Krajem listopada misija BepiColombo Europske svemirske agencije uputila se prema Merkuru, najmanje istraženom planetu u Sunčevom sustavu. Nenormalna struktura ovog nebeskog tijela stvorila je mnoge hipoteze o podrijetlu. Glečeri skriveni u kraterima daju nadu u otkrivanje tragova života. Kakve se misterije Merkurov znanstvenici nadaju otkriti.
Zaboravljeni planet
Kada su 1975. prvi svemirski brod Mariner 10 poslao Merkuru poslao slike na Zemlju, znanstvenici su vidjeli poznatu "mjesečevu" površinu, isprekidanu kraterom. Zbog toga je zanimanje za planetu dugo zamrlo.
Zemaljska astronomija također ne favorizira Merkur. Zbog blizine Sunca teško je ispitati detalje površine. Orbitalni teleskop Hubble ne smije biti usmjeren prema njemu - sunčevo svjetlo može oštetiti optiku.
Zaobišao je Merkur i izravno promatranje. Na njega su lansirane samo dvije sonde, na Mars - nekoliko desetaka. Posljednja ekspedicija završila je 2015. s padom svemirske letjelice Messenger na površinu planeta nakon dvije godine rada u njenoj orbiti.
Kroz manevrte - do Merkura
Promotivni video:
Na Zemlji ne postoji tehnologija koja bi direktno mogla poslati aparat na ovaj planet - neizbježno će pasti u gravitacijski lijevak stvoren gravitacijskom silom Sunca. Da biste to izbjegli, morate ispraviti putanju i usporiti zbog gravitacijskih manevara - približavanja planetama. Zbog toga put do Merkura traje nekoliko godina. Za usporedbu: do Marsa - nekoliko mjeseci.
Misija Bepi Colombo provest će prvu gravitacijsku pomoć u blizini Zemlje u travnju 2020. godine. Zatim - dva manevra blizu Venere i šest kod Merkura. Sedam godina kasnije, u prosincu 2025., sonda će zauzeti svoj izračunati položaj u planeti orbiti, gdje će djelovati oko godinu dana.
"Bepi Colombo" sastoji se od dva uređaja koju su razvili europski i japanski znanstvenici. Sa sobom nose raznoliku opremu za daljinsko proučavanje planeta. Tri spektrometra stvorena su u Institutu za svemirska istraživanja Ruske akademije znanosti - MGNS, PHEBUS i MSASI. Oni će dobiti podatke o sastavu površine planeta, njegovoj plinskoj ovojnici i postojanju ionosfere.
Kap željeza unutra
Merkur se proučavao stoljećima, a još prije pojave moderne astronomije njegovi su parametri izračunati prilično točno. Međutim, nije bilo moguće objasniti anomalijsko kretanje planeta oko Sunca sa stajališta klasične mehanike. Tek na početku 20. stoljeća to je učinjeno pomoću teorije relativnosti, uzimajući u obzir izobličenje prostora-vremena u blizini zvijezde.
Kretanje Merkura poslužilo je kao dokaz hipoteze širenja Sunčevog sustava zbog činjenice da zvijezda gubi materiju. O tome svjedoče analize podataka poslanika Messenger.
Činjenicu da se Merkur razlikuje od Mjeseca, astronomi su sumnjali čak i nakon što je prolazio „Mariner 10“kraj njega. Proučavajući odstupanje putanje aparata u gravitacijskom polju planeta, znanstvenici su zaključili da je njegova visoka gustoća. Uočljivo magnetsko polje također je bilo neugodno. Mars i Venera nemaju.
Te su činjenice ukazivale da je u Merkuru bilo puno željeza, vjerojatno tekućeg. Nasuprot tome, fotografije površine govorile su o nekim svijetlim tvarima poput silikata. Nema željeznih oksida kao na Zemlji.
Postavljalo se pitanje: zašto se za četiri milijarde godina metalna jezgra malog planeta, više podsjeća na nečiji satelit, nije učvrstila?
Analiza podataka Glasnika pokazala je da na površini Merkura postoji povećani udio sumpora. Možda je ovaj element prisutan u jezgri i sprječava ga da se očvrsne. Pretpostavlja se da je tekućina samo vanjski sloj jezgre, oko 90 kilometara, ali unutar je kruta. Od Merkurove kore odvojena je četiri stotine kilometara silikatnih minerala koji tvore čvrsti kristalni plašt.
Čitava željezna jezgra zauzima 83 posto radijusa planete. Znanstvenici se slažu da je to razlog spin-orbitalne rezonancije 3: 2 koji nema analoga u Sunčevom sustavu - za dva okretaja oko Sunca, planet se okreće oko svoje osi tri puta.
Prolazak Merkura preko solarnog diska 9. svibnja 2016.
Odakle dolazi led?
Merkur aktivno bombardira meteoritima. U nedostatku atmosfere, vjetrova i kiše, reljef ostaje netaknut. Najveći krater - Caloris - promjera 1.300 kilometara, nastao je prije oko tri i pol milijarde godina i još uvijek se dobro vidi.
Udarac koji je oblikovao Caloris bio je toliko moćan da je ostavljao tragove na suprotnoj strani planeta. Rastavljena magma preplavila je ogromna područja.
Unatoč kraterima, krajolik planete je prilično ravan. Oblikuje se uglavnom iz eruptiranog lava, što govori o burnoj geološkoj mladosti Merkura. Lava formira tanku silikatnu koru, koja pukne zbog isušivanja planeta, a na površini se pojavljuju pukotine duge stotine kilometara - ožiljci.
Nagib rotacijske osi planete je takav da unutrašnjost kratera u sjevernom polarnom području nikada nije osvijetljena suncem. Na slikama ta područja izgledaju neobično svijetla, što daje razlog znanstvenicima da sumnjaju u prisutnost leda tamo.
Ako je to vodeni led, tada bi ga kometi mogli nositi. Postoji verzija da je to primarna voda, koja je ostala od vremena formiranja planeta iz proto-oblaka Sunčevog sustava. Ali zašto dosad nije ispario?
Znanstvenici su još uvijek skloni verziji da je led povezan s isparavanjem iz unutrašnjosti planeta. Sloj regolita na vrhu ne dopušta brzo sušenje (sublimacija) leda.
Krater Caloris, ili More vrućine, - jedan od najvećih šok oblika na planeti.
Natrijevi oblaci
Ako je Merkur nekoć imao atmosferu punoća, Sunce ga je davno ubilo. Bez njega, planet je podložan oštrim temperaturnim promjenama: od minus 190 stupnjeva Celzija do plus 430.
Merkur je okružen vrlo rijetkom plinovitom školjkom - egzosferom elemenata izbačenih s površine sunčanim tuševima i meteoritima. To su atomi helija, kisika, vodika, aluminija, magnezija, željeza, svjetlosnih elemenata.
Atomi natrija s vremena na vrijeme tvore oblake u egzosferi, živeći nekoliko dana. Napadi meteorita ne mogu objasniti njihovu prirodu. Tada bi se natrijevi oblaci primijetili s jednakom vjerojatnošću po cijeloj površini, ali to nije slučaj.
Na primjer, vrhunac koncentracije natrija utvrđen je u srpnju 2008. godine teleskopom THEMIS na Kanarskim otocima. Emisija se dogodila u srednjim širinama samo na južnoj i sjevernoj hemisferi.
Prema jednoj verziji, natrijevi atomi istrzavaju protonski vjetar iz površine. Moguće je da se akumulira na noćnoj strani planete, stvarajući svojevrsno rezervoar. U zoru se natrij oslobađa i podiže.
Blow, još jedan udarac
Postoje deseci hipoteza o podrijetlu 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 trenutnog planeta, sudario se s manjim tijelom. Računalne simulacije pokazuju da bi se od udarca mogla stvoriti željezna jezgra. Katastrofa je dovela do oslobađanja toplinske energije, odvajanja planeta od plašta, isparavanja hlapljivih i svjetlosnih elemenata. Alternativno, u sudaru bi proto-Merkur mogao biti malo tijelo, a veliko - proto-Venera.
Prema drugoj pretpostavci, Sunce je u početku bilo tako vruće da je isparavalo plašt mladog Merkura, ostavljajući samo željeznu jezgru.
Potvrđena je hipoteza da se proto-oblak plina i prašine u kojem sazrevaju rudimenti planeta Sunčevog sustava pokazao heterogenim. Iz nepoznatih razloga, dio tvari blizu Sunca obogaćen je željezom i tako je nastao Merkur. Sličan mehanizam naznačen je informacijama o egzoplanetima tipa "super zemlja".
Oba vozila Bepi Colombo u orbiti su. Zemljani još nemaju tehnologiju koja bi mogla dostaviti rover u Merkur i sletjeti na njegovu površinu. Ipak, znanstvenici su uvjereni da će misija obasjati mnoge misterije planete i evoluciju Sunčevog sustava.
Dva aparata `Bepi Colombo` prilazeći Merkuru.
Tatjana Pichugina