На Земле компас может быть жизненно важным инструментом. Уже более 800 лет компасы являются постоянным ориентиром для людей, позволяя нам успешно ориентироваться в дальних уголках планеты.
Но наш вид стал путешествовать дальше, в холодную бездну космоса. Полезен ли компас за пределами нашей планеты? И если да, то куда он будет указывать?
«Компас в космосе будет измерять разные величины в зависимости от того, где именно в космосе вы находитесь, — рассказал Live Science Джаред Эспли, ученый-планетолог из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Мэриленде. Компас технически все равно будет работать в космосе, но он не обязательно будет указывать вам путь на Землю. Вместо этого он будет указывать на северный полюс того магнитного поля, которое является самым сильным относительно того, в какой точке космоса находится компас.
Компас на Земле реагирует на магнитное поле нашей планеты. Компас сам по себе является магнитом, и его северный полюс естественным образом совпадает с южным полюсом собственного магнитного поля нашей планеты. Магнитное поле создается электрическими токами, проходящими через расплавленное металлическое ядро нашей планеты, которые вращаются в двигателе, называемом геодинамо. Земля — единственная каменистая планета в Солнечной системе с таким сильным магнитным полем.
Это магнитное поле выходит из планеты на расстоянии около 23 000 миль (37 000 км) со стороны, обращенной к Солнцу, и тянется по меньшей мере на 230 000 миль (370 000 км) позади планеты, сообщает NASA. Эта область вокруг планеты, в которой доминирует магнитное поле планеты, известна как магнитосфера.
Астронавту, который захочет воспользоваться компасом, чтобы вернуться на Землю, скорее всего, придется находиться в пределах этой магнитосферы, чтобы компас регистрировал магнитное поле планеты. Однако магнитное поле не является особенно жесткой границей. «Даже за пределами классической магнитосферы, где, как вы сказали бы, доминирует или заметно поле Земли, вы все равно можете обнаружить что-то очень далекое», — говорит Эспли.
Свидетельства, полученные из лунных пород, указывают на то, что когда-то у Луны было магнитное поле, но с тех пор внутреннее ядро естественного спутника замедлилось и остыло, что привело к потере геодинамо. Как и Луна, другие небесные тела в нашей Солнечной системе сейчас лишены сильного магнитного поля. Например, около 3,9 миллиарда лет назад геодинамо Марса таинственным образом замедлилось, резко ослабив его магнитное поле, что в итоге привело к потере атмосферы.
Но даже при отсутствии планетарных магнитных полей этих небесных тел астронавт, находящийся на Луне или Марсе, все равно уловит некоторые магнитные сигналы. По словам Эспли, это магнитное поле коры— камней на внешней коре, которые все еще хранят свидетельства старого геодинамо планеты.
Из всех планет Солнечной системы компас, скорее всего, будет указывать на Юпитер. Это связано с тем, что магнитосфера Юпитера очень массивна. По данным НАСА, магнитосфера Юпитера — самая большая структура в Солнечной системе, ее ширина составляет 12 млн миль (21 млн км). Эта гигантская магнитосфера создается металлическим водородным ядром планеты и в настоящее время изучается космическим аппаратом Juno, чтобы лучше понять, как создаются магнитные поля.
Но что делать, если астронавт не находится в магнитосфере планеты? Большая часть космоса кажется пустой. Но в пределах нашей Солнечной системы одна магнитосфера превосходит все остальные: магнитосфера Солнца.
«Если вы находитесь в стереотипном глубоком космическом вакууме между планетами, то компас в основном будет измерять магнитное поле, исходящее от солнечного ветра», — говорит Эспли.
Магнитное поле Солнца можно измерить по компасу, пройдя мимо самых дальних планет нашей Солнечной системы. (Изображение: NASA)
Магнитосфера Солнца, известная как гелиосфера, развивается по спирали от звезды и простирается в три раза дальше, чем Плутон. По данным Национальной лаборатории магнитного поля, солнечный ветер несет с собой слабое магнитное поле, распространяясь по Солнечной системе.
Магнитное поле непосредственно на Солнце также довольно беспорядочно, что можно увидеть на изображениях солнечных корональных петель. Эти дуги плазмы следуют за линиями магнитного поля Солнца, которые становятся все больше и сложнее по мере того, как Солнце достигает своего солнечного максимума — пика активности. Они настолько сложны, что истинные север и юг звезды начинают немного расплываться и в конце концов меняются местами, сообщает Space.com.
Таким образом, использование компаса в космосе становится весьма сложной задачей из-за многообразия и изменчивости магнитных полей, с которыми могут столкнуться астронавты. На Земле компас — надежный инструмент, указывающий направление на магнитный север, но за пределами нашей планеты простота его использования исчезает. В зависимости от местоположения в космосе, игла компаса может указывать на различные магнитные источники, такие как массивная магнитосфера Юпитера или более слабое поле Солнца, вызываемое солнечным ветром.
Астронавты, находящиеся в межпланетном пространстве, могут обнаружить, что их компас больше не служит для ориентации как на Земле. Вместо этого, он может дать информацию о присутствии и направлении слабых магнитных полей, таких как солнечная гелиосфера. Такое различие в предназначении компаса в космосе может открыть возможности для исследований магнитных аномалий или ветров, что важно для понимания поведения и взаимодействий в нашей Солнечной системе.
Однако, важно признать, что в глубоком космосе, вдали от значительных магнитных полей, компас теряет своё основное назначение. В таких условиях, на передний план выходит использование более сложных навигационных инструментов и методов на основе анализа космических явлений, звездных карт и продвинутых навигационных систем, как это делается в современных космических миссиях.
Без сомнения, исследование и полеты в космос представляют собой новую эру навигации, где компас, некогда столь привычный, трансформируется и находит новые применения. Вместо того чтобы лишь указывать путь на неизвестные горизонты, он становится частью более комплексного набора инструментов и технологий, которые однажды смогут привести человечество к еще более глубоким уголкам Вселенной.
В конечном счете, традиционный компас, калибровка которого основывается на «вверх» и «вниз», был бы довольно бессмысленным в космосе навигационным инструментом. Существует несколько коммерческих компасов «3D», которые теоретически могут направить вас на магнитный север в космосе. Однако они все равно не обязательно укажут вам путь к Земле — только к ближайшему магнитному полю.
Однако мощные компасы, называемые магнитометрами, полезны в космосе, но не для навигации. НАСА использует эти приборы, чтобы лучше понять взаимодействие плазмы в космосе и обнаружить древние следы геодинамики, погибшей миллиарды лет назад. «Измерение магнитного поля очень полезно для понимания того, что происходит внутри планеты», — говорит Эспли.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
