El paisaje magnético de Mercurio cartografiado en 30 minutos
Por: ESA.
03 de octubre de 2024
Descripción de la magnetosfera de Mercurio durante el tercer paso de BepiColombo. Crédito de la imagen: Agencia Espacial Europea (ESA).
Cuando la sonda BepiColombo pasó a toda velocidad por Mercurio durante su vuelo de junio de 2023, encontró una variedad de características en el campo magnético del diminuto planeta. Estas mediciones brindan una tentadora muestra de los misterios que la misión se propone investigar cuando llegue a la órbita del planeta más interior del Sistema Solar. Al igual que la Tierra, Mercurio tiene un campo magnético, aunque 100 veces más débil en la superficie del planeta.
No obstante, este campo magnético crea una burbuja en el espacio, llamada magnetosfera, que actúa como amortiguador del flujo continuo de partículas expulsadas por el Sol en forma de viento solar. Debido a que Mercurio orbita tan cerca del Sol, la interacción del viento solar con la magnetosfera e incluso con la superficie del planeta es mucho más intensa que en la Tierra. Explorar la dinámica de esta burbuja y las propiedades de las partículas que contiene es uno de los principales objetivos de la misión BepiColombo.
Está previsto que BepiColombo llegue a Mercurio en 2026, para lo cual realizará sobrevuelos a la Tierra, Venus y el propio Mercurio para ajustar su velocidad y trayectoria y permitir que se lo capture en órbita alrededor del planeta. A medida que la nave espacial pasa a toda velocidad por Mercurio durante los sobrevuelos, muchos de sus instrumentos científicos pueden ofrecer un adelanto de la emocionante ciencia que está por llegar. Además, los sobrevuelos brindan información única sobre regiones del planeta a las que no se podrá acceder directamente desde la órbita.
“Estos sobrevuelos son rápidos; cruzamos la magnetosfera de Mercurio en unos 30 minutos, pasando del anochecer al amanecer y con un máximo de tan solo 235 km sobre la superficie del planeta. Obtuvimos muestras del tipo de partículas, de su temperatura y de su movimiento, lo que nos permitió trazar claramente el panorama magnético durante este breve período”, afirma Lina Hadid, investigadora del Laboratoire de Physique des Plasmas del Observatorio de París.
La combinación de las mediciones de BepiColombo con modelos informáticos para determinar el origen de las partículas detectadas en función de su movimiento permitió a Hadid y sus colegas esbozar las diversas características encontradas en la magnetosfera. “Vimos estructuras esperadas, como el límite de choque entre el viento solar que fluye libremente y la magnetosfera, y también pasamos por los 'cuernos' que flanquean la capa de plasma, una región de gas más caliente, denso y cargado eléctricamente que fluye como una cola en dirección opuesta al Sol. Pero también tuvimos algunas sorpresas”.
“También observamos iones calientes energéticos cerca del plano ecuatorial y en baja latitud atrapados en la magnetosfera, y creemos que la única forma de explicarlo es mediante una corriente de anillo, ya sea un anillo parcial o completo, pero esta es un área que es muy debatida”, añade Hadid. Este comportamiento describe una corriente anular, que consiste en una corriente eléctrica transportada por partículas cargadas atrapadas en la magnetosfera.
La Tierra tiene una corriente anular bien conocida que se encuentra a decenas de miles de kilómetros de su superficie. En Mercurio, no está tan claro cómo las partículas pueden quedar atrapadas a unos pocos cientos de kilómetros del planeta, especialmente cuando la magnetosfera está aplastada contra la superficie del planeta.
Hadid y sus colegas también observaron la interacción directa de la nave espacial con el plasma espacial circundante. Cuando la nave espacial se calienta con el sol, no puede detectar los iones más fríos y pesados porque la propia nave espacial se carga eléctricamente y los repele. Pero a medida que la sonda se desplaza por la sombra del lado oscuro del planeta, la carga es diferente y, de repente, se hace visible un mar de iones de plasma frío.
Por ejemplo, la sonda detectó iones de oxígeno, sodio y potasio, que probablemente fueron expulsados de la superficie del planeta por impactos de micrometeoritos o por interacciones con el viento solar. “Es como si de repente estuviéramos viendo la composición de la superficie 'proyectada' en 3D a través de la atmósfera muy fina del planeta, conocida como exosfera”, señala Dominique Delcourt, colaborador del estudio.
Las observaciones subrayan la necesidad de que los dos orbitadores y sus instrumentos complementarios nos cuenten la historia completa y construyan una imagen completa de cómo cambia el entorno magnético y de plasma a lo largo del tiempo y en el espacio. Mientras tanto, los científicos ya están analizando los datos obtenidos durante el cuarto sobrevuelo cercano a Mercurio del mes pasado, mientras que los controladores de vuelo se están preparando para los dos últimos sobrevuelos consecutivos programados para el 1 de diciembre de 2024 y el 8 de enero de 2025, respectivamente.
Fuente:
https://phys.org/news/2024-10-mercury-magnetic-landscape-minutes.html