快速飞越水星期间发现电甜甜圈和磁角

这些数据描绘了一幅更复杂的水星周围磁场图景。

贝皮科伦坡在水星周围看到了一些真正令人惊奇的东西。

图片来源：欧洲航天局

BepiColombo 于 2023 年 6 月飞越水星，使航天器走上了正确的轨道，进入了围绕最小行星的轨道，这也是测试其科学仪器的机会。即使时间如此短暂，研究人员也能够对地球的磁层获得令人难以置信的见解。

水星的磁场很复杂，并且由于距离太阳如此之近而受到显着影响。 BepiColombo 实际上是在一项任务中使用两个轨道飞行器：欧洲航天局领导的水星行星轨道飞行器（MPO）和日本航天局领导的水星磁层轨道飞行器（MMO，或 Mio）。丽娜·哈迪德 (Lina Hadid) 博士是活跃在 Mio 上的水星等离子体粒子实验 (MPPE) 仪器套件的联合研究员，她于 6 月 19 日飞越了这颗行星，获得了一些关于这颗行星的数据。

“这些飞越速度很快； MPPE 质谱分析仪负责人哈迪德博士在一份声明中表示：“我们从黄昏到黎明，用了大约 30 分钟穿过水星磁层，最近距离水星表面仅 235 公里（146 英里）” 。 “我们对粒子的类型、它们的热度以及它们的移动方式进行了采样，使我们能够清楚地绘制出这段短暂时间内的磁图。 ”

在这宝贵的几分钟内收集的数据表明，我们对磁层的许多期望与现实相符，但有一些有趣的部分是团队没有预料到的。

“我们看到了预期的结构，比如自由流动的太阳风和磁层之间的‘激波’边界，我们还穿过了等离子体片两侧的‘角’，这是一个更热、更密集的带电气体区域，像尾巴朝远离太阳的方向。但我们也有一些惊喜，”哈迪德博士解释道。

“我们在磁层边缘检测到了一个由湍流等离子体区域定义的所谓低纬度边界层，在这里我们观察到的粒子能量范围比我们以前在水星看到的要广泛得多，在大范围内这要归功于专为水星复杂环境而设计的质谱分析仪的灵敏度，”前仪器负责人 Dominique Delcourt 补充道。 “BepiColombo 将能够比以往更详细地确定水星磁层的离子组成。 ”

“我们还在赤道面附近和低纬度地区观察到被困在磁层中的高能热离子，我们认为解释这一现象的唯一方法是通过环流，无论是部分环还是完整环，但这是一个非常重要的区域。辩论，”哈迪德紧随其后。

这种环流存在于地球周围，距地表数万公里，被困在磁层中的粒子在地球周围的环形体积中携带电流。目前尚不清楚 Mercury 是如何拥有这一功能的，Mio 和 MPO 需要在几年后才能找到答案。

今年早些时候，贝皮科伦坡号的推进器出现了一些问题，为了确保它安全地到达绕水星的轨道，该团队不得不进行大胆的机动并推迟抵达。在不花费大量燃料的情况下到达水星说起来容易做起来难，但是这艘航天器正在缓慢而坚定地到达那里。

该研究发表在《自然通讯物理学》上。