Kako Bi Proučili Mnoge Misterije Merkura, Na Planetu Su Poslana Istraživačka Vozila

Sadržaj:

Video: Kako Bi Proučili Mnoge Misterije Merkura, Na Planetu Su Poslana Istraživačka Vozila

Video: Kako Bi Proučili Mnoge Misterije Merkura, Na Planetu Su Poslana Istraživačka Vozila
Video: Брайан Кокс: Почему нам нужны исследователи 2024, Marš
Kako Bi Proučili Mnoge Misterije Merkura, Na Planetu Su Poslana Istraživačka Vozila
Kako Bi Proučili Mnoge Misterije Merkura, Na Planetu Su Poslana Istraživačka Vozila
Anonim
Da bi proučili mnoge misterije Merkura, na planetu su poslata istraživačka vozila - Merkur
Da bi proučili mnoge misterije Merkura, na planetu su poslata istraživačka vozila - Merkur

Krajem oktobra misija BepiColombo Evropske svemirske agencije krenula je prema Merkuru, najmanje istraživanoj planeti u Sunčevom sistemu.

Nenormalna struktura ovog nebeskog tijela dovela je do mnogih hipoteza o podrijetlu. Ledenjaci skriveni u kraterima daju nadu u otkrivanje tragova života.

Koje se misterije Merkura naučnici nadaju otkriti - u materijalu RIA Novosti.

Bepi Colombo”stiže na Merkur. Slika © ESA

Image
Image

Zaboravljena planeta

Kada je prva svemirska letjelica Mariner 10 poslana na Merkur 1975. poslala slike na Zemlju, naučnici su vidjeli poznatu "Mjesečevu" površinu, prošaranu kraterima. Zbog toga je interes za planetu dugo zamirao.

Zemaljska astronomija takođe ne favorizuje Merkur. Zbog blizine Sunca, teško je ispitati detalje površine. Hubbleov orbitalni teleskop ne smije biti usmjeren prema njemu - sunčeva svjetlost može oštetiti optiku.

Zaobišao ga je Merkur i direktno posmatranje. Na njega su lansirane samo dvije sonde, na Mars - nekoliko desetina. Posljednja ekspedicija završila je 2015. godine padom svemirske letjelice Messenger na površinu planete nakon dvije godine rada u njenoj orbiti.

Manevrima - do Merkura

Na Zemlji ne postoji tehnologija za slanje aparata direktno na ovu planetu - on će neizbježno pasti u gravitacijski lijevak koji stvara gravitacijska sila Sunca. Da biste to izbjegli, morate ispraviti putanju i usporiti zbog gravitacijskih manevara - približavanja planetama. Zbog toga putovanje do Merkura traje nekoliko godina. Za poređenje: na Mars - nekoliko mjeseci.

Misija Bepi Colombo provest će prvu gravitacijsku pomoć blizu Zemlje u travnju 2020. Zatim - dva manevra u blizini Venere i šest u blizini Merkura. Sedam godina kasnije, u decembru 2025. godine, sonda će zauzeti svoj proračunati položaj u orbiti planete, gdje će djelovati oko godinu dana.

"Bepi Colombo" sastoji se od dva uređaja koja su razvili evropski i japanski naučnici. Sa sobom nose raznovrsnu opremu za daljinsko proučavanje planete. Na Institutu za svemirska istraživanja Ruske akademije nauka stvorena su tri spektrometra - MGNS, PHEBUS i MSASI. Oni će prikupiti podatke o sastavu površine planete, njenom omotaču gasa i postojanju jonosfere.

Kap gvožđa unutra

Merkur se proučavao stoljećima, pa čak i prije pojave moderne astronomije, njegovi su parametri izračunati prilično točno. Međutim, nije bilo moguće objasniti anomalno kretanje planete oko Sunca sa stajališta klasične mehanike. Tek početkom 20. stoljeća to je učinjeno uz pomoć teorije relativnosti, uzimajući u obzir izobličenje prostora-vremena u blizini zvijezde.

Kretanje Merkura poslužilo je kao dokaz hipoteze o ekspanziji Sunčevog sistema zbog činjenice da zvijezda gubi materiju. To dokazuje analiza podataka misije Messenger.

Činjenicu da se Merkur razlikuje od Mjeseca, astronomi su sumnjali čak i nakon prolaska "Mariner 10" pored njega. Proučavajući odstupanje putanje aparata u gravitacionom polju planete, naučnici su zaključili da je njegova velika gustoća. Primjetno magnetsko polje također je bilo neugodno. Mars i Venera ga nemaju.

Snimak Merkura u umjetnim bojama, koji odražava mineraloška i hemijska svojstva tla blizu površine. © NASA / Laboratorija za primijenjenu fiziku Univerziteta Johns Hopkins / Carnegie Institucija u Washingtonu

Image
Image

Ove činjenice ukazuju na to da je u Merkuru bilo mnogo željeza, vjerojatno tekućeg. Naprotiv, fotografije površine govorile su o nekim lakim tvarima poput silikata. Ne postoje oksidi gvožđa kakvi postoje na Zemlji.

Pojavilo se pitanje: zašto se metalno jezgro male planete, koje više podsjeća na nečiji satelit, nije učvrstilo u četiri milijarde godina?

Analiza Messenger podataka pokazala je da na površini Merkura postoji povećan sadržaj sumpora. Možda je ovaj element prisutan u jezgri i ne dopušta mu da se učvrsti. Pretpostavlja se da je tekućina samo vanjski sloj jezgre, oko 90 kilometara, ali unutar nje je čvrsta. Od Merkurijske kore odvojen je četiri stotine kilometara silikatnih minerala koji tvore čvrsti kristalni plašt.

Cijelo željezno jezgro zauzima 83 posto radijusa planete. Naučnici se slažu da je to razlog 3: 2 spin -orbitalne rezonance koja nema analoga u Sunčevom sistemu - u dva okretaja oko Sunca, planeta se tri puta okreće oko svoje osi.

Odakle dolazi led?

Merkur aktivno bombardiraju meteoriti. U nedostatku atmosfere, vjetra i kiše, reljef ostaje netaknut. Najveći krater, Caloris, promjera 1.300 kilometara, nastao je prije otprilike tri i pol milijarde godina i još uvijek je jasno vidljiv.

Udar koji je formirao Caloris bio je toliko snažan da je ostavio tragove na suprotnoj strani planete. Rastopljena magma poplavila je ogromna područja.

Uprkos kraterima, pejzaž planete je prilično ravan. Formiraju ga uglavnom eruptirane lave, što govori o burnoj geološkoj mladosti Merkura. Lava formira tanku silikatnu koru, koja puca uslijed isušivanja planete, a na površini se pojavljuju pukotine dugačke stotine kilometara - ožiljci.

Nagib rotacijske osi planete je takav da unutrašnjost kratera u sjevernom polarnom području nikada nije osvijetljena suncem. Na slikama ova područja izgledaju neobično svijetla, što daje razlog naučnicima da posumnjaju u prisustvo leda.

Ako se radi o vodenom ledu, onda bi ga mogle nositi komete. Postoji verzija da je to primarna voda, koja je ostala od vremena formiranja planeta iz proto-oblaka Sunčevog sistema. Ali zašto do sada nije ispario?

Naučnici su i dalje skloni verziji da je led povezan s isparavanjem iz utrobe planete. Sloj regolita na vrhu sprječava brzo sušenje (sublimacija) leda.

Krater Caloris, ili More topline, jedan je od najvećih udarnih oblika zemljišta na planeti. © NASA / Johns Hopkins Univ. APL

Image
Image

Natrijumski oblaci

Ako je Merkur nekada imao punopravnu atmosferu, onda ga je Sunce davno ubilo. Bez toga, planeta je podložna oštrim promjenama temperature: od minus 190 stepeni Celzijusa do plus 430.

Merkur je okružen vrlo rijetkim omotačem plina - egzosferom elemenata koje su solarne kiše i meteoriti izbacili s površine. To su atomi helija, kisika, vodika, aluminija, magnezija, željeza, lakih elemenata.

Ovako je umjetnik zamislio sonde misije BepiColombo u blizini Merkura. © Fotografija: ESA / ATG medialab // Merkur: NASA / Laboratorija primijenjene fizike Univerziteta Johns Hopkins / Carnegie institucija u Washingtonu

Image
Image

Atomi natrija s vremena na vrijeme stvaraju oblake u egzosferi, živeći nekoliko dana. Udari meteorita ne mogu objasniti njihovu prirodu. Tada bi se natrijevi oblaci s jednakom vjerovatnoćom promatrali po cijeloj površini, ali to nije slučaj.

Na primjer, vrhunac koncentracije natrija pronađen je u srpnju 2008. teleskopom THEMIS na Kanarskim otocima. Emisije su se dogodile u srednjim geografskim širinama samo na južnoj i sjevernoj hemisferi.

Prema jednoj verziji, atomi natrijuma izbačeni su s površine protonskim vjetrom. Moguće je da se nakuplja na noćnoj strani planete, stvarajući neku vrstu rezervoara. U zoru se natrij oslobađa i raste prema gore.

Duni, još jedan udarac

Postoje desetine hipoteza o porijeklu Merkura. Još uvijek je nemoguće smanjiti njihov broj zbog nedostatka informacija. Prema jednoj verziji, proto-Merkur, koji je na početku svog postojanja bio dvostruko veći od sadašnje planete, sudario se s manjim tijelom.

Računarske simulacije pokazuju da je kao rezultat udarca moglo nastati željezno jezgro. Katastrofa je dovela do oslobađanja toplinske energije, odvajanja plašta planeta, isparavanja hlapivih i lakih elemenata. Alternativno, u sudaru proto-Merkur bi mogao biti malo tijelo, a veliko je bilo proto-Venera.

Prema drugoj pretpostavci, Sunce je u početku bilo toliko vruće da je isparilo plašt mladog Merkura, ostavljajući samo željezno jezgro.

Najpotvrđenija je hipoteza da se proto oblak plina i prašine, u kojem su sazrijevali rudimenti planeta Sunčevog sistema, pokazao heterogenim. Iz nepoznatih razloga, dio tvari blizu Sunca obogaćen je željezom, pa je tako nastao Merkur. Na sličan mehanizam ukazuju informacije o egzoplanetima tipa "super-zemlja".

Oba satelita Bepi Colombo kruže u orbiti. Zemljani još nemaju tehnologiju za isporuku rovera Merkuru i slijetanje na njegovu površinu. Ipak, naučnici su uvjereni da će misija rasvijetliti mnoge misterije planete i evoluciju Sunčevog sistema.

Preporučuje se: