Земните магнитни полюси се движат с течение на времето. Те трябва да отчитат това, когато планират своите полети.
Те се движат толкова много, всъщност, че магнитните полюси са на различни места от географските полюси или оста на въртенето на Земята. Днес магнитният северен полюс на Земята е на 965 километра (600 мили) от географския си полюс. Сега ново проучване казва, че същото потегляне на полюсите се случва и на Меркурий.
Земните магнитни полюси закрепват магнитосферата на нашата планета. Магнитосферата се простира в пространството около нашата планета и ни предпазва от слънчевото излъчване. Магнитосферата и нейните полюси са артефакти на разтопеното ядро на Земята и учените смятат, че Меркурий също има разтопено ядро.
Но какво точно прави полюсите? Това явление се нарича полярна дрейф и на Земята се причинява от промени в потока на разтопено желязо в ядрото на планетата. На Земята северният магнитен полюс се движи около 55 до 60 километра годишно, Южният магнитен полюс се движи около 10 до 15 километра (шест до девет мили) всяка година. Полюсите също се обръщат и това се е случило около 100 пъти в историята на планетата.
Проучването показва, че същият полярен дрейф вероятно се случва на Меркурий и че историята зад полюса на тази планета е по-сложна от мисълта.
Новото проучване е публикувано в сп. „Геофизични изследвания на Американския геофизичен съюз“: Планети. То е озаглавено „Ограничаване на ранната история на Меркурий и неговото основно динамо чрез изучаване на магнитното поле на кръстовището.“ Водещ автор е Йоана С. Оливиера, астрофизик от Европейския център за космически изследвания и технологии на Европейската космическа агенция в Нордвейк.
Авторите разчитат много на данните, събрани от космическия кораб MESSENGER на НАСА (Меркурий, Космическа среда, ГЕОхимия и обхват). Той обикаля около Меркурий от 2011 г. до 2015 г. и беше първият космически кораб, който орбитираше планетата.
Един от инструментите на MESSENGER беше магнитометър, който измерваше подробно магнитното поле на Меркурий. Елиптичната орбита на космическия кораб го изведе на 200 км над повърхността. MESSENGER придоби данни, показващи слаби магнитни аномалии в повърхността на кората на Меркурий, свързани с кратерите за удар.
Авторите предположиха, че тези аномалии се дължат на желязо в ударниците, които създават кратерите. Те също така предположиха, че когато този разтопен материал се охлажда, той се оформя от магнитното поле на Меркурий.
Учените знаят, че като магматични скали се охлажда, той запазва запис на магнитното поле на планетата по това време. Докато тези скали съдържат магнитен материал, те ще се приведат в съответствие с полето на планетата. Нарича се „термостантно намагнетизиране“. Тъй като различни скали на различни места на Земята се охлаждаха в различно време, тя създаде исторически запис на дрейфовете на Земята. Ето как знаем, че полюсите на Земята са се преобърнали в миналото, за последен път преди почти 800 000 години.
Ключово за това е термостантното намагнетизиране. Както главният автор Оливиера каза в съобщение за пресата, „Ако искаме да намерим улики от миналото, правейки един вид археология на магнитното поле, тогава скалите трябва да бъдат намаслени с терморезистентност.“
Учените успяха да проучат магнитното поле на Меркурий, но досега не са събрани проби от скала. Никой космически кораб никога не е кацал на Меркурий. За да заобиколят това, авторите на това проучване се фокусират върху пет кратера на удара върху повърхността и върху магнитните данни, които MESSENGER събира, когато се приближи до повърхността на Меркурий.
Пет кратера показаха различни магнитни подписи от MESSENGER, измерени в Меркурий. Тези кратери са древни, на възраст между 3,8 и 4,1 милиарда години. Изследователите смятали, че може да имат улики в позицията на древните полюси на Меркурий и как са се променили с течение на времето.
„Има няколко еволюционни модела на планетата, но никой не е използвал магнитното поле на кората, за да получи еволюцията на планетата“, каза Оливейра.
Тези въздействия стопиха скалата и когато камъкът се охлаждаше, тя запази запис на магнитното поле на планетата. Те използваха магнитните данни от тези пет кратера за удар, за да моделират магнитното поле на Меркурий във времето. От това те успяха да преценят местоположението на древните магнитни полюси на Меркурий или „палеополи“.
Резултатите от тях бяха изненадващи и сочат сложната магнитна природа на Меркурий. Те открили, че древните полюси са далеч от сегашния южен магнитен полюс и че вероятно са се променили с течение на времето. Толкова много очакваха. Но те също очакваха полюсите да се струпват в две точки, които са близо до въртящата се ос на Меркурий, подобно на земната. Но полюсите бяха разпределени на случаен принцип и, шокиращо, всички бяха в южното полукълбо на планетата.
Както се казва в прессъобщението, „Палеополите не се приравняват с настоящия магнитен северен полюс на Меркурий или географския юг, което показва, че диполярното магнитно поле на планетата се е преместило.“ Тези доказателства подкрепят идеята, че магнитната история на Меркурий е много по-различна от тази на Земята. Той също така подкрепя идеята Меркурий да се измести по оста си. Това се нарича истинско полярно скитане, когато географските места на Северния и Южния полюс се променят.
Докато Земята има диполярно магнитно поле с отчетлив северен и южен полюс, Меркурий е различен. В момента има диполярно-квадруполярно магнитно поле с два полюса и изместване на магнитния екватор. В древни времена, според това проучване, може да е имало същото поле. Или може да е имало многополюсно поле, с усукани магнитни „полеви линии като спагети“ според Оливиера.
Точно там сега са познанията ни за линиите на магнитното поле на Меркурий. Това, което учените наистина трябва да направят, е да проучат множество проби от скала от Меркурий. Но нито един космически кораб никога не е кацал там и не се планират кацания.
Меркурий е трудно място за космически кораб, който да посещава и орбитира, много по-малко суша. Близостта до Слънцето означава, че всяка мисия към Меркурий трябва да се противопостави на мощното гравитационно дърпане на Слънцето. Необходимо е много гориво, за да направите много повече, отколкото да летите бързо покрай Меркурий и само два космически кораба някога са посетили планетата: MESSENGER и Mariner 10.
Засега учените очакват напред BepiColombo, първата мисия на ESA, която посети Меркурий. Той ще пристигне в Меркурий през 2025 г. и ще прекара една или две години там. Всъщност това са два орбита в един, но няма земя.
Един от орбитите се нарича MMO (Меркурий магнитосферен орбитър.) Както подсказва името, неговата роля е да изучава магнитното поле на Меркурий, което е рядкост сред планетите. Данните от тази мисия може да се основават на проучвания като това и биха могли да хвърлят повече светлина върху сложната магнитна история на Меркурий.
Повече ▼:
- Прессъобщение: Древното магнитно поле на Меркурий вероятно се е развило с течение на времето
- НАСА: МЕСЕНГЕР
- Документ за изследване: Ограничаване на ранната история на Меркурий и неговото основно динамо чрез изучаване на магнитното поле на кръстовището
- Уикипедия: Проучване на живак
