Mercúrio possui de fato um cinturão de radiação formado por elétrons energéticos. Sua existência permanecia em discussão desde as primeiras medições da Mariner 10 na década de 1970. Uma nova análise mostra agora uma estrutura em anel ao redor do planeta, cuja estabilidade depende diretamente da intensidade do vento solar que o planeta recebe.
Os cinturões de radiação são regiões onde partículas carregadas permanecem aprisionadas por um campo magnético. Eles envolvem, em particular, a Terra. Mercúrio, no entanto, possui uma magnetosfera muito menor, ou seja, a zona dominada pelo seu campo magnético. Esse tamanho reduzido tornava incerta a presença duradoura de um cinturão desse tipo.
Distribuições e configuração do campo magnético sob diferentes pressões do vento solar.
A equipe combinou medições indiretas da sonda MESSENGER, métodos estatísticos, simulações de partículas e modelos físicos. A sonda MESSENGER estudou Mercúrio entre 2011 e 2015. Seus instrumentos não mediam diretamente todos os elétrons energéticos, mas os efeitos desses elétrons permitiam reconstituir sua presença e distribuição.
Os resultados revelam populações de elétrons capazes de circular de maneira estável ao redor de Mercúrio. Esse cinturão aparece cerca de metade do tempo quando o planeta está próximo do afélio, o ponto mais distante do Sol. Sua duração costuma ser inferior a 8 ou 12 horas, mas às vezes pode persistir por vários dias terrestres.
O vento solar controla fortemente essa estabilidade: esse fluxo de partículas proveniente do Sol comprime e agita a magnetosfera. Quando sua ação permanece fraca, os elétrons permanecem aprisionados por mais tempo. Quando ela se torna forte, suas trajetórias se separam perto do equador magnético. As partículas então escapam rapidamente do cinturão.
A órbita muito elíptica de Mercúrio acentua esse fenômeno. O planeta sofre uma pressão do vento solar diferente conforme sua distância do Sol. Perto do periélio, seu ponto mais próximo do Sol, as perdas de elétrons aumentam. Perto do afélio, a presença de um cinturão se torna mais provável e mais estável.
Essa descoberta faz de Mercúrio um laboratório natural para estudar cinturões de radiação em condições extremas. A missão BepiColombo, que deve iniciar suas observações científicas ao redor de Mercúrio em 2027, poderá examinar essa estrutura com duas sondas e instrumentos mais adequados para partículas energéticas.