В разреженном пространстве между Солнцем и Марсом невидимые магнитные нити внезапно разрываются и перестраиваются, выбрасывая потоки плазмы со скоростью сотен километров в секунду. Именно такие события впервые удалось зафиксировать напрямую с помощью аппарата MAVEN.
Магнитное пересоединение — процесс, при котором противоположно направленные силовые линии магнитного поля «схлопываются» и перезамыкаются, высвобождая накопленную энергию. В солнечном ветре, пронизанном тонкими токовыми слоями, этот механизм работает повсеместно, но до сих пор прямые доказательства его работы у орбиты Марса отсутствовали. Исследователи из Бостонского университета и их коллеги использовали данные магнитометра, анализатора ионов SWIA и анализатора электронов SWEA на борту MAVEN, чтобы выявить классические признаки пересоединения по модели Петчека: бифуркацию магнитного поля и альвеновские истечения плазмы.
Наблюдаемые области истечения оказались крупномасштабными — значительно толще типичных токовых слоёв солнечного ветра у Марса. Это указывает на то, что пересоединение не просто происходит внутри слоя, а активно расширяет его, способствуя развитию турбулентности и крупномасштабной эволюции солнечного ветра. События зарегистрированы в случайных токовых слоях, а не только в крупном гелиосферном токовом слое, что подчёркивает универсальность процесса на разных гелиоцентрических расстояниях.
Для Марса, лишённого глобального магнитного поля и обладающего лишь наведённой магнитосферой, такие наблюдения особенно ценны. Ранее считалось, что большинство токовых слоёв вблизи планеты не пересоединяются; теперь ясно, что пересоединение может существенно влиять на структуру индуцированной магнитосферы и перенос энергии от солнечного ветра к атмосфере. Аналогия здесь проста: представьте, как в старом саду внезапно ломаются и переплетаются ветви деревьев — энергия, скрытая в напряжённых стволах, мгновенно превращается в движение листьев и поток воздуха.
Работа опирается на высокоточные измерения в системе координат MSO и локальной системе LMN, построенной методом минимальной дисперсии. Полученные сигнатуры соответствуют Petschek-типу пересоединения и согласуются с предыдущими наблюдениями у Земли и ближе к Солнцу. При этом масштаб истечений позволяет предположить, что процесс способен влиять на развитие турбулентности в гелиосфере в целом.
Таким образом, магнитное пересоединение предстаёт не редким явлением, а фундаментальным регулятором солнечной динамики, действующим от самой короны до окраин Солнечной системы.
