Похоже, что у Меркурия есть свое странное полярное сияние

Зонд, отправленный для изучения, к сожалению, самой запущенной планеты Солнечной системы, наконец-то обнаружил авроральные процессы, которые происходят, несмотря на практически несуществующую атмосферу.

В октябре 2021 года зонд BepiColombo провел измерения электронов и ионов на Меркурии, обнаружив доказательства их ускорения. Анализ показал, что это было результатом авроральных процессов, связанных с магнитным полем Меркурия, что в конечном итоге привело к слабому рентгеновскому излучению.

Это означает, что полярные сияния теперь можно увидеть на каждой планете, что позволяет предположить, что механизм образования полярных сияний может быть универсальным для всей Солнечной системы, несмотря на огромные различия между планетами.

«Здесь мы показываем прямое свидетельство, которое убедительно поддерживает мнение о том, что энергичные электроны ускоряются в околохвостовой области. магнитосферы Меркурия, быстро дрейфуют к утренним секторам, а затем попадают в замкнутые силовые линии магнитного поля на ночной стороне планеты», — пишет группа под руководством астрофизика Сае Айваза из Пизанского университета в Италии.

» Эти наблюдения показывают, что инжекция электронов и последующий дрейф, зависящий от энергии, наблюдаемый в настоящее время по всей Солнечной системе, является универсальным механизмом, который генерирует полярные сияния, несмотря на различия в структуре и динамике магнитосфер планет».

В целом считается, что две вещи необходимы для создания такого рода полярных сияний: магнитное поле и атмосфера. Частицы ускоряются вдоль силовых линий магнитного поля к полярной области, где они падают в атмосферу. Там взаимодействие заряженных частиц с другими атомами и молекулами приводит к высвобождению электромагнитного излучения, некоторые из которых мы можем видеть в виде разноцветного свечения.

Заряженные частицы в основном исходят от солнечного ветра, хотя мощные постоянные полярные сияния Юпитера в основном питается электронами от его вулканического спутника Ио.

Но у Сатурна тоже есть полярные сияния, питаемые солнечным ветром, как и на Уране. Особенности полярного сияния были обнаружены на Нептуне аппаратом «Вояджер-2» в 1989 году, но у нас не было последующих обнаружений, поэтому у нас нет хорошей их характеристики.

Ожидалось, что на Марсе и Венере их не будет. aurorae, так как у них отсутствуют глобальные магнитные поля, но обе планеты нас удивили. Марс имеет пятна магнетизма на своей поверхности, которые создают локализованные пятна полярного сияния в небе. А на Венере магнитные поля Солнца, по-видимому, помогают вызывать атмосферные полярные сияния.

Меркурий имеет глобальное магнитное поле, но оно довольно слабое. Кроме того, поскольку Меркурий находится так близко к Солнцу, на него постоянно воздействуют радиация и солнечный ветер. Таким образом, у планеты нет реальной атмосферы, о которой можно было бы говорить; у него тонкая экзосфера, поднятая солнечным ветром и бомбардировкой микрометеороидами. Эта экзосфера гравитационно связана с планетой, но слишком рассеяна, чтобы вести себя как газ.

Из-за этого ученые считали, что у Меркурия маловероятно полярное сияние. Ученые обнаружили, что у него также есть поверхность, которая иногда флуоресцирует в рентгеновских лучах.

Айзава и ее коллеги использовали BepiColombo для отслеживания электронов в окрестностях Меркурия и обнаружили доказательства ускорения силовых линий магнитного поля планеты, направленных к поверхности в областях, которые они обнаружили: которые согласуются с наблюдаемой рентгеновской флуоресценцией. Они также обнаружили, что флуоресценция соответствует тому, что мы ожидаем от этого дождя электронов.

Итак, даже без атмосферы и со слабым магнитным полем Меркурий, кажется, нашел способ для создания странных меркуриальных полярных сияний, полностью собственных, в минералах, флуоресцирующих рентгеновское излучение на поверхности.

Исследование опубликовано в Nature Communications.