Планета Меркурий, несмотря на свою близость к Земле, остается одним из наименее изученных объектов Солнечной системы. Причина кроется в сложности достижения ее орбиты: космическим аппаратам необходимо развивать колоссальные скорости, что требует годы подготовки и сложных маневров.
Однако скоро все изменится благодаря новой космической миссии BepiColombo, которая является совместным проектом Европейского космического агентства (ЕКА) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), и стартовала в 2018 году. Ее цель – детальное изучение Меркурия, включая его геологию, магнитосферу и экзосферу. Уникальность миссии заключается в том, что она состоит из двух орбитальных аппаратов: европейского MPO и японского MMO.
Во время третьего гравитационного маневра у Меркурия в июне 2023 года космический аппарат BepiColombo совершил настоящий научный подвиг. За рекордно короткое время – всего 30 минут – аппарат сумел составить детальную карту магнитного поля планеты. Этот успех стал возможен благодаря активации прибора Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE) на борту японского модуля MMO.
Моделирование магнитного поля Меркурия.
Лина Хадид, бывший научный сотрудник ЕКА, рассказала о сложности проведенного эксперимента. Космический аппарат пронесся через магнитосферу Меркурия на минимальной высоте 235 км над поверхностью, двигаясь от сумеречной зоны к рассветной. За это короткое время ученым удалось собрать данные о типах частиц, их температуре и характере движения в магнитном поле планеты.
Анализ полученной информации принес ряд неожиданных открытий. Помимо ожидаемых структур, таких как граница между солнечным ветром и магнитным полем планеты, ученые обнаружили скопление высокоэнергетических ионов в нижних слоях магнитосферы. Кроме того, на ночной стороне Меркурия был выявлен обширный слой холодной плазмы.
Особый интерес вызвало обнаружение ионов кислорода, натрия и калия. Исследователи предполагают, что эти элементы могли быть выбиты с поверхности планеты в результате метеоритных ударов или под воздействием интенсивного солнечного ветра. Это открытие проливает свет на процессы взаимодействия поверхности Меркурия с космической средой.
Аннотированная магнитосфера Меркурия.
Магнитное поле Меркурия, хотя и уступает по мощности земному, играет crucial роль в защите планеты от агрессивного солнечного излучения. Учитывая близость Меркурия к Солнцу, изучение взаимодействия его магнитосферы с солнечным ветром представляет огромный научный интерес. Это взаимодействие может пролить свет на эволюцию планет земной группы и их магнитных полей.
BepiColombo предстоит совершить еще три пролета мимо Меркурия, прежде чем аппарат сможет выйти на стабильную орбиту планеты в конце 2026 года. После этого два модуля миссии разделятся и приступят к детальному изучению различных аспектов Меркурия.
Промежуточные результаты миссии BepiColombo уже сейчас вносят значительный вклад в наше понимание ближайшей к Солнцу планеты. Ожидается, что дальнейшие исследования помогут раскрыть многие тайны формирования и эволюции Солнечной системы, а также механизмы защиты планет от солнечной радиации. Эти знания могут оказаться бесценными для будущих космических миссий и, возможно, для разработки новых технологий защиты от космического излучения.