საოცარი მერკური. ციური მეზობლის წარმოშობის თეორიები

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ოქტომბრის ბოლოს, ევროპის კოსმოსური სააგენტოს მისია BepiColombo გაემგზავრა მერკურისაკენ, მზის სისტემის ყველაზე ნაკლებად შესწავლილ პლანეტაზე. ამ ციური სხეულის არანორმალურმა სტრუქტურამ წარმოშვა მრავალი ჰიპოთეზა წარმოშობის შესახებ. კრატერებში დამალული მყინვარები სიცოცხლის კვალის აღმოჩენის იმედს იძლევა. მერკურის რა საიდუმლოების აღმოჩენას აპირებენ მეცნიერები?

დავიწყებული პლანეტა

როდესაც 1975 წელს მერკურიზე გაგზავნილმა Mariner 10-მა პირველმა კოსმოსურმა ხომალდმა დედამიწას გადასცა სურათები, მეცნიერებმა ნახეს ნაცნობი "მთვარის" ზედაპირი, კრატერებით მოფენილი. ამის გამო, პლანეტისადმი ინტერესი დიდი ხნის განმავლობაში გაქრა.

ხმელეთის ასტრონომია ასევე არ ემხრობა მერკურს. მზის სიახლოვის გამო ძნელია ზედაპირის დეტალების გამოკვლევა. ჰაბლის ორბიტალური ტელესკოპი არ უნდა იყოს მიმართული მასზე - მზის შუქმა შეიძლება დააზიანოს ოპტიკა.

გვერდის ავლით მერკური და პირდაპირი დაკვირვება. მას მხოლოდ ორი ზონდი გაუშვეს, მარსზე - რამდენიმე ათეული. ბოლო ექსპედიცია 2015 წელს დასრულდა პლანეტის ზედაპირზე მესენჯერის კოსმოსური ხომალდის დაცემით ორწლიანი მუშაობის შემდეგ მის ორბიტაზე.

მანევრების საშუალებით - მერკურიმდე

დედამიწაზე არ არსებობს ტექნოლოგია ამ პლანეტაზე აპარატის პირდაპირ გაგზავნისთვის - ის აუცილებლად მოხვდება მზის გრავიტაციული ძალის მიერ შექმნილ გრავიტაციულ ძაბრში. ამის თავიდან ასაცილებლად საჭიროა ტრაექტორიის გამოსწორება და სიჩქარის შენელება გრავიტაციული მანევრების - პლანეტებთან მიახლოების გამო. ამის გამო მერკურისკენ მოგზაურობას რამდენიმე წელი სჭირდება. შედარებისთვის: მარსამდე - რამდენიმე თვე.

Bepi Colombo მისია ჩაატარებს პირველ გრავიტაციულ დახმარებას დედამიწის მახლობლად 2020 წლის აპრილში. შემდეგ - ორი მანევრი ვენერასთან და ექვსი მერკურიზე. შვიდი წლის შემდეგ, 2025 წლის დეკემბერში, ზონდი დაიკავებს თავის გამოთვლილ პოზიციას პლანეტის ორბიტაზე, სადაც ის დაახლოებით ერთი წლის განმავლობაში იმუშავებს.

"Bepi Colombo" შედგება ორი მოწყობილობისგან, რომლებიც შემუშავებულია ევროპელი და იაპონელი მეცნიერების მიერ. მათ თან ატარებენ პლანეტის დისტანციური შესწავლის სხვადასხვა აღჭურვილობა. რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის კოსმოსური კვლევის ინსტიტუტში სამი სპექტრომეტრი შეიქმნა - MGNS, PHEBUS და MSASI. ისინი მიიღებენ მონაცემებს პლანეტის ზედაპირის შემადგენლობის, მისი გაზის კონვერტისა და იონოსფეროს არსებობის შესახებ.

შიგნით რკინის წვეთი

მერკური საუკუნეების მანძილზე იყო შესწავლილი და თანამედროვე ასტრონომიის მოსვლამდეც მისი პარამეტრები საკმაოდ ზუსტად იყო გამოთვლილი. თუმცა, შეუძლებელი იყო პლანეტის ანომალიური მოძრაობის ახსნა მზის გარშემო კლასიკური მექანიკის თვალსაზრისით. ეს მხოლოდ მე-20 საუკუნის დასაწყისში გაკეთდა ფარდობითობის თეორიის დახმარებით, ვარსკვლავის მახლობლად სივრცე-დროის დამახინჯების გათვალისწინებით.

მერკურის მოძრაობა ემსახურებოდა მზის სისტემის გაფართოების ჰიპოთეზის დადასტურებას იმის გამო, რომ ვარსკვლავი კარგავს მატერიას. ამას მოწმობს მესენჯერის მისიის მონაცემების ანალიზი.

ის ფაქტი, რომ მერკური განსხვავდება მთვარესაგან, ასტრონომები ეჭვობდნენ მას შემდეგაც კი, რაც "Mariner 10" გავიდა. პლანეტის გრავიტაციულ ველში აპარატის ტრაექტორიის გადახრის შესწავლისას მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ მისი მაღალი სიმკვრივეა. შესამჩნევი მაგნიტური ველიც უხერხული იყო. მარსს და ვენერას არ აქვთ.

ეს ფაქტები მიუთითებდა იმაზე, რომ მერკურიში ბევრი რკინა იყო, სავარაუდოდ თხევადი. ზედაპირის ფოტოები, პირიქით, საუბრობდა ზოგიერთ მსუბუქ ნივთიერებაზე, როგორიცაა სილიკატები. არ არსებობს რკინის ოქსიდები, როგორიც არის დედამიწაზე.

გაჩნდა კითხვა: რატომ არ გამაგრდა ოთხი მილიარდი წლის განმავლობაში პატარა პლანეტის ლითონის ბირთვი, რომელიც ვიღაცის თანამგზავრს მოგვაგონებს?

მესენჯერის მონაცემების ანალიზმა აჩვენა, რომ მერკურის ზედაპირზე არის გაზრდილი გოგირდის შემცველობა. შესაძლოა, ეს ელემენტი იმყოფება ბირთვში და არ აძლევს მას გამაგრების საშუალებას. ვარაუდობენ, რომ სითხე არის მხოლოდ ბირთვის გარე ფენა, დაახლოებით 90 კილომეტრი, მაგრამ შიგნით არის მყარი. მას მერკურიის ქერქიდან გამოყოფს ოთხასი კილომეტრი სილიკატური მინერალები, რომლებიც ქმნიან მყარ კრისტალურ მანტიას.

მთელი რკინის ბირთვი პლანეტის რადიუსის 83 პროცენტს იკავებს.მეცნიერები თანხმდებიან, რომ ეს არის 3: 2 სპინი-ორბიტალური რეზონანსის მიზეზი, რომელსაც ანალოგი არ აქვს მზის სისტემაში - მზის გარშემო ორ ბრუნში, პლანეტა სამჯერ ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო.

საიდან მოდის ყინული?

მერკური აქტიურად იბომბება მეტეორიტებით. ატმოსფეროს, ქარისა და წვიმის არარსებობის პირობებში, რელიეფი ხელუხლებელი რჩება. ყველაზე დიდი კრატერი - კალორისი - 1300 კილომეტრის დიამეტრით, დაახლოებით სამნახევარი მილიარდი წლის წინ ჩამოყალიბდა და დღემდე აშკარად ჩანს.

დარტყმა, რომელმაც შექმნა კალორისი, იმდენად ძლიერი იყო, რომ კვალი დატოვა პლანეტის მოპირდაპირე მხარეს. გამდნარმა მაგმამ დატბორა უზარმაზარი ტერიტორიები.

მიუხედავად კრატერებისა, პლანეტის ლანდშაფტი საკმაოდ ბრტყელია. იგი წარმოიქმნება ძირითადად ამოფრქვეული ლავებით, რაც მერკურის მღელვარე გეოლოგიურ ახალგაზრდობაზე მეტყველებს. ლავა აყალიბებს თხელ სილიკატურ ქერქს, რომელიც პლანეტის გაშრობის გამო იფეთქებს და ზედაპირზე ასობით კილომეტრის სიგრძის ბზარები ჩნდება - ნაკაწრები.

პლანეტის ბრუნვის ღერძის დახრილობა ისეთია, რომ ჩრდილოეთ პოლარული რეგიონის კრატერების შიგნიდან მზე არასოდეს არის განათებული. სურათებზე ეს ადგილები უჩვეულოდ კაშკაშა გამოიყურება, რაც მეცნიერებს ყინულის არსებობაზე ეჭვის საფუძველს აძლევს.

თუ ეს წყლის ყინულია, მაშინ კომეტებს შეუძლიათ მისი გადატანა. არსებობს ვერსია, რომ ეს არის პირველადი წყალი, რომელიც დარჩა პლანეტების წარმოქმნის დროიდან მზის სისტემის პროტო-ღრუბლიდან. მაგრამ რატომ არ აორთქლდა აქამდე?

მეცნიერები ჯერ კიდევ მიდრეკილნი არიან იმ ვერსიისკენ, რომ ყინული დაკავშირებულია პლანეტის ნაწლავებიდან აორთქლებასთან. ზემოდან რეგოლითის ფენა ხელს უშლის ყინულის სწრაფ გაშრობას (სუბლიმაციას).

ნატრიუმის ღრუბლები

თუ მერკური ოდესღაც სრულფასოვანი ატმოსფერო იყო, მაშინ მზემ ის დიდი ხნის წინ მოკლა. მის გარეშე პლანეტა ექვემდებარება მკვეთრ ტემპერატურულ ცვლილებებს: მინუს 190 გრადუს ცელსიუსიდან პლუს 430-მდე.

მერკური გარშემორტყმულია ძალიან იშვიათი გაზის კონვერტით - ელემენტების ეგზოსფერო, რომლებიც ამოვარდნენ ზედაპირიდან მზის წვიმებითა და მეტეორიტებით. ეს არის ჰელიუმის, ჟანგბადის, წყალბადის, ალუმინის, მაგნიუმის, რკინის, მსუბუქი ელემენტების ატომები.

ნატრიუმის ატომები დროდადრო ქმნიან ღრუბლებს ეგზოსფეროში, რომლებიც ცხოვრობენ რამდენიმე დღის განმავლობაში. მეტეორიტის დარტყმა ვერ ხსნის მათ ბუნებას. მაშინ ნატრიუმის ღრუბლები დაფიქსირდებოდა თანაბარი ალბათობით მთელ ზედაპირზე, მაგრამ ეს ასე არ არის.

მაგალითად, ნატრიუმის პიკური კონცენტრაცია აღმოაჩინეს 2008 წლის ივლისში THEMIS ტელესკოპით კანარის კუნძულებზე. ემისიები შუა განედებში ხდებოდა მხოლოდ სამხრეთ და ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში.

ერთ-ერთი ვერსიის თანახმად, ნატრიუმის ატომები ზედაპირიდან ამოვარდება პროტონული ქარის მიერ. შესაძლებელია, რომ ის პლანეტის ღამის მხარეს გროვდება, რაც ერთგვარ წყალსაცავს ქმნის. გამთენიისას ნატრიუმი გამოიყოფა და მატულობს.

დარტყმა, კიდევ ერთი დარტყმა

მერკურის წარმოშობის შესახებ ათობით ჰიპოთეზა არსებობს. მათი რაოდენობის შემცირება ინფორმაციის ნაკლებობის გამო ჯერჯერობით ვერ ხერხდება. ერთ-ერთი ვერსიით, პროტო-მერკური, რომელიც არსებობის დასაწყისში ორჯერ აღემატებოდა ახლანდელ პლანეტას, უფრო პატარა სხეულს შეეჯახა. კომპიუტერული სიმულაციები აჩვენებს, რომ დარტყმის შედეგად შეიძლება წარმოიქმნას რკინის ბირთვი. კატასტროფამ გამოიწვია თერმული ენერგიის გამოყოფა, პლანეტის მანტიის მოწყვეტა, აქროლადი და მსუბუქი ელემენტების აორთქლება. ალტერნატიულად, შეჯახებისას პროტო-მერკური შეიძლება იყოს პატარა სხეული, დიდი კი პროტო-ვენერა.

სხვა ვარაუდის თანახმად, მზე თავდაპირველად იმდენად ცხელი იყო, რომ აორთქლდა ახალგაზრდა მერკურის მანტია და მხოლოდ რკინის ბირთვი დატოვა.

ყველაზე დადასტურებული ჰიპოთეზაა, რომ გაზისა და მტვრის პროტო-ღრუბელი, რომელშიც მომწიფდა მზის სისტემის პლანეტების რუდიმენტები, ჰეტეროგენული აღმოჩნდა. გაურკვეველი მიზეზების გამო, ნივთიერების ნაწილი მზესთან ახლოს გამდიდრდა რკინით და ამგვარად წარმოიქმნა მერკური. ანალოგიურ მექანიზმზე მიუთითებს ინფორმაცია „სუპერდედამიწის“ტიპის ეგზოპლანეტების შესახებ.

ბეპი კოლომბოს ორივე თანამგზავრი ორბიტაზე მოძრაობს. მიწიერებს ჯერ არ აქვთ ტექნოლოგია, რომ როვერი მერკურს მიაწოდოს და მის ზედაპირზე დაეშვას.მიუხედავად ამისა, მეცნიერები დარწმუნებულნი არიან, რომ მისია ნათელს მოჰფენს პლანეტის ბევრ საიდუმლოებას და მზის სისტემის ევოლუციას.