Новые исследования показывают, что на Меркурии случаются магнитные бури
Значительно более слабое магнитное поле, меньшая магнитосфера и гораздо более быстрая временная шкала процессов возле Меркурия по сравнению с Землей позволяют заряженным частицам более эффективно покидать его магнитосферу за счет затенения магнитопаузы и прямой бомбардировки поверхности.
Новый анализ данных космического аппарата НАСА MESSENGER (MERcury Surface, Space Environment, GEochemistry, and Ranging) доказывает, что, несмотря на эти существенные различия, в магнитосфере Меркурия и других планет может образовываться раздвоенный кольцевой ток — поле заряженных частиц в форме пончика, обтекающее планету в поперечном направлении, которое может инициировать магнитные бури при сильном солнечном ветре.
Магнитосфера Меркурия была открыта космическим аппаратом «Маринер-10» в 1970-х годах. Планета имеет собственное дипольное поле со смещением на север и небольшой магнитный момент.
Недавние наблюдения MESSENGER подтвердили, что магнитосфера Меркурия напоминает земную во многих аспектах, таких как магнитосферные структуры (например, хвост магнитосферы, плазменная мантия и полярный касп), магнитосферные динамические процессы и магнитные структуры (например, фронты диполяризации и магнитные жгуты).
Однако измерений на месте, которые бы напрямую продемонстрировали существование кольцевого тока Меркурия — магнитосферного электрического тока, в основном переносимого ионами, захваченными планетарной магнитосферой, — не было.
Подтверждение геомагнитных бурь на Меркурии стало результатом исследований, ставших возможными благодаря счастливому стечению обстоятельств — серии корональных выбросов массы с Солнца 8-18 апреля 2015 г. и гибели космического зонда НАСА MESSENGER на поверхности планеты 30 апреля 2015 года, в ожидаемом конце своей миссии.
Выброс корональной массы 14 апреля 2015 года сжал кольцевой ток Меркурия на обращенной к Солнцу стороне и увеличил энергию тока.
Анализ данных MESSENGER выявил наличие усиления кольцевого тока, необходимого для запуска магнитных бурь.
«Внезапное усиление кольцевого тока вызывает главную фазу магнитной бури», — говорят ученые. Но это не означает, что у Меркурия есть полярные сияния, подобные тем, что есть на Земле.
На Земле бури вызывают полярные сияния, когда частицы солнечного ветра взаимодействуют с частицами атмосферы. Однако на Меркурии частицы солнечного ветра не сталкиваются с атмосферой.
Вместо этого они беспрепятственно достигают поверхности и поэтому могут быть видны только при рентгеновском и гамма-излучении.
Результаты исследования показывают, что магнитные бури потенциально являются общей чертой намагниченных планет.
«Наши результаты, полученные от MESSENGER, дают еще одно захватывающее представление о месте Меркурия в эволюции Солнечной системы после открытия его собственного планетарного магнитного поля», — говорят авторы.
Результаты опубликованы в двух статьях в журнале Science China Technological Sciences и в журнале Nature Communications.