Ученые доказали наличие магнитных бурь на Меркурии

Международная группа ученых доказала, что на Меркурии, самой маленькой планете нашей Солнечной системы, происходят геомагнитные бури, похожие на земные.

Исследования ученых из США, Канады и Китая включают работу Хуэй Чжана, профессора космической физики из Геофизического института Университета Аляски в Фэрбенксе.

Их первое открытие дает ответ на вопрос, могут ли на других планетах, в том числе за пределами нашей Солнечной системы, происходить геомагнитные бури независимо от размера их магнитосферы или наличия у них ионосферы, подобной земной. 

Исследование было опубликовано в двух статьях в феврале. Чжан является одним из соавторов каждой из них.

Первая из этих работ доказывает, что на планете существует кольцевой ток, представляющий собой пончикообразное поле заряженных частиц, текущее вбок вокруг планеты и исключающее полюса. Вторая доказывает существование геомагнитных бурь, вызываемых кольцевым током.

Геомагнитная буря - это сильное возмущение в магнитосфере планеты, вызванное переносом энергии солнечного ветра. Такие бури в магнитосфере Земли вызывают аврору и могут нарушить радиосвязь.

Результаты исследования геомагнитных бурь были опубликованы 18 февраля в журнале Science China Technological Sciences. Автор работы - ЦюГан Цзун из Института космической физики и прикладных технологий Пекинского университета и Института полярных исследований Китая.

Эта статья основывается на результатах, опубликованных днем ранее, которые подтвердили с помощью наблюдения данных ранее высказанные предположения о том, что на Меркурии есть кольцевой ток. Земля также имеет кольцевой ток.

Автором статьи о кольцевых токах, опубликованной в журнале Nature Communications, является Цзютун Чжао, также сотрудник Института космической физики и прикладных технологий Пекинского университета.

Семь из 14 ученых работали над обеими статьями.

"Процессы очень похожи на земные", - сказал Чжан о магнитных бурях на Меркурии. "Основные отличия заключаются в размере планеты, а также в том, что у Меркурия слабое магнитное поле и практически нет атмосферы".

Подтверждение геомагнитных бурь на Меркурии получено в результате исследования, которое стало возможным благодаря случайному совпадению: серии выбросов корональной массы на Солнце 8-18 апреля 2015 года и завершению работы космического зонда НАСА Messenger, который был запущен в 2004 году и врезался в поверхность планеты 30 апреля 2015 года, когда ожидалось окончание его миссии.

Корональный выброс массы, или КВМ, представляет собой выброшенное облако солнечной плазмы - газа, состоящего из заряженных частиц. Это облако включает в себя встроенное магнитное поле плазмы.

Корональный выброс массы, произошедший 14 апреля, оказался ключевым для ученых. Он сжал кольцевой ток Меркурия со стороны, обращенной к Солнцу, и увеличил его энергию.

Новый анализ данных с Мессенджера, который опустился ближе к планете, показывает "наличие интенсификации кольцевого тока, которая необходима для запуска магнитных бурь", - говорится во второй из двух статей.

"Внезапная интенсификация кольцевого тока вызывает основную фазу магнитной бури", - сказал Чжан.

Но это не означает, что на Меркурии наблюдаются авроральные явления, подобные земным. 

На Земле бури вызывают появление авроры, когда частицы солнечного ветра взаимодействуют с частицами атмосферы. Однако на Меркурии частицы солнечного ветра не сталкиваются с атмосферой. Вместо этого они беспрепятственно достигают поверхности и поэтому могут быть видны только при рентгеновском и гамма-излучении.

Результаты двух статей показывают, что магнитные бури "потенциально являются общей чертой намагниченных планет", - говорится во второй из статей.

Результаты, полученные с помощью "Мессенджера", дают еще одно увлекательное представление о месте Меркурия в эволюции Солнечной системы после обнаружения присущего ему планетарного магнитного поля", - говорится в заключении.

В исследовании также участвовали Университет Альберты в Эдмонтоне, Мичиганский университет и Научный отдел гелиофизики Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.