عطارد شگفت انگیز نظریه های منشأ همسایه آسمانی

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

در اواخر اکتبر، ماموریت BepiColombo آژانس فضایی اروپا به سمت عطارد، سیاره ای که کمترین اکتشاف را در منظومه شمسی انجام داده است، حرکت کرد. ساختار غیرعادی این جرم آسمانی فرضیه های زیادی را در مورد منشاء به وجود آورده است. یخچال‌های طبیعی پنهان در دهانه‌ها امید به کشف آثار حیات را می‌دهد. دانشمندان امیدوارند کدام رازهای عطارد را کشف کنند؟

سیاره فراموش شده

هنگامی که اولین فضاپیمای Mariner 10 که به عطارد فرستاده شد در سال 1975 تصاویری را به زمین مخابره کرد، دانشمندان سطح آشنای "ماه" را دیدند که با دهانه ها خال خال شده بود. به همین دلیل، علاقه به این سیاره برای مدت طولانی از بین رفت.

نجوم زمینی نیز به نفع عطارد نیست. به دلیل نزدیکی به خورشید، بررسی جزئیات سطح دشوار است. تلسکوپ مداری هابل نباید به سمت آن باشد - نور خورشید می تواند به اپتیک آسیب برساند.

دور زدن عطارد و مشاهده مستقیم. فقط دو کاوشگر به سمت مریخ پرتاب شد - چندین ده. آخرین سفر در سال 2015 با سقوط فضاپیمای مسنجر بر روی سطح سیاره پس از دو سال کار در مدار آن به پایان رسید.

از طریق مانور - به عطارد

هیچ فناوری روی زمین برای ارسال مستقیم دستگاه به این سیاره وجود ندارد - ناگزیر در یک قیف گرانشی ایجاد شده توسط نیروی گرانشی خورشید قرار می گیرد. برای جلوگیری از این امر، باید مسیر را اصلاح کنید و به دلیل مانورهای گرانشی - نزدیک شدن به سیارات، سرعت خود را کاهش دهید. به همین دلیل، سفر به عطارد چندین سال طول می کشد. برای مقایسه: به مریخ - چند ماه.

ماموریت Bepi Colombo اولین کمک گرانشی را در نزدیکی زمین در آوریل 2020 انجام خواهد داد. سپس - دو مانور در نزدیکی زهره و شش مانور در عطارد. هفت سال بعد، در دسامبر 2025، کاوشگر موقعیت محاسبه شده خود را در مدار سیاره خواهد گرفت، جایی که حدود یک سال در آنجا کار خواهد کرد.

"Bepi Colombo" از دو دستگاه ساخته شده توسط دانشمندان اروپایی و ژاپنی تشکیل شده است. آنها تجهیزات مختلفی را برای مطالعه از راه دور سیاره با خود حمل می کنند. سه طیف سنج در موسسه تحقیقات فضایی آکادمی علوم روسیه - MGNS، PHEBUS و MSASI ایجاد شد. آنها داده هایی را در مورد ترکیب سطح سیاره، پوشش گازی آن و وجود یونوسفر به دست خواهند آورد.

یه قطره آهن داخلش

عطارد قرن ها مورد مطالعه قرار گرفته است و حتی قبل از ظهور ستاره شناسی مدرن، پارامترهای آن کاملاً دقیق محاسبه شده است. با این حال، توضیح حرکت غیرعادی سیاره به دور خورشید از دیدگاه مکانیک کلاسیک ممکن نبود. تنها در آغاز قرن بیستم، این کار با کمک نظریه نسبیت، با در نظر گرفتن اعوجاج فضا-زمان نزدیک ستاره انجام شد.

حرکت عطارد به عنوان اثبات فرضیه انبساط منظومه شمسی به دلیل این واقعیت است که ستاره در حال از دست دادن ماده است. این را تجزیه و تحلیل داده های ماموریت مسنجر نشان می دهد.

این واقعیت که عطارد با ماه متفاوت است، ستاره شناسان حتی پس از عبور "مارینر 10" از کنار آن مشکوک بودند. با مطالعه انحراف مسیر دستگاه در میدان گرانشی سیاره، دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که چگالی بالای آن است. میدان مغناطیسی قابل توجه نیز شرم آور بود. مریخ و زهره آن را ندارند.

این حقایق نشان داد که آهن زیادی در داخل عطارد وجود دارد، احتمالا مایع. عکس های سطح، برعکس، از برخی مواد سبک مانند سیلیکات ها صحبت می کردند. هیچ اکسید آهنی مانند روی زمین وجود ندارد.

این سوال مطرح شد: چرا هسته فلزی یک سیاره کوچک که بیشتر یادآور ماهواره کسی است، در چهار میلیارد سال جامد نشد؟

تجزیه و تحلیل داده های مسنجر نشان داد که میزان گوگرد در سطح عطارد افزایش یافته است. شاید این عنصر در هسته وجود داشته باشد و اجازه جامد شدن به آن را نمی دهد. فرض بر این است که مایع فقط لایه بیرونی هسته است، حدود 90 کیلومتر، اما در داخل آن جامد است. این ماده توسط چهارصد کیلومتر کانی سیلیکات از پوسته عطارد جدا شده است که یک گوشته بلوری جامد را تشکیل می دهد.

کل هسته آهنی 83 درصد شعاع سیاره را اشغال می کند.دانشمندان موافقند که دلیل تشدید 3:2 اسپین مداری است که در منظومه شمسی مشابهی ندارد - در دو چرخش به دور خورشید، سیاره سه بار به دور محور خود می چرخد.

یخ از کجا می آید؟

عطارد به طور فعال توسط شهاب سنگ ها بمباران می شود. در غیاب جو، باد و باران، نقش برجسته دست نخورده باقی می ماند. بزرگترین دهانه - Caloris - با قطر 1300 کیلومتر حدود سه و نیم میلیارد سال پیش تشکیل شده است و هنوز به وضوح قابل مشاهده است.

ضربه ای که Caloris را تشکیل داد به قدری قوی بود که آثاری را در طرف مقابل سیاره به جا گذاشت. ماگمای مذاب مناطق وسیعی را زیر آب گرفت.

با وجود دهانه ها، چشم انداز سیاره نسبتاً مسطح است. این عمدتا توسط گدازه های فوران شده تشکیل شده است که از جوانی متلاطم زمین شناسی عطارد صحبت می کند. گدازه یک پوسته سیلیکات نازک تشکیل می دهد که به دلیل خشک شدن سیاره می ترکد و شکاف هایی به طول صدها کیلومتر در سطح ظاهر می شود - اسکرو.

شیب محور چرخش سیاره به حدی است که درون دهانه‌های ناحیه قطب شمال هرگز توسط خورشید روشن نمی‌شود. در این تصاویر، این مناطق به طور غیرعادی روشن به نظر می رسند، که دانشمندان را به وجود یخ در آنجا مشکوک می کند.

اگر یخ آب باشد، ستاره های دنباله دار می توانند آن را حمل کنند. نسخه ای وجود دارد که این آب اولیه است که از زمان تشکیل سیارات از ابر اولیه منظومه شمسی باقی مانده است. اما چرا تا کنون تبخیر نشده است؟

دانشمندان هنوز به این نسخه تمایل دارند که یخ با تبخیر از روده های سیاره مرتبط است. لایه رگولیت در بالا از خشک شدن (تععید) سریع یخ جلوگیری می کند.

ابرهای سدیمی

اگر زمانی عطارد جوی کامل داشت، پس خورشید مدتها پیش آن را کشت. بدون آن، سیاره در معرض تغییرات شدید دمایی است: از منفی 190 درجه سانتیگراد تا مثبت 430.

عطارد توسط یک پوشش گازی بسیار کمیاب احاطه شده است - یک اگزوسفر از عناصری که توسط باران های خورشیدی و شهاب سنگ ها از سطح خارج می شوند. اینها اتم های هلیوم، اکسیژن، هیدروژن، آلومینیوم، منیزیم، آهن، عناصر سبک هستند.

اتم های سدیم هر از گاهی ابرهایی را در اگزوسفر تشکیل می دهند و چندین روز زندگی می کنند. برخورد شهاب سنگ نمی تواند ماهیت آنها را توضیح دهد. سپس ابرهای سدیمی با احتمال مساوی در کل سطح مشاهده خواهند شد، اما اینطور نیست.

به عنوان مثال، اوج غلظت سدیم در جولای 2008 با تلسکوپ THEMIS در جزایر قناری پیدا شد. انتشار در عرض های جغرافیایی میانی فقط در نیمکره جنوبی و شمالی رخ داده است.

طبق یک نسخه، اتم های سدیم توسط باد پروتونی از سطح خارج می شوند. این امکان وجود دارد که در سمت شب سیاره جمع شود و نوعی مخزن ایجاد کند. در سحر، سدیم آزاد می شود و بالا می رود.

ضربه، ضربه ای دیگر

ده ها فرضیه در مورد منشاء عطارد وجود دارد. به دلیل عدم اطلاع رسانی هنوز امکان کاهش تعداد آنها وجود ندارد. بر اساس یک نسخه، عطارد اولیه، که در آغاز وجودش دو برابر سیاره فعلی بود، با جسم کوچکتری برخورد کرد. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهند که در نتیجه این ضربه، یک هسته آهنی تشکیل شده است. این فاجعه منجر به آزاد شدن انرژی حرارتی، جدا شدن گوشته سیاره، تبخیر عناصر فرار و سبک شد. از طرف دیگر، در یک برخورد، عطارد اولیه می‌تواند یک جسم کوچک باشد و یک عطارد بزرگ، ناهید اولیه است.

بر اساس فرضی دیگر، خورشید در ابتدا آنقدر داغ بود که گوشته عطارد جوان را تبخیر کرد و تنها یک هسته آهنی باقی گذاشت.

تایید شده ترین فرضیه این است که ابر اولیه گاز و غبار، که در آن اجزای اولیه سیارات منظومه شمسی بالغ شده اند، ناهمگن است. به دلایل نامعلومی قسمتی از ماده نزدیک به خورشید با آهن غنی شد و بدین ترتیب عطارد تشکیل شد. مکانیسم مشابهی با اطلاعات مربوط به سیارات فراخورشیدی از نوع "ابر زمین" نشان داده شده است.

هر دو ماهواره Bepi Colombo در مدار هستند. زمینی ها هنوز فناوری تحویل مریخ نورد به عطارد و فرود بر سطح آن را ندارند.با این وجود، دانشمندان مطمئن هستند که این مأموریت، بسیاری از اسرار سیاره و تکامل منظومه شمسی را روشن خواهد کرد.