Mercurio posee un cinturón de radiación formado por electrones energéticos. Su existencia seguía siendo discutida desde las primeras mediciones de Mariner 10 en los años 1970. Un nuevo análisis muestra ahora una estructura en anillo alrededor del planeta, cuya estabilidad depende directamente de la intensidad del viento solar que recibe el planeta.
Los cinturones de radiación son regiones donde partículas cargadas quedan atrapadas por un campo magnético. Rodean, en particular, a la Tierra. Mercurio, sin embargo, dispone de una magnetosfera mucho más pequeña, es decir, la zona dominada por su campo magnético. Este tamaño reducido hacía incierta la presencia duradera de un cinturón de este tipo.
Distribuciones y configuración del campo magnético bajo diferentes presiones del viento solar.
El equipo combinó mediciones indirectas de la sonda MESSENGER, métodos estadísticos, simulaciones de partículas y modelos físicos. MESSENGER estudió Mercurio entre 2011 y 2015. Sus instrumentos no medían directamente todos los electrones energéticos, pero sus efectos permitían reconstruir su presencia y distribución.
Los resultados revelan poblaciones de electrones capaces de girar de manera estable alrededor de Mercurio. Este cinturón aparece aproximadamente la mitad del tiempo cuando el planeta se encuentra cerca del afelio, el punto más alejado del Sol. Su duración suele ser inferior a 8 o 12 horas, pero a veces puede persistir varios días terrestres.
El viento solar controla fuertemente esta estabilidad: este flujo de partículas proveniente del Sol comprime y agita la magnetosfera. Cuando su acción es débil, los electrones permanecen atrapados durante más tiempo. Cuando se vuelve fuerte, sus trayectorias se separan cerca del ecuador magnético. Las partículas escapan entonces rápidamente del cinturón.
La órbita muy elíptica de Mercurio acentúa este fenómeno. El planeta sufre una presión del viento solar diferente según su distancia al Sol. Cerca del perihelio, su punto más cercano al Sol, las pérdidas de electrones aumentan. Cerca del afelio, la presencia de un cinturón se vuelve más probable y más estable.
Este descubrimiento convierte a Mercurio en un laboratorio natural para estudiar los cinturones de radiación en condiciones extremas. La misión BepiColombo, que debe comenzar sus observaciones científicas alrededor de Mercurio en 2027, podrá examinar esta estructura con dos sondas e instrumentos más adecuados para las partículas energéticas.