Koncem října mise BepiColombo Evropské vesmírné agentury směřovala k Merkuru, nejméně prozkoumané planetě sluneční soustavy. Abnormální struktura tohoto nebeského těla vyvolala mnoho hypotéz o původu. Ledovce ukryté v kráterech dávají naději na objevení životních stop. Jaká tajemství vědců z Merkuru doufají odhalit.
Zapomenutá planeta
Když v roce 1975 první kosmická loď Mariner 10 zaslaná Merkuru přenesla snímky na Zemi, vědci viděli známý „lunární“povrch, posetý krátery. Z tohoto důvodu na dlouhou dobu vymřel zájem o planetu.
Terestriální astronomie také nezvýhodňuje Merkur. Vzhledem k blízkosti Slunce je obtížné prozkoumat podrobnosti povrchu. Hubble Orbital Telescope nesmí být zaměřen na to - sluneční světlo může poškodit optiku.
Obchází Merkur a přímé pozorování. Na Mars byly vypuštěny pouze dvě sondy - několik desítek. Poslední výprava skončila v roce 2015 pádem kosmické lodi Messenger na povrch planety po dvou letech práce na oběžné dráze.
Přes manévry - na Merkur
Propagační video:
Na Zemi neexistuje technologie, která by poslala přístroj přímo na tuto planetu - nevyhnutelně spadne do gravitačního trychtýře vytvořeného gravitační silou Slunce. Abyste tomu zabránili, musíte opravit trajektorii a zpomalit v důsledku gravitačních manévrů - přibližování se k planetám. Z tohoto důvodu cesta na Merkur trvá několik let. Pro srovnání: na Mars - několik měsíců.
Mise Bepi Colombo provede první pomoc při gravitaci poblíž Země v dubnu 2020. Pak - dva manévry poblíž Venuše a šest v Merkuru. O sedm let později, v prosinci 2025, sonda zaujme vypočítanou polohu na oběžné dráze planety, kde bude fungovat asi rok.
"Bepi Colombo" se skládá ze dvou zařízení vyvinutých evropskými a japonskými vědci. Mají s sebou celou řadu zařízení pro dálkové studium planety. Ve Vesmírném výzkumném ústavu Ruské akademie věd byly vytvořeny tři spektrometry - MGNS, PHEBUS a MSASI. Získají údaje o složení povrchu planety, její plynové obálce a existenci ionosféry.
Kapka železa uvnitř
Merkur byl studován po staletí a ještě před příchodem moderní astronomie byly jeho parametry vypočteny docela přesně. Nebylo však možné vysvětlit neobvyklý pohyb planety kolem Slunce z pohledu klasické mechaniky. Teprve na začátku 20. století se to provádělo pomocí teorie relativity, přičemž se zohlednilo zkreslení časoprostoru poblíž hvězdy.
Pohyb Merkuru sloužil jako důkaz hypotézy expanze sluneční soustavy kvůli skutečnosti, že hvězda ztrácí hmotu. Důkazem toho je analýza dat mise Messenger.
Skutečnost, že se Merkur liší od Měsíce, astronomové předpokládali i po průchodu „Mariner 10“kolem něj. Při zkoumání odchylky trajektorie aparátu v gravitačním poli planety dospěli vědci k závěru, že jeho vysoká hustota. Znatelné magnetické pole bylo také trapné. Mars a Venuše to nemají.
Tato fakta naznačovala, že v Merkuru bylo hodně železa, pravděpodobně tekuté. Fotografie povrchu naopak hovořily o některých lehkých látkách, jako jsou silikáty. Neexistují žádné oxidy železa jako na Zemi.
Vyvstala otázka: Proč za čtyři miliardy let kovové jádro malé planety, připomínající něčí satelit, neztuhlo?
Analýza dat Messenger ukázala, že na povrchu rtuti je zvýšený obsah síry. Možná je tento prvek v jádru a brání jeho ztuhnutí. Předpokládá se, že kapalina je pouze vnější vrstvou jádra, asi 90 kilometrů, ale uvnitř je pevná. Od Merkurovy kůry je oddělena čtyřmi stovkami kilometrů křemičitanových minerálů, které tvoří pevný krystalický plášť.
Celé železné jádro zabírá 83 procent poloměru planety. Vědci souhlasí s tím, že to je důvod pro rotační orbitální rezonanci 3: 2, která nemá ve sluneční soustavě žádné analogy - při dvou otáčkách kolem Slunce se planeta třikrát otočí kolem své osy.
Průchod rtuti přes sluneční disk 9. května 2016.
Odkud pochází led?
Rtuť je aktivně bombardována meteority. Při absenci atmosféry, větru a deště zůstává reliéf nedotčen. Největší kráter - Caloris - o průměru 1 300 kilometrů, byl vytvořen asi před třemi a půl miliardami let a je stále jasně viditelný.
Úder, který vytvořil Caloris, byl tak silný, že zanechal stopy na opačné straně planety. Rozsáhlé magma zaplavily rozsáhlé oblasti.
Přes krátery je krajina planety celkem plochá. Tvoří jej hlavně propuknuté lávy, které hovoří o bouřlivé geologické mládí Merkuru. Láva tvoří tenkou křemičitou kůru, která praskne v důsledku vysychání planety a na povrchu se objevují praskliny stovky kilometrů dlouhé šátky.
Sklon osy rotace planety je takový, že vnitřek kráterů v severní polární oblasti není nikdy osvětlen sluncem. Na obrázcích tyto oblasti vypadají neobvykle jasně, což vědcům dává důvod k podezření na přítomnost ledu.
Pokud je to vodní led, pak by komety mohly nést. Existuje verze, že se jedná o primární vodu, která zůstala z doby vytváření planet z proto-cloudu sluneční soustavy. Ale proč se to zatím nevypařilo?
Vědci jsou stále nakloněni verzi, že led je spojován s odpařováním z vnitřku planety. Vrstva regolitu nahoře neumožňuje rychlé sušení (sublimaci) ledu.
Kráter Caloris nebo Moře vedra, - jeden z největších tvarů šoků na planetě.
Sodná mračna
Pokud Merkur měl kdysi plnohodnotnou atmosféru, pak ji Slunce zabilo už dávno. Bez ní by planeta podléhala prudkým změnám teploty: od mínus 190 stupňů Celsia do plus 430.
Rtuť je obklopena velmi vzácným plynovým pláštěm - exosférou prvků vyrazených z povrchu slunečními sprchy a meteority. Jedná se o atomy helia, kyslíku, vodíku, hliníku, hořčíku, železa, světelných prvků.
Atomy sodíku čas od času vytvářejí mraky v exosféře a žijí několik dní. Stávky meteoritů nemohou vysvětlit jejich povahu. Potom by se na celé ploše pozorovaly sodíkové mraky se stejnou pravděpodobností, ale není tomu tak.
Například vrchol koncentrace sodíku byl nalezen v červenci 2008 pomocí dalekohledu THEMIS na Kanárských ostrovech. Emise se vyskytovaly ve středních šířkách pouze na jižní a severní polokouli.
Podle jedné verze jsou atomy sodíku vyraženy z povrchu protonovým větrem. Je možné, že se hromadí na noční straně planety a vytváří jakýsi rezervoár. Za svítání se uvolňuje sodík a stoupá.
Blow, další rána
Existují desítky hypotéz o původu Merkuru. Je stále nemožné snížit jejich počet kvůli nedostatku informací. Podle jedné verze proto-Merkur, který byl na začátku své existence dvakrát větší než současná planeta, se srazil s menším tělem. Počítačové simulace ukazují, že v důsledku nárazu se mohlo vytvořit železné jádro. Katastrofa vedla k uvolnění tepelné energie, oddělení pláště planety, odpařování těkavých a světelných prvků. Alternativně by při srážce mohl být proto Merkur malým tělesem a velkým byl proto Venuše.
Podle jiného předpokladu bylo Slunce zpočátku tak horké, že odpařilo plášť mladé Merkuru a zanechalo pouze železné jádro.
Nejpotvrzovanější je hypotéza, že proto-oblak plynu a prachu, ve kterém dozrávaly základy planet planet sluneční soustavy, se ukázal jako heterogenní. Z neznámých důvodů byla část látky blízko Slunce obohacena železem, a tak se vytvořila Merkur. Podobný mechanismus je indikován informacemi o exoplanetách typu „super-země“.
Obě vozidla Bepi Colombo obíhají. Pozemšťané zatím nemají technologii, která dokáže dopravit Merkur do vozítka a přistát na jeho povrchu. Vědci přesto věří, že mise vrhne světlo na mnoho tajemství planety a na vývoj sluneční soustavy.
Dva přístroje “ Bepi Colombo ” blížící se Merkur.
Tatiana Pichugina