První průlet BepiColombo kolem Merkuru zjistil, že elektronový déšť spouští rentgenové polární záře

BepiColombo, společná mise Evropské vesmírné agentury (ESA) a Japonské kosmické agentury (JAXA), odhalila, jak mohou elektrony „pršící“ na povrch Merkuru spustit vysokoenergetické polární záře. Mise, která je na cestě k nejvnitřnější planetě Sluneční soustavy od roku 2018, úspěšně provedla svůj první průlet kolem Merkuru 1. října 2021. Mezinárodní tým výzkumníků analyzoval data ze tří přístrojů BepiColombo během setkání. Výsledky této studie byly publikovány v Nature Communications.

Pozemské polární záře jsou generovány interakcemi mezi slunečním větrem, proudem nabitých částic emitovaných Sluncem a elektricky nabitou horní vrstvou zemské atmosféry, zvanou ionosféra. Jelikož má Merkur pouze velmi řídkou atmosféru, zvanou exosféra, jeho polární záře jsou generovány slunečním větrem, který přímo interaguje s povrchem planety.

Mise BepiColombo se skládá ze dvou kosmických sond: Mercury Planetary Orbiter (MPO) vedené ESA a Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, po startu pojmenované Mio) vedené JAXA, které jsou v současné době ve spojené konfiguraci pro sedmiletou cestu na konečnou oběžnou dráhu. Během svého prvního průletu kolem Merkuru se Bepicolombo přiblížila na pouhých 200 kilometrů nad povrch planety. Pozorování plazmovými přístroji na palubě Mio umožnila první současná pozorování různých druhů nabitých částic ze slunečního větru v okolí Merkuru.

Hlavní autor Sae Aizawa z Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), nyní na Institutu vesmírných a astronautických věd JAXA (ISAS) a University of Pisa, Itálie, řekl: „Poprvé jsme byli svědky toho, jak jsou elektrony urychlovány v magnetosféře Merkuru směrem k povrchu. Zatímco magnetosféra Merkuru je mnohem slabší než pozemská a má odlišnou strukturu a dynamiku, máme potvrzeno, že mechanismus, který generuje polární záře, je v celé Sluneční soustavě stejný.“

Během průletu se sonda BepiColombo přiblížila k Merkuru z noční strany severní polokoule a nejblíže prolétla poblíž ranní strany jižní polokoule. Pozorovala magnetosféru na denní straně jižní polokoule a poté přešla z magnetosféry zpět do slunečního větru. Její přístroje úspěšně pozorovaly strukturu a hranice magnetosféry včetně magnetopauzy a rázové vlny. Data také ukázala, že magnetosféra byla v neobvykle stlačeném stavu, nejspíše kvůli vysokým tlakovým poměrům ve slunečním větru.

Zdá se, že k urychlení elektronů dochází v důsledku plazmových procesů na úsvitové straně magnetosféry Merkuru. Vysokoenergetické elektrony jsou transportovány z oblasti ohonu směrem k planetě, kde nakonec prší na povrch Merkuru. Nebrání jim atmosféra, interagují s materiálem na povrchu a způsobují vyzařování rentgenových paprsků, což má za následek polární záři. Ačkoliv byly polární záře pozorovány již dříve u Merkuru pomocí mise MESSENGER, procesy spouštějící rentgenovou fluorescenci na povrchu nebyly dosud dobře pochopeny a přímo pozorovány.

Zdroj: https://phys.org/news/2023-07-bepicolombo-flyby-mercury-electron-triggers.html a https://www.isas.jaxa.jp/en/topics/003448.html

autor: František Martinek