Введение

Меркурий, самая маленькая планета Солнечной системы, постепенно открывает свои тайны благодаря миссии BepiColombo. Одним из наиболее интересных открытий стало наличие магнитного ‘хора’, который напоминает явление, наблюдаемое в гораздо более крупном магнитном поле Земли. Это открытие, описанное в новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications, представило собой своеобразную форму магнитной ‘птицы песни’.

Магнитные поля: Что это такое?

Магнитные поля – это загадочные сущности, которые могут вибрировать и создавать волны, взаимодействующие друг с другом сложным и динамичным образом. Одним из типов таких сложных волн является ‘whistler-mode’ волна, которая, будучи преобразованной в слышимые частоты, звучит как хор или щебетание птиц. Подобные волны уже были обнаружены на Земле, однако магнитное поле нашей планеты более семи раз больше, чем у Меркурия, что вызывало вопросы о способности первого создавать такие сложные волны.

Наблюдения BepiColombo

К счастью, BepiColombo смог зафиксировать эти магнитные волны в ходе серии пролётов между 2021 и 2025 годами. Они оказались похожи по ‘музыкальной’ структуре на волны, найденные на Земле. Для сравнения данных о Меркурии с аналогичными явлениями на нашей планете исследователи использовали старые данные с миссии GEOTAIL, которая работала с 1992 по 2007 год. Эти музыкальные магнитные волны, как оказалось, представляют собой универсальный физический процесс, наблюдаемый вокруг планет с магнитными полями.

Асимметрия магнитного поля Меркурия

Однако, в случае с Меркурием, эти волны наблюдаются только с одной стороны планеты. Магнитное поле Меркурия обладает значительной асимметрией: большинство ‘птиц песни’ происходит на ‘утренней’ стороне планеты, где солнце только начинает восходить. На ‘ночной’ стороне магнитное поле гораздо спокойнее, с минимальной резонансной активностью, что устраняет динамическое ‘щебетание’, наблюдаемое на более яркой стороне.

Влияние солнечного ветра

На яркой стороне также наблюдается столкновение солнечного ветра с магнитным полем, что создает магнитный хаос и делает поле неупорядоченным. Этот парадоксальный эффект на самом деле способствует усилению магнитных волн, позволяя им расти быстрее и сильнее, чем на Земле. Однако солнечный ветер оказывает и другое влияние на Меркурий, как указывается в данной статье, на этот раз в более буквальном смысле.

Электроны и их взаимодействие с поверхностью

Электроны, проходя через магнитное поле планеты, вместо того чтобы создавать авроры, как на Земле, непосредственно ударяются о поверхность Меркурия, освобождая такие элементы, как натрий и калий из пород в экзосферу планеты. Ранее считалось, что это происходит только во время крупных магнитных взрывов в магнитном хвосте, заставляющих значительное количество электронов попадать на поверхность. Однако, согласно новым данным, магнитные волны в некоторых случаях действуют как ускоритель для электронов, разбрызгивая их по поверхности, как дождь.

Заключение

Таким образом, картина магнитного поля Меркурия оказывается сложной, с динамическими взаимодействиями, создающими как ‘песню’, так и ‘дождь’. Однако это лишь начало миссии BepiColombo. Шесть пролётов, данные для которых были собраны для этой статьи, технически произошли еще до начала миссии, которая теперь запланирована на ноябрь этого года после проблемы с двигателем, выявленной в 2024 году. Мы должны немного подождать, прежде чем получим полный поток данных от инструментов зонда, и надеемся, что они содержат еще больше вариаций магнитной ‘птицы песни’, найденной до сих пор.