В марте этого года зонд «Мессенджер» стал первым искусственным спутником Меркурия. Хотя эта планета к Земле относительно близко, она очень плохо изучена. Причина этого кроется в том, что Солнце, находящееся слишком близко, быстро выводит из строя электронику. «Мессенджер» был запущен в 2004 году и стоил практически полмиллиарда долларов. Для того, чтобы попасть к Меркурию, он совершил несколько гравитационных маневров. Приблизившись к планете, зонд совершил маневр торможения и стал ее спутником. Основная аппаратура зонда начала работу в конце марта и апреле, после того, как были проведены все необходимые тесты.

В числе основных измерительных средств «Мессенджера» важное место занимает гамма-спектрометр, задача которого – определение состава поверхности Меркурия по отраженным от нее лучам. Для измерения магнитного поля меркурия на борту установлен магнитометр. Топографическая карта, высоты пиков и глубины кратеров планеты будут получена при помощи лазерного альтиметра. Нейтронный спектрометр позволит исследовать минеральный состав планеты и, возможно, понять происхождение такой плотной планеты. Предполагается, что все легкие элементы были сметены солнечным ветром. Конечно, на борту зонда установлена и фотокамера.

После почти трех месяцев, проведенных на орбите, полезная нагрузка «Мессенджера» предоставила значительное количество новых данных о ближайшей к Солнцу планете, а также принесла несколько неожиданных открытий.

Десятки тысяч изображений основных элементов поверхности планеты теперь доступны в намного большем качестве. Намного улучшилось понимание состава поверхности планеты, процессов ее образования и эволюции. Топографические карты и карта магнитного поля дают новые данные о внутренних динамических процессах планеты. Ученые теперь знают о том, что всплески числа высокоэнергетических частиц в магнитосфере Меркурия вызваны взаимодействием его магнитного поля с солнечным ветром.

На этой неделе «Мессенджер» впервые прошел через перицентр орбиты и провел ее корректировку. «Эти действия являются важными шагами на пути к новому празднику данных, передаваемых «Мессенджером» практически ежедневно», – сказал Шон Соломон, руководитель проекта «Мессенджер» из Института Карнеги.

Среди множества удивительных особенностей, видных на снимках, полученных при пролете около Меркурия, оказались яркие, испещренные пятнами места на склонах некоторых кратеров. Без изображений высокого разрешения, полученных с короткой дистанции, они оставались непонятными. Новая двухканальная система съемки зонда позволила получить изображения с пространственным разрешением до 10 метров на пиксель. Оказалось, что эти места являются группами ям без четко очерченных границ. Их размеры изменяются в пределах от сотен метров до нескольких километров. Ямы обычно окружены рассеянным сиянием, источник которого – материал с высокой отражающей способностью, а сами они обычно находятся около центральных пиков, границ или линий уровня кратеров.

«Эти «выгравированные» элементы ландшафта не похожи ни на что, виденное ранее на Меркурии или Луне, – сказал Брет Деневи, научный сотрудник Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса и один из участников проекта «Мессенджер». – Мы все еще не достигли единогласия по поводу их происхождения, однако кажется ясным, что это довольно новые образования. Они могут говорить о том, что в коре Меркурия больше летучих веществ, чем считалось».

Гамма-спектрометр – один из двух инструментов на борту «Мессенджера», разработанных для определения содержания многих важных элементов на Меркурии. С его помощью уже было сделано несколько важных открытий. Отношения содержания магний/кремний, алюминий/кремний и кальций/кремний, усредненные по большой площади поверхности планеты, показывают, что, в отличие от поверхности Луны, поверхность Меркурия содержит не такое большое число камней со значительным содержанием полевого шпата.

Измерения гамма-спектрометра также позволили обнаружить значительное количество серы на поверхности Меркурия, что подтвердило ранние предположения о сульфидах на поверхности, сделанные на основе наблюдений через земные телескопы. Это открытие позволяет предположить, что изначальный строительный материал, из которого сформировался Меркурий, мог быть менее богат кислородом, чем материал, из которого сформировались другие планеты земной группы. Это также может быть ключом к пониманию истоков вулканической активности на Меркурии.

Лазерный альтиметр в течение всей орбитальной части миссии «Мессенджера» проводил топографические измерения северного полушария Меркурия. После более чем двух миллионов актов измерения в большой масштабе была получена форма и геологические профили планеты. Оказалось, что регион, близкий к северному полюсу, характеризуется малым количеством пиков и их малой высотой. Общий разброс высот по планете составил около 9 километров.

Около двух десятилетий назад данные, полученные при помощи наземных радаров показали, что около обоих полюсов Меркурия находятся зоны, характеризуемые значительным рассеянием излучения. Считалось, что это обусловлено отложениями, содержащими значительное количество льда на стенах холодных, постоянно находящихся в тени кратеров. При помощи альтиметра «Мессенджера» проводится измерение глубины этих кратеров для проверки данной гипотезы. Пока полученные данные ее подтверждают.

Одним из важнейших открытий, сделанных аппаратом «Маринер 10» во время трех пролетов около Меркурия в 1974 году были выбросы высокоэнергетических частиц в магнитосфере Меркурия, похожей на Земную. Во время пролета «Маринера» были зафиксированы четыре таких выброса. Удивительно поэтому, что подобных событий не было зафиксировано во время трех пролетов «Мессенджера» в 2008 и 2009 годах. Однако теперь, когда «Мессенджер» находится на приполярной орбите, по этим явлениям можно проверять часы.

«Впервые мы пытаемся создать общую картину жизни Меркурия, – говорит Соломон. – Многие наши предположения не подтверждаются новыми данными. У нас есть еще три года изучения Меркурия и мы ожидаем еще больше сюрпризов, которые откроет нам ближайшая к Солнцу планета».