Ожидается, что космический аппарат Solar Orbiter (Солнечный спутник) совершит революционные открытия, произведёт самую близкую съёмку нашего светила и получит первые изображения его полюсов.
Но помимо этого, миссия открывает новое о Венере, ближайшей соседке Земли.
Последний анализ данных от Солнечного спутника, собранных во время его первого облёта Венеры в декабре прошлого года, показывает, что уникальная магнитная среда планеты, которая не генерируется самой Венерой, достаточно устойчива, чтобы разгонять частицы до миллионов километров в час.
По словам учёных, это открытие, опубликованное 3 мая 2021 года в журнале Astronomy & Astrophysics ("Астрономия и астрофизика"), подчеркивает важность понимания разнообразия магнитных полей во Вселенной и может пригодиться для изучения планет в иных солнечных системах.
В отличие от Земли, которая имеет собственное магнитное поле благодаря плещущемуся расплаву внутри ядра, Венера генерирует своё магнитное поле посредством взаимодействия солнечного ветра с ионосферой планеты, заполненной заряженными атомами.
Ионы создают электрические токи. Окутывая Венеру, солнечный ветер взаимодействует с этими токами, образуя вокруг планеты полноценную магнитосферу.
"Это своего рода странная, индуцированная магнитосфера", - говорит Роберт Аллен, астрофизик из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса и ведущий автор исследования.
Хотя учёные уже знали о существовании этой необычной магнитосферы благодаря аппаратам, отправленным к Венере с 1960-х по 1980-е годы, остаётся ещё много неизвестного.
Например, солнечный ветер увлекает за собой магнитосферу планеты, образуя "шлейф", известный как хвост магнитосферы.
Но как далеко может простираться индуцированная магнитосфера, прежде чем она рассеется?
"Это очень нестабильная система, которая извивается и колеблется от солнечного ветра", - объясняет Аллен.
Магнитные поля ускоряют заряженные частицы, такие как электроны и протоны. Но способна ли индуцированная магнитосфера ускорять частицы тем же способом и до тех же скоростей, что и собственная магнитосфера, какая есть у Земли?
Ожидается, что Солнечный спутник поможет ответить на эти вопросы.
"Траектория Solar Orbiter выходит за пределы плоскости эклиптики, где вращаются планеты, чтобы можно было увидеть полюса Солнца, - сообщает Тереза Ньевес-Чинчилла, научный сотрудник проекта Solar Orbiter в Центре космических полетов имени Годдарда. - И для этого нам необходима помощь Венеры".
Другие космические аппараты, включая солнечный зонд Parker и MESSENGER, облетая вокруг Венеры, использовали её гравитацию, чтобы либо ускорить, либо замедлить своё движение.
А Солнечный спутник обогнул планету сзади и пролетел над её северным полюсом, чтобы выйти из плоскости эклиптики Солнечной системы.
Космический аппарат обнаружил, что магнитное поле Венеры простирается за планетой по меньшей мере на 300000 километров - это примерно расстояние от Земли до Луны. Для сравнения, магнитный хвост Земли имеет в два раза большую протяжённость.
Несмотря на размер и нестабильность магнитного поля Венеры, Солнечный спутник зафиксировал, что даже на таком расстоянии от планеты оно ускоряет частицы до скоростей свыше 8 миллионов километров в час.
Команда учёных выявила несколько механизмов, приводящих в движение частицы, и все они действуют также в земной магнитосфере.
Например, скорость волн, движущихся вдоль силовых линий магнитного поля, иногда соответствовала скорости, с которой заряженные частицы вращались вокруг этих линий, то есть волны придавали частицам дополнительный толчок.
В других случаях турбулентность магнитного поля или частицы, захваченные электрическими токами, передавали достаточно энергии, чтобы скорость вылетающих частиц достигала 11 миллионов километров в час.
"Тот факт, что такая относительно небольшая система имеет механизмы, которые ускоряют частицы в этом диапазоне энергий, для меня удивителен", - говорит Джордж Хо, астрофизик, курирующий работу ионного спектрографа (SIS) Солнечного спутника.
Знание того, что эти механизмы существуют даже в индуцированном магнитном поле, является показательным.
По словам Хо, это путь к пониманию всего разнообразия магнитосфер во Вселенной и того, какие магнитные явления могут происходить вблизи экзопланет в иных солнечных системах.
Солнечный спутник вновь сблизится с Венерой в августе этого года, всего на день раньше космического аппарата BepiColombo, который направляется к Меркурию и также облетит вторую от Солнца планету.
Оба космических аппарата по пути будут собирать данные о Венере, предоставляя учёным двойной набор данных, в том числе об изменениях магнитного поля с течением времени и о его различиях в зависимости от расположения - перед планетой и позади неё.
Источник: https:// www.jhuapl.edu/ NewsStory/ 210603-Solar-Orbiter- unveils-new-details-Venus- magnetosphere