Марс похож на Землю: NASA обнаружило, что полярные сияния там возникают по «земному» сценарию

Аппарат MAVEN показал, что их формирует тот же физический механизм, который управляет полярными сияниями на Земле — даже без глобального магнитного поля

Учёные миссии NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) выяснили, как возникают самые необычные полярные сияния Марса. Анализ данных показал, что над участками древнего намагниченного вещества в коре планеты работает уменьшенная версия цикла Данжи (Dungey cycle) [цикл магнитного пересоединения в магнитосфере Земли] — процесса, который на Земле управляет движением 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 разгоняются вдоль магнитных линий и, сталкиваясь с атомами верхних слоёв атмосферы, вызывают свечение. Марс же давно потерял своё глобальное магнитное поле, поэтому считалось, что такой механизм здесь невозможен.

Однако оказалось, 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 млрд лет назад.

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

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

Схемы различных механизмов циркуляции плазмы у планет. a) Цикл Василюнаса (Vasylinuas cycle), характерный для планет-гигантов, таких как Юпитер и Сатурн. b) Цикл Данжи (Dungey cycle), действующий у планет с глобальным магнитным полем, включая Землю и Меркурий. c) Обнаруженная в этом исследовании уменьшенная версия цикла Данжи над локальными магнитными полями Марса. d) Схема циркуляции плазмы в цикле Данжи при взгляде с северной и южной стороны. e) Схема циркуляции плазмы в уменьшенном цикле Данжи на Марсе.
Источник: Xu, S., McFadden, J.P., Mitchell, D.L. et al. Miniature Dungey-like cycle at Mars. Nat Commun 17, 6129 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-75019-3

Работа основана на данных зонда MAVEN, полученных до завершения миссии. В декабре 2025 года аппарат потерял связь с Землёй, а в июне 2026 года NASA признало его утрату. Несмотря на это, накопленные наблюдения продолжают приносить открытия. Новые результаты помогают понять, как солнечный ветер взаимодействует с Марсом, почему эволюция планеты пошла иначе, чем у Земли, и дают более полную картину процессов, которые могут происходить не только в Солнечной системе, но и у других планет.