Сибирские астрономы первыми в России поймали Меркурий за хвост

«Ретроградный Меркурий» — главный козёл отпущения Вселенной. Подгорели котлеты? Сломался ноготь? Пропала любовь? Конечно, виновата эта планета-вредитель.

Но пока одни шепчут заклинания против космической несправедливости, учёные из Новосибирска доказали: настоящий Меркурий куда круче всяких ваших гороскопов.

Что за хвост, спрашивается?

Если вы думали, что хвосты — это фишка комет, то Меркурий готов вас удивить. Обычно, когда речь заходит о хвостах (в космосе), на ум сразу приходят кометы. Огромные ледяные ядра летят к Солнцу, и от этого у них начинает таять лёд, при этом образуется гигантский, сверкающий шлейф пыли и газа.

Но оказывается, такое бывает и у планет, у которых почти нет атмосферы.

Таков наш Меркурий, а его хвост — это шлейф из атомов натрия, растянувшийся на сотни тысяч километров. Атмосфера у планеты исключительно тонка и состоит из таких элементов, как гелий, водород, калий и, конечно же, натрий.

Оказалось, атомы натрия светятся в определенном диапазоне — с длиной волны 589 нанометров. Если навести на них специальный фильтр, они становятся видны. А вот водород или кислород так ярко не горят — их не разглядеть с Земли.

Но откуда берётся хвост? Здесь всё просто: гравитация Меркурия почти не в силах удержать свои атомы, а солнечный ветер (поток заряженных частиц) и микрометеориты буквально выбивают атомы натрия с его поверхности. Слабенькая гравитация планеты не может их удержать, и они улетают в космос, и тогда образуется тот самый хвост.

От догадок до первых снимков

Вообще тот факт, что у Меркурия есть хвост, предсказали ещё в 80-х годах, но подтвердилось это только в 2001 году — тогда его сфотографировали. Оказалось, он был тут все 4.5 млрд лет, но его просто не видели. Почему так долго?

Дело в том, что фиксировать такой слабый объект — задача не из лёгких. Современные цифровые камеры с высокой чувствительностью позволили астрономам сфотографировать хвост... но без особых условий всё равно об этом можно только мечтать.

Как рассказал Егор Коняев, инженер обсерватории «Вега» НГУ, для успешной съёмки нужно, чтобы Меркурий достиг максимальной радиальной скорости по отношению к Солнцу, имел достаточно большое угловое удаление (элонгацию) от Солнца и, конечно, чтобы погода не подвела.

В марте, когда был сделан последний снимок, планета буквально пряталась за горизонтом — высота над ним всего 3 градуса, так что фотографировать приходилось буквально с краю Земли.

Как же фотографировать?

В общем, сфотографировать хвост Меркурия — это как снять селфи с фонариком в зубах на фоне прожектора. Планета всегда рядом с Солнцем, и её свет забивает всё вокруг.

Поэтому применяют специальный фильтр, который настроен на узкую полосу спектра — 589 нанометров с пропускной способностью всего в 10 нанометров. Такой фильтр позволяет оставить только ту часть спектра, где хвост светится наиболее ярко, при этом отсекает лишний солнечный свет и всякое другое.

Также нужна длительная экспозиция: суммарное время накопления сигнала составило 8 минут. Это значит, что фотограф сделал не один быстрый клик, а позволил камере собирать слабейший свет до тех пор, пока изображение не стало отчётливым.

А, и ещё есть одна штука: эффекты планеты (например, допплеровский сдвиг) становятся заметны, когда он приближается к Солнцу достаточно близко. Хвост оказывается самым ярким в периоды ±16 дней от перигелия — момента, когда воздействие Солнца на Меркурий максимально.

Если бы в кадр залетел самолет или спутник — пришлось бы начинать заново. Но повезло! На фото проступил хвост длиной 150 тыс. км — в три раза больше, чем в 2001 году.

Ну и зачем всё это нужно?

До этого натриевый хвост ловили только зарубежные обсерватории. Российские учёные часто изучали его «на словах» — по чужим данным. А теперь у нас есть свои фото.

Причём, как вы уже поняли. это не просто фото, а целый вызов. Тут вам и технологии, и долгая подготовка и куча факторов, которые должны совпасть в нужный момент.

Оказывается, Меркурий не просто «камень у Солнца» — он теряет атмосферу, как мы теряем носки в стирке. И каждый атом натрия в его хвосте — это история о том, как Солнце буквально сдувает планету.

Теперь можно точнее считать, сколько натрия улетает с Меркурия, как это влияет на его эволюцию, и предсказывать судьбу других планет у далёких звёзд...

Кстати, Меркурий не единственный модник с хвостом. Луна, оказывается, тоже его отращивает. Правда, только в новолуние, когда она находится между Землёй и Солнцем. Без специальных приборов лунный хвост нельзя увидеть.

И да, если что: для человека лунный хвост безопасен.

А ещё есть Ио — спутник Юпитера, который своими вулканами выстреливает серу и натрий на сотни километров. Только вот сфотографировать его тоже сложно из-за огромной яркости самого Юпитера.

Астрономы Новосибирского государственного университета именно этим и хотят заняться в дальнейшем. Для этого планируется модернизировать телескоп и сделать специальный специальный коронограф, который сможет отсекать свет от планеты.

Для любителей

Если вы в душе всё ещё тот самый ребенок, который мечтал о телескопе, — это всё ваш шанс. Сфотографировать хвост Меркурия — как пройти Dark Souls без смертей. Сложно? Да. Но если новосибирские учёные смогли (и некоторые астрономы-любители), то почему бы и вам не попробовать?

В 2027 году снова откроется окно для съёмок. Просто купите фильтр на 589 нм, настройте телескоп и следите за Меркурием. Может, именно ваш кадр станет вирусным и заставит NASA нервно кусать локти?

А если не получится — не страшно. Главное — попробовать. Ведь где-то там, в космосе, происходит что-то невероятное.

И если вы не смотрите вверх, то вы это пропускаете.

Такие дела.