Un donut eléctrico y cuernos magnéticos detectados alrededor de Mercurio durante un sobrevuelo rápido

El sobrevuelo de Mercurio de BepiColombo en junio de 2023 colocó a la nave espacial en la trayectoria correcta para entrar en órbita alrededor del planeta más pequeño, y también fue una oportunidad para probar sus instrumentos científicos. Incluso con un período de tiempo tan breve, los investigadores pudieron obtener información increíble sobre la magnetosfera del planeta.

El campo magnético de Mercurio es complejo y se ve dramáticamente afectado por estar tan cerca del Sol. BepiColombo es en realidad dos orbitadores en una misión: el Orbitador Planetario de Mercurio (MPO) liderado por la Agencia Espacial Europea y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio (MMO o Mio) liderado por la Agencia Espacial Japonesa. La Dra. Lina Hadid, co-investigadora del conjunto de instrumentos del Experimento de Partículas de Plasma de Mercurio (MPPE) activo en Mio, utilizó el sobrevuelo el 19 de junio para obtener algunas lecturas del planeta.

“Estos sobrevuelos son rápidos; Cruzamos la magnetosfera de Mercurio en unos 30 minutos, pasando del anochecer al amanecer y en una aproximación máxima de solo 235 km. [146 miles] sobre la superficie del planeta”, dijo en un comunicado el Dr. Hadid, líder del Analizador de Espectro de Masas del MPPE. «Tomamos muestras del tipo de partículas, qué tan calientes están y cómo se mueven, lo que nos permite trazar claramente el paisaje magnético durante este breve período».

Los datos recopilados durante esos preciosos minutos revelaron que muchas de nuestras expectativas para la magnetosfera coincidían con la realidad, pero hubo algunas partes intrigantes que el equipo no esperaba ver.

“Vimos estructuras esperadas como el límite de ‘choque’ entre el viento solar que fluye libremente y la magnetosfera, y también pasamos a través de los ‘cuernos’ que flanquean la lámina de plasma, una región de gas cargado eléctricamente más denso y caliente que fluye como un cola en dirección opuesta al Sol. Pero también tuvimos algunas sorpresas», explicó el Dr. Hadid.

“Detectamos la llamada capa límite de baja latitud definida por una región de plasma turbulento en el borde de la magnetosfera, y aquí observamos partículas con un rango de energías mucho más amplio que el que jamás habíamos visto antes en Mercurio, en gran escala. gracias a la sensibilidad del analizador de espectro de masas diseñado especialmente para el complejo entorno de Mercurio”, añadió el antiguo director del instrumento, Dominique Delcourt. «BepiColombo podrá determinar la composición iónica de la magnetosfera de Mercurio con mayor detalle que nunca».

“También observamos iones calientes energéticos cerca del plano ecuatorial y en latitudes bajas atrapados en la magnetosfera, y creemos que la única manera de explicar esto es mediante una corriente de anillo, ya sea un anillo parcial o completo, pero esta es un área que es mucho más debatido”, siguió Hadid.

Esta corriente anular está presente alrededor de la Tierra, a decenas de miles de kilómetros de la superficie, donde las partículas atrapadas en la magnetosfera transportan una corriente eléctrica en un volumen en forma de rosquilla alrededor del planeta. No está claro cómo Mercury tiene uno, algo que Mio y MPO deberán descubrir dentro de unos años.

BepiColombo tuvo un pequeño problema con el propulsor a principios de este año y para asegurarse de alcanzar su órbita alrededor de Mercurio de manera segura, el equipo tuvo que realizar una maniobra audaz y retrasar la llegada. Llegar a Mercurio sin gastar mucho combustible es más fácil de decir que de hacer, pero de forma lenta y segura esta nave espacial está llegando allí.

La investigación se publica en Nature Communications Physics.