Учёные узнали секрет сохранения атмосферы Меркурия

На первой планете от Солнца слишком жарко, а гравитация её слишком слаба, чтобы держать атмосферу столь долгое время, какое существует сама планета. Но атмосфера там есть, хотя и очень разреженная. Почему она до сих пор не исчезла? Это помог установить американский межпланетный аппарат Messenger.

430-450 градусов по Цельсию на дневной стороне и гравитация в 38% от земной. Что помогает в таких условиях сохранить слабенькую атмосферу? (иллюстрация Science/AAAS)

Атмосфера Меркурия настолько тонка, что она исчезла бы уже давно, если бы что-то не пополняло её", — заявил Джеймс Славин (James Slavin) из центра Годдарда (Goddard Space Flight Center). Но что? Ответ был найден при анализе научных данных, полученных в результате серии близких пролётов "Мессенджера" около Меркурия в 2008 году, объединённых со сведениями, добытыми аппаратом Mariner 10 в 1974 и 1975 годах.

Явление переподключения (Magnetic reconnection) магнитных силовых линий Солнца и планеты вызывает к жизни огромные магнитные торнадо (на рисунке под заголовком, демонстрирующем схему магнитосферы Меркурия, они показаны спиральками).

Через них поток плазмы от Солнца, несущийся со скоростью от 400 до 600 километров в секунду, пронзает магнитосферу планеты (при этом размер нарушенного участка защитного поля может достигать трети диаметра Меркурия), без особых препятствий проникает сквозь атмосферу этого мира и вонзается в поверхность первой планеты.

Пролёт "Мессенджера" через магнитосферу Меркурия позволил получить россыпь данных о частицах солнечного ветра, атакующего планету (иллюстрация NASA/University of Michigan/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington).

Эти протечки в магнитном поле сходны с недавно увиденными протечками в магнитном щите Земли. Но если у Земли есть ещё и плотный щит атмосферный, то у Меркурия его считай что и нет.

В результате заряженные частицы солнечного ветра бомбардируют поверхность планеты и выбивают из неё нейтральные атомы, которые регулярно и пополняют атмосферу Меркурия.

(Кстати, у Венеры и Марса картина иная — магнитосфер там практически нет, так что атмосферы, а не поверхность планет, выставлены бомбардировке частицами солнечного ветра, из-за чего первые постепенно улетучиваются удивительно сходным образом.)

"Близость Меркурия к Солнцу позволяет объяснить лишь треть от фактического числа переподключений, которые мы наблюдаем, — говорит Славин. — Интересно будет увидеть, какие особенности Меркурия ответственны за остальные".

Это пока неясно. Но, возможно, подробностей работы магнитосферы планеты прибавится, когда Messenger выйдет на орбиту вокруг самого Меркурия (пока он путешествует вокруг Солнца). А произойдёт это знаменательное событие 18 марта 2011 года. Но до того, 29 сентября 2009-го, этот межпланетный аппарат выполнит ещё один пролёт мимо Меркурия.

Полушария Меркурия в изменённых цветах – результат обработки большой серии снимков, отснятых "Мессенджером" в январе и октябре 2008-го. Данные, полученные приборами в ходе тех визитов к первой планете, учёные обрабатывают до сих пор. Для масштаба следует учесть, что диаметр Меркурия равен 4880 километрам (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Arizona State University/Carnegie Institution of Washington).