Elohopean Monien Mysteerien Tutkimiseksi Tutkimusajoneuvot Lähetettiin Planeetalle

Sisällysluettelo:

Video: Elohopean Monien Mysteerien Tutkimiseksi Tutkimusajoneuvot Lähetettiin Planeetalle

Video: Elohopean Monien Mysteerien Tutkimiseksi Tutkimusajoneuvot Lähetettiin Planeetalle
Video: Perfect Match (1968) 2024, Maaliskuu
Elohopean Monien Mysteerien Tutkimiseksi Tutkimusajoneuvot Lähetettiin Planeetalle
Elohopean Monien Mysteerien Tutkimiseksi Tutkimusajoneuvot Lähetettiin Planeetalle
Anonim
Elohopean monien mysteerien tutkimiseksi tutkimusajoneuvot lähetettiin planeetalle - Merkurius
Elohopean monien mysteerien tutkimiseksi tutkimusajoneuvot lähetettiin planeetalle - Merkurius

Lokakuun lopussa Euroopan avaruusjärjestön BepiColombo -operaatio lähti kohti Merkuriusta, aurinkokunnan vähiten tutkittua planeettaa.

Tämän taivaankappaleen epänormaali rakenne on synnyttänyt monia hypoteeseja alkuperästä. Kraatereihin piilotetut jäätiköt antavat toivoa elämän jälkien löytämisestä.

Mitä Mercuryn salaisuuksia tutkijat toivovat paljastavansa - RIA Novosti -materiaalissa.

Bepi Colombo”saapuu Mercurylle. Kuva © ESA

Image
Image

Unohdettu planeetta

Kun ensimmäinen Mercurylle lähetetty Mariner 10 -alus lähetti kuvia Maahan vuonna 1975, tutkijat näkivät tutun "kuun" pinnan, joka oli täynnä kraattereita. Tästä syystä kiinnostus planeettaa kohtaan kuoli pitkään.

Maan tähtitiede ei myöskään suosi Mercuryä. Auringon läheisyyden vuoksi pinnan yksityiskohtia on vaikea tutkia. Hubble Orbital -teleskooppia ei saa kohdistaa siihen - auringonvalo voi vahingoittaa optiikkaa.

Merkurius ohittaa ja suoran havainnon. Vain kaksi koetinta laukaistiin siihen, Marsiin - useita kymmeniä. Viimeinen retkikunta päättyi vuonna 2015 Messenger -avaruusaluksen putoamiseen planeetan pinnalle kahden vuoden työskentelyn jälkeen radallaan.

Liikkeiden kautta - Mercurylle

Maapallolla ei ole tekniikkaa laitteen lähettämiseksi tälle planeetalle suoraan - se putoaa väistämättä Auringon painovoiman luomaan gravitaatiosuppiloon. Tämän välttämiseksi sinun on korjattava liikerata ja hidastettava gravitaatioliikkeiden vuoksi - lähestymällä planeettoja. Tämän vuoksi matka Mercuriin kestää useita vuosia. Vertailun vuoksi: Marsiin - useita kuukausia.

Bepi Colombo -operaatio suorittaa ensimmäisen painovoiman avun maan lähellä huhtikuussa 2020. Sitten - kaksi liikettä Venuksen lähellä ja kuusi Mercuryn lähellä. Seitsemän vuotta myöhemmin, joulukuussa 2025, luotain ottaa lasketun asemansa planeetan kiertoradalla, jossa se toimii noin vuoden.

"Bepi Colombo" koostuu kahdesta eurooppalaisten ja japanilaisten tutkijoiden kehittämästä laitteesta. Heillä on mukanaan erilaisia laitteita planeetan etätutkimukseen. Venäjän tiedeakatemian avaruustutkimuslaitoksessa luotiin kolme spektrometriä - MGNS, PHEBUS ja MSASI. He saavat tietoa planeetan pinnan koostumuksesta, sen kaasupäällysteestä ja ionosfäärin olemassaolosta.

Sisällä tippa rautaa

Elohopeaa on tutkittu vuosisatojen ajan ja jo ennen nykyaikaisen tähtitieteen tuloa sen parametrit laskettiin melko tarkasti. Ei kuitenkaan ollut mahdollista selittää planeetan poikkeavaa liikettä auringon ympäri klassisen mekaniikan näkökulmasta. Vasta 1900-luvun alussa tämä tehtiin suhteellisuusteorian avulla ottaen huomioon avaruusajan vääristyminen tähden lähellä.

Elohopean liike toimi todisteena hypoteesista aurinkokunnan laajenemisesta johtuen siitä, että tähti menettää ainetta. Tämän todistaa Messengerin lähetystietojen analyysi.

Tähtitieteilijät epäilivät, että Merkurius on erilainen kuin Kuu, vaikka Mariner 10 oli kulkenut sen ohi. Tutkimalla laitteen liikeradan poikkeamaa planeetan painovoimakentässä tutkijat päättivät, että sen tiheys on suuri. Huomattava magneettikenttä oli myös kiusallista. Marsilla ja Venuksella ei ole sitä.

Tilannekuva elohopeasta keinotekoisissa väreissä, mikä heijastaa pinnan lähellä olevan maaperän mineralogisia ja kemiallisia ominaisuuksia. © NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington

Image
Image

Nämä tosiasiat osoittivat, että elohopean sisällä oli paljon rautaa, luultavasti nestemäistä. Pinnan valokuvissa päinvastoin puhuttiin joistakin kevyistä aineista, kuten silikaateista. Ei ole rautaoksideja kuin maan päällä.

Heräsi kysymys: miksi pienen planeetan metalliydin, joka muistuttaa enemmän jonkun satelliittia, ei jähmettynyt neljän miljardin vuoden aikana?

Messenger -tietojen analyysi osoitti, että elohopean pinnalla on lisääntynyt rikkipitoisuus. Ehkä tämä elementti on ytimessä eikä salli sen kiinteytyä. Oletetaan, että neste on vain ytimen ulompi kerros, noin 90 kilometriä, mutta sen sisällä on kiinteää ainetta. Sitä erottaa Mercurian kuori neljäsataa kilometriä silikaattimineraaleja, jotka muodostavat kiinteän kiteisen vaipan.

Koko rautaydin on 83 prosenttia planeetan säteestä. Tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että tämä on syy 3: 2 spin -orbitaaliseen resonanssiin, jolla ei ole analogia aurinkokunnassa - kahdessa kierroksessa auringon ympäri planeetta kääntyy akselinsa ympäri kolme kertaa.

Mistä jää tulee?

Meteoriitit pommittavat aktiivisesti elohopeaa. Ilmakehän, tuulien ja sateiden puuttuessa helpotus säilyy ennallaan. Suurin kraatteri, Caloris, jonka halkaisija on 1300 kilometriä, muodostettiin noin kolme ja puoli miljardia vuotta sitten ja on edelleen selvästi näkyvissä.

Caloriksen muodostama isku oli niin voimakas, että se jätti jälkiä planeetan vastakkaiselle puolelle. Sula magma tulvi valtavia alueita.

Kraattereista huolimatta planeetan maisema on melko tasainen. Sen muodostavat pääasiassa purkautuneet laavat, jotka puhuvat Mercuryn myrskyisästä geologisesta nuoruudesta. Lava muodostaa ohuen silikaattikuoren, joka murtuu maapallon kuivumisen seurauksena, ja pinnalle ilmestyy halkeamia satoja kilometrejä - arpia.

Planeetan pyörimisakselin kallistus on sellainen, että aurinko ei valaise pohjoisnapa -alueen kraattereiden sisäosia. Kuvissa nämä alueet näyttävät epätavallisen kirkkailta, mikä antaa tutkijoille syytä epäillä jään esiintymistä siellä.

Jos se on vesijää, komeetat voisivat kantaa sitä. On olemassa versio, että tämä on ensisijainen vesi, joka jäi planeettojen muodostumisesta aurinkokunnan protopilvestä. Mutta miksi se ei ole haihtunut tähän mennessä?

Tutkijat ovat edelleen taipuvaisia versioon, että jää liittyy haihtumiseen planeetan suolistosta. Päällä oleva regolith -kerros estää jään nopean kuivumisen (sublimoitumisen).

Caloris -kraatteri eli Lämpömeri on yksi planeetan suurimmista iskuista. © NASA / Johns Hopkins Univ. APL

Image
Image

Natriumpilvet

Jos Mercuryssä oli kerran täysimittainen ilmapiiri, niin aurinko tappoi sen kauan sitten. Ilman sitä planeetalla on voimakkaita lämpötilan muutoksia: miinus 190 celsiusasteesta plus 430 asteeseen.

Elohopeaa ympäröi hyvin harvinainen kaasukotelo - eksosfääri aurinkosuihkujen ja meteoriittien pudottamia elementtejä. Nämä ovat heliumin, hapen, vedyn, alumiinin, magnesiumin, raudan, kevyiden elementtien atomit.

Näin taiteilija kuvitteli BepiColombo -tehtävän luotaimet Mercuryn lähellä. © Kuva: ESA / ATG medialab // Mercury: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington

Image
Image

Natriumatomit muodostavat aika ajoin eksosfäärissä pilviä, jotka elävät useita päiviä. Meteoriitti -iskut eivät voi selittää niiden luonnetta. Tällöin natriumpilviä havaittaisiin yhtä suurella todennäköisyydellä koko pinnalla, mutta näin ei ole.

Esimerkiksi natriumpitoisuuden huippu havaittiin heinäkuussa 2008 THEMIS -teleskoopilla Kanariansaarilla. Päästöjä esiintyi leveysasteilla vain eteläisellä ja pohjoisella pallonpuoliskolla.

Erään version mukaan protonituuli pudottaa natriumatomit pinnalta. On mahdollista, että se kerääntyy planeetan yöpuolelle ja luo eräänlaisen säiliön. Aamunkoitteessa natrium vapautuu ja nousee ylöspäin.

Isku, toinen isku

Elohopean alkuperästä on kymmeniä hypoteeseja. Niiden määrää on edelleen mahdotonta vähentää tiedon puutteen vuoksi. Erään version mukaan proto-Mercury, joka olemassaolonsa alussa oli kaksi kertaa nykyisen planeetan kokoinen, törmäsi pienempään runkoon.

Tietokonesimulaatiot osoittavat, että iskun seurauksena olisi voinut muodostua rautaydin. Katastrofi johti lämpöenergian vapautumiseen, planeetan vaipan erottamiseen, haihtuvien ja kevyiden elementtien haihtumiseen. Vaihtoehtoisesti törmäyksessä proto-Mercury voisi olla pieni runko ja suuri oli proto-Venus.

Toisen oletuksen mukaan aurinko oli aluksi niin kuuma, että se höyrystyi nuoren elohopean vaipan, jättäen vain rautaytimen.

Vahvistetuin on hypoteesi, jonka mukaan kaasun ja pölyn protopilvi, jossa aurinkokunnan planeettojen alkeet kypsyivät, osoittautui heterogeeniseksi. Tuntemattomista syistä Auringon lähellä oleva aineosa oli rikastettu raudalla ja näin muodostui elohopeaa. Samanlainen mekanismi on ilmaistu "super-maan" tyyppisten eksoplaneettojen tiedoista.

Molemmat Bepi Colombon satelliitit kiertävät. Maalaisilla ei ole vielä tekniikkaa kuljettaa rover Mercurylle ja laskeutua sen pinnalle. Siitä huolimatta tutkijat ovat varmoja, että tehtävä paljastaa monia planeetan mysteerejä ja aurinkokunnan kehitystä.

Suositeltava: