Навколо Меркурія виявлені загадкові "співаючі" плазмові хвилі

Якщо прислухатися за допомогою правильних інструментів, можна почути щебетання і свист, майже як спів птахів на світанку і в сутінках. Ці так звані хорові хвилі були зафіксовані на Землі, Юпітері та Сатурні; і спостерігалися на Урані та Нептуні.

Вчені з Японії і Франції під керівництвом астронома Міцунорі Одзакі виявили, що ці хвилі "свистять" і навколо Меркурія, коли він огинає Сонце. Це цікаво, тому що на цих інших планетах є щось, чого немає у Меркурія: щільна, насичена атмосфера і постійні радіаційні пояси, в яких сонячні частинки потрапляють в магнітне поле планети.

Вчені кажуть, що це відкриття може пролити деяке світло на магнітне середовище навколо Меркурія і на те, як планетарні магнітні поля в цілому формуються під впливом сонячного вітру, пише Science Alert із посиланням на результати дослідження, опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Меркурій не має великого магнітного поля. Це досить голий шматок каменю з практично неіснуючою атмосферою, розташований занадто близько до Сонця. На нього постійно впливає радіація, а також сонячний вітер.

Але в цьому році вчені виявили, що на Меркурії, навіть з його слабким магнітним полем і атмосферою, є полярні сяйва, причому свого дивного типу.

Однак і задовго до цього відкриття вчені припускали, що на Меркурії можуть бути хорові хвилі. Це відбувається, коли електрони великої енергії потрапляють в магнітосферу планети, обертаючись по спіралі вздовж силових ліній магнітного поля і генеруючи хвилі в плазмі.

Ці хвилі можна записати і перетворити на звуки, які змінюються залежно від того, як і куди рухаються електрони. Наприклад, ви можете почути свистячі хвилі, записані на Землі, у відео нижче.

Дослідження Меркурія було непостійним і рідкісним, а це означає, що наше розуміння його космічного середовища неоднорідне. Астрономи знали про його магнітне поле відтоді, як "Марінер-10" проводив спостереження в 1970-х роках.

Але вчені намагаються заповнити цей недолік. Так, частиною місії Mercury BepiColombo, запущеної в 2018 році, є інструмент під назвою MIO, призначений для вивчення магнітосфери Меркурія.

Цей космічний зонд ще не вийшов на потрібну орбіту; гравітація Сонця ускладнює цей процес. Але він вже здійснив обльоти Меркурія в 2021 і 2022 роках, в результаті чого були зафіксовані спостереження магнітного поля Меркурія.

Завдяки даним, зібраним MIO, дослідники виявили явні докази наявності свистових хвиль у магнітосфері Меркурія. Але в них було щось дивне: вони з'явилися лише в невеликій частині магнітосфери Меркурія, в клині, відомому як ранковий сектор.

Дослідники припустили, що існує якийсь фізичний механізм, котрий або сприяє появі хорових хвиль в цій області, або пригнічує їх всюди. Команда провела моделювання та визначила, що передача енергії від електронів до електромагнітних хвиль є більш ефективною в ранковому секторі, що призводить до генерації свистів.

Подальше розуміння та характеристика цих хорових хвиль потребуватиме додаткових спостережень та аналізу. Ці перші відкриття дозволять дослідникам детально спланувати свої дослідження перед виведенням MIO на орбіту в 2025 році.

"На сьогоднішній день ми досі не знаємо, чи мають Земля і Меркурій схожі просторово-часові властивості їх "хору електронів". Даний аналіз прокладає шлях до цих складних майбутніх досліджень, які покажуть, як навколишнє середовище намагнічених планет формується під впливом сонячного вітру в нашій Сонячній системі, з потенційною екстраполяцією на екзопланети і їхню взаємодію із зоряними вітрами", - пишуть астрономи.

Звук магнітного поля Землі

Як повідомляв УНІАН, у 2020 році космічний зонд BepiColombo записав покази магнітного поля Землі.

Після того, як обладнання зонда зафіксувало коливання магнітного поля нашої планети, дослідники їх перетворили і стиснули в п'ять доступних людському вуху аудіодоріжок.