Didžiausias Saulės sistemos objektas

Užduosiu jums labai paprastą klausimą. Koks yra didžiausias objektas Saulės sistemoje? Klausimas paprastas, atsakymas – nebe toks paprastas, bet galintis jus nustebinti. Taigi, pagalvokite, pasirinkite kokį nors atsakymą ir skaitykite toliau.

Daugelis, perskaitę klausimą, turbūt pagalvojote, kad kažkokių nesąmonių klausinėju, nes juk aišku, kad tai – Saulė. Bet štai čia jūs ir neteisūs. Taip, Saulė yra labai didelė. Jos spindulys siekia beveik 700 tūkstančių kilometrų. Tai net dešimt kartų daugiau, nei didžiausios planetos – Jupiterio. Bet ji nėra didžiausias objektas.

Kiti, perskaitę, kad atsakymas nėra toks paprastas, gal pagalvojo, kad klausimas yra suktas, o atsakymas yra tiesiog „Saulės sistema“. Su tokiu atsakymu nesutikčiau dėl dviejų priežasčių. Pirma – klausimas yra visiškai ne suktas, o Saulės sistema nėra savo pačios viduje, taigi atsakymas netinka. Antra – nemanau, kad Saulės sistemą tikrai galima vadinti „objektu“. Mano supratimu, „objekto“ visos dalys turi būti kažkaip susijusios su kitomis jo dalimis (nebūtinai kiekviena su kiekviena), tuo tarpu Saulės sistemos pakraščiuose apie tos sistemos egzistavimą kažką pasako tik Saulės vėjas, kuris prie Saulės nėra pririštas, taigi nelabai ir susijęs. Nesiginčiju, kad tokia argumentacija yra kreiva, be to, šitaip aiškinant, ir galaktika nebūtų objektas (nors jos halas visas dalis palaiko gravitaciškai sukabintas gal net geriau, nei Saulė savo sistemos pakraščius), tačiau visgi tokio atsakymo neužskaitau.

Dar kiti, irgi pagalvoję apie klausimo suktumą, galbūt nusprendė, kad atsakymas yra „Žemė“, nes kalbu apie regimąjį dydį? Bet irgi ne, turiu omeny tiesiog ilgį/plotį/aukštį/spindulį arba tūrį. Tiesa, ne masę, nes masės daugiausia Saulėje.

Kas nors gal pagalvojote ir apie asteroidų žiedą, Kuiperio žiedą ar Oorto debesį. Tai irgi įmanomi atsakymai, bet turintys tą pačią problemą, kaip ir „Saulės sistema“: šie dariniai nėra „objektai“.

Po šios įžangos galiu atskleisti ir teisingą atsakymą. Didžiausias Saulės sistemos objektas yra… Jupiterio magnetosfera. Taip, ji didesnė už Saulę. Beje, gerokai didesnė – priklausomai nuo Saulės aktyvumo, netgi artimiausias Saulei jos taškas nuo Jupiterio centro gali būti nutolęs iki 100 Jupiterio spindulių, t.y. 10 Saulės spindulių. Priešinga kryptimi magnetosferos uodega tęsiasi beveik iki Saturno orbitos.

Trumpai priminsiu, kas per velnias ta magnetosfera yra. Jei planetoje yra medžiagų, gebančių kurti magnetinį lauką, tai planetai sukantis joje susidaro vadinamasis magnetinis dipolis (ne Vilnius-Kaunas, o šiaurė-pietūs). Magnetinis laukas sąveikauja su krūvį turinčiomis dalelėmis – pavyzdžiui, Saulės vėjo protonais ir elektronais – ir stumia jas tolyn nuo planetos. Zona, kurioje planetos magnetinis laukas atlaiko Saulės vėjo spaudimą, ir vadinama magnetosfera. Žemiau įdėjau magnetosferos schemą:

Schematinis magnetosferos vaizdas. Saulės vėjas atlekia iš kairės, trenkiasi į planetos magnetinį lauką, toje vietoje susiformuoja magnetosferos riba magnetopauzė ir smūginė banga („bow shock“), nusidriekianti tolyn į dešinę. Magnetosfera ties magnetiniais planetos poliais priartėja gerokai arčiau paviršiaus, nei kitur, nes elektringos dalelės gali judėti piltuvais, sudarytais iš magnetinio lauko linijų. Kitoje planetos pusėje susidaro magnetosferos uodega, nusidriekusi į kosminę erdvę gerokai toliau, nei Saulės vėjo spaudžiama priekinė dalis.
Schematinis magnetosferos vaizdas. Saulės vėjas atlekia iš kairės, trenkiasi į planetos magnetinį lauką, toje vietoje susiformuoja magnetosferos riba magnetopauzė ir smūginė banga („bow shock“), nusidriekianti tolyn į dešinę. Magnetosfera ties magnetiniais planetos poliais priartėja gerokai arčiau paviršiaus, nei kitur, nes elektringos dalelės gali judėti piltuvais, sudarytais iš magnetinio lauko linijų. Kitoje planetos pusėje susidaro magnetosferos uodega, nusidriekusi į kosminę erdvę gerokai toliau, nei Saulės vėjo spaudžiama priekinė dalis.

Žemės magnetosfera atsiranda dėl skysto branduolio, kuriame esanti geležis kuria magnetinį lauką. Šis mechanizmas, vadinamas dinamu, nėra iki galo ištirtas – pavyzdžiui, nežinome, kodėl karts nuo karto Žemės magnetinis laukas per keletą šimtų metų smarkiai susilpnėja, o vėliau vėl padidėja, bet apsivertus poliams. Kitos uolinės planetos magnetosferų arba neturi, arba jos yra labai silpnos ir nereikšmingos. Tačiau dujinės milžinės – Jupiteris ir Saturnas – magnetosferas turi, ir gerokai galingesnes, nei Žemės. Jose magnetinį lauką kuria ne geležis, o vandenilis – pagrindinis cheminis elementas planetų sudėtyje. Vandenilio molekulė H_2 yra elektriškai neutrali, tačiau pati turi magnetinį dipolį, o sukdamiesi kartu su planeta vandenilio klodai sukuria tokį magnetinį lauką, kad Saulės vėjui iki planetos priartėti šansų nebelieka visiškai.

Jei galėtume matyti Jupiterio magnetosferos skleidžiamas radijo bangas, naktį danguje rangytųsi tokia gyvatė (taip, būtent tokio dydžio, tik ne visada taip šonu pasisukusi).
Jei galėtume matyti Jupiterio magnetosferos skleidžiamas radijo bangas, naktį danguje rangytųsi tokia gyvatė (taip, būtent tokio dydžio, tik ne visada taip šonu pasisukusi).

Prieš keletą savaičių rašiau apie egzomėnulius. Ten užsiminiau ir apie Jupiterio magnetosferos dydį, ir kad ji saugo artimesnius Jupiterio palydovus nuo Saulės vėjo. Tie palydovai taip pat sąveikauja su magnetosfera – dalelės, nupučiamos nuo palydovų paviršių, papildo planetos magnetosferos plazmą; ledu padengtuose palydovuose indukuojami papildomi magnetiniai laukai, šildantys poledinius vandenynus; ir taip toliau. Taigi magnetosfera ne tik kad didelė yra, ji dar ir naudinga.

Saturno magnetosfera nusileidžia kaimynei savo dydžiu, tačiau vis tiek yra įspūdinga. Smūginė banga dėl sąveikos su Saulės vėju susidaro už maždaug 20-ies Saturno spindulių nuo planetos, t.y. už daugiau nei milijono kilometrų. Taigi Saturno magnetosfera taip pat yra didesnė už Saulę.

Žemės magnetosfera taip pat yra gerokai didesnė už pačią planetą. Tačiau atstumas nuo paviršiaus iki sąlyčio su Saulės vėju siekia vos 15 Žemės spindulių, taigi mažiau nei trečdalį atstumo iki Mėnulio. Toli gražu ne taip įspūdinga, kaip Jupiterio ir Saturno milžiniški magnetiniai rūbai, bet mums užtenka ir to, ką turime.

Laiqualasse

8 comments

    1. Pačios Saulės magnetosfera yra lygu Saulės sistemai. Nes Saulės sistema apibrėžiama per tai, kur yra Saulės magnetopauzė.

  1. Įdomumo dėlei – antroji nuotrauka yra neteisinga, nes mėnulis apšviestas iš priekio, o Jupiterio magnetosfera pavaizduota šonu. Taip? :)

    1. Taip. Ir šiaip Jupiteris yra pakankamai toli, kad mes jį visada matytume tik „iš priekio“, taigi magnetosferos uodegos praktiškai nesimatytų.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *