В ожидании Меркурия
В октябре 2018 года была запущена межпланетная станция «БепиКоломбо» Европейского космического агентства и Японского аэрокосмического агентства*. Аппарат продолжит изучение Меркурия, начатое американскими станциями Mariner-10 (1974—1975) и MESSENGER (2011—2015). «БепиКоломбо» включает два аппарата: японский MIO (Меркурианский магнитосферный орбитальный аппарат), предназначенный для исследования магнитосферы планеты и её взаимодействия с солнечным ветром, и европейский MPO (Меркурианский планетарный орбитальный аппарат), нацеленный в основном на изучение состава и характеристик самой планеты.
* См.: Понятов А. Прощай, Земля! «БепиКоломбо» летит к Меркурию. — «Наука и жизнь» № 5, 2020 г.
Меркурий интересует планетологов как единственная планета Солнечной системы без атмосферы, но с магнитным полем. Благодаря этому его поверхность почти непосредственно контактирует с космическим пространством. Под действием солнечных фотонов, микрометеоритов и заряженных частиц формируется экзосфера — очень разреженная газовая оболочка, состав которой во многом отражает состав поверхности в определённом месте.
Наблюдения за экзосферой — исследование состава и динамики — составляют одну из важных задач миссии, и именно для неё предназначен ультрафиолетовый спектрометр PHEBUS (Probing of Hermean Exosphere By Ultraviolet Spectroscopy), установленный на аппарате MPO. В его создании принимали непосредственное участие сотрудники отдела физики планет ИКИ РАН. В институте был создан входной оптический блок с системой наведения прибора в заданном направлении. Научный соруководитель эксперимента с российской стороны — член-корреспондент РАН Олег Кораблёв, заведующий отделом физики планет.
Экзосферу Меркурия составляют в первую очередь атомы водорода и гелия, а также такие непривычные для атмосферы элементы, как натрий, калий, кальций, магний, алюминий, марганец и железо. Предполагается, что атомы натрия попадают в экзосферу Меркурия в основном под действием солнечных лучей или в результате ударов микрометеоритов, испаряющих часть вещества с поверхности. При этом надо иметь в виду, что в разреженных экзосферах, таких как у Меркурия, составляющие их элементы не взаимодействуют между собой, и каждый из них распределён особенным образом.