Στα τέλη Οκτωβρίου, η αποστολή BepiColombo της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος κατευθύνθηκε στον Ερμή, τον λιγότερο εξερευνημένο πλανήτη στο ηλιακό σύστημα.
Η ανώμαλη δομή αυτού του ουράνιου σώματος έχει δημιουργήσει πολλές υποθέσεις σχετικά με την προέλευση. Παγετώνες κρυμμένοι σε κρατήρες δίνουν ελπίδα για την ανακάλυψη ιχνών ζωής.
Τι μυστήρια επιστημόνων του Ερμή ελπίζουν να αποκαλύψουν - στο υλικό της RIA Novosti.
Bepi Colombo »φτάνει στον Ερμή. Εικόνα © ESA
Ξεχασμένος πλανήτης
Όταν το πρώτο διαστημόπλοιο Mariner 10 που στάλθηκε στον Ερμή έστειλε εικόνες στη Γη το 1975, οι επιστήμονες είδαν τη γνωστή «σεληνιακή» επιφάνεια, διάσπαρτη με κρατήρες. Εξαιτίας αυτού, το ενδιαφέρον για τον πλανήτη έσβησε για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η επίγεια αστρονομία επίσης δεν ευνοεί τον Ερμή. Λόγω της εγγύτητας του theλιου, είναι δύσκολο να εξεταστούν οι λεπτομέρειες της επιφάνειας. Το τροχιακό τηλεσκόπιο Hubble δεν πρέπει να στοχεύει σε αυτό - το φως του ήλιου μπορεί να βλάψει τα οπτικά.
Παράκαμψη από τον Ερμή και άμεση παρατήρηση. Μόνο δύο ανιχνευτές εκτοξεύθηκαν σε αυτόν, στον Άρη - αρκετές δεκάδες. Η τελευταία αποστολή έληξε το 2015 με την πτώση του διαστημοπλοίου Messenger στην επιφάνεια του πλανήτη μετά από δύο χρόνια εργασίας στην τροχιά του.
Μέσα από ελιγμούς - στον Ερμή
Δεν υπάρχει τεχνολογία στη Γη για να στείλει μια συσκευή απευθείας σε αυτόν τον πλανήτη - αναπόφευκτα θα πέσει σε μια βαρυτική χοάνη που δημιουργήθηκε από τη βαρυτική δύναμη του Sunλιου. Για να αποφευχθεί αυτό, πρέπει να διορθώσετε την τροχιά και να επιβραδύνετε λόγω βαρυτικών ελιγμών - πλησιάζοντας τους πλανήτες. Εξαιτίας αυτού, το ταξίδι στον Ερμή διαρκεί αρκετά χρόνια. Για σύγκριση: στον Άρη - αρκετούς μήνες.
Η αποστολή Bepi Colombo θα πραγματοποιήσει την πρώτη βοήθεια βαρύτητας κοντά στη Γη τον Απρίλιο του 2020. Στη συνέχεια - δύο ελιγμοί κοντά στην Αφροδίτη και έξι κοντά στον Ερμή. Επτά χρόνια αργότερα, τον Δεκέμβριο του 2025, ο ανιχνευτής θα πάρει την υπολογιζόμενη θέση του στην τροχιά του πλανήτη, όπου θα λειτουργήσει για περίπου ένα χρόνο.
Το "Bepi Colombo" αποτελείται από δύο συσκευές που αναπτύχθηκαν από Ευρωπαίους και Ιάπωνες επιστήμονες. Έχουν μαζί τους μια ποικιλία εξοπλισμού για εξ αποστάσεως μελέτη του πλανήτη. Τρία φασματόμετρα δημιουργήθηκαν στο Ινστιτούτο Διαστημικής Έρευνας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών - MGNS, PHEBUS και MSASI. Θα λάβουν δεδομένα για τη σύνθεση της επιφάνειας του πλανήτη, το περίβλημα αερίου του και την ύπαρξη της ιονόσφαιρας.
Μια σταγόνα σιδήρου μέσα
Ο υδράργυρος μελετάται για αιώνες και ακόμη και πριν από την έλευση της σύγχρονης αστρονομίας, οι παράμετροί του υπολογίστηκαν με μεγάλη ακρίβεια. Ωστόσο, δεν ήταν δυνατό να εξηγηθεί η ανώμαλη κίνηση του πλανήτη γύρω από τον Sunλιο από την άποψη της κλασικής μηχανικής. Μόνο στις αρχές του 20ού αιώνα αυτό έγινε με τη βοήθεια της θεωρίας της σχετικότητας, λαμβάνοντας υπόψη τη διαστρέβλωση του χωροχρόνου κοντά στο αστέρι.
Η κίνηση του Ερμή χρησίμευσε ως απόδειξη της υπόθεσης της διαστολής του ηλιακού συστήματος λόγω του γεγονότος ότι το αστέρι χάνει την ύλη. Αυτό αποδεικνύεται από την ανάλυση των δεδομένων της αποστολής Messenger.
Το γεγονός ότι ο Ερμής είναι διαφορετικός από τη Σελήνη, υποψιάστηκαν οι αστρονόμοι ακόμη και μετά το πέρασμα του "Mariner 10" από το παρελθόν. Μελετώντας την απόκλιση της τροχιάς της συσκευής στο βαρυτικό πεδίο του πλανήτη, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η υψηλή πυκνότητά του. Το αξιοσημείωτο μαγνητικό πεδίο ήταν επίσης ενοχλητικό. Ο Άρης και η Αφροδίτη δεν το έχουν.
Ένα στιγμιότυπο του Ερμή σε τεχνητά χρώματα, που αντικατοπτρίζει τις ορυκτολογικές και χημικές ιδιότητες του εδάφους κοντά στην επιφάνεια. © NASA / Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins / Ινστιτούτο Carnegie της Ουάσινγκτον
Αυτά τα γεγονότα έδειξαν ότι υπήρχε πολύ σίδηρος μέσα στον Ερμή, πιθανώς υγρό. Οι φωτογραφίες της επιφάνειας, αντίθετα, μιλούσαν για μερικές ελαφρές ουσίες όπως πυριτικά άλατα. Δεν υπάρχουν οξείδια σιδήρου όπως υπάρχουν στη Γη.
Προέκυψε το ερώτημα: γιατί ο μεταλλικός πυρήνας ενός μικρού πλανήτη, που θυμίζει περισσότερο δορυφόρο κάποιου, δεν στερεοποιήθηκε σε τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια;
Η ανάλυση των δεδομένων του Messenger έδειξε ότι υπάρχει αυξημένη περιεκτικότητα σε θείο στην επιφάνεια του Ερμή. Perhapsσως αυτό το στοιχείο υπάρχει στον πυρήνα και δεν του επιτρέπει να στερεοποιηθεί. Θεωρείται ότι το υγρό είναι μόνο το εξωτερικό στρώμα του πυρήνα, περίπου 90 χιλιόμετρα, αλλά στο εσωτερικό του είναι στερεό. Διαχωρίζεται από τον φλοιό του Ερμού με τετρακόσια χιλιόμετρα πυριτικών ορυκτών, τα οποία σχηματίζουν έναν συμπαγή κρυσταλλικό μανδύα.
Ολόκληρος ο πυρήνας του σιδήρου καταλαμβάνει το 83 τοις εκατό της ακτίνας του πλανήτη. Οι επιστήμονες συμφωνούν ότι αυτός είναι ο λόγος για τον περιστροφικό συντονισμό 3: 2 που δεν έχει ανάλογα στο ηλιακό σύστημα - σε δύο περιστροφές γύρω από τον ήλιο, ο πλανήτης γυρίζει γύρω από τον άξονά του τρεις φορές.
Από πού προέρχεται ο πάγος
Ο Ερμής βομβαρδίζεται ενεργά από μετεωρίτες. Ελλείψει ατμόσφαιρας, ανέμων και βροχών, το ανάγλυφο παραμένει άθικτο. Ο μεγαλύτερος κρατήρας, ο Caloris, με διάμετρο 1.300 χιλιόμετρα, σχηματίστηκε πριν από τρεισήμισι δισεκατομμύρια χρόνια και εξακολουθεί να είναι ορατός.
Το χτύπημα που σχημάτισε το Caloris ήταν τόσο ισχυρό που άφησε σημάδια στην αντίθετη πλευρά του πλανήτη. Λειωμένο μάγμα πλημμύρισε τεράστιες περιοχές.
Παρά τους κρατήρες, το τοπίο του πλανήτη είναι αρκετά επίπεδο. Σχηματίζεται κυρίως από έκρηξη λάβας, η οποία μιλά για την ταραγμένη γεωλογική νεολαία του Ερμή. Η λάβα σχηματίζει μια λεπτή πυριτική κρούστα, η οποία εκρήγνυται λόγω της αποξήρανσης του πλανήτη και εμφανίζονται ρωγμές στην επιφάνεια εκατοντάδων χιλιομέτρων - σκάρτα.
Η κλίση του άξονα περιστροφής του πλανήτη είναι τέτοια που το εσωτερικό των κρατήρων στη βόρεια πολική περιοχή δεν φωτίζεται ποτέ από τον ήλιο. Στις εικόνες, αυτές οι περιοχές φαίνονται ασυνήθιστα φωτεινές, γεγονός που δίνει λόγο στους επιστήμονες να υποπτεύονται την παρουσία πάγου εκεί.
Εάν πρόκειται για πάγο νερού, τότε οι κομήτες θα μπορούσαν να τον μεταφέρουν. Υπάρχει μια εκδοχή ότι πρόκειται για πρωτεύον νερό, το οποίο παρέμεινε από τη στιγμή του σχηματισμού πλανητών από το πρωτο-σύννεφο του ηλιακού συστήματος. Γιατί όμως δεν έχει εξατμιστεί μέχρι τώρα;
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να έχουν την τάση στην εκδοχή ότι ο πάγος σχετίζεται με την εξάτμιση από τα σπλάχνα του πλανήτη. Το στρώμα regolith στην κορυφή αποτρέπει την ταχεία ξήρανση (εξάχνωση) του πάγου.
Ο κρατήρας Caloris, ή Θάλασσα της Θερμότητας, είναι μία από τις μεγαλύτερες επιπτώσεις χερσαίων μορφών στον πλανήτη. © NASA / Πανεπιστήμιο Johns Hopkins. APL
Σύννεφα νατρίου
Εάν ο Ερμής είχε κάποτε μια πλήρη ατμόσφαιρα, τότε ο Sunλιος τον σκότωσε πολύ καιρό πριν. Χωρίς αυτό, ο πλανήτης υπόκειται σε απότομες αλλαγές θερμοκρασίας: από μείον 190 βαθμούς Κελσίου σε συν 430.
Ο υδράργυρος περιβάλλεται από έναν πολύ σπάνιο φάκελο αερίου - μια εξωσφαίρα στοιχείων που εξέρχονται από την επιφάνεια από ηλιακούς βροχές και μετεωρίτες. Αυτά είναι άτομα ηλίου, οξυγόνου, υδρογόνου, αλουμινίου, μαγνησίου, σιδήρου, ελαφριά στοιχεία.
Έτσι φαντάστηκε ο καλλιτέχνης τους ανιχνευτές της αποστολής BepiColombo κοντά στον Ερμή. © Φωτογραφία: ESA / ATG medialab // Mercury: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institute of Washington
Τα άτομα νατρίου κατά καιρούς σχηματίζουν σύννεφα στην εξωσφαίρα, ζώντας για αρκετές ημέρες. Οι πτώσεις μετεωριτών δεν μπορούν να εξηγήσουν τη φύση τους. Τότε θα παρατηρούνταν σύννεφα νατρίου με ίση πιθανότητα σε ολόκληρη την επιφάνεια, αλλά αυτό δεν συμβαίνει.
Για παράδειγμα, μια κορυφή στη συγκέντρωση νατρίου βρέθηκε τον Ιούλιο του 2008 με το τηλεσκόπιο THEMIS στα Κανάρια Νησιά. Οι εκπομπές σημειώθηκαν στα μέσα γεωγραφικά πλάτη μόνο στο νότιο και βόρειο ημισφαίριο.
Σύμφωνα με μια εκδοχή, τα άτομα νατρίου χτυπιούνται από την επιφάνεια από έναν άνεμο πρωτονίων. Είναι πιθανό να συσσωρεύεται στη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη, δημιουργώντας ένα είδος δεξαμενής. Την αυγή, το νάτριο απελευθερώνεται και ανεβαίνει προς τα πάνω.
Χτύπημα, άλλο ένα χτύπημα
Υπάρχουν δεκάδες υποθέσεις σχετικά με την προέλευση του Ερμή. Είναι ακόμη αδύνατο να μειωθεί ο αριθμός τους λόγω έλλειψης πληροφοριών. Σύμφωνα με μια εκδοχή, ο πρωτο-Ερμής, ο οποίος στην αρχή της ύπαρξής του είχε διπλάσιο μέγεθος από τον σημερινό πλανήτη, συγκρούστηκε με ένα μικρότερο σώμα.
Οι προσομοιώσεις υπολογιστών δείχνουν ότι ένας πυρήνας σιδήρου θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί ως αποτέλεσμα της πρόσκρουσης. Η καταστροφή οδήγησε στην απελευθέρωση θερμικής ενέργειας, στον διαχωρισμό του μανδύα του πλανήτη, στην εξάτμιση πτητικών και ελαφρών στοιχείων. Εναλλακτικά, σε μια σύγκρουση, ο πρωτο-Ερμής θα μπορούσε να είναι ένα μικρό σώμα και ένα μεγάλο ήταν η πρωτο-Αφροδίτη.
Σύμφωνα με μια άλλη υπόθεση, ο Sunλιος ήταν αρχικά τόσο ζεστός που εξατμίστηκε ο μανδύας του νεαρού Ερμή, αφήνοντας μόνο έναν σιδερένιο πυρήνα.
Η πιο επιβεβαιωμένη είναι η υπόθεση ότι το πρωτο-σύννεφο αερίου και σκόνης, στο οποίο ωρίμασαν τα στοιχειώδη στοιχεία των πλανητών του ηλιακού συστήματος, αποδείχθηκε ετερογενές. Για άγνωστους λόγους, το μέρος της ουσίας κοντά στον Sunλιο εμπλουτίστηκε με σίδηρο και έτσι σχηματίστηκε ο Ερμής. Ένας παρόμοιος μηχανισμός υποδεικνύεται από πληροφορίες σχετικά με εξωπλανήτες τύπου «υπερ-γης».
Και οι δύο δορυφόροι Bepi Colombo βρίσκονται σε τροχιά. Οι γήινοι δεν έχουν ακόμη την τεχνολογία για να παραδώσουν ένα rover στον Ερμή και να προσγειωθούν στην επιφάνειά του. Παρ 'όλα αυτά, οι επιστήμονες είναι πεπεισμένοι ότι η αποστολή θα ρίξει φως σε πολλά από τα μυστήρια του πλανήτη και στην εξέλιξη του ηλιακού συστήματος.
