ВизиЯ Наука и технологии Магнитное поле Меркурия и солнечный ветер: история пролета

Полет успешный: получены уникальные сведения о Меркурии

1 октября 2021 года совместный космический аппарат Европейского космического агентства и Японского агентства аэрокосмических исследований BepiColombo успешно совершил первый пролет над Меркурием. Еще предстоит 5 подобных событий, а в конце 2025 года планируется выход на орбиту ближайшей к Солнцу планеты.

Первые научные говорят об интересной среде, окружающей Меркурий. Планета тоже преподнесла свои сюрпризы.

Пролет

Первый пролет "БепиКоломбо" к Меркурию состоялся 1 и 2 октября. Ближайшее сближение состоялось в 23:34 UTC 1 октября на расстоянии 199 км, когда камеры наблюдения космического аппарата фиксировали изображения планеты.

BepiColombo Mercury

До этого они также передали изображения Венеры в августе 2021 года.

Три камеры наблюдения научного модуля космического аппарата снимали в течение четырех часов, находясь на максимально близком расстоянии от первой планеты Солнечной системы.

Хотя изображения Меркурия визуально впечатляют — они потрясающе четкие и позволяют ученым идентифицировать некоторые поверхностные кратеры. Это важно, поскольку некоторые регионы планеты будут недоступны после выхода аппарата на орбиту.

"Пролет прошел безупречно с точки зрения космического аппарата, и это невероятно - наконец-то увидеть нашу целевую планету", - радуется Эльза Монтаньон, менеджер по эксплуатации космического аппарата BepiColombo.

В ходе пролета одновременно несколько приборов проводили замеры окружающей его среды. Возможно, это был мимолетный пролет, но он ознаменовал начало исследований и подготовку основной миссии, - говорит Йоханнес Бенкхофф, научный сотрудник проекта "БепиКоломбо" в ЕКА.

"Эти пролеты также дают возможность взять пробы в регионах вокруг Меркурия, которые будут недоступны после того, как мы окажемся на орбите".

Экзосфера Меркурия

Во время пролета ультрафиолетовый спектрометр PHEBUS на модуле BepiColombo Mercury Planet Orbiter (MPO) собрал данные об экзосфере Меркурия - чрезвычайно тонкой атмосфере с низкой плотностью. В настоящее время считается, что экзосфера существует за счет солнечного ветра или поверхностного материала.

PHEBUS наблюдал за этим регионом в течение часа. После выхода БепиКоломбо из тени Меркурия PHEBUS зарегистрировал резкие пики водорода и кальция после ближайшего сближения. Считается, что эти два элемента распространены в экзосфере Меркурия.

Exosphere of mercury

Более того, выявлены яркие потоки нейтронного и гамма-излучения в экзосфере - явления, часто возникающие в результате взаимодействия галактических космических лучей с самыми верхними поверхностными слоями планеты.

В настоящее время научная группа BepiColombo проводит детальный анализ данных MGNS, а также данных, полученных во время второго пролета вблизи Венеры, который BepiColombo совершил в августе.

После выхода на орбиту в 2025 году PHEBUS и MGNS продолжат изучение экзосферы, детально анализируя ее состав и динамику. Астрономы проследят за изменениями в расположении экзосферы с течением времени.

Магнитное поле Меркурия и солнечный ветер

Из-за близкого расположения Меркурия к Солнцу можно ожидать, что планета будет часто обдуваться солнечным ветром, который выбрасывается из короны светила. Однако магнитное поле Меркурия, как и Земли, помогает защитить планету от всей силы корональных выбросов.

До пролета "БепиКоломбо" космические аппараты проводил магнитную съемку только северного полушария, поэтому астрономы не могли ответить на вопрос, как взаимодействуют магнитное поле и солнечный ветер в южном полушарии Меркурия.

Команда исследователей взяла данные магнитометра и преобразовали их в звук, слышимый человеческим ухом. Звук фиксирует изменения в интенсивности магнитного поля и солнечного ветра, а также момент, когда BepiColombo пересек магнитошироту - пограничную область вокруг Меркурия, где магнитосфера планеты и солнечный ветер взаимодействуют в условиях сильной турбулентности.

После выхода на орбиту измерения, полученные этими приборами, будут использованы для детального анализа магнитосферы Меркурия, что позволит астрономам получить представление о его происхождении, эволюции и текущем состоянии недр.

Ускорения и изменения температуры

Во время пролета итальянский пружинный акселерометр (ISA), расположенный на модуле MPO, регистрировал ускорения космического аппарата по мере гравитационного притяжения Меркурия.

Он также зарегистрировал изменение температуры, которое испытал "БепиКоломбо" при входе и выходе из тени планеты. Эти измерения аналогичны тем, которые были сделаны в августе, когда аппарат совершал второй пролет вблизи Венеры.

"На графиках ускорения, которые появлялись на наших экранах, мы могли видеть приливное воздействие Меркурия на структуру BepiColombo, падение давления солнечной радиации во время транзита в тени планеты и перемещение центра масс космического аппарата из-за изгиба больших солнечных батарей", - говорит Кармело Магнафико из Итальянского национального института астрофизики.

На орбите ISA будет поддерживать исследование внутренней структуры Меркурия и с большой точностью проверит общую теорию относительности Эйнштейна. Прибор также измерит центр масс Меркурия во время его 88-дневного обращения вокруг Солнца.