Mercury yang menakjubkan. Teori asal usul jiran langit

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Pada akhir Oktober, misi BepiColombo Agensi Angkasa Eropah menuju ke Mercury, planet yang paling kurang diterokai dalam sistem suria. Struktur luar biasa badan angkasa ini telah menimbulkan banyak hipotesis tentang asal usul. Glasier yang tersembunyi di dalam kawah memberi harapan untuk penemuan jejak kehidupan. Apakah misteri Mercury yang ingin dibongkarkan oleh saintis?

Planet yang terlupa

Apabila kapal angkasa pertama Mariner 10 dihantar ke Mercury menghantar imej ke Bumi pada tahun 1975, saintis melihat permukaan "bulan" yang biasa, dihiasi dengan kawah. Disebabkan ini, minat terhadap planet ini hilang untuk masa yang lama.

Astronomi daratan juga tidak memihak kepada Mercury. Oleh kerana kedekatan Matahari, sukar untuk memeriksa butiran permukaan. Teleskop Orbital Hubble tidak boleh ditujukan kepadanya - cahaya matahari boleh merosakkan optik.

Dipintas oleh Mercury dan pemerhatian langsung. Hanya dua probe dilancarkan kepadanya, ke Marikh - beberapa dozen. Ekspedisi terakhir berakhir pada 2015 dengan kejatuhan kapal angkasa Messenger di permukaan planet selepas dua tahun bekerja di orbitnya.

Melalui gerakan - ke Mercury

Tiada teknologi di Bumi untuk menghantar radas ke planet ini secara langsung - ia pasti akan jatuh ke dalam corong graviti yang dicipta oleh daya graviti Matahari. Untuk mengelakkan ini, anda perlu membetulkan trajektori dan perlahan kerana gerakan graviti - menghampiri planet. Disebabkan ini, perjalanan ke Mercury mengambil masa beberapa tahun. Sebagai perbandingan: ke Marikh - beberapa bulan.

Misi Bepi Colombo akan melakukan bantuan graviti pertama berhampiran Bumi pada April 2020. Kemudian - dua gerakan berhampiran Venus dan enam di Mercury. Tujuh tahun kemudian, pada Disember 2025, siasatan akan mengambil kedudukan yang dikira dalam orbit planet, di mana ia akan beroperasi selama kira-kira setahun.

"Bepi Colombo" terdiri daripada dua peranti yang dibangunkan oleh saintis Eropah dan Jepun. Mereka membawa bersama mereka pelbagai peralatan untuk mengkaji planet ini dari jauh. Tiga spektrometer telah dicipta di Institut Penyelidikan Angkasa Akademi Sains Rusia - MGNS, PHEBUS dan MSASI. Mereka akan mendapatkan data tentang komposisi permukaan planet, sampul gasnya, dan kewujudan ionosfera.

Setitik besi di dalam

Merkuri telah dikaji selama berabad-abad dan bahkan sebelum kedatangan astronomi moden, parameternya dikira dengan agak tepat. Walau bagaimanapun, tidak mungkin untuk menjelaskan pergerakan anomali planet mengelilingi Matahari dari sudut pandangan mekanik klasik. Hanya pada awal abad ke-20 ini dilakukan dengan bantuan teori relativiti, dengan mengambil kira herotan ruang-masa berhampiran bintang.

Pergerakan Mercury berfungsi sebagai bukti hipotesis pengembangan sistem suria kerana fakta bahawa bintang itu kehilangan jirim. Ini dibuktikan dengan analisis data misi Messenger.

Hakikat bahawa Utarid berbeza daripada Bulan, ahli astronomi mengesyaki walaupun selepas laluan "Mariner 10" melepasinya. Mengkaji sisihan trajektori radas dalam medan graviti planet, saintis telah membuat kesimpulan bahawa ketumpatannya yang tinggi. Medan magnet yang ketara juga memalukan. Marikh dan Venus tidak memilikinya.

Fakta ini menunjukkan bahawa terdapat banyak besi di dalam Mercury, mungkin cecair. Gambar-gambar permukaan, sebaliknya, bercakap tentang beberapa bahan ringan seperti silikat. Tiada oksida besi seperti yang terdapat di Bumi.

Persoalannya timbul: mengapa teras logam planet kecil, lebih mengingatkan satelit seseorang, tidak menjadi kukuh dalam empat bilion tahun?

Analisis data Messenger menunjukkan terdapat peningkatan kandungan sulfur pada permukaan Mercury. Mungkin unsur ini terdapat dalam teras dan tidak membenarkan ia menjadi kukuh. Diandaikan bahawa cecair itu hanya lapisan luar teras, kira-kira 90 kilometer, tetapi di dalamnya adalah pepejal. Ia dipisahkan dari kerak Mercurian oleh empat ratus kilometer mineral silikat, yang membentuk mantel kristal pepejal.

Keseluruhan teras besi menduduki 83 peratus daripada radius planet. Para saintis bersetuju bahawa ini adalah sebab bagi resonans orbit putaran 3: 2 yang tidak mempunyai analog dalam sistem suria - dalam dua pusingan mengelilingi matahari, planet berputar mengelilingi paksinya tiga kali.

Dari mana datangnya ais?

Merkuri secara aktif dihujani oleh meteorit. Sekiranya tiada atmosfera, angin dan hujan, kelegaan itu kekal utuh. Kawah terbesar - Kaloris - dengan diameter 1300 kilometer telah terbentuk kira-kira tiga setengah bilion tahun yang lalu dan masih kelihatan jelas.

Pukulan yang membentuk Kaloris sangat kuat sehingga meninggalkan kesan di seberang planet. Magma cair membanjiri kawasan yang luas.

Walaupun terdapat kawah, landskap planet ini agak rata. Ia terbentuk terutamanya oleh lava yang meletus, yang bercakap tentang pemuda geologi Mercury yang bergelora. Lava membentuk kerak silikat nipis, yang pecah kerana pengeringan planet, dan retakan muncul di permukaan ratusan kilometer panjang - scarps.

Kecondongan paksi putaran planet sedemikian rupa sehingga bahagian dalam kawah di kawasan kutub utara tidak pernah diterangi oleh matahari. Dalam imej, kawasan ini kelihatan luar biasa cerah, yang memberikan alasan kepada saintis untuk mengesyaki kehadiran ais di sana.

Jika ia adalah air ais, maka komet boleh membawanya. Terdapat versi bahawa ini adalah air primer, yang kekal dari masa pembentukan planet dari awan proto sistem suria. Tetapi mengapa ia tidak menguap setakat ini?

Para saintis masih cenderung kepada versi bahawa ais dikaitkan dengan penyejatan dari perut planet ini. Lapisan regolit di atas menghalang pengeringan cepat (pemejalwapan) ais.

awan natrium

Jika Mercury pernah mempunyai suasana penuh, maka Matahari telah membunuhnya sejak dahulu lagi. Tanpa itu, planet ini tertakluk kepada perubahan suhu yang tajam: dari tolak 190 darjah Celsius hingga tambah 430.

Merkuri dikelilingi oleh sampul gas yang sangat jarang - eksosfera unsur-unsur yang tersingkir dari permukaan oleh hujan matahari dan meteorit. Ini adalah atom helium, oksigen, hidrogen, aluminium, magnesium, besi, unsur cahaya.

Atom natrium dari semasa ke semasa membentuk awan di eksosfera, hidup selama beberapa hari. Serangan meteorit tidak dapat menjelaskan sifatnya. Kemudian awan natrium akan diperhatikan dengan kebarangkalian yang sama di seluruh permukaan, tetapi ini tidak berlaku.

Sebagai contoh, kepekatan natrium puncak ditemui pada Julai 2008 dengan teleskop THEMIS di Kepulauan Canary. Pelepasan berlaku di latitud pertengahan hanya di hemisfera selatan dan utara.

Menurut satu versi, atom natrium tersingkir dari permukaan oleh angin proton. Ada kemungkinan ia terkumpul di sebelah malam planet ini, mewujudkan sejenis takungan. Pada waktu subuh, natrium dibebaskan dan naik.

Pukulan, pukulan lagi

Terdapat berpuluh-puluh hipotesis tentang asal usul Mercury. Jumlah mereka masih belum dapat dikurangkan kerana kekurangan maklumat. Menurut satu versi, proto-Mercury, yang pada awal kewujudannya adalah dua kali ganda saiz planet semasa, bertembung dengan badan yang lebih kecil. Simulasi komputer menunjukkan bahawa teras besi mungkin terbentuk akibat hentaman. Malapetaka itu membawa kepada pembebasan tenaga haba, detasmen mantel planet, penyejatan unsur-unsur yang tidak menentu dan ringan. Sebagai alternatif, dalam perlanggaran, proto-Mercury boleh menjadi badan kecil, dan yang besar adalah proto-Venus.

Mengikut andaian lain, Matahari pada mulanya sangat panas sehingga ia mengewapkan mantel Merkurius muda, hanya meninggalkan teras besi.

Yang paling disahkan ialah hipotesis bahawa proto-awan gas dan habuk, di mana asas planet-planet sistem suria matang, ternyata menjadi heterogen. Atas sebab yang tidak diketahui, bahagian bahan yang dekat dengan Matahari diperkaya dengan besi, dan dengan itu Mercury terbentuk. Mekanisme yang serupa ditunjukkan oleh maklumat tentang exoplanet jenis "super-earth".

Kedua-dua satelit Bepi Colombo sedang mengorbit. Penduduk bumi belum mempunyai teknologi untuk menghantar rover ke Mercury dan mendarat di permukaannya. Namun begitu, saintis yakin bahawa misi itu akan memberi penerangan tentang banyak misteri planet dan evolusi sistem suria.