Impresión artística de la misión ESA/JAXA BepiColombo volando a través de la precipitación de electrones que pueden causar auroras de rayos X en la superficie de Mercurio. Fuente: Thibaut Roger/Europlanet.
BepiColombo, una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia de Investigación Aeroespacial de Japón (JAXA), ha revelado cómo los electrones que inciden en la superficie de Mercurio pueden desencadenar auroras de alta energía.
La misión, que ha estado en camino al planeta más interno del sistema solar desde 2018, realizó con éxito su primer sobrevuelo de Mercurio el 1 de octubre de 2021. Un equipo internacional de científicos analizó datos de tres instrumentos BepiColombo durante una reunión. Los resultados de este estudio fueron publicados en Comunicación de la naturaleza.
Las auroras terrestres son causadas por la interacción entre el viento solar, una corriente de partículas cargadas emitidas por el Sol, y la capa superior de la atmósfera terrestre cargada eléctricamente, llamada ionosfera. Debido a que Mercurio tiene solo una atmósfera muy delgada, llamada exosfera, sus auroras son generadas por el viento solar que interactúa directamente con la superficie del planeta.
La misión BepiColombo consta de dos naves espaciales, el Orbitador Planetario de Mercurio (MPO) liderado por la ESA y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio (MMO, llamado Mio después del lanzamiento) liderado por JAXA que actualmente se encuentran en una configuración acoplada para un viaje de siete años a la órbita final. . Durante el primer sobrevuelo de Mercurio, Bepicolombo pasó a solo 200 kilómetros sobre la superficie del planeta. Las observaciones con los instrumentos de plasma a bordo de Mio han permitido las primeras observaciones simultáneas de diferentes tipos de partículas cargadas del viento solar cerca de Mercurio.
El autor principal Sae Aizawa, del Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), ahora en el Instituto JAXA de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) y la Universidad de Pisa en Italia, dijo: “Por primera vez, hemos sido testigos cómo se aceleran los electrones en la magnetosfera de Mercurio y se precipitan a la superficie del planeta. Aunque la magnetosfera de Mercurio es mucho más pequeña que la de la Tierra y tiene una estructura y dinámica diferente, tenemos la confirmación de que el mecanismo que genera las auroras es el mismo en todo el sistema solar”.
Durante el sobrevuelo, BepiColombo se acercó a Mercurio desde el lado nocturno del hemisferio norte y se acercó más al lado matutino del hemisferio sur. Observó la magnetosfera en el lado diurno del hemisferio sur, luego cambió de la magnetosfera al viento solar. Sus instrumentos observaron con éxito la estructura y los límites de la magnetosfera, incluida la magnetopausa y el arco de choque. Los datos también mostraron que la magnetosfera estaba en un estado extremadamente comprimido, muy probablemente debido a las condiciones de alta presión en el viento solar.
La aceleración de los electrones parece deberse a procesos de plasma posteriores al amanecer de la magnetosfera de Mercurio. Los electrones de alta energía son transportados desde la región de la cola hacia el planeta, donde eventualmente caen a la superficie de Mercurio. Libres de la atmósfera, interactúan con la materia de la superficie y emiten rayos X, lo que da como resultado el brillo de la aurora boreal. Aunque la misión MESSENGER de la NASA ha observado previamente auroras en Mercurio, los procesos que desencadenan la fluorescencia de rayos X en la superficie no se han entendido bien y no se han observado directamente hasta ahora.