Навколо планет, які мають магнітосферу, відбувається щось магічне. Якщо ви слухаєте за допомогою відповідних інструментів, ви можете почути щебет і свист, майже як спів птахів на світанку та в сутінках. Ці так звані хвилі хору були зареєстровані на Землі, Юпітері та Сатурні і спостерігається на Урані та Нептуні.
Тепер під керівництвом астронома Міцунорі Озакі з Університету Канадзава вчені з Японії та Франції виявили, що вони свистять навколо Меркурія, безплідного та самотнього, коли він огинає Сонце. Це цікаво, тому що на цих інших планетах є кілька речей, яких немає у Меркурія: густа, пишна атмосфера та постійні радіаційні пояси, де сонячні частинки потрапляють у пастку магнітного поля планети.
Вчені кажуть, що це відкриття може пролити світло на магнітне середовище навколо Меркурія та на те, як магнітні поля планети загалом формуються сонячним вітром. Меркурій не має великого магнітного поля. Це досить голий шматок скелі, з практично відсутньою атмосферою, надто близько до Сонця для комфорту. Він постійно піддається впливу радіації та сонячного вітру.
Але цей нікчемний, обурений світ приховує таємниці. Лише цього року вчені нарешті виявили, що Меркурій, навіть з його жалюгідним магнітним полем і атмосферою, має полярні сяйва свого дивного виду.
Однак задовго до цього відкриття вчені вважали, що Меркурій може мати хорові хвилі. Це відбувається, коли енергійні електрони потрапляють у пастку магнітосфери планети, обертаються по спіралі вздовж ліній магнітного поля та генерують хвилі в плазмі.
Ці хвилі можна записати та перетворити на звуки, які змінюються залежно від того, як і куди рухаються електрони. Ви можете почути, наприклад, хвилі в режимі свисту, записані на Землі, у відео нижче.
Дослідження Меркурія були спорадичними та рідкісними, що означає, що наше розуміння його космічного середовища неоднозначне. Ми знаємо про його магнітне поле відтоді, як Марінер-10 проводив спостереження в 1970-х роках. Але вчені намагаються заповнити недолік. Частиною місії Mercury BepiColombo, запущеної в 2018 році, є інструмент під назвою MIO, призначений для вивчення магнітосфери Меркурія.
Цей інструмент ще не зовсім на орбіті; гравітація Сонця ускладнює вихід на орбіту. Але космічний корабель здійснив обліт Меркурія в 2021 і 2022 роках, зафіксувавши спостереження магнітного поля Меркурія.
І там, у даних, зібраних MIO, дослідники знайшли чіткі докази хвиль типу свисту в магнітосфері Меркурія. Але оскільки це Меркурій, у них було щось дивне: вони з’явилися лише в невеликій частині магнітосфери Меркурія, у клині, відомому як сектор світанку.
Це свідчить про те, що існує якийсь фізичний механізм, який або сприяє хоровим хвилям у цьому регіоні, або пригнічує їх скрізь. Команда провела моделювання та симуляцію та визначила, що передача енергії від електронів до електромагнітних хвиль більш ефективна в секторі світанку, що призводить до генерації свистків.
Подальше розуміння та характеристика цих хвиль хору вимагатиме додаткових спостережень та аналізу. Ці перші виявлення дозволять дослідникам детально спланувати свої дослідження перед виведенням на орбіту MIO у 2025 році.
«На сьогоднішній день ми все ще не знаємо, чи мають Земля та Меркурій подібні просторово-часові властивості їх керованого електронами хору», — пишуть дослідники .
«Це дослідження прокладає шлях для цих складних майбутніх досліджень, які покажуть, як намагнічені планетарні середовища формуються сонячним вітром у нашій Сонячній системі, з можливою екстраполяцією на екзопланети та їх взаємодію із зоряними вітрами».