На Земята компасът може да е жизненоважен инструмент. Компасите осигуряват постоянна отправна точка за хората повече от 800 години, позволявайки ни успешно да се ориентираме до далечните краища на планетата.
Но нашият вид е започнал да пътува по-далеч, в студената бездна на Космоса. Все още ли е полезен компасът извън пределите на нашата планета: И ако е така, накъде ще сочи?
„Един компас в Космоса ще измерва различни неща [в зависимост от това] къде точно в Космоса се намирате“, казва пред Live Science Джаред Еспли, планетолог в Центъра за космически полети „Годард“ на НАСА в Мериленд. Компасът технически все още би работил в Космоса, но не е задължително да ви насочва обратно към Земята. Вместо това той ще сочи към северния полюс на всяко магнитно поле, което е най-силно, спрямо това къде в Космоса се намира компасът.
Северният магнитен полюс на Земята не иска в Русия: движението му към Сибир рязко се е забавило
Компасът на Земята реагира на магнитното поле на нашата планета. Единият край на стрелката сочи Северния магнитен полюс който не съвпада със Северния географски пояс. Противоположният край сочи Южния магнитен полюс, който аналогично не съвпада с Южния географски пояс. Магнитното поле се генерира от електрични токове, протичащи през течното метално ядро на нашата планета, което се върти. Този процес е наречен геодинамо. Земята е единствената скалиста планета в Слънчевата система с толкова силно магнитно поле.
Това магнитно поле се простира на около 37 000 километра от планетата – от страната, която е обърната към Слънцето, и най-малко на 370 000 км зад планетата според НАСА. Този регион около планета, доминиран от магнитното поле на планетата, е известен като магнитосферата.
Астронавт, който иска да използва компас, за да се върне на Земята, вероятно ще трябва да бъде в тази магнитосфера, за да може компасът да регистрира магнитното поле на планетата. Магнитното поле обаче не е особено твърда граница.
Изследване на лунни скали показват, че Луната някога е имала магнитно поле, но вътрешното ядро на естествения ни спътник оттогава се е забавило и охладило, поради което е загубил своето геодинамо. Подобно на Луната, други небесни тела в нашата Слънчева система сега нямат силно магнитно поле. Например преди около 3,9 милиарда години геодинамото на Марс мистериозно се е забавило, драматично отслабвайки магнитното му поле, което в крайна сметка е довело до загуба на атмосферата на Червената планета.
Липсващата марсианска атмосфера е открита в километров слой глина
Но дори и без магнитното поле на тези планети астронавт, стоящ на Луната или Марс, все още би уловил някои магнитни сигнали. Това е магнитното поле на кората, казва Еспли – скали върху външната кора, които все още съдържат доказателства за старото геодинамо на планетата.
От всички планети в Слънчевата система компасът е най-вероятно да сочи към Юпитер. Това е така, защото магнитосферата на газовия гигант е масивна. Според НАСА магнитосферата на Юпитер е най-голямата структура в Слънчевата система с ширина 21 милиона километра. Тази гигантска магнитосфера се генерира от металното водородно ядро на планетата и в момента се изучава от космическия апарат Juno.
Но какво ще стане, ако астронавтът не е в магнитосферата на планетата? По-голямата част от пространството изглежда празно. Но в нашата Слънчева система една магнитосфера превъзхожда всички останали: тази на Слънцето.
„Ако се намирате в този стереотипен дълбок космически вакуум между планетите, [компасът] най-вече ще измерва какво магнитно поле идва от слънчевия вятър“, казва Еспли.
Магнитосферата на Слънцето, известна като хелиосфера, излиза спираловидно от звездата и се простира три пъти по-далеч от Плутон. Това е така, защото слънчевият вятър носи собствено слабо магнитно поле според Националната лаборатория за силно магнитно поле към университета във Флорида.
Магнитното поле директно върху Слънцето също е доста хаотично, което може да се види в изображенията на слънчевите коронални бримки. Тези арки от плазма следват линиите на магнитното поле на Слънцето, които стават по-големи и по-сложни, когато Слънцето достигне своя слънчев максимум – пиковия период на неговата активност. Толкова е сложно, че истинският север и юг на звездата започват да стават малко замъглени и в крайна сметка разменят местата си.
Магнитното поле на Земята се е формирало преди ядрото на планетата
В крайна сметка традиционен компас би бил доста безсмислен в Космоса като навигационен инструмент. Има няколко налични 3D компаса, които теоретично могат да ви насочат към магнитния север в Космоса. Но те все пак не биха ви насочили обратно към Земята – само към най-близкото магнитно поле.
Въпреки това, изключително мощните компаси, наречени магнитометри, са полезни в Космоса, но не и за навигация. НАСА използва тези инструменти, за да разбере повече за взаимодействията на плазмата в Космоса и да открие древни признаци на геодинамо, които са умрели преди милиарди години. „Измерването на магнитното поле е изключително полезно за разбиране на случващото се вътре в една планета“, казва Еспли.
