Астрономы нашли возможное объяснение природы околосолнечного пылевого кольца вблизи орбиты Меркурия. По мнению ученых, оно сформировалось из выброшенного с поверхности планеты вещества в недавнем прошлом за счет целого ряда ударных событий. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Околосолнечное стабильное пылевое кольцо вблизи орбиты Меркурия было обнаружено в 2018 году аппаратом STEREO-A, ранее такие кольца были найдены у Земли и Венеры, возможно ими обладает также Марс. В случае Меркурия это было необычным открытием, так как теории предсказывают удаление пыли и метеороидов размером менее одного сантиметра внутри орбиты Меркурия в течение одного миллиона лет за счет эффектов давления солнечного излучения и эффекта Пойнтинга-Робертсона, а любое тело, пересекающее орбиту планеты, в конечном итоге либо столкнется с ней, либо будет выброшено прочь. Меркурианское кольцо эксцентрично, минимальная яркость кольца связана с афелием Меркурия, тогда как максимальное увеличение яркости совпадает с перигелием. Внутренний и внешний радиусы кольца оцениваются в 0,356271 и 0,400308 астрономической единицы, соответственно, если считать от Солнца.
Группа астрономов во главе с Петром Покорным (Petr Pokorny) из Католического университета Америки опубликовала результаты анализа возможных механизмов образования меркурианского околосолнечного кольца, так как эта проблема до сих пор не рассматривалась подробно и требует новых наблюдений и исследований. Ученые использовали в работе данные о местоположении, форме и яркости кольца, полученные STEREO и сравнивали их с различными моделями.
Ученые признали несостоятельными три теории: спорадический метеороидный комплекс, включающий большую часть зодиакального облака Солнечной системы, недавние эпизоды астероидной или кометной активности и возможные пылеобразующие объекты, находящиеся в резонансе среднего движения с Меркурием.
Единственная модель, способная объяснить происхождение пылевого кольца, предполагает наличие пылеобразующего тела, находящегося на одной орбите с Меркурием. Ученые считают, что в относительно недавнем прошлом Меркурий подвергся бомбардировке телами разных размеров, что и приводило к выбросам пыли с его поверхности. Проанализировав кратеры на поверхности Меркурия исследователи нашли шесть кратеров-кандидатов, диаметр которых превышает 40 километров и которые кажутся геологически свежими. Среди них есть два кратера с возрастом менее 50 миллионов лет: Амарал с диаметром 101,32 километров и Басё с диаметром 75 километров. Однако выброшенного из этих двух кратеров вещества не хватит на все кольцо, поэтому ударных событий было, возможно, много.