У Меркурия есть радиационный пояс, но он появляется всего на несколько часов

Среди всех планет Солнечной системы Меркурий выделяется своими странностями. Несмотря на близость к Солнцу, он не самый горячий.

Меркурий облетает звезду всего за 88 дней, двигаясь по вытянутой овальной орбите, но при этом тратит 59 дней на один оборот вокруг своей оси.

И это еще не все – радиационный пояс существует у планеты меньше чем в половине случаев. Точнее, он присутствует примерно в 50% времени, когда Меркурий находится дальше всего от Солнца, и лишь около 20% времени на более близких расстояниях.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, ученые подтвердили, что несмотря на давние предположения у Меркурия все же есть радиационный пояс, во многом похожий на пояса большинства планет с магнитными полями. Так что Меркурий официально оказался еще более необычным, чем считалось, а полученные данные помогут при планировании будущих миссий в этом направлении.

Райан Дьюи, соавтор исследования и инженер Мичиганского университета:

Когда мы думаем о будущем исследовании космоса и о том, какие приборы отправлять к Меркурию, нам нужно будет учитывать этот радиационный пояс, принимать правильные меры предосторожности и проектировать оборудование с его учетом.

Магнитосфера планеты защищает ее от мощного солнечного излучения. На Земле магнитосфера оберегает планету от экстремальной солнечной погоды, удерживая высокоэнергетические частицы внутри магнитного поля. В результате образуются два постоянных радиационных пояса, называемых поясами Ван Аллена, которые, по описанию NASA, окружают Землю подобно огромным пончикам.

У других планет есть похожая защита, хотя конкретика зависит от физики каждой из них. Например, у Марса магнитосфера слабая и неоднородная, тогда как плотное магнитное поле Юпитера означает, что он едва ощущает такие мощные события, как корональные выбросы массы.

На протяжении десятилетий ученые спорили, действительно ли Меркурий удерживает частицы в стабильном поясе, хотя у него тоже есть магнитное поле. Считалось, что отсутствие пояса имело бы смысл, ведь слабое магнитное поле Меркурия, составляющее около 1% от земного, постоянно подвергается атакам бурной солнечной погоды и магнитных экстремумов.

В результате, как пояснил Дьюи, не оставалось бы много места для выживания энергетических электронов, из которых состоит радиация, прежде чем они выбрасывались бы в космос или сталкивались с планетой.

Однако Дьюи и его коллеги задумались, не упустили ли ученые что-то в старых данных. Для нового исследования команда пересмотрела наблюдения, собранные в период с 2011 по 2015 год аппаратом NASA MESSENGER.

Используя более современные и продвинутые методы анализа, исследователи обнаружили, что у Меркурия действительно есть кольцеобразный радиационный пояс, хоть и с временем существования обычно менее 8–12 часов, а изредка до нескольких земных суток.

Причина такой недолговечности, согласно работе, кроется в потере, а не в нехватке источника. Иными словами, Меркурий, как и другие планеты, вполне способен захватывать и удерживать высокоэнергетические электроны. При этом, как и предполагалось ранее, близость к Солнцу играет важную роль.

Полученные данные особенно актуальны для предстоящих миссий вроде BepiColombo, совместного проекта Европы и Японии, который должен достичь Меркурия к ноябрю этого года. Для операторов космических полетов радиационные пояса могут быть досадным препятствием в управлении аппаратами и защите астронавтов, если полет пилотируемый.

В работе команда отметила, что BepiColombo, возможно, уже пересек радиационные пояса Меркурия, а его миссия должна дать больше сведений о нашем странном соседе и, возможно, других похожих планетах.

Вэйцзе Сунь, соавтор исследования и астрофизик Калифорнийского университета в Беркли:

Меркурий предоставляет естественную лабораторию, позволяющую понять, как может выглядеть радиация у других планет, которые вращаются близко к своим звездам, а также у далеких планет во время экстремальной космической погоды.

Потребуются дальнейшие исследования планеты – человечество до сих пор знает очень мало о самой ближней к Солнцу планете.