Во время пятого пролета Меркурия, который состоялся 1 декабря 2024 года, миссия BepiColombo Европейского космического агентства (ESA) и Японского космического агентства (JAXA) впервые в истории наблюдала самую маленькую и наименее изученную планету нашей Солнечной системы в среднем инфракрасном диапазоне волн.
Помимо фотографирования планеты и измерения частиц и электромагнитных полей в окружающем пространстве, этот пролет, в результате которого BepiColombo оказался в 37 628 км от поверхности Меркурия, также ознаменовал первое использование прибора MERTIS.
MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Imaging Spectrometer) — это разработанный в Германии инфракрасный радиометр и тепловизионный спектрометр, изображения которого уже позволяют выявить изменения температуры и состава на покрытой кратерами поверхности Меркурия.
Из чего состоит поверхность Меркурия — одна из многих его загадок. MERTIS и другие приборы на планетарном орбитальном аппарате Меркурия, европейском зонде миссии BepiColombo, обеспечат более высокую точность и разрешение элементного состава, чем данные миссии НАСА Messenger.
Messenger показал, что поверхность содержит относительно мало железа, несмотря на необычайно большое железо-никелевое ядро планеты. И хотя Меркурий вращается вблизи Солнца, некоторые химические элементы, которые легко испаряются, присутствуют в необычно высоких концентрациях.
Загадка, напрямую связанная с этими соображениями, заключается в том, почему планета кажется такой темной. На первый взгляд, пыльная, покрытая кратерами поверхность Меркурия похожа на Луну, но ее поверхность отражает лишь две трети лунного света.
Первое изображение Меркурия, полученное MERTIS, показывает, какие участки поверхности светятся ярче других в среднем инфракрасном свете, с разрешением около 26-30 км. Снимок охватывает часть котловины Калорис и часть большой вулканической равнины в северном полушарии.
MERTIS чувствителен к среднему инфракрасному свету с длиной волны 7-14 микрометров — диапазон, который, как известно, особенно подходит для различения породообразующих минералов.
Ниже показаны результаты наблюдений. Цвета указывают на количество излучения, облучающего поверхность Меркурия на длине волны 8,45 микрометра. Количество зависит от минералов, из которых состоит поверхность, шероховатости поверхности и температуры. Пробелы, регулярно появляющиеся на карте, связаны с циклом калибровки прибора. На фоновом изображении в серых тонах показана поверхность Меркурия, наблюдаемая миссией НАСА Messenger, в видимом свете.
На снимке выделяется ударный кратер Басё — объект, уже замеченный миссией Mariner 10 и подробно рассмотренный аппаратом Messenger. Изображения в видимом свете показывают, что ударный кратер Басё содержит как очень темный, так и очень светлый материал. Пролетные наблюдения MERTIS показывают, что кратер также выделяется в инфракрасном свете.
В рамках подготовки к выходу BepiColombo на орбиту вокруг Меркурия, запланированному на 2026 год, команда MERTIS провела в лаборатории испытания различных материалов и минеральных смесей, нагревая их до разных температур и измеряя их яркость в среднем инфракрасном диапазоне волн.
Для того чтобы интерпретировать результаты измерений MERTIS, необходимо точно знать, как различные минералы светятся в среднем инфракрасном диапазоне и как это меняется в зависимости от температуры. Сторона Меркурия, освещаемая Солнцем, может сильно нагреваться: во время пролета радиометр MERTIS измерял температуру до 420 °C.
Поскольку поверхность Меркурия содержит мало железа, команда исследовала природные и синтетические минералы, не содержащие железа, включая минералы, образующие горные породы, чтобы смоделировать, из чего может состоять поверхность Меркурия.
До прибытия BepiColombo на Меркурий в 2026 году два научных орбитальных аппарата — Mercury Planetary Orbiter ЕКА и Mercury Magnetospheric Orbiter JAXA — будут оставаться «сложенными» вместе, поэтому часть прибора MERTIS останется без дела. Благодаря продуманному перепрограммированию программного обеспечения прибора, его все же удалось использовать для некоторых целевых наблюдений во время пятого пролета Меркурия.
Как только планетарный орбитальный аппарат ЕКА Mercury будет выведен на орбиту, MERTIS сможет работать беспрепятственно. Его цель — составить глобальную карту распределения минералов на поверхности Меркурия с разрешением до 500 м.
Читайте все последние новости космонавтики на New-Science.ru
Запись BepiColombo впервые наблюдал Меркурий в среднем инфракрасном диапазоне впервые опубликована на сайте Про технологии.