Магнитное поле Меркурия

Плазма солнечного ветра состоит из заряженных частиц - электронов, протонов, ядер гелия. Достигая планеты, обладающей магнитным полем, потоки частиц сталкиваются с магнитосферой. Поскольку магнитное поле убывает с расстоянием, на некотором удалении от планеты его давление сравнивается с газодинамическим давлением солнечной плазмы, там она и останавливается. Именно вдоль этой границы расположен слой, по которому течет ток. Впереди слоя набегающая плазма образует ударную волну, в которой она сильно разогревается. В случае Земли эти события разыгрываются примерно на расстоянии 70 тыс. км от планеты (со стороны Солнца).  Надежно установлено, что медленно вращающаяся Луна практически лишена магнитного поля. Тем более удивительным было обнаружение ударной волны и магнитного поля вблизи Меркурия. Правда, нельзя категорически утверждать, что все обнаруженное магнитное поле есть дипольное поле самой планеты. Представление магнитного поля Меркурия дипольным приближением несколько условно. Существуют сложные механизмы внедрения (имплантации) магнитного поля Солнца, перенесенного плазмой солнечного ветра, в магнитосферу планеты. Но предположение о поле самой планеты лучше объясняет наблюдаемые явления. Его напряженность на экваторе достигает 3,5 o 10~3 Гс, а у полюсов 7 o Ю-3 Гс. Это примерно 0,7% от напряженности земного магнитного поля. Наклон оси диполя к оси вращения Меркурия 12° (у Земли 10°). Направление магнитных диполей у Меркурия и Земли одинаково.  Магнитное поле Меркурия - это поставленный самой природой чистый эксперимент. Отсутствие атмосферы в сочетании с заметным собственным полем планеты позволяет исследовать явления обтекания магнитосферы солнечным ветром в условиях, которые не реализуются больше ни у одной планеты Солнечной системы.  Существование магнитного поля у Меркурия должно быть связано с жидким состоянием его ядра, на которое приходится около 60% массы планеты. Вместе с тем, расчеты показывают, что за время жизни планеты жидкое вначале ядро должно было затвердеть; а в твердом ядре магнитное поле возбудиться не может. Более того, на остывание ядра хватило бы и значительно меньшего времени: всего 1,5-2,0 млрд. лет. Чтобы решить проблему, предполагают, что в металлическом ядре много серы, а у легированного серой железоникелевого сплава значительно снижается температура затвердевания, и ядро может сохранить свое жидкое состояние. Тем не менее, многие противоречия остаются неразрешенными. В 1996 г. появилось сообщение о том, что магнитное поле аналогичного характера и интенсивности обнаружено у других медленно вращающихся небесных тел, более или менее близких к Меркурию по размерам и массе. Это спутники Юпитера Ганимед и, возможно, Европа. 

Магнитное поле Сатурна

У магнитного поля Сатурна есть северный и южный полюса, как на стержневом магните, и эти область вращаются с планетой. На Юпитере и Земле оси, проходящие через магнитные полюса, немного смещены от осей вращения планет. Это смещение является причиной того, что стрелка компаса указывает на "магнитный северный полюс", а не на истинную точку северного полюса, вокруг которой вращается планета.

Магнитное поле Сатурна интересно тем, что ось магнитного диполя с точностью до 1° совпадает с осью вращения планеты (на картинке наклон оси увеличен специально), а центр диполя совпадает с центром масс Сатурна с точностью до 0,01 радиуса. Напряженность магнитного поля на экваторе на уровне верхушек облаков составляет 0,2 гаусс (57% от земного).

Одной из важнейших научных задач КА "Cassini" является детальное изучение магнитосферы Сатурна. Неожиданности начались ещё до выхода на орбиту вокруг Сатурна. 27 июня 2004 года КА "Cassini" в первый раз пересёк ударную волну, которую образует солнечный ветер, "налетая" на магнитосферу планеты. Радиоспектрометр RPWS обнаружил её по резкому росту напряженности электрического поля. На этот момент аппарат находился от Сатурна на расстоянии 49,2 его радиусов (около 3 млн. км) — в 1,5 раза дальше, чем "Pioneer-11" и оба "Вояджера" в 1979-1981 гг.

Известно, что ударная волна то удаляется от планеты, то приближается, в зависимости от активности Солнца на данный момент. И за время приближения "Cassini" к планете эта "граница" прошла через него семь раз: четырежды внутрь и трижды наружу.  А 21 июня 2004 года картирующий спектрометр MIMI получил первый снимок магнитосферы Сатурна — точнее, уходящих из неё атомов водорода (поэтому на изображении мы видим красный цвет). До этого, шутили ученые, они знакомились с магнитосферой, как слепой со слоном: вот нога, вот хобот, вот хвост... Теперь же "слон" попал в кадр целиком.