Новое понимание полярных сияний на Марсе от NASA MAVEN

Связь с аппаратом MAVEN была потеряна в декабре 2025 года и официальное завершения миссии было объявлено 3 июня 2026 года. Однако данные, собранные за более чем десятилетие работы, продолжают приносить открытия. Причём недавнее исследование в Nature Communications пролило новый свет на природу полярных сияний на Марсе. Оказывается, механизм их образования во многом похож на земной, но с важными отличиями, обусловленными отсутствием у Красной планеты глобального магнитного поля [1].

Коротко о термине «пересоединение». В физике плазмы так называют процесс, когда магнитные силовые линии разрываются и соединяются заново в новой конфигурации. При этом высвобождается огромная энергия, которая разгоняет заряженные частицы. Именно это явление стоит за полярными сияниями как на Земле, так и на Марсе. На Земле оно происходит в глобальном масштабе, а на Марсе — локально. Только над участками намагниченной коры.

Цикл Данги на Земле и Марсе

Чтобы понять открытие, нужно разобраться, что такое цикл Данги. Этот процесс, назван в честь британского физика Джеймса Данги. Процесс описывает, как заряженные частицы солнечного ветра проникают в магнитосферу Земли и создают полярные сияния. Когда магнитное поле Солнца сталкивается с магнитным полем Земли, линии полей пересоединяются, открывая «ворота» для частиц. Затем они направляются к полюсам, где сталкиваются с атмосферой и заставляют её светиться [2].

На Марсе всё иначе. У него нет единого планетарного магнитного поля, создаваемого ядром. Вместо этого есть лишь отдельные участки коры с сильной намагниченностью — «мини-магнитосферы», оставшиеся от древнего магнитного поля планеты, которое исчезло около 4 миллиардов лет назад. Именно над этими участками MAVEN ранее наблюдал полярные сияния, но их механизм оставался загадкой [3].

Миниатюрная версия цикла Данги

Команда под руководством Шаосуй Сюй из Калифорнийского университета в Беркли использовала данные трёх инструментов MAVEN: магнитометра, анализатора электронов солнечного ветра (SWEA) и анализатора ионов (STATIC). Эти приборы позволили измерить конфигурацию магнитных полей, электрические токи и потоки плазмы в ионосфере Марса [4].

Оказалось, что над участками намагниченной коры происходит тот же процесс пересоединения линий магнитного поля, что и в земном цикле Данги. Однако его масштаб — локальный, а не планетарный. Частицы солнечного ветра проникают в эти мини-магнитосферы и создают полярные сияния, которые можно назвать «миниатюрной» версией земных [5].

«Мы знали, что магнитное пересоединение происходит на Марсе, но не ожидали, что оно будет похоже на цикл Данги, — говорит Шаосуй Сюй в пресс-релизе NASA. — Мы действительно расширили возможности STATIC, чтобы получить нужные данные. Это был последний кусочек головоломки в понимании этих локальных сияний» [1].

Значение открытия для будущих миссий

Новое понимание механизма марсианских сияний имеет практическое значение. Оно помогает учёным лучше понять, как космическая погода взаимодействует с Красной планетой. Это критически важно для будущих роботизированных и пилотируемых миссий, которым придётся учитывать радиационную обстановку на Марсе [6].

Исследование также показывает, что механизм, подобный циклу Данги, может работать в разных масштабах — от гигантской Земли до локальных магнитных полей Марса. Это даёт ключ к пониманию того, где ещё в Солнечной системе могут происходить подобные процессы [7].

Шеннон Карри, главный исследователь MAVEN из Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере, так оценила открытие: «Это замечательный результат, который меняет наше представление о марсианских сияниях. Это ещё один важный шаг к пониманию того, почему Марс и Земля так по-разному эволюционировали, несмотря на то, что ими управляет одна и та же фундаментальная физика» [8].

---

Список источников

1. Miniature Dungey-like cycle at Mars – Nature Communications, 2026
2. Mars rover captures green auroras on the Red Planet – ABC News, 2025
3. Global-scale magnetosphere convection driven by dayside magnetic reconnection – Nature Communications, 2024
4. Magnetosphere of Mars at Almost Radial Interplanetary Magnetic Field – AGU Publications, 2026
5. MAVEN’s Impact on Science – Lockheed Martin, 2026
6. What Is the Solar Wind? – NASA Science, 2024
7. Revisiting Mars’ Induced Magnetic Field and Clock Angle Departures – AGU Publications, 2025
8. Scales of Martian Crustal Magnetization Constrained by MAVEN, InSight, and Zhurong – AGU Publications, 2025
9. NASA’s MAVEN Illuminates New Understanding of Auroras at Mars (Matthew Williams)