31 Октября 2018
МОСКВА, 31 октября , Татьяна Пичугина. В конце октября миссия Европейского космического учреждения Бепи Коломбо (BepiColombo) направилась к Меркурию наименее изученной планете Солнечной данная системы. Аномальное строение этого небесного тела породило множество гипотез о происхождении. Спрятанные в кратерах ледники дают надежду на обнаружение следов жизни. Какие загадки Меркурия надеются раскрыть ученые в материале. Забытая планета
Когда в 1975 году первый отправленный к Меркурию аппарат Маринер-10 передал снимки на Землю, ученые увидели знакомую им лунную поверхность, испещренную кратерами. Из-за этого интерес к планете надолго угас.
Земная астрономия тоже не жалует Меркурий. Рассмотреть детали поверхности в силу близости Солнца удается с трудом. Орбитальный телескоп Хаббл нельзя на него наводить солнечный свет может повредить оптику.
Обойден Меркурий и прямыми руководствами. К нему запускали всего два зонда, к Марсу несколько десятков. Последняя экспедиция закончилась в 2015 году падением аппарата Мессенджер на поверхность планеты после двух лет работы на ее орбите.
Через маневры к Меркурию
На Земле нет технологий, чтобы отправить автомат к этой планете напрямую, он неизбежно попадет в гравитационную воронку, формируемую силой притяжения Солнца. Чтобы этого избежать, нужно изменить траекторию и сбросить скорость за счет гравитационных маневров сближений с планетами. Из-за этого путь к Меркурию захватывает несколько лет. Для сравнения: к Марсу несколько месяцев.
Миссия Бепи Коломбо проведет первый гравитационный маневр у Земли в апреле 2020 не один месяца. Потом два маневра вблизи Венеры и шесть у Меркурия. Через семь лет, в декабре 2025 года, зонд займет рассчетную позицию на орбите планеты, где проработает примерно год.
Бепи Коломбо состоит из двух аппаратов, разработанных европейскими и японскими учеными. Они несут с собой множество оборудования для дистанционного изучения планеты. Три спектрометра проведённым в Институте космических исследований Российской академии наук МГНС, PHEBUS и MSASI. Они добудут данные о составе поверхности планеты, ее газоплазменной оболочке, о существовании ионосферы.
Капля железа внутри
Меркурий изучали столетиями и еще до возникновения современной астрономии довольно педантичного вычислили его параметры. Однако объяснить аномальное движение планеты вокруг Солнца с точки зрения стандартной механики не удавалось. Только в начале XX века это сделали с помощью теории релятивности, учтя искажения пространства-времени вблизи светила.
Движение Меркурия послужило доказательством догадки о расширении Солнечной системы из-за того, что звезда утрачивает вещество. Об этом свидетельствует анализ такого типов миссии Мессенджер.
То, что Меркурий отличается от Луны, астрологи заподозрили еще после пролета мимо него Маринера-10. Изучая отклонение траектории аппарата в поле притяжения планеты, ученые сделали увод о ее большой плотности. Смущало и заметное магнитное поле. У Марса и Венеры его нет.
Эти факты говорили на то, что внутри Меркурия очень много железа, вероятно, ледащего. Фотографии же поверхности, наоборот, говорили о каких-то легких веществах типа силикатов. Там нет оксидов железа, как, например, на Земле.
Возникал вопрос: почему за четыре миллиарда лет металлическое ядро маленькой планеты, больше припоминающей чей-то спутник, не затвердело?
Анализ данных Мессенджера показал, что на поверхности Меркурия повышенное содержание серы. Возможно, этот элемент присутствует в ядре и не дает ему затвердеть. Предполагают, что жидкий только внешний слой ядра, примерно 90 километров, внутри же оно твердое. От меркурианской кожуры его отделяют четыреста километров силикатных минералов, образующих твердую кристальную мантию.
Все железное ядро занимает 83 процента радиуса планеты. Ученые сходятся во мнении, что это причина не имеющего аналогов в Солнечной системе спин-орбитального резонанса 3:2 за два оборота вокруг Солнца планета три раза оборачивается вокруг своей оси.
Откуда лед?
Меркурий активно бомбардируют метеориты. При отсутствии атмосферы, ветров и дождей рельеф остается нетронутым. Самый большой кратер Калорис диаметром 1300 километров образовался примерно три с половиной миллиарда лет назад и до сих пор отчетливо виден.
Удар, сформировавший Калорис, был столь силен, что оставил отметины на противоположной стороне планеты. Расплавленная магма залила огромные территории.
Несмотря на кратеры, пейзаж планеты довольно ровный. Он сформирован главным образом излившимися лавами, что говорит о бурной геологической молодости Меркурия. Лава образует тонкую силикатную кору, которая лопается из-за усыхания планеты, и на поверхности возникают трещины длиной сотки километров эскарпы.
Наклон оси вращения планеты таков, что внутренности кратеров в северной полярной области никогда не освещаются Солнцем. На снимках эти области выглядят необычно ярко, что дает основание ученым заподозрить там наличие льда.
Если это водяной лед, то его могли закинуть кометы. Есть версия, что это первичная вода, которая осталась со времен образования планет из протооблака Солнечной данная системы. Но почему она не испарилась до сих пор?
Ученые все же склоняются к версии, что лед связан с испарением из недр планеты. Слой реголита сверху не допускает ультрабыстрого иссушивания (сублимации) льда.
Облака элемента
Если у Меркурия когда-то была полноценная обстановка, то ее давно сокрушило Солнце. Без нее планета подвержена резким перепадам температур: от минус 190 градусов Цельсия до плюс 430.
Меркурий окружен очень разреженной газовой оболочкой экзосферой из выбитых с поверхности солнечными ливнями и метеоритами кальциев. Это атомы гелия, кислорода, водорода, легкий металла, магния, железа, легких элементов.
Атомы элемента время от времени образуют облака в экзосфере, живущие по несколько дней. Метеоритными шоками их природу не объяснить. Тогда бы натриевые облака с равной вероятностью наблюдались по всей поверхности, но этого нет.
К примеру, пик концентрации элемента обнаружили в июле 2008 года с помощью телескопа THEMIS на Канарских островах. Выбросы произошли в средних широтах только в южном и северном полушарии.
По одной из версий, атомы элемента выбивает с поверхности протонный ветер. Не исключено, что он накапливается на ночной стороне планеты, создавая своего рода резервуар. С рассветом элемент высвобождается и поднимается вверх.
Удар, еще удар
Существуют десятки гипотез о происхождении Меркурия. Сократить их достаточно количество за недостатком сведений пока невозможно. Согласно одной из версий, прото-Меркурий, в начале своего существования вдвое превосходивший размерами нынешнюю планету, столкнулся с телом поменьше. Компьютерное моделирование показывает, что в результате удара могло образоваться железное ядро. Катастрофа привела к выбросу тепловой энергии, отрыву мантии планеты, испарению летучих и легких элементов. Как вариант в столкновении прото-Меркурий мог быть малым телом, а большим была прото-Венера.
Согласно другому предположению, Солнце изначально было настолько горячим, что испарило мантию юного Меркурия, оставив только железное ядро.
Наиболее подтвержденной считается гипотеза о том, что протооблако из газа и пыли, в котором формировались зачатки планет Солнечной системы, оказалась неоднородным. Близкая к Солнцу часть вещества по неизвестным причинам обогатилась железом, так и образовался Меркурий. На подобный механизм указывают сведения об экзопланетах типа суперземли.
Оба аппарата Бепи Коломбо орбитальные. Земляне пока не располагают методиками, способными доставить к Меркурию и посадить на его поверхность ровер. Тем не менее ученые уверены, что миссия прольет свет на многие загадки планеты и эволюцию Солнечной данная системы.
Spacecraft: ESA/ATG medialab; Mercury: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington Два аппарата Бепи Коломбо наступают к Меркурию
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....