De ruimte lijkt misschien leeg, maar het is eigenlijk een dynamische plek bevolkt met bijna onzichtbare materie, en gedomineerd door krachten, in het bijzonder die welke worden gecreëerd door magnetische velden. Magnetosferen - de magnetische velden rond de meeste planeten - komen voor in ons hele zonnestelsel. Ze buigen hoge energie af, geladen deeltjes die kosmische straling worden genoemd en die door de zon worden uitgespuwd of uit de interstellaire ruimte komen. Samen met sferen, ze beschermen de oppervlakken van de planeten tegen deze schadelijke straling.

Maar niet alle magnetosferen zijn gelijk geschapen:Venus en Mars hebben helemaal geen magnetosferen, terwijl de andere planeten - en één maan - verrassend anders zijn.

NASA heeft een vloot missies gelanceerd om de planeten in ons zonnestelsel te bestuderen, waarvan vele cruciale informatie over magnetosferen hebben teruggestuurd. De tweeling Voyagers maten magnetische velden terwijl ze naar de verre uithoeken van het zonnestelsel reisden, en ontdekte de magnetosferen van Uranus en Neptunus. Andere planetaire missies, waaronder Galileo, Cassini en Juno, en een aantal ruimtevaartuigen die in een baan om de aarde draaien, observaties bieden om een ​​uitgebreid begrip te creëren van hoe planeten magnetosferen vormen, evenals hoe ze blijven communiceren met de dynamische ruimteomgeving om hen heen.

aarde

De magnetosfeer van de aarde wordt gecreëerd door het constant bewegende gesmolten metaal in de aarde. Dit onzichtbare "krachtveld" rond onze planeet heeft een algemene vorm die lijkt op een ijshoorntje, met een ronde voorkant en een lange, slepende staart die van de zon afgekeerd is. De magnetosfeer is op die manier gevormd vanwege de bijna constante stroom van zonnewind en magnetisch veld vanaf de naar de zon gerichte zijde.

Aardse en andere magnetosferen buigen geladen deeltjes weg van de planeet, maar vangen ook energetische deeltjes op in stralingsgordels. Aurora's worden veroorzaakt door deeltjes die neerregenen in de atmosfeer, meestal niet ver van de magnetische polen.

Het is mogelijk dat de magnetosfeer van de aarde essentieel was voor de ontwikkeling van leefomstandigheden, dus leren over magnetosferen rond andere planeten en manen is een grote stap om te bepalen of het leven daar zou kunnen zijn geëvolueerd.

kwik

Kwik, met een aanzienlijke ijzerrijke kern, heeft een magnetisch veld dat slechts ongeveer 1 procent zo sterk is als dat van de aarde. Men denkt dat de magnetosfeer van de planeet wordt samengedrukt door de intense zonnewind, de omvang ervan beperken. De MESSENGER-satelliet draaide van 2011 tot 2015 in een baan om Mercurius. ons helpen onze kleine aardse buurman te begrijpen.

Jupiter

Na de zon, Jupiter heeft verreweg het sterkste en grootste magnetische veld in ons zonnestelsel - het strekt zich ongeveer 20 miljoen mijl uit van oost naar west, bijna 15 keer de breedte van de zon. (van de aarde, anderzijds, zou gemakkelijk in de zon passen - behalve zijn uitgestrekte staart.) Jupiter heeft geen gesmolten metalen kern; in plaats daarvan, het magnetische veld wordt gecreëerd door een kern van samengeperste vloeibare metallische waterstof.

Een van de manen van Jupiter, Io, heeft krachtige vulkanische activiteit die deeltjes in de magnetosfeer van Jupiter spuwt. Deze deeltjes creëren intense stralingsgordels en aurora's rond Jupiter.

Ganymedes, Jupiters grootste maan, heeft ook zijn eigen magnetisch veld en magnetosfeer, waardoor het de enige maan is met een. Zijn zwakke veld, genesteld in de enorme schaal van Jupiter, het magnetisch veld van de planeet nauwelijks verstoort.

Saturnus

Het enorme ringsysteem van Saturnus verandert de vorm van zijn magnetosfeer. Dat komt omdat zuurstof- en watermoleculen die uit de ringen verdampen, deeltjes naar de ruimte rond de planeet leiden. Sommige manen van Saturnus helpen deze deeltjes te vangen, ze uit de magnetosfeer van Saturnus trekken, hoewel degenen met actieve vulkanische geisers - zoals Enceladus - meer materiaal uitspugen dan ze opnemen. NASA's Cassini-missie volgde in het kielzog van de Voyagers, en bestudeerde het magnetische veld van Saturnus vanuit een baan rond de geringde planeet tussen 2004 en 2017.

Uranus

De magnetosfeer van Uranus werd pas in 1986 ontdekt, toen gegevens van de vlucht van Voyager 2 zwak bleken, variabele radio-emissies en bevestigd toen Voyager 2 het magnetische veld direct meet. Het magnetische veld en de rotatie-as van Uranus zijn 59 graden niet uitgelijnd, in tegenstelling tot de aarde, waarvan het magnetische veld en de rotatie-as bijna op één lijn liggen. Daarbovenop, het magnetische veld gaat niet rechtstreeks door het centrum van de planeet, dus de sterkte van het magnetische veld varieert dramatisch over het oppervlak. Deze verkeerde uitlijning betekent ook dat de magnetotail van Uranus - het deel van de magnetosfeer dat achter de planeet loopt, weg van de zon - is in een lange kurkentrekker gedraaid.

Neptunus

Neptunus werd ook bezocht door Voyager 2, in 1989. Zijn magnetosfeer is verschoven van zijn rotatie-as, maar slechts met 47 graden. gelijk aan Uranus, De magnetische veldsterkte van Neptunus varieert over de hele planeet. Dit betekent dat aurora's over de hele planeet kunnen verschijnen - niet alleen dicht bij de polen, zoals op aarde, Jupiter en Saturnus.

En verder

Buiten ons zonnestelsel, aurora's, die wijzen op de aanwezigheid van een magnetosfeer, zijn waargenomen op bruine dwergen - objecten die groter zijn dan planeten maar kleiner dan sterren. Er zijn ook aanwijzingen dat sommige gigantische exoplaneten magnetosferen hebben, maar we hebben nog geen sluitend bewijs gezien. Naarmate wetenschappers meer leren over de magnetosferen van planeten in ons zonnestelsel, het kan ons op een dag ook helpen om magnetosferen rond verder verwijderde planeten te identificeren.