Магнитное поле и магнитосфера планеты Юпитер

Магнитное поле и магнитосфера планеты Юпитер

На Юпитере существует мощное по величине магнитное поле, дипольным магнитным моментом, превосходящим земной практически в 12000 раз. Однако, в связи с тем, что величина напряжённости магнитного поля находится в обратной зависимости от куда радиуса планеты, то у Юпитера он всего лишь на два порядка больше, чем у нашей планеты, а значит и напряжённость над поверхностью Юпитера выше Земного всего в 5-6 раз.


Магнитное поле распространяется от планеты на расстояние, равное 15 радиусам планеты. При этом самая интенсивная зона радиации распространяется на 177 000 километров от планеты, что в 10 000 раз выше в сравнении с радиационным поясом Земли. Ось магнитного поля имеет наклон к оси вращения от 10 до 11 градусов.


Первым признаком присутствия магнитного поля является радиоизлучение, и конечно же рентген. Моделируя процессы на Юпитере, ученые смогли точно оценить строение магнитного поля. Оказалось, что на Юпитере магнитное поле обладает как дипольной составляющей, так и квадруполем, октуполем и другими гармониками других порядков. Астрономы предположили, что порождается магнитное поле подобно Земному динамо-машиной, хотя в отличие от Земного, проводником образующихся токов является слой гелия в металлическом состоянии.


Ось магнитного поля имеет угол наклона, близкий по величине с Земным, но его северный магнитный полюс находится рядом с географическим южным, а магнитный южный находится рядом с географическим северным, т.е. полярность поля на Юпитере обратна существующей полярности магнитного поля на Земле.


По форме магнитное поле Юпитера напоминает диск, так как оно сильно сплюснуто, в отличие от каплевидной формы Земли. Образующаяся центробежная сила действует на со-вращающуюся плазму. В то же время тепловое давление образуемой горячей плазмы приводит к растягиванию силовых линий, создавая форму тонкого блина, называемого также магнитодиском, с уменьшающейся структурой ближе к магнитному экватору.


На Юпитере источником частиц магнитосферы служит солнечный ветер и спутник Ио. Как оказалось, вулканы Ио выбрасывают вулканический пепел, который ионизируется под влиянием солнечного ультрафиолетового излучения. На Ио происходит образование ионов кислорода и серы, которые затем покидают его атмосферу, оставаясь на его орбите и образуя своеобразный тор, открытый еще «Вояджер-1». Данный тор расположен в экваториальной плоскости Юпитера и глобально влияет на динамику магнитосферы.


На рисунке представлена магнитосфера Юпитера. Ионы солнечного ветра, которые были захвачены магнитным полем солнечного ветра, отмечены красным, а пояс нейтрального газа вулканической природы Ио — зелёным цветом, синим же цветом показан уже пояс нейтрального газа спутника Европы. Обозначение ENA относится к нейтральным атомам.


Падающему солнечному ветру противостоит магнитное поле, которое уравновешивает ветер на удаленности от планеты до 50—100 радиусов, с влиянием своего спутника Ио, без которого это бы расстояние не превышало бы и 42 радиусов планеты. Ночная сторона протянулась за орбиту соседней планеты Сатурн, достигая расстояния в длину до 650 млн. км. Электроны, ускоряясь в магнитосфере Юпитера, достигают нашей планеты. И если бы мы имели возможность видеть с Земли магнитосферу Юпитера, то по своим угловым размерам она бы превысила размеры Луны.


Затем свое влияние начинает оказывать уже недипольная магнитосфера, превышающая земную в 100 раз. Она распространятся далеко за орбиту Сатурна, что составляет более 750 миллионов километров. Однако, именно в направлении Солнца магнитосфера становится практически в 40 раз меньше. Относительно Солнца протяжённость магнитосферы уже в 200 раз меньше и составляет менее 100 радиусов Юпитера. Следовательно, как и у других планет, по форме магнитосфера не похожа на сферическую.


Такое мощное магнитное поле связывают с генерацией за счет быстрого вращения центральной части планеты, содержащей металлический водород, проводящий ток. Как уже было сказано ранее, захватывая частицы солнечного ветра, магнитное поле Юпитера образует радиационные пояса, с огромной энергией электронов до 20 МэВ. В 1955 году было впервые обнаружено радиоизлучение Юпитера, одно из самых мощных в дециметровом диапазоне (длиной более 10 м). Излучение оказалось сильно поляризованным со степенью поляризации, достигающей 100 %. Кроме того, излучение имело спорадический характер, состоящего из некоторых отдельных всплесков различной интенсивности.


Любое живое существо, не защищенное особыми средствами живого, радиационный пояс стал бы губительным. Это же относится и к космическим аппаратам, создавая большое количество проблем в связи с тем, что мешает работать чувствительным приборам.


Социальные закладки:

Судя по их названию, этому тексту релевантны статьи:

  1. [?] Магнитное поле Земли
  2. [?] Ио - спутник Юпитера
  3. [?] Титан - крупнейший спутник планеты Сатурн
  4. [?] История открытия планеты Юпитер
  5. [?] Луна - спутник планеты Земля
Комментарии к этой заметке больше не принимаются.


Популярные статьи:

Astrolabe-GPS.Ru | Солнечная система