Вокруг планет, обладающих магнитосферой, происходит феноменальное явление.
С применением соответствующих инструментов можно услышать звуки, напоминающие щебетание и свист, схожие с пением птиц на рассвете и в сумерках. Эти хоровые волны, известные также на Земле, Юпитере и Сатурне, наблюдались вблизи Урана и Нептуна.
Под руководством астронома Мицунори Одзаки из Университета Канадзава, исследователи из Японии и Франции выяснили, что эти волны происходят вокруг Меркурия, пустынной и уединенной планеты, когда он обращается вокруг Солнца.
Этот факт представляется интересным, поскольку другие планеты, такие как Земля, обладают плотной атмосферой и постоянными радиационными поясами, что предотвращает проникновение солнечных частиц в магнитосферу.
Ученые считают, что данное открытие способствует лучшему пониманию магнитного окружения Меркурия и процессов формирования планетарных магнитных полей под воздействием солнечного ветра.
Магнитное поле Меркурия отличается невеликой мощностью. Планета представляет собой суровый каменный объект с едва заметной атмосферой, расположенный настолько близко к Солнцу, что жизнь на ней невозможна. Воздействие радиации и солнечного ветра непрерывно ощущается.
Тем не менее, несмотря на свои минимальные магнитные характеристики и практически отсутствующую атмосферу, Меркурий все же обладает тайнами. В этом году ученым удалось установить, что на планете существуют полярные сияния особого типа.
Давно ученые предполагали, что на Меркурии также присутствуют хоровые волны. Этот эффект проявляется, когда энергичные электроны попадают в магнитосферу планеты и начинают двигаться по спирали вдоль силовых линий магнитного поля, вызывая возникновение волн в плазме.
Такие волны можно записать и перевести в звуки, которые варьируются в зависимости от характеристик движения электронов. Например, на видео ниже можно услышать волны свистящего типа, записанные на Земле.
Исследование Меркурия проводилось с перебоями, что привело к неравномерности нашего понимания окружающей среды этой планеты. Первые наблюдения за магнитным полем Меркурия были осуществлены космическим аппаратом «Маринер-10» в 1970-х годах.
Ученые намерены устранить этот пробел в исследованиях. В рамках миссии «Меркурий БепиКоламбо», запущенной в 2018 году, предусмотрен инструмент под названием MIO, который предназначен для изучения магнитосферы Меркурия.
На данный момент этот инструмент еще не полностью в орбите, поскольку гравитация Солнца затрудняет поднятие его на необходимую высоту. Однако космический аппарат совершил облеты Меркурия в 2021 и 2022 годах, в ходе которых были сделаны наблюдения магнитного поля планеты.
Анализ данных, собранных MIO, позволил ученым выявить четкие признаки существования волн свистящего типа в магнитосфере Меркурия. При этом они были обнаружены лишь в небольшой части магнитосферы Меркурия, известной как утренний сектор.
Это наводит на мысль о том, что существует определенный физический механизм, который либо способствует формированию хоровых волн именно в этом секторе, либо подавляет их распространение в других частях магнитосферы. Ученые провели моделирование и установили, что передача энергии от электронов к электромагнитным волнам более эффективна именно в утреннем секторе, что приводит к образованию свистящих волн.
Дальнейшее понимание и исследование этих хоровых волн потребует большего количества наблюдений и детального анализа. Эти первые результаты открывают путь к сложным будущим исследованиям, которые позволят понять, как формируется магнитная среда планет в нашей Солнечной системе под воздействием солнечного ветра, а также предоставят возможность экстраполировать эти процессы на экзопланеты и изучить их взаимодействие с звездными ветрами.