Марсианский хвост пришел в движение из-за разрывов магнитных линий

Солнечный ветер на огромной скорости врезается в атмосферу Марса, вытягивая за планетой невидимый шлейф из заряженных частиц. Этот гигантский магнитный хвост постоянно изгибается и вибрирует, совершая движения, которые ученые называют «взмахами». Недавнее исследование впервые объяснило природу этого странного поведения через механизм магнитного пересоединения.

Марс лишился глобального защитного поля миллиарды лет назад, однако взаимодействие солнечного ветра с верхней атмосферой и остаточным магнетизмом коры создает за планетой сложный динамичный шлейф. Этот хвост постоянно меняет форму, скручивается и выбрасывает заряженные частицы в открытый космос. Долгое время природа его резких колебаний оставалась загадкой для астрофизиков: орбитальные аппараты могли изучать лишь ограниченные участки пространства, не позволяя зафиксировать масштабные изменения структуры целиком.

Данные MAVEN и Tianwen-1

Прорыв в исследовании произошел благодаря одновременным наблюдениям американского зонда MAVEN и китайского аппарата Tianwen-1. Ученые сопоставили данные из разных точек орбиты и обнаружили прямую корреляцию. Пока один прибор регистрировал признаки магнитного пересоединения в верхней части хвоста, второй фиксировал мощные «взмахи» в его нижнем секторе. Магнитное пересоединение — процесс, при котором линии поля разрываются и соединяются заново — высвобождает энергию, достаточную для дестабилизации огромных масс плазмы.

Перед началом флаппинга оба аппарата зафиксировали специфические скрученные структуры в плазменных слоях. Аналогичные механизмы ранее наблюдались в магнитосфере Земли, но на Марсе они протекают в условиях отсутствия единого планетарного щита, что делает их более хаотичными. Это открытие позволяет точнее моделировать процессы потери атмосферы и понимать, как интенсивное солнечное излучение влияет на планеты и другие небесные тела, лишенные собственной магнитной защиты.