Среда, 21 февраля, 2024
ДомойКосмосПервый пролет BepiColombo над Меркурием разоблачает электронный дождь как триггер для рентгеновских...

Первый пролет BepiColombo над Меркурием разоблачает электронный дождь как триггер для рентгеновских полярных сияний

- Advertisement -

Художественное изображение миссии ESA/JAXA BepiColombo, летящей сквозь высыпающиеся электроны, которые могут вызывать рентгеновские полярные сияния на поверхности Меркурия. Предоставлено: Тибо Роджер/Europlanet

Совместная европейско-японская миссия BepiColombo раскрыла, как формируются высокоэнергетические полярные сияния на Меркурии. Исследование показывает, что электроны, ускоренные в магнитосфере Меркурия и высыпающиеся на поверхность планеты, взаимодействуют с поверхностным веществом, излучая рентгеновские лучи и вызывая полярные сияния. Это открытие подчеркивает общность механизмов полярных сияний во всей Солнечной системе.

Миссия и открытие BepiColombo

BepiColombo, сустав Европейское космическое агентство (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) показали, как электроны, падающие дождем на поверхность Меркурия, могут вызывать высокоэнергетические полярные сияния.

Эта миссия, направлявшаяся к самой внутренней планете Солнечной системы с 2018 года, совершила свой первый пролет вокруг Меркурия 1 октября 2021 года. Международная группа ученых проанализировала данные, собранные тремя инструментами BepiColombo во время этого сближения, и результаты были опубликованы 18 июля в научном журнале. Связь с природой.

BepiColombo Первый облет Меркурия 4

Художественное представление о BepiColombo, летящем мимо Меркурия 1 октября 2021 года. Космический корабль совершает девять гравитационных маневров (один с Землей, два с Венерой и шесть с Меркурием), прежде чем выйти на орбиту вокруг самой внутренней планеты Солнечной системы в 2025 году. Предоставлено: ESA/ATG medialab.

Как формируются полярные сияния Меркурия

Полярные сияния на Земле возникают в результате взаимодействия солнечного ветра — потока заряженных частиц от Солнца — и ионосферы нашей планеты, которая электрически заряжена. В отличие от Земли, Меркурий имеет очень тонкую атмосферу, известную как экзосфера, в результате чего его полярные сияния образуются в результате прямого взаимодействия солнечного ветра с поверхностью планеты.

Космический корабль BepiColombo и наблюдения

Миссия BepiColombo состоит из двух космических аппаратов: Mercury Planetary Orbiter (MPO), управляемого ЕКА, и Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, получивший название Mio после запуска) под наблюдением ДЖАКСА. Оба находятся в состыкованной конфигурации для семилетнего путешествия на свою последнюю орбиту. Во время своего первого пролета над Меркурием BepiColombo пролетел 200 километров над поверхностью планеты с Mio на борту. плазма приборы, облегчившие первые одновременные наблюдения различных типов заряженных частиц солнечного ветра вблизи Меркурия.

Выводы и понимание исследователя

Саэ Айзава, ведущий автор из Института исследований астрофизики и планетологии (IRAP), в настоящее время связанного с Институтом космических и астронавтических наук JAXA (ISAS) и Университетом Пизы, Италия, прокомментировал: «Впервые мы стали свидетелями того, как электроны ускоряются в магнитосфере Меркурия и высыпаются на поверхность планеты. Хотя магнитосфера Меркурия намного меньше земной и имеет другую структуру и динамику, у нас есть подтверждение того, что механизм, генерирующий полярные сияния, одинаков во всей Солнечной системе».

Маршрут БепиКоломбо и наблюдения

Во время пролета BepiColombo подошел к Меркурию с ночной стороны северного полушария и максимально приблизился к утренней стороне южного полушария. Миссия наблюдала за магнитосферой на дневной стороне южного полушария, прежде чем выйти из магнитосферы обратно в солнечный ветер. Его инструменты успешно наблюдали за структурой и границами магнитосферы, которые показали, что магнитосфера была необычно сжата, вероятно, из-за условий высокого давления в солнечном ветре.

Ускорение электронов и полярные сияния на Меркурии

Ускорение электронов, по-видимому, является продуктом плазменных процессов на утренней стороне магнитосферы Меркурия. Высокоэнергетические электроны переносятся из области хвоста к планете, где они, наконец, падают на поверхность Меркурия. Не сдерживаемые атмосферой, они взаимодействуют с материалом на поверхности и вызывают испускание рентгеновских лучей, что приводит к полярному сиянию. Пока НАСАМиссия MESSENGER ранее наблюдала полярные сияния на Меркурии, процессы, вызывающие рентгеновскую флуоресценцию с поверхности, до сих пор не были хорошо поняты или непосредственно не наблюдались.

Ссылка: «Прямые доказательства импульсных инъекций электронов на Меркурии, связанных с суббурей» Саэ Айзава, Юки Харада, Николя Андре, Йошифуми Сайто, Стас Барабаш, Доминик Делькур, Жан-Андре Сово, Ален Барт, Андрей Федоров, Эммануэль Пеноу, Шоитиро Ёкота, Ватару Мияке, Моа Перссон, Квентин Ненон, Матиас Ро Джо, Ёсифуми Футаана, Казуши Асамура, Манабу Симояма, Лина З. Хадид, Доминик Фонтен, Бруно Катра, Маркус Френц, Норберт Крупп, Шоя Мацуда и Го Мураками, 18 июля 2023 г., Связь с природой.
DOI: 10.1038/s41467-023-39565-4

Исследование было проведено исследовательской группой, состоящей из Французского института исследований астрофизики и планетологии (IRAP), Киотского университета, ISAS, Лаборатории физики плазмы (Франция), Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Германия), Шведского института космической физики, Университета Осаки, Университета Канадзавы и Университета Токай. Работа была частично поддержана исследовательской инфраструктурой Europlanet 2024, финансируемой Европейской комиссией в соответствии с соглашением о гранте № 871149.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме