Анализ информации, полученной с космического аппарата BepiColombo, позволил подтвердить принцип формирования полярных сияний на планете, расположенной ближе всего к Солнцу. Искажение линий магнитного поля Меркурия направляет потоки заряженных частиц непосредственно к его поверхности. При взаимодействии с местными минералами возникают вспышки в рентгеновском спектре.
Магнитное поле Меркурия значительно слабее земного – оно в сотни раз меньше. Тем не менее, периодически высвобождаются значительные объемы энергии, которые разгоняют потоки солнечных частиц и направляют их к планете. Поскольку на Меркурии отсутствует атмосфера, эти частицы достигают поверхности, двигаясь с высокой скоростью, что приводит к появлению полярных сияний в невидимом рентгеновском спектре. Объяснить этот процесс удалось благодаря данным, полученным с космического аппарата BepiColombo. Подробности этого открытия представлены в новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Наша звезда непрерывно испускает в окружающее пространство потоки заряженных частиц. Первым под воздействие этого солнечного ветра попадает Меркурий, магнитное поле которого ощутимо искажается под его давлением. В результате, его сторона, обращенная к Солнцу, подвергается сжатию, а противоположная вытягивается в подобие «хвоста». Постепенно этот шлейф становится все длиннее, силовые линии магнитного поля в нем пересекаются и перезамыкаются. Часть этих частиц движется непосредственно к поверхности Меркурия, где на них воздействуют потоки солнечного ветра, состоящие в основном из электронов.
На Земле и на многих других небесных телах Солнечной системы данный процесс вызывает столкновение солнечных частиц с молекулами в атмосфере, в результате чего избыточная энергия высвобождается в оптической части спектра возникают яркие полярные сияния. На Меркурии атмосфера практически отсутствует, и электроны проникают прямо до поверхности планеты. Здесь они соударяются с каменистыми породами, создавая вспышки в высокоэнергетических рентгеновских лучах.
Космический зонд MESSENGER, который находился на орбите Меркурия в период с 2011 по 2015 год, впервые зафиксировал подобные свечения. Однако у него не было оборудования для отслеживания заряженных частиц и подтверждения способа формирования вспышек. В связи с этим, сейчас исследователи применили данные, полученные аппаратом BepiColombo во время его приближения к Меркурию в 2021 году. Пролетая через магнитосферу планеты, зонд зарегистрировал потоки электронов, направленные к ее поверхности. Это подтверждает предложенный ранее механизм объяснения рентгеновских сияний Меркурия.