Oktoobri lõpus suundus Euroopa Kosmoseagentuuri BepiColombo missioon Merkuuri, päikesesüsteemi kõige vähem uuritud planeedi poole. Selle taevakeha ebanormaalne struktuur tekitas palju hüpoteese päritolu kohta. Kraatritesse peidetud liustikud annavad lootust elu jälgede avastamiseks. Mida elavhõbedateadlaste saladused loodavad paljastada.
Unustatud planeet
Kui 1975. aastal edastas esimene kosmoselaev Mariner 10 Merkuurile Maale pilte, nägid teadlased tuttavat kraatritega täpilist "kuu" pinda. Seetõttu kadus huvi planeedi vastu pikka aega.
Maapealne astronoomia ei soosi ka Merkuuri. Päikese läheduse tõttu on pinna detaile keeruline uurida. Hubble'i orbitaalteleskoop ei tohi olla sellele suunatud - päikesevalgus võib optikat kahjustada.
Möödas Merkuur ja otsene vaatlus. Ainult kaks sondi viidi sinna, Marsile - mitukümmend. Viimane ekspeditsioon lõppes 2015. aastal kosmoselaeva Messenger kukkumisega planeedi pinnale pärast kaks aastat tööd tema orbiidil.
Manöövrite kaudu - Merkuurini
Reklaamvideo:
Maal pole tehnoloogiat aparaadi otse sellele planeedile saatmiseks - see langeb paratamatult Päikese gravitatsioonijõu loodud gravitatsioonilehtrisse. Selle vältimiseks peate parandama trajektoori ja aeglustama gravitatsiooniliste manöövrite tõttu - lähenedes planeetidele. Seetõttu võtab teekond Merkuuri mitu aastat. Võrdluseks: Marsile - mitu kuud.
Bepi Colombo missioon viib Maa lähedal esimese gravitatsiooniabi 2020. aasta aprillis. Siis - kaks manöövrit Veenuse lähedal ja kuus Merkuuri juures. Seitse aastat hiljem, detsembris 2025, võtab sond oma arvutatud asukoha planeedi orbiidil, kus see töötab umbes aasta.
"Bepi Colombo" koosneb kahest seadmest, mille on välja töötanud Euroopa ja Jaapani teadlased. Nad kannavad endaga kaasas mitmesuguseid seadmeid, mis võimaldavad planeeti eemalt uurida. Venemaa Teaduste Akadeemia kosmoseuuringute instituuti loodi kolm spektromeetrit - MGNS, PHEBUS ja MSASI. Nad saavad andmeid planeedi pinna koostise, selle gaasiümbrise ja ionosfääri olemasolu kohta.
Tilk rauda sees
Elavhõbedat on uuritud sajandeid ja isegi enne moodsa astronoomia tulekut arvutati selle parameetrid üsna täpselt. Kuid planeedi anomaalset liikumist Päikese ümber ei olnud klassikalise mehaanika seisukohast võimalik selgitada. Alles 20. sajandi alguses tehti seda relatiivsusteooria abil, võttes arvesse tähe lähedal asuva ruumi-aja moonutusi.
Merkuuri liikumine oli tõestuseks päikesesüsteemi laienemise hüpoteesile, kuna täht kaotab mateeria. Seda tõestab Messengeri missiooni andmete analüüs.
Seda, et Merkuur erineb Kuust, kahtlustasid astronoomid isegi pärast "Mariner 10" möödumist sellest. Uurides planeedi gravitatsiooniväljas aparaadi trajektoori hälvet, jõudsid teadlased järeldusele, et selle tihedus on suur. Piinlik oli ka märgatav magnetväli. Marsil ja Veenusel seda pole.
Need faktid osutasid, et elavhõbeda sees oli palju rauda, tõenäoliselt vedelat. Pinna fotod rääkisid vastupidi mõnedest kergetest ainetest nagu silikaadid. Raudoksiide pole nagu Maa peal.
Tekkis küsimus: miks nelja miljardi aasta jooksul ei tahkestunud väikese planeedi metallisüdamik, mis meenutab rohkem kellegi satelliiti?
Messengeri andmete analüüs näitas, et elavhõbeda pinnal on suurenenud väävlisisaldus. Võib-olla on see element tuumas olemas ja takistab selle tahkestumist. Eeldatakse, et vedelik on ainult südamiku välimine kiht, umbes 90 kilomeetrit, kuid selle sees on tahke aine. Seda eraldab Merkuuria koorikust nelisada kilomeetrit silikaatmineraale, mis moodustavad tahke kristallilise vahevöö.
Kogu raudtuum hõivab 83 protsenti planeedi raadiusest. Teadlased nõustuvad, et see on 3: 2 spin-orbitaalse resonantsi põhjus, millel Päikesesüsteemis analooge pole - kahe ümber Päikese ümber pöörleva pöörde pöördub planeet kolm korda ümber oma telje.
Merkuuri läbimine päikesekettast 9. mail 2016.
Kust jää tuleb?
Elavhõbedat pommitavad aktiivselt meteoriidid. Atmosfääri, tuulte ja vihma puudumisel jääb reljeef puutumatuks. Suurim kraater - Caloris - läbimõõduga 1300 kilomeetrit moodustati umbes kolm ja pool miljardit aastat tagasi ning on siiani selgelt nähtav.
Calorist moodustunud löök oli nii võimas, et jättis jäljed planeedi vastasküljele. Sula magma ujutas tohutuid alasid.
Vaatamata kraatritele on planeedi maastik üsna tasane. Selle moodustavad peamiselt pursked laavad, mis räägib Merkuuri turbulentsest geoloogilisest noorusest. Laava moodustab õhukese silikaatkooriku, mis lõhkeb planeedi kuivamise tõttu ja pinnale ilmuvad praod sadade kilomeetrite pikkuselt - võsud.
Planeedi pöördetelje kalle on selline, et põhjapooluse piirkonnas asuvate kraatrite sisemus pole kunagi päikese käes valgustatud. Piltidel näevad need alad ebaharilikult heledad, mis annab teadlastele põhjust kahtlustada seal jää olemasolu.
Kui see on vesijää, siis võiksid komeedid seda kanda. On olemas versioon, et see on primaarne vesi, mis jäi planeetide moodustumise ajast päikesesüsteemi protopilvest. Kuid miks pole see seni aurustunud?
Teadlased on endiselt kaldunud versioonile, mille kohaselt seostatakse jää planeedi sisemusest aurustumisega. Peal olev regoliitkiht ei võimalda jää kiiret kuivamist (sublimatsiooni).
Calorise kraater ehk soojusmeri, - üks planeedi suurimaid šokvormi pinnavorme.
Naatriumipilved
Kui Merkuuril oli kunagi täielik atmosfäär, siis Päike tappis selle juba ammu. Ilma selleta on planeedil järsud temperatuurimuutused: miinus 190 kraadi Celsiuse järgi pluss 430-ni.
Elavhõbedat ümbritseb väga harva esinev gaasikere - elementide eksosfäär, mille pinnad on päikesepuudrite ja meteoriitide poolt välja löönud. Need on heeliumi, hapniku, vesiniku, alumiiniumi, magneesiumi, raua, kergete aatomite aatomid.
Naatriumiaatomid moodustavad aeg-ajalt eksosfääris pilvi, elades mitu päeva. Meteoriidilöögid ei suuda nende olemust selgitada. Siis täheldatakse naatriumipilvi kogu pinna ulatuses võrdse tõenäosusega, kuid see pole nii.
Näiteks Kanaari saartel leiti THEMIS-teleskoobiga 2008. aasta juulis naatriumi kontsentratsiooni tipp. Heited toimusid keskmise laiuskraadiga ainult lõuna- ja põhjapoolkeral.
Ühe versiooni kohaselt koputab naatriumiaatomid prootontuule poolt pinnalt välja. Võimalik, et see koguneb planeedi ööküljele, luues omamoodi veehoidla. Koidikul vabaneb naatrium ja tõuseb.
Puhu, veel üks löök
Merkuuri päritolu kohta on kümneid hüpoteese. Nende arvu on teabe puudumise tõttu endiselt võimatu vähendada. Ühe versiooni kohaselt põrkas proto-elavhõbe, mis eksisteerimise alguses oli praeguse planeedi kaks korda suurem, väiksema kehaga. Arvutisimulatsioonid näitavad, et rauatuum võis löögi tagajärjel moodustuda. Katastroof viis soojusenergia vabanemiseni, planeedi vahevöö eraldumiseni, lenduvate ja kergete elementide aurustumiseni. Teise võimalusena võib proto-Mercury olla kokkupõrkes väike keha ja suur - proto-Veenus.
Teise oletuse kohaselt oli Päike algselt nii kuum, et aurustas noore Merkuuri vahevöö, jättes ainult raudse tuuma.
Kõige rohkem kinnitatakse hüpoteesi, et gaasi ja tolmu protopilv, milles küpsevad Päikesesüsteemi planeetide alused, osutusid heterogeenseteks. Teadmata põhjustel rikastus Päikese lähedal asuv aine osa rauaga ja nii moodustus elavhõbe. Sarnast mehhanismi näitab teave "super-maa" tüüpi eksoplaneetide kohta.
Mõlemad Bepi Colombo sõidukid tiirlevad ringi. Maavärinatel pole veel tehnoloogiat, mis võimaldaks edastada roveri Merkuurile ja maanduda selle pinnale. Sellegipoolest on teadlased kindlad, et missioon valgustab paljusid planeedi müsteeriume ja Päikesesüsteemi arengut.
Kaks aparaati “ Bepi Colombo ” läheneb Merkuurile.
Tatjana Pichugina
