Это изображение космического телескопа “Хаббл” представляет собой совокупность снимков, полученных в начале 2018 года, и показывает сияния на северном полюсе Сатурна. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble / A. Simon, NASA’s Goddard Space Flight Center / OPAL Team / J. DePasquale, STScI / L. Lamy, Observatoire de Paris.
Полярное сияние – это поистине впечатляющее зрелище. Природная красота северных или южных сияний наиболее сильно завладевает воображением публики по сравнению с любыми другими космическими явлениями. Однако сияния можно увидеть не только на Земле, они также присутствуют и на некоторых других планетах нашей Солнечной системы и даже на экзопланетах, вращающихся вокруг далёких звёзд.
Сияния являются конечным результатом процессов, происходящих на Солнце или любой другой звезде. Солнце постоянно испускает в глубины нашей системы поток заряжённых частиц, известных как солнечный ветер. Когда эти частицы достигают планет, например, Земли, они взаимодействуют с её магнитным полем. В верхних слоях атмосферы заряжённые частицы сталкиваются с молекулами, такими как азот и кислород, при этом выделяя энергию, что и вызывает появление красочного представления в небе.
Сияния на газовых гигантах
Используя современные инструменты, такие как орбитальный зонд “Кассини” и космический телескоп “Хаббл”, исследователи смогли убедиться в том, что некоторые из наших ближайших соседей имеют свои собственные сияния. Учёные поняли это, изучив электромагнитное излучение планет и обнаружив в нём определённые длины волн, наличие которых является неоспоримым доказательством присутствия там полярных сияний.
Снимок полярных сияний Юпитера в ультрафиолетовых лучах, полученный космическим телескопом “Хаббл”. Авторы и права: ESA / NASA.
Все газовые гиганты нашей системы (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) имеют сильные магнитные поля, плотную атмосферу и, как следствие – собственные сияния. Природа этих сияний незначительно отличается от земных, так как атмосферы и магнитосферы этих планет различны. Например, цвета сияний зависят от наличия тех или иных газов в атмосфере газового гиганта. Но основные физические процессы, приводящие к появлению сияний – аналогичны. На некоторых из спутников Юпитера, например, Ио, Ганимеде и Европе, также наблюдаются авроры, вызванные солнечными ветрами. На Ио, который немного больше, чем наша Луна, наблюдаются мощные ультрафиолетовые (УФ) сияния, обусловленные его высокой вулканической активностью.
На Сатурне сильные полярные сияния зафиксированы в УФ и ИК диапазонах спектра и поэтому, к сожалению, они не видны человеческому глазу. Однако порой можно наблюдать очень слабые розовые и фиолетовые авроры.
Сияния на планетах земной группы
Меркурий также имеет магнитосферу и, следовательно, там могли бы существовать полярные сияния. Однако из-за своего размера и близости к Солнцу, Меркурий лишился атмосферы, в итоге – заряжённым частицам попросту не с чем взаимодействовать.
На Венере и Марсе, дела обстоят немного лучше. В то время как ни одна из этих планет не имеет глобального магнитного поля, обе они имеют атмосферу. Используя данные аппарата “Венера-экспресс” учёные обнаружили, что частицы солнечного ветра взаимодействуют с ионосферой Венеры и формируют локальные сияния.
Именно так может выглядеть сияние вблизи магнитных аномалий на Марсе. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / MSSS and CSW / DB.
Атмосфера Марса слишком тонка, однако мощности локализованных магнитных полей, являющихся остатками глобального магнитного поля, исчезнувшего после того как ядро планеты остыло, всё же достаточно для формирования красочных явлений в небе Красной планеты. Недавние данные переданные зондом Maven подтвердили наличие на Марсе этих “диффузных” сияний, распространённых по всему северному полушарию, а также, вероятно, и во всех остальных регионах планеты. Сияния тут довольно слабые и имеют синий цвет.
Сияния на экзопланетах
Большинство планет за пределами нашей Солнечной системы слишком тусклые по сравнению с их родительскими звёздами, поэтому обнаружение сияний в их атмосферах довольно трудная задача. Однако недавно всего в 18 световых годах от нас учёным удалось обнаружить экзопланету LSR J1835+3259, в атмосфере которой, предположительно, присутствуют ярко-красные авроры.
Такие открытия являются не только захватывающими и красивыми, но и довольно полезными для исследователей. Изучение сияний дает учёным возможность лучше понять процессы взаимодействия заряжённых частиц с магнитными полями планет, что в свою очередь помогает лучше понять физические процессы такие как, например, процесс ядерного синтеза.
Источник: universetoday.ru