Новый отчет предполагает, что Меркурия становится более тонкой, плотнее, чем мысли

Новый отчет предполагает, что Меркурия становится более тонкой, плотнее, чем мысли

Исследователь и ученый Майкл Сори полагает, что кора Меркурия может быть тоньше и плотнее, чем предполагалось ранее. Если обнаружение будет истинным, это сделало бы уже нечетный Меркурий немного более странным. Орбиты Меркурия в уникальном спин-орбитальном резонансе 3: 2, в котором планета вращается на своей оси ровно три раза за каждые два раза, она идет вокруг Солнца. Он имеет наименьший осевой наклон, но самый большой орбитальный эксцентриситет, известный в солнечной системе; Расстояние Меркурия от Солнца при перигелии (положение планеты, когда оно ближе всего к Солнцу) составляет лишь 66 процентов его расстояния на афелии (точка, в которой она находится дальше всего от Солнца).

Одна из главных странностей Меркурия - размеры его ядра, мантии и коры. На Земле (самой плотной планете в Солнечной системе) железо богатое ядро ​​планеты составляет 15-17 процентов своей массы. На Меркурии ядро ​​составляет 55-60 процентов от общей массы планеты и, как считается, дифференцируется в твердое внутреннее ядро ​​железа и внешнее ядро ​​жидкого железа. В отличие от Марса и Венеры, у Меркурия есть глобальное магнитное поле, хотя оно только приблизительно на 1,1 процента столь же сильно, как и у Земли. Но почему ядро ​​такого огромного процента планеты - и из чего же состоит тонкая кора?

Существует несколько теорий о том, почему Меркурий - самая маленькая планета радиусом - имеет такое плотное ядро. Одним из аргументов является то, что Меркурий был поражен массивными ударами, которые сорвали большую часть исходной поверхности планеты. Полагают, что поздняя тяжелая бомбардировка, произошедшая с 4.1 до 3.8Б лет назад, была вызвана орбитальной миграцией планет газового гиганта и огромным количеством астероидов, известных как транс-нептунский пояс. На приведенной ниже диаграмме самая внутренняя планета - Юпитер, а затем Сатурн, Нептун и Уран - с Ураном, а не Нептуном, как самая далекая планета от солнечной системы.

Это моделирование показывает внешние планеты и планетарный пояс: а) ранняя конфигурация, прежде чем Юпитер (зеленый) и Сатурн (оранжевый) достигнут резонанса 2: 1; б) Рассеяние планетезималей во внутреннюю Солнечную систему после орбитального сдвига Нептуна (темно-синий) и Урана (светло-голубой); в) После выброса планетезималей планетами. Кредит изображения: пользователь Wikipedia Astromark
Это моделирование показывает внешние планеты и планетарный пояс: а) ранняя конфигурация, прежде чем Юпитер (зеленый) и Сатурн (оранжевый) достигнут резонанса 2: 1; б) Рассеяние планетезималей во внутреннюю Солнечную систему после орбитального сдвига Нептуна (темно-синий) и Урана (светло-голубой); в) После выброса планетезималей планетами. Кредит изображения: пользователь Wikipedia Astromark

Гравитационные взаимодействия между транс-нептунскими объектами пояса и газовыми гигантами в конечном счете охватили пояс, в основном свободный от меньших объектов. Некоторые из них рухнули бы на солнце, некоторые из них были выброшены из солнечной системы, а некоторые были уволены по траекториям, которые врезали их в Марс, Землю, Венеру и Меркурий. Одна из теорий заключается в том, что Меркурий изначально был на 2,25 раза больше его текущей массы, но был поражен объектом примерно на 1/6 его собственного размера (или чуть более трети размера текущей планеты). Удар прорвал кору Меркьюри и оставил ядро.

Другая теория состоит в том, что Меркурий, будучи ближайшей планетой к Солнцу, частично испарялся из-за огромного количества энергии, вытекающей из неподвижной звезды. По мере того, как протосун сокращался до нынешней формы, температура на Меркурии могла достигать 10 000 К, что было бы более чем достаточно для испарения горных пород и более легких элементов. Третье объяснение состоит в том, что Меркурий никогда не накапливал более легкие частицы, поскольку сильный солнечный ветер от Солнца взорвал их до того, как могла образоваться планета. Космический аппарат MESSENGER, миссия которого завершилась в 2015 году, обнаружила признаки минералов, которые должны были быть уничтожены гигантским ударом, подразумевая, что третье объяснение может быть правильным.

По словам Сори, его результаты показывают, что кора Меркурия имеет толщину всего 16 миль, плотность выше, чем у алюминия. Он отмечает, что наши измерения коры Меркурия уже давно подлежат пересмотру - первоначальные оценки, основанные на данных от Mariner 10, указывают на кору толщиной от 62 до 186 миль. Более поздние измерения с более точным космическим аппаратом затянули его примерно до 21 мили. Но Сори, который использовал различные методы анализа данных, возвращаемых Посланником, считает, что кора Меркурия была в основном сформирована вулканической деятельностью и что она похожа на Луну, поскольку процент силикатного материала, который был преобразован в кору. Луна и Меркурий поверхностно подобны невооруженным глазом, поскольку у них нет недостатка в атмосфере или геологических процессах, которые бы изменили эффект кратеров, некоторые из которых были миллиардами лет, но все еще видны невооруженным глазом. Эрозия и тектоника плит на Земле затрудняют идентификацию таких древних ударных кратеров на нашей собственной планете.

Первоначально считалось, что Меркурий превратил около 11 процентов его силикатов в кору, поставив вопрос о том, почему Меркурий был «лучше», чем Луна (примерно 7 процентов силикатов Луны обнаружены в коре). Работа Сори, если бы это было доказано, снизило бы процентное содержание силикатов Меркурия в коре примерно до 7 процентов - идентично Луне. Существует две теории того, как на планетах могла образовываться кора. Либо кора представляет собой более легкие материалы, которые буквально плавают на магматическом океане ниже (плавучая кора), или это последний остаток океана магмы, который когда-то покрывал планету, с дополнительными отложениями от эонов вулканической активности. Последние крупные эпизоды вулканической активности Меркурия датируются 3,5 миллиардами лет назад, хотя периодический взрывной вулканизм, возможно, продолжался и после этого.

Теории Сори должны быть подтверждены или опровергнуты прибытием BepiColombo, совместной миссии между ESA и Японским агентством аэрокосмических исследований. Совместная миссия состоит из Планетарного Орбита Меркурия (MPO) и Орбита магнитосферы Меркурия (MMO) и, как ожидается, изучит магнитное поле, магнитосферу и внутреннюю структуру Меркурия. BepiColombo планируется запустить в октябре этого года и должен прибыть в Меркурий к 5 декабря 2025 года. Для достижения Меркурия требуются годы, потому что космический корабль, пытающийся достичь орбиты, должен приближаться к планете с очень высокой скоростью, не пропуская цели целиком и захватываясь Солнцем.