Lokakuun lopulla Euroopan avaruusjärjestön BepiColombo-operaatio suuntasi elohopeaan, aurinkojärjestelmän vähiten tutkittuun planeettaan. Tämän taivaankappaleen epänormaali rakenne aiheutti monia hypoteeseja alkuperästä. Kraattereihin piilotetut jäätiköt antavat toivoa löytöjä elämästä. Mitä elohopea-tutkijoiden mysteerit toivovat paljastavan.
Unohdettu planeetta
Kun vuonna 1975 ensimmäinen Mercurylle lähetetty avaruusalus Mariner 10 välitti kuvia Maan päälle, tutkijat näkivät tutun”kuun” pinnan, täynnä kraattereita. Tämän vuoksi kiinnostus planeettaan katosi pitkään.
Maanpäällinen tähtitiede ei myöskään suosi Mercuria. Auringon läheisyyden vuoksi on vaikea tutkia pinnan yksityiskohtia. Hubble Orbital-teleskooppia ei saa suunnata siihen - auringonvalo voi vahingoittaa optiikkaa.
Elohopean ohittama ja suora havainto. Vain kaksi koetinta ajettiin siihen, Marsiin - useita kymmeniä. Viimeinen retkikunta päättyi vuonna 2015 Messenger-avaruusaluksen putoamiseen planeetan pinnalle kahden vuoden työn jälkeen sen kiertoradalla.
Ohjaustoimenpiteiden kautta - elohopeaan
Mainosvideo:
Maapallolla ei ole tekniikkaa lähettää laitetta suoraan tälle planeetalle - se väistämättä putoaa painovoiman suppiloon, jonka Auringon painovoima on luonut. Tämän välttämiseksi joudutaan korjaamaan suunta ja hidastamaan painovoiman vuoksi - lähestyessä planeettoja. Tämän vuoksi matka Mercuryyn kestää useita vuosia. Vertailun vuoksi: Marsiin - useita kuukausia.
Bepi Colombo -operaatio johtaa ensimmäisen painovoima-avun lähellä Maata huhtikuussa 2020. Sitten - kaksi liikettä lähellä Venusta ja kuusi Mercuryn kohdalla. Seitsemän vuotta myöhemmin, joulukuussa 2025, koetin siirtyy laskettuun asemaansa planeetan kiertoradalla, missä se toimii noin vuoden.
"Bepi Colombo" koostuu kahdesta laitteesta, jotka ovat kehittäneet eurooppalaiset ja japanilaiset tutkijat. Heillä on mukanaan erilaisia välineitä planeetan etätutkimusta varten. Venäjän tiedeakatemian avaruustutkimusinstituutiolle luotiin kolme spektrometriä - MGNS, PHEBUS ja MSASI. He saavat tietoja planeetan pinnan koostumuksesta, sen kaasuvaipasta ja ionosfäärin olemassaolosta.
Pisara rautaa sisällä
Elohopeaa on tutkittu vuosisatojen ajan ja jo ennen nykyaikaisen tähtitieteen tulemista sen parametrit laskettiin melko tarkasti. Klassisen mekaniikan näkökulmasta ei kuitenkaan ollut mahdollista selittää planeetan poikkeavaa liikettä Auringon ympärillä. Vasta 20. vuosisadan alussa tämä tehtiin suhteellisuusteoriaa käyttäen ottaen huomioon avaruus-ajan vääristymä tähden lähellä.
Elohopean liikkuminen näytti todisteena aurinkokunnan laajentumisen hypoteesista johtuen siitä, että tähti on menettämässä ainetta. Tämä käy ilmi Messenger-tehtävän tietojen analysoinnista.
Tosiasia, että elohopea on erilainen kuin Kuu, tähtitieteilijät epäilivät jo "Mariner 10": n ohi sen ohi. Tutkiessaan laitteen lentoradan poikkeamaa planeetan gravitaatiokentällä, tutkijat päättelivät, että sen korkea tiheys. Huomattava magneettikenttä oli myös kiusallista. Marsilla ja Venuksella ei ole sitä.
Nämä tosiasiat osoittivat, että elohopean sisällä oli paljon rautaa, luultavasti nestemäistä. Pinnan valokuvat päinvastoin puhuivat joistakin kevyistä aineista, kuten silikaateista. Maassa ei ole rautaoksideja.
Esiin nousi kysymys: miksi neljän miljardin vuoden aikana pienen planeetan metalliydin, joka muistutti enemmän jonkun satelliittia, ei jähmettynyt?
Messenger-tietojen analyysi osoitti, että elohopean pinnalla on lisääntynyt rikkipitoisuus. Ehkä tämä elementti on läsnä ytimessä ja estää sitä kiinteytymästä. Oletetaan, että neste on vain ytimen ulkokerros, noin 90 km, mutta sen sisällä se on kiinteä. Sitä erottaa Mercurian kuoresta neljäsataa kilometriä silikaattimineraaleja, jotka muodostavat kiinteän kiteisen vaipan.
Koko rautaydin käyttää 83 prosenttia planeetan säteestä. Tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että tämä on syy spin-kiertoradan resonanssille 3: 2, jolla ei ole analogia aurinkokunnassa - kahta aurinkoa kiertävää kiertoa kohti planeetta kääntyy akselinsa ympäri kolme kertaa.
Mercuryn kulku aurinkolevyn läpi 9. toukokuuta 2016.
Mistä jää tulee?
Meteoriitit pommittavat aktiivisesti elohopeaa. Ilmakehän, tuulen ja sateen puuttuessa helpotus jää ehjäksi. Suurin kraatteri - Caloris -, jonka halkaisija oli 1 300 km, muodostettiin noin kolme ja puoli miljardia vuotta sitten ja on edelleen selvästi näkyvissä.
Kaloriksen muodostanut isku oli niin voimakas, että se jätti jälkiä planeetan vastakkaiselle puolelle. Sula sulan magma tulvi valtavia alueita.
Kraattereista huolimatta planeetan maisema on melko tasainen. Se muodostuu pääasiassa purkautuneesta laavasta, joka puhuu Mercuryn myrskyisistä geologisista nuorista. Laava muodostaa ohuen silikaattikuoren, joka murtuu planeetan kuivumisen takia, ja pintaan ilmaantuu halkeamia satoja kilometrejä pitkin - arpia.
Maapallon pyörimisakselin kallistus on sellainen, että pohjoispolaarisen kraatterien sisätilat eivät ole koskaan valaistut auringonvalolta. Kuvissa nämä alueet näyttävät epätavallisen vaaleilta, mikä antaa tutkijoille syyn epäillä jäätä siellä.
Jos se on vesijää, komeetat voivat kantaa sitä. On olemassa versio, että tämä on primaarivettä, joka jäi siitä ajasta lähtien, kun planeettoja muodostettiin aurinkokunnan proto-pilvestä. Mutta miksi se ei ole toistaiseksi haihtunut?
Tutkijat ovat edelleen taipuvaisia siihen versioon, että jää liittyy haihtumiseen planeetan sisätiloista. Päällä oleva regoliittikerros ei salli jään nopeaa kuivumista (sublimoitumista).
Caloris-kraatteri tai Lämpömeri, - yksi planeetan suurimmista sokkeleista.
Natriumpilviä
Jos Mercuruksella oli kerran täysi ilmapiiri, niin aurinko tappoi sen kauan sitten. Ilman sitä maapallolla tapahtuu teräviä lämpötilan muutoksia: miinus 190 asteesta plus 430: een.
Elohopeaa ympäröi hyvin harvinainen kaasukotelo - elementtien eksosfääri, jonka auringonsuihkut ja meteoriitit ovat tiputtaneet pinnalta. Nämä ovat heliumin, hapen, vedyn, alumiinin, magnesiumin, raudan, kevyiden atomien atomeja.
Natriumatomit muodostavat ajoittain pilviä eksosfäärissä, elää useita päiviä. Meteoriittilakot eivät voi selittää niiden luonnetta. Sitten natriumpilviä havaittaisiin yhtä todennäköisesti koko pinnalla, mutta näin ei ole.
Esimerkiksi natriumpitoisuuden huippu todettiin heinäkuussa 2008 Kanariansaarten THEMIS-kaukoputkella. Päästöjä tapahtui keskipituusasteilla vain eteläisellä ja pohjoisella pallonpuoliskolla.
Yhden version mukaan protonituuli koputtaa natriumatomeja pinnalta. On mahdollista, että se kertyy planeetan yön puolelle muodostaen eräänlaisen säiliön. Aamun aikaan natrium vapautuu ja nousee.
Puhaltaa, uusi isku
Merkuriumin alkuperästä on olemassa kymmeniä hypoteeseja. Niiden määrää on edelleen mahdotonta vähentää tiedon puutteen vuoksi. Yhden version mukaan proto-elohopea, joka oli olemassaolonsa alussa kaksinkertainen nykyisen planeetan kokoon, törmäsi pienempään vartaloon. Tietokonesimulaatiot osoittavat, että rautaydin olisi voinut muodostua iskun seurauksena. Katastrofi johti lämpöenergian vapautumiseen, planeetan vaipan erotteluun, haihtuvien ja kevyiden elementtien haihtumiseen. Vaihtoehtoisesti törmäyksessä proto-elohopea voi olla pieni ruumis ja iso oli proto-Venus.
Toisen oletuksen mukaan aurinko oli alun perin niin kuuma, että se höyryytti nuoren elohopean vaipan, jättäen vain rautasydämen.
Vahvimpana on hypoteesi, jonka mukaan kaasun ja pölyn proto-pilvi, jossa aurinkokunnan planeetat alkaa kypsyä, osoittautui heterogeeniseksi. Tuntemattomista syistä se osa aurinkoa lähellä olevaa ainetta rikastettiin raudalla ja siten muodostui elohopeaa. Samankaltaista mekanismia osoittavat tiedot "super-maan" tyypin eksoplaneetoista.
Molemmat Bepi Colombo -autot kiertävät. Maapallonlaskijoilla ei ole vielä tekniikkaa, joka voi toimittaa roverin elohopeaan ja laskeutua sen pinnalle. Siitä huolimatta tutkijat ovat vakuuttuneita siitä, että operaatio valaisee monia planeetan mysteereistä ja aurinkokunnan kehityksestä.
Kaksi laitetta “ Bepi Colombo ” lähestyy elohopeaa.
Tatjana Pichugina