Природа загадок полета Вояджеров

Кузнецов А.И., Кузнецов В.А.

Прошло около 50-ти лет с момента запуска космических аппаратов Вояджер 1 и 2 с целью исследования наиболее удаленных планет Солнечной системы. Первоначально установленный срок службы космических аппаратов «Вояджер» составлял всего 5 лет. За это время зонды должны были выполнить главную задачу: долететь до Юпитера и Сатурна, изучить сами планеты, их кольца и крупнейшие спутники.

Однако, этот исторический пятилетний проект в итоге превратился в самую продолжительную и самую дальнюю межзвездную экспедицию в истории человечества.

Аппараты успешно справились с базовой задачей раньше графика, и инженеры решили продлить их работу, направив к Урану и Нептуну (этот маршрут проделал только «Вояджер-2»).

Инженеры NASA заложили в конструкцию двойное и тройное резервирование систем, а также использовали надежные радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи). После прохождения планет-гигантов зонды начали программу исследования гелиосферы, продолжая передавать данные на Землю сквозь десятилетия.

«Вояджеры» начали преподносить сюрпризы с самого начала своей миссии. Зафиксированы уникальные особенности сфотографированных ими планет, на которые ученые до сих пор не могут дать вразумительные ответы.

Спектрометрические измерения показали, что атмосфера Юпитера, как и Солнца, почти полностью состоит из водорода и гелия с примесями аммиака, метана и фосфина. Была обнаружена сложная вертикальная структура облаков, и установлено, что количество энергии, излучаемой Юпитером в космическое пространство, превосходит количество энергии, получаемой им от Солнца.

При сближении «Вояджеров» с Юпитером выяснилось, что у него много магнитных полюсов. Аналогичное явление было обнаружено позже и на Сатурне, но в меньшей степени. Если на Земле есть только один Северный и Южный полюс, то там существует квадрупольная составляющая, октупольная и т.д. На мощное дипольное, центральное магнитное поле, накладывается еще множество других.

Сейчас общепринятой является теория магнитогидродинамического динамо, согласно которой магнитное поле генерируется благодаря конвекционным потокам в жидком токопроводящем ядре планет.

Полученные данные, наряду с результатами исследований планет земной группы свидетельствуют о нереальности существующей теории образования магнитных полей. Однако, ученые, не смотря на обилие имеющихся результатов о ее несоответствии, продолжают упрямо подгонять под нее или замалчивать все вновь получаемые противоречивые данные.

Поскольку планеты-гиганты не имеют ядер, состоящих преимущественно из железа, то ученые без всяких доказательств приняли решение, что в ядрах Юпитера и Сатурна находится водород в жидкой металлической фазе. Быстрое вращение этих ядер приводит к запуску динамо, создающему у них сильное магнитное поле. Никого не волнует, что это не позволяет объяснить существующую многополярность планет.

Согласно предложенной нами гипотезы, причиной образования магнитных полей в космосе являются спиральные потоки ионизированных частиц. Их движение равносильно течению тока в катушке соленоида. Известно, что поле соленоида сосредоточено внутри его, является однородным и напоминает поле полосового магнита.

Главным источником образования магнитного поля у планет и в межпланетном пространстве Солнечной системы является Солнце (звезда), а основным фактором, его обуславливающим, движущиеся внутри Солнца и от него спиральные потоки заряженных частиц солнечного (звездного) ветра.

Планета с вращающимися вокруг нее ионизированными частицами атмосферы и солнечного ветра представляет соленоид, стержнем которого является тело самой планеты. Ось соленоида образует магнитную ось планеты и проходит внутри ее.

Юпитер считают несостоявшейся звездой из-за недостатка у него массы, необходимой для протекания термоядерных процессов превращения водорода в гелий. Это утверждение вызывает у нас сомнение из-за нереальности существующей теории образования звезд.

Мы считаем, что Юпитер и Сатурн представляют собой шаровые звездные скопление красных карликов, наиболее известным из которых является Большое красное пятно. Внутри их с небольшой скоростью протекают термоядерные реакции синтеза водорода в гелий. Красные карлики — это самые многочисленные звезды в нашей Галактике, составляющие, по разным оценкам, от 70 до 75 % звездного населения Млечного Пути. 

Являясь скоплением красных карликов, Юпитер, как и все звезды, содержащие плазму, имеет сильное магнитное поле. Это обусловлено постоянным движением вокруг его мощных ионизированных потоков звездного ветра, извергаемых из расположенных на его поверхности, красных карликов, и высокой скоростью его вращения вокруг собственной оси.

Все крупные и устойчивые вихри Юпитера, представляют собой спиральные потоки звездного ветра, вращающиеся против часовой стрелки. Жерла вулканов (вихрей) расположены на твердой поверхности (корке) Юпитера и соединяют их с его внутренней частью.

Наличие твердой поверхности, невидимой сквозь плотный слой облаков, способствует поддержанию постоянного высокого давления внутри Юпитера и обеспечивает вихрям устойчивость и постоянство расположения на одном и том же месте. Увеличение толщины корки ведет к уменьшению наблюдаемого размера Большого красного пятна.

Наблюдаемые на Юпитере и Сатурне, циклоны (вихри) представляют собой следы, выходящих на поверхность облаков соленоидов, в которых в качестве тока выступают спиральные потоки ионизированных частиц плазмы.

Каждый такой вихрь можно рассматривать как дипольный магнит, а их обилие позволяет легко объяснить образование сложной вертикальной структуры облаков и наличие не только квадруполя и октуполя, но и других составляющих более высоких порядков.

Во время пролета «Вояджер-1» впервые подробно исследовал магнитосферу Юпитера — крупнейшую структуру такого рода в Солнечной системе. Она оказалась настолько мощной, что ее границы простираются на миллионы километров, а взаимодействие с солнечным ветром формирует сложные потоки заряженных частиц.

Принято считать, что магнитосфера планет образуется при взаимодействии собственного магнитного поля планеты с солнечным ветром — потоком заряженных частиц от Солнца. Поле отклоняет солнечный ветер, создавая вокруг планеты полость, сжатую с солнечной стороны и вытянутую в длинный «хвост» с теневой. Магнитосферы защищают планеты от струй плазмы (ионизированного газа) солнечного ветра. Знать больше о том, как работают магнитосферы других планет, важно для понимания той, что окружает нашу собственную планету.

Мы считаем, что магнитосфера у планет Солнечной системы образуется в результате воздействия, обтекающего их спирального потока солнечного ветра, на их атмосферу и ионизации ее атомов и молекул. Только наличие атмосферы у планет способствует их защите от струй плазмы, снижения уровня радиоактивного излучения на их поверхности и образованию у них магнитного поля и магнитосферы.

Специфические особенности атмосферы, магнитосферы и свойств Юпитера и Сатурна, очевидно, свидетельствуют о воздействии на них не только солнечного, но и более мощного потока звездного ветра рукава Ориона.

Ученые ожидали, что за пределами гелиопаузы (граница, где солнечный ветер встречается с межзвездной средой) направление магнитного поля резко изменится. Однако «Вояджеры» обнаружили, что силовые линии межзвездного магнитного поля выстраиваются параллельно (или почти параллельно) магнитным линиям внутри гелиосферы.

Это подтверждает нашу гипотезу о том, что распространение потоков солнечного и звездного ветра в рукаве Ориона совпадает по характеру вращения по спирали и направлению их движения. Полярность межпланетного магнитного поля Солнечной системы имеет одинаковую направленность с магнитным полем рукава Ориона вдоль его оси, т.е. полюсов мира.

Перед тем как окончательно покинуть гелиосферу, аппараты обнаружили область, заполненную «магнитной пеной» — регион, где магнитные линии солнечного поля изгибаются и образуют пузыри, а не просто тянутся обратно к Солнцу, как считалось ранее.

Диаметр пузырей этой пены может достигать одной астрономической единицы, равной примерно 150 миллионам километров. Магнитное поле внутри пузырей поддерживается намагниченной материей.

По словам ученых, причины возникновения пузырей лежат в собственном вращении Солнца - движение светила приводит к "запутыванию" магнитных линий на границе и их пересоединению.

По-нашему мнению, это, очевидно, можно объяснить образованием зоны завихрения на границе столкновения потока солнечного ветра (Местного пузыря Солнечной системы) с более плотным потоком звездного ветра рукава Ориона, внутри которого он находится. Аналогичное явление наблюдается при слиянии двух водных потоков различной мощности.

Самыми интригующими загадками легендарного полета являются:

1. На границе гелиопаузы (зоны, где заканчивается влияние солнечного ветра) «Вояджеры» зафиксировали плотность плазмы, которая оказалась намного выше, чем ожидали ученые. Природа этого «сгущения» межзвездного вещества до конца не изучена.

Мы объясняем это высокой плотностью плазмы в рукаве Ориона, образовавшегося в результате извержения его более мощной, чем Солнце, звездой, расположенной на поверхности балджа нашей Галактики.

2. Пролетая мимо Урана, «Вояджер-2» обнаружил, что его магнитное поле сильно наклонено и смещено относительно центра планеты. Кроме того, данные показали, что аппарат пролетел мимо планеты в момент необычайно мощной солнечной активности — ученые до сих пор гадают, насколько искаженную картину магнитосферы они получили.

Мы считаем, что существующее отклонение магнитного поля, очевидно, можно объяснить положением оси вращения Урана под действием на него потоков звездного ветра рукава Ориона и межзвездной среды, движущейся ему навстречу.

Данные о солнечной активности наверняка «притянуты за уши», ввиду невозможности дать четкого научного объяснения этому явлению. Учитывая дальность расположения планеты от Солнца, его влияние здесь незначительно и не может оказать на Уран существенного влияния.

3. Переданные снимки показали, что ледяные луны Юпитера и Сатурна (такие как Европа и Энцелад) покрыты странными трещинами. Ученые предполагают, что под толщей льда скрываются гигантские океаны с гидротермальной активностью, но точные механизмы разогрева недр спутников до сих пор вызывают споры.

Наличие трещин на этих спутниках (лунах), согласно ранее предложенной нами гипотезы, объясняется тем, что они представляют собой крупные осколки некогда существующей между Марсом и Юпитером планеты Фаэтон, погибшей от столкновения с Марсом.

Осколки Фаэтона под действием приобретенного мощного импульса от удара Марса и скорости потока солнечного ветра были унесены на значительное расстояние вдоль Солнечной системы. Значительная часть наиболее крупных из них, наверняка захвачена газовыми гигантами. Это позволяет объяснить наличие у них большого количества спутников и колец.

Предположения ученых, что на Фаэтоне, до его гибели, существовала жизнь и вода, позволяет объяснить остатки воды на осколках и наличие температуры в их недрах, доставшиеся им «по наследству» от Фаэтона.

Самым сенсационным открытием стало обнаружение активного вулканизма на спутнике Юпитера Ио. «Вояджер-1» впервые зафиксировал извержения за пределами Земли: гигантские плюмы поднимались на сотни километров, выбрасывая сернистые газы и частицы.

Ученые предложили для объяснения причины вулканической активности Ио абсурдную идею воздействия на него мистических приливных сил Юпитера и соседних спутников, которые непрерывно деформируют недра Ио и разогревают их. Этот механизм приливного нагрева стал ключом к пониманию геологии ледяных миров.

Мы считаем, что наличие вулканической деятельности на Ио можно объяснить нашей гипотезой о гибели Фаэтона, если предположить, что это его осколок, содержащий значительную часть центральной расплавленной зоны, находящейся вблизи его ядра.

Принято считать, что выбросы Ио формируют плазменный тор — кольцо заряженных частиц вокруг орбиты спутника. Оно напрямую подпитывает магнитосферу Юпитера и создает мощную радиационную среду.

По нашему мнению, учитывая разницу в их размерах и направление движения звездного ветра и вихрей Юпитера, это не реально. Радиационная среда Юпитера обусловлена наличием выбросов плазмы (ионизованных частиц) из недр красных карликов самого Юпитера, посредством большого количества существующих вихрей (плазменных вулканов). Именно эти выбросы образуют в процессе вращения Юпитера существующие по его поверхности полосы. 

Ганимед продемонстрировал сложную тектонику и позже оказался единственным спутником, обладающим собственным магнитным полем. Предположительно Ганимед состоит из трёх слоёв: расплавленного ядра из железа или сульфида железа(II), силикатной мантии и внешнего слоя льда толщиной 900—950 километров.

Ганимед — крупнейший спутник Юпитера и всей Солнечной системы, превосходящий по размерам Меркурий. Это единственный спутник с собственной магнитосферой и потенциальным подземным океаном, содержащим больше воды, чем все земные моря.

На поверхности Ганимеда наблюдаются два типа ландшафта. Треть поверхности спутника занимают тёмные области, испещрённые ударными кратерами. Их возраст доходит до четырёх миллиардов лет. Остальную площадь занимают более молодые светлые области, покрытые бороздами и хребтами. Причины сложной геологии светлых областей до конца не ясны.

У спутника есть тонкая атмосфера, в состав которой входят такие аллотропные модификации кислорода, как O (атомарный кислород), O2 (кислород) и, возможно, O3 (озон).

Мы считаем, что Ганимед является наиболее крупным осколком Фаэтона, которому удалось сохранить, наряду с поверхностным слоем и магнитным полем, значительную часть расплавленной зоны ядра планеты, ее водных ресурсов и даже атмосферы с остатками кислорода, а, возможно и отдельных форм некогда существующей там жизни.

Такой вариант позволяет объяснить особенности ландшафта Ганимеда:

- темные области представляют собой остатки поверхности планеты, образовавшейся в период зарождения Солнечной системы около четырех миллиардов лет назад,

- более молодые светлые области образовались из продуктов осаждения космической пыли и вулканических выбросов на поверхности разлома планеты, покрытой бороздами и хребтами, после катастрофы, произошедшей примерно двенадцать тысяч лет назад.

Наличие магнитного поля и магнитосферы Ганимеда обусловлено наличием у него тонкого слоя атмосферы и омыванием его потоками ионизованных частиц вихрей (красных карликов), исходящих от Юпитера.

Таким образом, нами предложены гипотезы природы загадок, поставленных перед учеными данными, предоставленными космическими аппаратами Вояджер 1 и 2 и не находящими у них ответа.