Танцующие огни в космосе: Ученые нашли неожиданное сходство между полярными сияниями Земли и ледяной луной Юпитера

Когда мы думаем о полярном сиянии, воображение рисует холодное небо Арктики, переливающееся изумрудными и фиолетовыми волнами. Это завораживающее зрелище — результат столкновения солнечного ветра с магнитным щитом нашей планеты. Но природа любит повторять свои шедевры. Как выяснила международная группа астрофизиков во главе с учеными из Льежского университета (Бельгия), аналогичные «танцы света» происходят и на Ганимеде — крупнейшем спутнике Юпитера, который совсем не похож на Землю.

Уникальная лаборатория в системе Юпитера

В чем же секрет Ганимеда? Этот ледяной мир уникален: это единственный спутник в Солнечной системе, обладающий собственным магнитным полем. И хотя условия там кардинально отличаются от земных, фундаментальные физические законы, судя по всему, работают одинаково.

Долгое время ученые не могли разглядеть детали полярных сияний на Ганимеде. Наземные телескопы давали лишь размытую картину. Ситуация изменилась с приходом миссии NASA «Юнона» (Juno). 7 июня 2021 года зонд совершил близкий пролет мимо ледяной луны, и его ультрафиолетовый спектрограф (UVS) сделал снимки с беспрецедентным разрешением — всего в несколько километров на пиксель.

«Бусы» в небесах: что общего у Земли и Ганимеда?

Анализ данных, который лег в основу магистерской диссертации Филиппа Гусбина (а затем был опубликован в журнале Astronomy & Astrophysics), показал нечто удивительное. Полярное сияние на Ганимеде не было равномерным свечением. Оно оказалось фрагментированным на отдельные яркие точки, выстроенные в цепочку — структуру, которую астрофизики называют «бусинками».

«Подобные «бусинки» давно известны на Земле и Юпитере, — комментирует научный сотрудник LPAP Алессандро Мойрано. — На нашей планете они связаны с мощными процессами в магнитосфере — суббурями, во время которых высвобождается колоссальная энергия».

Это открытие стало ключом к разгадке. Оно доказывает, что взаимодействие Ганимеда с гигантской магнитосферой Юпитера происходит по тем же лекалам, что и взаимодействие Земли с солнечным ветром. Несмотря на разницу в масштабах и среде, результат один — световое шоу из заряженных частиц, врезающихся в атмосферу.

Заглянуть за горизонт: что дальше?

Ученые признаются, что наблюдение длилось всего четверть часа, и «Юнона» больше не вернется к Ганимеду. Поэтому главный вопрос — насколько изменчивы эти огни? Не являются ли «бусинки» случайностью?

Ответа на этот вопрос с нетерпением ждет астрофизик Бертран Бонфонд и его коллеги. К счастью, на выручку уже спешит европейский зонд Juice (Jupiter Icy Moons Explorer). Прибыв к системе Юпитера в 2031 году, он проведет гораздо более детальный и длительный анализ полярных сияний Ганимеда. Ученые надеются не только подтвердить находки Juno, но и понять, как именно космическая погода влияет на ледяные миры, скрывающие под поверхностью океаны жидкой воды.