NASA undersøger usynlige magnetbobler i det ydre solsystem

Pladsen kan virke tom, men det er faktisk et dynamisk sted befolket med næsten usynligt stof, og domineret af kræfter, især dem, der er skabt af magnetfelter. Magnetosfærer - magnetfelterne omkring de fleste planeter - findes i hele vores solsystem. De afleder høj energi, ladede partikler kaldet kosmiske stråler, der udspydes af solen eller kommer fra interstellært rum. Sammen med atmosfærer, de beskytter tilfældigvis planternes overflader mod denne skadelige stråling.

Men ikke alle magnetosfærer er skabt lige:Venus og Mars har slet ikke magnetosfærer, mens de andre planeter - og en måne - har dem, der er overraskende forskellige.

NASA har lanceret en flåde af missioner for at studere planeterne i vores solsystem - hvoraf mange har sendt vigtige oplysninger om magnetosfærer tilbage. De to Voyagers målte magnetfelter, da de rejste ud til solsystemets fjernområder, og opdagede Uranus og Neptuns magnetosfærer. Andre planetariske missioner, herunder Galileo, Cassini og Juno, og et antal rumfartøjer, der kredser om jorden, give observationer for at skabe en omfattende forståelse af, hvordan planeter danner magnetosfærer, samt hvordan de fortsætter med at interagere med det dynamiske rummiljø omkring dem.

jorden

Jordens magnetosfære er skabt af det konstant bevægelige smeltede metal inde i Jorden. Dette usynlige "kraftfelt" omkring vores planet har en generel form, der ligner en iskegle, med en afrundet front og en lang, bageste hale, der vender væk fra solen. Magnetosfæren er formet på den måde på grund af den næsten konstante strøm af solvind og magnetfelt fra den solvendte side.

Jordens og andre magnetosfærer afleder ladede partikler væk fra planeten - men fanger også energiske partikler i strålingsbælter. Auroraer er forårsaget af partikler, der regner ned i atmosfæren, normalt ikke langt fra de magnetiske poler.

Det er muligt, at Jordens magnetosfære var afgørende for udviklingen af ​​livsvilkår, så at lære om magnetosfærer omkring andre planeter og måner er et stort skridt mod at afgøre, om livet kunne have udviklet sig der.

Kviksølv

Kviksølv, med en betydelig jernrig kerne, har et magnetfelt, der kun er omkring 1 procent så stærkt som Jordens. Det menes, at planetens magnetosfære komprimeres af den intense solvind, begrænser dens omfang. MESSENGER -satellitten kredsede Merkur fra 2011 til 2015, hjælper os med at forstå vores lille terrestriske nabo.

Jupiter

Efter solen, Jupiter har langt det stærkeste og største magnetfelt i vores solsystem - det strækker sig omkring 12 millioner miles fra øst til vest, næsten 15 gange solens bredde. (Jordens, på den anden side, kunne let passe ind i Solen - bortset fra dens udstrakte hale.) Jupiter har ikke en smeltet metalkerne; i stedet, dets magnetfelt er skabt af en kerne af komprimeret flydende metallisk brint.

En af Jupiters måner, Io, har kraftig vulkansk aktivitet, der spytter partikler ind i Jupiters magnetosfære. Disse partikler skaber intense strålingsbælter og auroras omkring Jupiter.

Ganymedes, Jupiters største måne, har også sit eget magnetfelt og magnetosfære - hvilket gør den til den eneste måne med en. Dens svage felt, ligger i Jupiters enorme skal, knuser næsten ikke planetens magnetfelt.

Saturn

Saturns enorme ringsystem ændrer formen på sin magnetosfære. Det skyldes, at ilt- og vandmolekyler fordamper fra ringene, transporterer partikler ind i rummet omkring planeten. Nogle af Saturns måner hjælper med at fange disse partikler, trække dem ud af Saturns magnetosfære, skønt dem med aktive vulkanske gejsere - som Enceladus - spytter mere materiale ud, end de tager i. NASAs Cassini -mission fulgte i Voyagers 'kølvandet, og studerede Saturns magnetfelt fra kredsløb omkring den ringede planet mellem 2004 og 2017.

Uranus

Uranus 'magnetosfære blev ikke opdaget før i 1986, da data fra Voyager 2's flyby afslørede svage, variable radioemissioner og bekræftet, da Voyager 2 målte magnetfeltet direkte. Uranus 'magnetfelt og rotationsakse er ude af justering med 59 grader, i modsætning til Jordens, hvis magnetfelt og rotationsakse er næsten på linje. Oven i købet, magnetfeltet går ikke direkte gennem planetens centrum, så magnetfeltets styrke varierer dramatisk over overfladen. Denne forskydning betyder også, at Uranus 'magnetotail - den del af magnetosfæren, der sporer bag planeten, væk fra Solen - er snoet til en lang proptrækker.

Neptun

Neptun blev også besøgt af Voyager 2, i 1989. Dens magnetosfære er forskudt fra dens rotationsakse, men kun med 47 grader. Ligesom Uranus, Neptuns magnetfeltstyrke varierer på tværs af planeten. Det betyder, at auroraer kan dukke op over hele planeten - ikke kun tæt på polerne, som på Jorden, Jupiter og Saturn.

Og videre

Uden for vores solsystem, auroras, som angiver tilstedeværelsen af ​​en magnetosfære, er blevet set på brune dværge - objekter, der er større end planeter, men mindre end stjerner. Der er også beviser for, at nogle kæmpe eksoplaneter har magnetosfærer, men vi mangler endnu at se afgørende bevis. Efterhånden som forskere lærer mere om magnetosfærerne på planeter i vores solsystem, det kan også hjælpe os med en dag at identificere magnetosfærer omkring mere fjerne planeter.