Mercury ya kushangaza. Nadharia za asili ya jirani wa mbinguni

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Mwishoni mwa Oktoba, ujumbe wa Shirika la Anga la Ulaya la BepiColombo ulielekea Mercury, sayari ambayo iligunduliwa kwa uchache zaidi katika mfumo wa jua. Muundo usio wa kawaida wa mwili huu wa mbinguni umetoa dhana nyingi kuhusu asili. Miamba ya barafu iliyofichwa kwenye volkeno inatoa tumaini la kugunduliwa kwa athari za maisha. Ni siri gani za Mercury wanasayansi wanatarajia kufichua?

Sayari iliyosahaulika

Wakati chombo cha kwanza cha anga za juu cha Mariner 10 kilichotumwa kwa Mercury kilisambaza picha duniani mwaka wa 1975, wanasayansi waliona sehemu inayojulikana ya "mwezi", iliyo na mashimo. Kwa sababu ya hili, riba katika sayari ilikufa kwa muda mrefu.

Astronomia ya Dunia pia haipendelei Mercury. Kutokana na ukaribu wa Jua, ni vigumu kuchunguza maelezo ya uso. Darubini ya Orbital ya Hubble haipaswi kulenga - mwanga wa jua unaweza kuharibu optics.

Imepitwa na Zebaki na uchunguzi wa moja kwa moja. Uchunguzi mbili tu ndio uliozinduliwa kwake, hadi Mars - kadhaa kadhaa. Safari ya mwisho ilimalizika mwaka wa 2015 na kuanguka kwa chombo cha Messenger kwenye uso wa sayari baada ya miaka miwili ya kazi katika mzunguko wake.

Kupitia ujanja - kwa Mercury

Hakuna teknolojia Duniani ya kutuma kifaa kwa sayari hii moja kwa moja - bila shaka kitaanguka kwenye funnel ya mvuto iliyoundwa na nguvu ya uvutano ya Jua. Ili kuepuka hili, unahitaji kurekebisha trajectory na kupunguza kasi kutokana na ujanja wa mvuto - inakaribia sayari. Kwa sababu hii, safari ya Mercury inachukua miaka kadhaa. Kwa kulinganisha: kwa Mars - miezi kadhaa.

Ujumbe wa Bepi Colombo utafanya usaidizi wa kwanza wa mvuto karibu na Dunia mnamo Aprili 2020. Kisha - ujanja mbili karibu na Venus na sita huko Mercury. Miaka saba baadaye, mnamo Desemba 2025, uchunguzi utachukua nafasi yake iliyokadiriwa katika mzunguko wa sayari, ambapo utafanya kazi kwa takriban mwaka mmoja.

"Bepi Colombo" ina vifaa viwili vilivyotengenezwa na wanasayansi wa Ulaya na Kijapani. Wanabeba vifaa anuwai vya kusoma sayari kwa mbali. Vipimo vitatu viliundwa katika Taasisi ya Utafiti wa Nafasi ya Chuo cha Sayansi cha Urusi - MGNS, PHEBUS na MSASI. Watapata data juu ya muundo wa uso wa sayari, bahasha yake ya gesi, na uwepo wa ionosphere.

Tone la chuma ndani

Mercury imesomwa kwa karne nyingi na hata kabla ya ujio wa astronomy ya kisasa, vigezo vyake vilihesabiwa kwa usahihi kabisa. Walakini, haikuwezekana kuelezea mwendo usio wa kawaida wa sayari kuzunguka Jua kutoka kwa mtazamo wa mechanics ya kitamaduni. Tu mwanzoni mwa karne ya 20 hii ilifanyika kwa msaada wa nadharia ya uhusiano, kwa kuzingatia upotovu wa muda wa nafasi karibu na nyota.

Mwendo wa Mercury ulitumika kama uthibitisho wa nadharia ya upanuzi wa mfumo wa jua kwa sababu ya ukweli kwamba nyota inapoteza vitu. Hii inathibitishwa na uchambuzi wa data ya ujumbe wa Mtume.

Ukweli kwamba Mercury ni tofauti na Mwezi, wanaastronomia walishuku hata baada ya kifungu cha "Mariner 10" iliyopita. Kusoma kupotoka kwa trajectory ya vifaa katika uwanja wa mvuto wa sayari, wanasayansi wamehitimisha kuwa msongamano wake wa juu. Sehemu ya sumaku inayoonekana pia ilikuwa ya aibu. Mirihi na Zuhura hawana.

Mambo haya yalionyesha kuwa kulikuwa na chuma kingi ndani ya Zebaki, pengine kioevu. Picha za uso, badala yake, zilizungumza juu ya vitu nyepesi kama vile silicates. Hakuna oksidi za chuma kama ziko duniani.

Swali liliondoka: kwa nini msingi wa chuma wa sayari ndogo, kukumbusha zaidi ya satelaiti ya mtu, haukuimarisha katika miaka bilioni nne?

Uchambuzi wa data ya Messenger ulionyesha kuwa kuna ongezeko la maudhui ya salfa kwenye uso wa Mercury. Labda kipengele hiki kipo katika msingi na hairuhusu kuimarisha. Inachukuliwa kuwa kioevu ni safu ya nje ya msingi, karibu kilomita 90, lakini ndani yake ni imara. Imetenganishwa na ukoko wa Mercurian kwa kilomita mia nne za madini ya silicate, ambayo huunda vazi la fuwele thabiti.

Kiini kizima cha chuma kinachukua asilimia 83 ya radius ya sayari. Wanasayansi wanakubali kwamba hii ndiyo sababu ya 3: 2 spin-orbital resonance ambayo haina analogues katika mfumo wa jua - katika mapinduzi mawili kuzunguka jua, sayari inazunguka mhimili wake mara tatu.

Barafu inatoka wapi?

Zebaki hushambuliwa kikamilifu na vimondo. Kwa kutokuwepo kwa anga, upepo na mvua, misaada inabakia. Crater kubwa zaidi - Kalori - yenye kipenyo cha kilomita 1300 iliundwa karibu miaka bilioni tatu na nusu iliyopita na bado inaonekana wazi.

Pigo lililounda Caloris lilikuwa na nguvu sana hivi kwamba liliacha alama upande wa pili wa sayari. Melten magma mafuriko maeneo makubwa.

Licha ya mashimo, mandhari ya sayari ni tambarare. Inaundwa hasa na lava iliyopuka, ambayo inazungumzia vijana wa kijiolojia wenye msukosuko wa Mercury. Lava huunda ukoko mwembamba wa silicate, ambao hupasuka kwa sababu ya kukausha nje ya sayari, na nyufa huonekana kwenye uso wa mamia ya kilomita kwa muda mrefu - makovu.

Mwinuko wa mhimili wa mzunguko wa sayari ni kwamba sehemu za ndani za kreta katika eneo la ncha ya kaskazini haziangaziwa kamwe na jua. Katika picha, maeneo haya yanaonekana kung'aa isivyo kawaida, ambayo inatoa sababu kwa wanasayansi kushuku uwepo wa barafu hapo.

Ikiwa ni barafu ya maji, basi comets inaweza kubeba. Kuna toleo kwamba hii ni maji ya msingi, ambayo yalibaki kutoka wakati wa kuundwa kwa sayari kutoka kwa proto-wingu la mfumo wa jua. Lakini kwa nini haijayeyuka hadi sasa?

Wanasayansi bado wana mwelekeo wa toleo ambalo barafu inahusishwa na uvukizi kutoka kwa matumbo ya sayari. Safu ya regolith juu inazuia kukausha haraka (usawashaji) wa barafu.

Mawingu ya sodiamu

Ikiwa Mercury mara moja ilikuwa na anga iliyojaa, basi Jua liliiua muda mrefu uliopita. Bila hivyo, sayari inaweza kukabiliwa na mabadiliko makali ya halijoto: kutoka nyuzi joto 190 hadi +430.

Zebaki imezungukwa na bahasha ya gesi adimu sana - exosphere ya vitu vilivyotolewa kutoka kwa uso na manyunyu ya jua na meteorites. Hizi ni atomi za heliamu, oksijeni, hidrojeni, alumini, magnesiamu, chuma, vipengele vya mwanga.

Atomi za sodiamu mara kwa mara huunda mawingu katika exosphere, kuishi kwa siku kadhaa. Migomo ya meteorite haiwezi kuelezea asili yao. Kisha mawingu ya sodiamu yangezingatiwa kwa uwezekano sawa juu ya uso mzima, lakini hii sivyo.

Kwa mfano, kilele cha mkusanyiko wa sodiamu kilipatikana mnamo Julai 2008 na darubini ya THEMIS katika Visiwa vya Canary. Utoaji chafuzi ulitokea katika latitudo za kati tu katika ulimwengu wa kusini na kaskazini.

Kulingana na toleo moja, atomi za sodiamu hutolewa nje ya uso na upepo wa protoni. Inawezekana kwamba hujilimbikiza upande wa usiku wa sayari, na kuunda aina ya hifadhi. Alfajiri, sodiamu hutolewa na kuongezeka.

Pigo, pigo lingine

Kuna nadharia nyingi juu ya asili ya Mercury. Bado haiwezekani kupunguza idadi yao kwa sababu ya ukosefu wa habari. Kulingana na toleo moja, proto-Mercury, ambayo mwanzoni mwa kuwepo kwake ilikuwa mara mbili ya ukubwa wa sayari ya sasa, iligongana na mwili mdogo. Uigaji wa kompyuta unaonyesha kuwa msingi wa chuma ungeweza kuunda kama matokeo ya athari. Janga hilo lilisababisha kutolewa kwa nishati ya joto, kizuizi cha vazi la sayari, uvukizi wa mambo tete na nyepesi. Vinginevyo, katika mgongano, proto-Mercury inaweza kuwa mwili mdogo, na kubwa ilikuwa proto-Venus.

Kulingana na dhana nyingine, Jua hapo awali lilikuwa na joto sana hivi kwamba lilivuta vazi la Mercury mchanga, na kuacha msingi wa chuma tu.

Iliyothibitishwa zaidi ni nadharia kwamba wingu la proto la gesi na vumbi, ambalo msingi wa sayari za mfumo wa jua ulikomaa, uligeuka kuwa tofauti. Kwa sababu zisizojulikana, sehemu ya dutu iliyo karibu na Jua ilitajiriwa na chuma, na hivyo Mercury iliundwa. Utaratibu sawa unaonyeshwa na habari kuhusu exoplanets ya aina ya "super-earth".

Setilaiti zote mbili za Bepi Colombo zinazunguka. Viumbe wa ardhini bado hawana teknolojia ya kupeleka rover kwa Mercury na kutua juu ya uso wake. Hata hivyo, wanasayansi wana imani kwamba misheni hiyo itaangazia siri nyingi za sayari na mabadiliko ya mfumo wa jua.