Посмотрите на ночное небо незадолго до рассвета или после заката, и вы можете увидеть слабый столб света, идущий вверх от горизонта. Это светящееся свечение является зодиакальным светом или солнечным светом, отраженным в сторону Земли облаком крошечных частиц пыли, вращающихся вокруг Солнца. Астрономы долгое время считали, что пыль приносится внутрь Солнечной системы несколькими астероидами и кометами, которые приближаются издалека.

Но теперь команда ученых Juno утверждает, что виновником может быть Марс. Впервые они опубликовали свое открытие в Journal of Geophysical Research: Planets.

Инструмент на борту космического корабля Juno по счастливой случайности обнаружил частицы пыли, врезавшиеся в космический корабль во время его путешествия с Земли на Юпитер. Удары дали важные ключи к разгадке происхождения и орбитальной эволюции пыли, разрешив некоторые загадочные вариации зодиакального света. Хотя их открытие имеет большое значение, ученые, которые годами изучали космический мусор, не собирались этого делать.

Йоргенсен разработал четыре звездных трекера, которые являются частью исследования магнитометра Juno. Эти бортовые камеры делают снимки неба каждую четверть секунды, чтобы определить ориентацию Juno в космосе, распознавая звездные узоры на его изображениях - инженерная задача, необходимая для точности магнитометра .

Но Йоргенсен надеялся, что его камеры также смогут увидеть неоткрытый астероид. Поэтому он запрограммировал одну камеру, чтобы сообщать о вещах, которые появляются на нескольких последовательных изображениях, но не входят в каталог известных небесных объектов.

Он не ожидал увидеть много: почти все объекты на небе учтены в звездном каталоге. Поэтому, когда камера начала передавать тысячи изображений неидентифицируемых объектов — полосы появлялись, а затем таинственным образом исчезали, — Йоргенсен и его коллеги были сбиты с толку. Йоргенсен и его команда рассмотрели множество правдоподобных и некоторые неправдоподобные причины. Была тревожная возможность, что звездная камера зафиксировала протекающий топливный бак на «Юноне».

Только когда исследователи вычислили видимый размер и скорость объектов на изображениях, они наконец кое-что поняли: частицы пыли врезались в Juno со скоростью около 16 000 километров в час, отколовшись от субмиллиметровых кусочков. Как оказалось, брызги обломков исходили от обширных солнечных панелей Juno - самого большого и самого чувствительного детектора непреднамеренной пыли из когда-либо созданных.

Juno был запущен в 2011 году. После маневра в дальнем космосе в поясе астероидов в 2012 году он вернулся во внутреннюю часть Солнечной системы для помощи земной гравитации в 2013 году, которая катапультировала космический корабль к Юпитеру.

Коннерни и Йоргенсен заметили, что большинство столкновений пыли было зарегистрировано между Землей и поясом астероидов, с пробелами в распределении, связанными с влиянием гравитации Юпитера. По мнению ученых, это было радикальным открытием. До сих пор ученые не могли измерить распределение этих пылевых частиц в космосе. Специализированные детекторы пыли имеют ограниченные зоны сбора и, следовательно, ограниченную чувствительность к редкой популяции пыли. В основном они считают более многочисленные и гораздо более мелкие частицы пыли из межзвездного пространства. Для сравнения, обширные солнечные панели Juno имеют в 1000 раз большую площадь сбора, чем большинство детекторов пыли.

Ученые Juno определили, что облако пыли заканчивается у Земли, потому что гравитация Земли поглощает всю пыль, которая приближается к ней. Это пыль, которую мы видим как зодиакальный свет.

Что касается внешнего края, примерно в 2 астрономических единицах (а.е.) от Солнца (1 а.е. - это расстояние между Землей и Солнцем), он заканчивается сразу за Марсом. В этот момент, как сообщают ученые, влияние гравитации Юпитера действует как барьер, не позволяющий частицам пыли пересекать внутреннюю часть Солнечной системы в глубокий космос. Это же явление, известное как орбитальный резонанс, работает и в обратном направлении, когда оно блокирует проникновение пыли, происходящей из глубокого космоса, внутрь Солнечной системы.

По словам Йоргенсена, сильное влияние гравитационного барьера указывает на то, что частицы пыли находятся на почти круговой орбите вокруг Солнца. И единственный известный нам объект на почти круговой орбите около 2 астрономических единиц — это Марс, поэтому естественным является предположение, что Марс является источником этой пыли.