Магнитное поле Юпитера

Океан из металлического водорода в недрах планеты представляет собой электропроводящую среду и занимает гигантский объем (сферу радиусом 0,91 радиуса Юпитера). Быстрое вращение Юпитера в сочетании с присутствием большой массы раскаленного электропроводящего вещества приводит к генерации сильного магнитного поля. На уровне облаков его индукция составляет около 4—5 Гс, а в районах магнитных полюсов Юпитера — 11—14 Гс (на Земле — 0,35 Гс). Ось магнитного поля наклонена на 11° к оси вращения планеты (практически как у Земли), но расположение магнитных полярностей обратное. Общая конфигурация магнитного поля Юпитера значительно сложнее земного: там наблюдаются, помимо дипольного, квадрупольное (4 магнитных полюса) и октупольное (8 магнитных полюсов) поля, их магнитные моменты составляют соответственно 22% и 18% от величины дипольного момента. Общий объем окружающей Юпитер магнитной оболочки (магнитосферы) в тысячи раз превышает земную. Измерения космических аппаратов показали, что шлейф магнитосферы Юпитера заметен даже за орбитой Сатурна, который находится вдвое дальше от Солнца, чем Юпитер.

Заряженные частицы высоких энергий (электроны и протоны, движущиеся с большими скоростями), приходящие в окрестности Юпитера от Солнца и, возможно, других звезд, захватываются магнитным полем Юпитера и формируют в его окрестностях радиационные пояса. По конфигурации они напоминают земные, но значительно превышают их по размерам. АМС «Пионер-10» в декабре 1973 г. прошла через радиационный пояс Юпитера, зафиксировав дозу в 5 • 10⁸ рад, что превышает смертельный уровень практически для всех высших форм земной жизни.

Магнитосфера Юпитера служит мощным источником радиоизлучения. Его происхождение связано с потерями кинетической энергии электронов в магнитном поле, которая переходит в форму электромагнитного излучения в радиодиапазоне (так называемого магнитотормозного излучения). Съемки с космических аппаратов продемонстрировали и мощные полярные сияния на Юпитере.

Кроме того, магнитосфера Юпитера работает как гигантский природный ускоритель заряженных частиц. Часть потока электронов, которая регистрируется вблизи Земли, имеет 10-часовую периодичность, связанную с периодом вращения Юпитера вокруг своей оси. Это значит, что указанная часть потока космических частиц формируется в магнитосфере Юпитера.

Рис. 11.1. Полярное сияние на Юпитере (космический телескоп «Хаббл», NASA)