Меркурий оказался железным апельсином
Планета Меркурий оказалась не такой, какой ее раньше себе представляли ученые
«Лазерная» карта поверхности Меркурия по данным MESSENGER
ТЕКСТ: Григорий Колпаков
ФОТО: NASA/JHUAPL/CIW-DTM/GSFC/MIT/Brown University
Планета Меркурий оказалась не такой, какой ее раньше себе представляли ученые: она имеет огромное железное ядро и еще недавно жила активной тектонической жизнью. Такие неожиданные данные передал аппарат NASA MESSENGER, который год назад вышел на орбиту вокруг ближайшей к Солнцу планеты.
В новом номере журнала Science две группы исследователей сообщают о новых результатах обработки данных, полученных аппаратом MESSENGER. Так, стало известно, что против всех ожиданий Меркурий очень долгое время был весьма сейсмически активен.
Это никак не увязывается с нынешними взглядами на эволюцию планеты. Многие считали до сих пор, что Меркурий должен быть подобен Луне, что из-за маленького размера он остыл очень быстро, в самом начале истории Солнечной системы, и большую часть своей истории был мертвой планетой.
Однако кратеры, возникшие на его поверхности из-за астероидных ударов, говорят об обратном. Составляя карту этих кратеров с помощью лазерных измерений, команда исследователей во главе с доктором Марией Цубер из Массачусетского технологического института заметила, что их форма искажена: внутренние процессы «вспучили» их дно. А у самого большого меркурианского импактного (то есть образованного в результате столкновения с метеоритом) кратера, Калорис, с диаметром в полторы тысячи километров, дно даже поднялось над его краями.
Это говорит о том, что еще долгое время после всех столкновений Меркурий жил активной тектонической жизнью.
Возможно даже, что такие процессы не затихли в недрах планеты до сих пор, хотя, скорей всего, сегодня Меркурий все же угомонился: наблюдения MESSENGER'а не обнаружили никаких свидетельств его нынешней активности.
Второй сюрприз не менее поразителен. Другая группа ученых, возглавляемая геодезистом Дэвидом Смитом из Годдардовского центра космических полетов NASA (США), занимаясь измерениями гравитационных вариаций в теле Меркурия, обнаружила, что его внутренняя структура сильно отличается от земной или марсианской.
Во-первых, это отличие касается его ядра.
Земные наблюдения за движением Меркурия еще раньше позволили ученым сделать вывод о том, что ядро у него необычно большое, теперь же оказывается, что он почти весь – железное ядро. Его радиус составляет около 85 процентов от радиуса планеты, причем, как считают ученые, внутри ядра железо до сих пор расплавлено. Оставшиеся 15 процентов приходятся на внешнюю оболочку.
Фактически Меркурий похож на апельсин с тонкой коркой, только корка эта удивительно плотная.
Пытаясь объяснить эту неожиданную плотность, ученые предположили, что ядро Меркурия упаковано в оболочку из сульфида железа. Этот слой, в свою очередь, окружен тонкой мантией, а та укрыта двумя сотнями километров кремниевого скального грунта.
Наличие столь необычного серно-железного слоя объясняет, кстати, необычно слабое магнитное поле Меркурия. При таком количестве железа оно могло бы быть и побольше. Магнитное поле у планет вызывается движением железных масс внутри ядра, однако если ядро окружено толстым слоем электропроводящего сульфида железа, то возникающие в этом слое токи будут частично экранировать это магнитное поле.
За Меркурием хвост
ТЕКСТ: Артём Тунцов
ФОТО: messenger.jhuapl.edu
Специалисты NASA признали, что отправили зонд MESSENGER не туда, куда хотели. На фотографиях, которые он прислал, они обнаружили не ту планету, которую рассчитывали увидеть. Теперь у Меркурия есть длинный хвост, а на его поверхности обнаружен огромный «паук», неизвестно как там появившийся.
Результаты, полученные в ходе недавнего пролёта космического аппарата MESSENGER мимо первой по счёту планеты Солнечной системы, порадовали и озадачили учёных. Как признались специалисты американской Национальной аэрокосмической администрации (NASA) на состоявшейся в ночь на четверг пресс-конференции, полученная информация загрузила их работой на долгие годы, однако ответы на вопросы, которые она обещает, стоят того, чтобы работать.
«Это не та планета, которую мы ожидали увидеть», – заявил на пресс-конференции руководитель научной программы миссии Шон Соломон.
До MESSENGER космические аппараты последний раз бросали взгляд на планету 33 года назад. Американская межпланетная станция Mariner 10 в 1974-1975 годах трижды сближалась с Меркурием и в ходе этих пролётов успела сфотографировать около 45% его поверхности, а также провести несколько измерений напряжённости магнитного поля планеты и заметить наличие заряженных частиц в ее окрестностях. Орбита космического аппарата проходила таким образом, что, возвращаясь к Меркурию, Mariner 10 каждый раз оказывался примерно над одной и той же областью планеты.
Как оказалось, это полушарие сильно отличается от другой половины планеты.
Данные MESSENGER показывают, что прежде не изученное полушарие Меркурия меньше испещрено кратерами, и значительную его часть покрывают гладкие равнины. Судя по всему, эти равнины залиты лавой, а значит, масштабы вулканической активности планеты существенно недооценивались.
«Мы смотрим на совсем другой мир, – сказал Роберт Стром, один из немногих членов команды MESSENGER, работавший и по программе Mariner 10. – Я ждал 30 лет, и совсем не разочарован. Вся планета, видели мы её раньше или нет, выглядит по-новому».
Если раньше оставалось немало скептиков, вовсе не веривших в меркурианский вулканизм, то теперь сомневающихся не останется, уверены участники миссии. Доказательством служит не только наличие равнин. Среди более чем 1200 снимков, переданных на Землю за последние две недели, учёные разглядели кратеры, дно которых залито лавой. Выплеснулась ли она через трещины, образованные при ударах метеоритов, или сами кратеры имеют вулканическое происхождение, пока не ясно.
Считается, что на Луне ударное происхождение имеют даже некоторые моря – например, крупнейшее море Дождей или симпатичное море Кризисов у её западного края. Тем не менее, между Луной и Меркурием, поверхность которых неспециалисту трудно отличить, есть существенное различие. Лава, образовавшая лунные моря, темнее окружающего их вещества. На Меркурии залитые ей участки кажутся светлее других районов.
"Паук" в бассейне Калорис //messenger.jhuapl.edu
Одна из самых удивительных находок – так называемый «Паук», расположенный в центре гигантского кратерного бассейна Калорис диаметром более полутора тысяч километров. Это система из более чем сотни широких грабенов, радиально разбегающихся от находящегося в центре Калориса небольшого кратера. Их плоское дно также, видимо, залито лавой.
По мнению астрономов и геологов, это образование могло появиться, когда сформировался бассейн Калорис. Согласно этой гипотезе огромный плюм магмы поднялся из недр Меркурия к поверхности планеты, прогнув вверх меркурианскую кору. В некоторых местах кора лопнула, и в образовавшиеся трещины хлынула магма, образовав наблюдаемые борозды.
Сорокакилометровый кратер, к которому, подобно спицам колеса, сходятся эти борозды, расположен вблизи центра бассейна Калорис, однако какое отношение он имеет к «пауку» и самому бассейну, также пока не ясно. Он мог случайно попасть в центр Калориса, а мог и стать причиной его образования, ударив достаточно сильно, чтобы кора отпружинила на такой огромной площади. Пока понятно лишь, что бассейн Калорис был залит лавой примерно 3,8–3,9 миллиарда лет назад, то есть уже после периода интенсивной метеоритной бомбардировки, которую планеты пережили на заре формирования Солнечной системы.
Измерения MESSENGER также показали, что у Меркурия есть полноценная магнитосфера.
До сих пор считалось, что дипольными, то есть имеющими один южный и один северный полюс, являются лишь Земля и планеты-гиганты. У Венеры и Марса дипольная составляющая настолько слабая, что теряется на фоне мелкомасштабных структур магнитного поля – грубо говоря, поле этих планет состоит сплошь из магнитных аномалий. У Меркурия же наличествует полноценная магнитосфера, защищающая планету от частиц солнечного ветра и космических лучей. Правда, напряжённость магнитного поля всё же в десяток раз меньше земной. Возможно, из-за этого MESSENGER не обнаружил никаких следов радиационных поясов, в которых могли бы накапливаться заряженные частицы, хотя, по расчётам, должен был пройти сквозь них.
Что генерирует магнитное поле Меркурия – большая загадка. Считается, что на Земле его генерирует слой хорошо проводящих электрический ток расплавленных металлов во внешнем ядре планеты. Меркурий гораздо меньше Земли, и запасы его внутреннего тепла быстрее выбираются на поверхность и излучаются наружу. Как планета до сих пор сохраняет раскалённые недра – остаётся непонятным уже долгие годы.
Расположение инструментов на космическом аппарате // nasa.gov/"Газета.Ru"
Астрономы также отметили наличие у Меркурия протяжённой экзосферы. Этим термином называют столь разряжённую атмосферу, что частицы газа в ней почти не сталкиваются. Спектрометры MESSENGER обнаружили в ней водород, натрий и кальций. Высокая температура из-за близости Меркурия к Солнцу, слабое притяжение со стороны маломассивной планеты и сильное давление света и солнечного ветра вытягивают эту экзосферу в протяжённый «хвост», направленный в сторону, противоположную Солнцу. Следы присутствия этих частиц тянутся по меньшей мере на 40 тысяч километров, а их распределение неожиданно асимметрично – плотность натрия и водорода в северном полушарии существенно отличается от таковой в южном.
Следующее сближение космического зонда с Меркурием произойдёт 6 октября текущего года, и учёные практически завершат детальное картирование планеты. Ещё через один земной год – 29 сентября 2009 года MESSENGER совершит третий гравитационный манёвр близ Меркурия, а через полтора года после этого, в марте 2011 года, выйдет на орбиту вокруг планеты, став первым её искусственным спутником. По плану, после этого зону предстоит работать не менее года. Вероятно, нас ожидают новые вопросы о прошлом и настоящем Меркурия и неожиданные ответы на них.
Источник: gazeta.ru.
Рейтинг публикации:
|
