NASA выяснило, что полярные сияния на Марсе возникают как на Земле

Аппарат MAVEN продемонстрировал, что их формирует тот же физический механизм, который регулирует полярные сияния на Земле — даже без глобального магнитного поля

Исследователи миссии NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) выяснили, как образуются самые удивительные полярные сияния на Марсе. Анализ собранных данных показал, что над участками древнего намагниченного материала в коре планеты функционирует уменьшенная версия цикла Данжи (Dungey cycle) [цикл магнитного пересоединения в магнитосфере Земли] — процесса, который на Земле контролирует перемещение плазмы (ионизированного газа), ускоряет заряженные частицы и вызывает полярные сияния.

На Земле этот эффект возникает благодаря взаимодействию магнитного поля планеты с магнитным полем Солнца. При пересоединении магнитных линий энергия солнечного ветра передаётся магнитосфере, электроны ускоряются вдоль магнитных линий и, сталкиваясь с атомами верхних слоёв атмосферы, вызывают свечение. Марс же давно лишился своего глобального магнитного поля, поэтому считалось, что такой механизм здесь невозможен.

Тем не менее, выяснилось, что роль магнитного поля выполняют отдельные участки сильно намагниченной древней коры, сохранившиеся с тех времён, когда у планеты ещё существовало собственное магнитное поле около 4 миллиардов лет назад.

Для подтверждения этой теории учёные объединили данные нескольких приборов MAVEN. Магнитометр и спектрометр позволили восстановить конфигурацию магнитного поля и электрические токи, а устройство STATIC (Suprathermal and Thermal Ion Composition) измерило потоки плазмы в ионосфере — ионизированном верхнем слое атмосферы.

Именно эти измерения стали ключевым элементом, позволившим связать в единую физическую картину магнитное пересоединение, движение плазмы, ускорение электронов и образование марсианских полярных сияний. Исследование также продемонстрировало, что механизм, ранее известный только для крупных магнитосфер, как у Земли, способен функционировать и в локальных магнитных полях, которые примерно в 20 раз меньше по масштабу и почти в 100 раз слабее.

Данная работа основана на данных зонда MAVEN, собранных до завершения его миссии. В декабре 2025 года аппарат потерял связь с Землёй, а в июне 2026 года NASA подтвердила его утрату. Несмотря на это, собранные наблюдения продолжают приносить новые открытия. Последние результаты способствуют пониманию того, как солнечный ветер взаимодействует с Марсом, почему эволюция планеты пошла иначе, чем у Земли, и предоставляют более полное представление о процессах, которые могут происходить не только в Солнечной системе, но и у других планет.