Ende Oktober ging die BepiColombo-Mission der Europäischen Weltraumorganisation nach Merkur, dem am wenigsten erforschten Planeten im Sonnensystem. Die abnormale Struktur dieses Himmelskörpers führte zu vielen Hypothesen über den Ursprung. In Kratern versteckte Gletscher geben Hoffnung auf die Entdeckung von Lebensspuren. Welche Geheimnisse der Merkur-Wissenschaftler zu enthüllen hoffen.
Vergessener Planet
Als 1975 das erste Raumschiff Mariner 10, das an Merkur gesendet wurde, Bilder zur Erde übertrug, sahen die Wissenschaftler die vertraute "Mond" -Oberfläche, die mit Kratern übersät war. Aus diesem Grund ist das Interesse am Planeten für eine lange Zeit ausgestorben.
Die terrestrische Astronomie bevorzugt auch nicht Merkur. Aufgrund der Nähe der Sonne ist es schwierig, die Details der Oberfläche zu untersuchen. Das Hubble-Orbital-Teleskop darf nicht darauf gerichtet sein - Sonnenlicht kann die Optik beschädigen.
Umgangen von Merkur und direkter Beobachtung. Es wurden nur zwei Sonden zum Mars abgefeuert - mehrere Dutzend. Die letzte Expedition endete 2015 mit dem Fall des Messenger-Raumfahrzeugs auf der Oberfläche des Planeten nach zweijähriger Arbeit in seiner Umlaufbahn.
Durch Manöver - zum Merkur
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Es gibt keine Technologie auf der Erde, um einen Apparat direkt auf diesen Planeten zu schicken - er wird unweigerlich in einen Gravitationstrichter fallen, der durch die Gravitationskraft der Sonne erzeugt wird. Um dies zu vermeiden, müssen Sie die Flugbahn korrigieren und aufgrund von Gravitationsmanövern langsamer werden - wenn Sie sich den Planeten nähern. Aus diesem Grund dauert die Reise nach Merkur mehrere Jahre. Zum Vergleich: zum Mars - mehrere Monate.
Die Mission Bepi Colombo wird im April 2020 die erste Schwerkraftunterstützung in der Nähe der Erde durchführen. Dann - zwei Manöver in der Nähe der Venus und sechs in Merkur. Sieben Jahre später, im Dezember 2025, wird die Sonde ihre berechnete Position in der Umlaufbahn des Planeten einnehmen und dort etwa ein Jahr lang arbeiten.
"Bepi Colombo" besteht aus zwei Geräten, die von europäischen und japanischen Wissenschaftlern entwickelt wurden. Sie tragen eine Vielzahl von Geräten mit sich, mit denen sie den Planeten aus der Ferne untersuchen können. Am Weltraumforschungsinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften wurden drei Spektrometer erstellt - MGNS, PHEBUS und MSASI. Sie erhalten Daten über die Zusammensetzung der Planetenoberfläche, ihre Gashülle und die Existenz der Ionosphäre.
Ein Tropfen Eisen drinnen
Quecksilber wurde jahrhundertelang untersucht und noch vor dem Aufkommen der modernen Astronomie wurden seine Parameter ziemlich genau berechnet. Es war jedoch nicht möglich, die anomale Bewegung des Planeten um die Sonne aus Sicht der klassischen Mechanik zu erklären. Erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde dies unter Verwendung der Relativitätstheorie unter Berücksichtigung der Verzerrung der Raumzeit in der Nähe des Sterns durchgeführt.
Die Bewegung des Merkur diente als Beweis für die Hypothese der Expansion des Sonnensystems aufgrund der Tatsache, dass der Stern Materie verliert. Dies wird durch die Analyse der Daten der Messenger-Mission belegt.
Die Tatsache, dass Merkur sich vom Mond unterscheidet, vermuteten Astronomen auch nach dem Passieren von "Mariner 10" daran vorbei. Die Wissenschaftler untersuchten die Abweichung der Flugbahn des Apparats im Gravitationsfeld des Planeten und kamen zu dem Schluss, dass es eine hohe Dichte aufweist. Das wahrnehmbare Magnetfeld war ebenfalls peinlich. Mars und Venus haben es nicht.
Diese Tatsachen deuteten darauf hin, dass sich in Quecksilber viel Eisen befand, wahrscheinlich flüssig. Die Fotografien der Oberfläche sprachen dagegen von einigen leichten Substanzen wie Silikaten. Es gibt keine Eisenoxide wie auf der Erde.
Es stellte sich die Frage: Warum verfestigte sich in vier Milliarden Jahren der Metallkern eines kleinen Planeten, der eher an einen Satelliten erinnert, nicht?
Die Analyse der Messenger-Daten ergab, dass sich auf der Oberfläche von Quecksilber ein erhöhter Schwefelgehalt befindet. Vielleicht ist dieses Element im Kern vorhanden und verhindert, dass es sich verfestigt. Es wird angenommen, dass die Flüssigkeit nur die äußere Schicht des Kerns ist, etwa 90 Kilometer, aber im Inneren ist sie fest. Es ist von der Mercurianischen Kruste durch vierhundert Kilometer Silikatmineralien getrennt, die einen festen kristallinen Mantel bilden.
Der gesamte Eisenkern nimmt 83 Prozent des Radius des Planeten ein. Wissenschaftler sind sich einig, dass dies der Grund für die 3: 2-Spin-Orbital-Resonanz ist, die im Sonnensystem keine Analoga aufweist - bei zwei Umdrehungen um die Sonne dreht sich der Planet dreimal um seine Achse.
Der Durchgang von Quecksilber über die Sonnenscheibe am 9. Mai 2016.
Woher kommt das Eis?
Quecksilber wird aktiv von Meteoriten bombardiert. In Abwesenheit von Atmosphäre, Wind und Regen bleibt das Relief intakt. Der größte Krater - Caloris - mit einem Durchmesser von 1.300 Kilometern wurde vor etwa dreieinhalb Milliarden Jahren gebildet und ist immer noch deutlich sichtbar.
Der Schlag, der Caloris bildete, war so stark, dass er Spuren auf der gegenüberliegenden Seite des Planeten hinterließ. Geschmolzenes Magma überflutete weite Gebiete.
Trotz der Krater ist die Landschaft des Planeten ziemlich flach. Es wird hauptsächlich von den ausgebrochenen Laven gebildet, die von der turbulenten geologischen Jugend des Merkur sprechen. Lava bildet eine dünne Silikatkruste, die aufgrund des Austrocknens des Planeten platzt, und auf der Oberfläche treten Risse auf, die Hunderte von Kilometern lang sind - Steilwände.
Die Neigung der Rotationsachse des Planeten ist so, dass das Innere der Krater in der Nordpolregion niemals von der Sonne beleuchtet wird. In den Bildern sehen diese Bereiche ungewöhnlich hell aus, was den Wissenschaftlern Anlass gibt, das Vorhandensein von Eis dort zu vermuten.
Wenn es Wassereis ist, könnten Kometen es tragen. Es gibt eine Version, dass dies Primärwasser ist, das aus der Zeit der Bildung von Planeten aus der Protowolke des Sonnensystems übrig geblieben ist. Aber warum ist es bisher nicht verdunstet?
Wissenschaftler neigen immer noch zu der Version, dass Eis mit Verdunstung aus dem Inneren des Planeten verbunden ist. Die darüber liegende Regolithschicht ermöglicht kein schnelles Trocknen (Sublimation) von Eis.
Caloris-Krater oder das Meer der Hitze - eine der größten Schocklandformen der Welt.
Natriumwolken
Wenn Merkur einmal eine vollwertige Atmosphäre hatte, dann hat die Sonne sie vor langer Zeit getötet. Ohne sie unterliegt der Planet starken Temperaturänderungen: von minus 190 Grad Celsius bis plus 430 Grad Celsius.
Quecksilber ist von einer sehr verdünnten Gashülle umgeben - einer Exosphäre von Elementen, die von Sonnenschauern und Meteoriten aus der Oberfläche geschleudert wurden. Dies sind Atome von Helium, Sauerstoff, Wasserstoff, Aluminium, Magnesium, Eisen und leichten Elementen.
Von Zeit zu Zeit bilden Natriumatome Wolken in der Exosphäre, die mehrere Tage leben. Meteoritenschläge können ihre Natur nicht erklären. Dann würden Natriumwolken mit gleicher Wahrscheinlichkeit über die gesamte Oberfläche beobachtet, aber dies ist nicht der Fall.
Beispielsweise wurde im Juli 2008 mit dem THEMIS-Teleskop auf den Kanarischen Inseln ein Peak in der Natriumkonzentration festgestellt. Emissionen traten in mittleren Breiten nur auf der südlichen und nördlichen Hemisphäre auf.
Nach einer Version werden Natriumatome durch einen Protonenwind aus der Oberfläche geschlagen. Es ist möglich, dass es sich auf der Nachtseite des Planeten ansammelt und eine Art Reservoir bildet. Im Morgengrauen wird Natrium freigesetzt und steigt auf.
Schlag, noch ein Schlag
Es gibt Dutzende von Hypothesen über den Ursprung von Merkur. Es ist immer noch unmöglich, ihre Anzahl aufgrund fehlender Informationen zu reduzieren. Einer Version zufolge kollidierte Proto-Merkur, das zu Beginn seiner Existenz doppelt so groß war wie der aktuelle Planet, mit einem kleineren Körper. Computersimulationen zeigen, dass sich durch den Aufprall ein Eisenkern gebildet haben könnte. Die Katastrophe führte zur Freisetzung von Wärmeenergie, zur Trennung des Planetenmantels und zur Verdunstung flüchtiger und leichter Elemente. Alternativ könnte Proto-Merkur bei einer Kollision ein kleiner Körper sein, und ein großer war Proto-Venus.
Nach einer anderen Annahme war die Sonne anfangs so heiß, dass sie den Mantel des jungen Merkur verdampfte und nur einen Eisenkern zurückließ.
Am bestätigtesten ist die Hypothese, dass sich die Protowolke aus Gas und Staub, in der die Rudimente der Planeten des Sonnensystems reiften, als heterogen herausstellte. Aus unbekannten Gründen wurde der sonnennahe Teil der Substanz mit Eisen angereichert und so Quecksilber gebildet. Ein ähnlicher Mechanismus wird durch Informationen über Exoplaneten vom Typ "Supererde" angezeigt.
Beide Bepi Colombo Fahrzeuge umkreisen. Erdlinge verfügen noch nicht über die Technologie, die Merkur mit einem Rover versorgen und auf seiner Oberfläche landen kann. Dennoch sind Wissenschaftler zuversichtlich, dass die Mission viele der Geheimnisse des Planeten und die Entwicklung des Sonnensystems beleuchten wird.
Zwei Apparate "Bepi Colombo" Annäherung an Merkur.
Tatiana Pichugina
