Laikui bėgant žemės magnetiniai poliai dreifuoja. Jie turi už tai atsiskaityti planuodami savo skrydžius.
Tiesą sakant, jie dreifuoja tiek, kad magnetiniai poliai yra skirtingose vietose nei geografiniai poliai arba Žemės sukimosi ašis. Šiandien Žemės magnetinis šiaurės polius yra 965 kilometrų (600 mylių) atstumu nuo jo geografinio poliaus. Dabar naujas tyrimas sako, kad toks pat polių nutolimas vyksta ir Merkurijui.
Žemės magnetiniai poliai įtvirtina mūsų planetos magnetosferą. Magnetosfera išsiskleidžia į kosmosą aplink mūsų planetą ir apsaugo mus nuo saulės spindulių. Magnetosfera ir jos poliai yra Žemės išlydytos šerdies artefaktai, ir mokslininkai mano, kad ir Merkurijus turi išlydytą šerdį.
Bet kas tiksliai daro polius dreifuojančius? Šis reiškinys vadinamas poliniu dreifu, o Žemėje jį sukelia išlydytos geležies srauto planetos šerdyje svyravimai. Žemėje šiaurinis magnetinis polius nuvažiuoja apie 55–60 kilometrų (34–37 mylių) per metus, o pietinis magnetinis polius kasmet nuvažiuoja apie 10–15 kilometrų (šešias – devynias mylias). Stulpai taip pat apverčiami, ir tai nutiko maždaug 100 kartų planetos istorijoje.
Tyrimas rodo, kad greičiausiai tas pats poliarinis dreifas vyksta ir Merkurijuje, ir kad polių dreifo istorija toje planetoje yra sudėtingesnė, nei manyta.
Naujas tyrimas paskelbtas Amerikos geofizikos sąjungos žurnale apie geofizikos tyrimus: Planeta. Jis pavadintas „Ankstyvosios gyvsidabrio ir jo pagrindinio dinamo istorijos suvaržymas tiriant plutos magnetinį lauką“. Pagrindinė autorė - Joana S. Oliviera, Europos kosmoso agentūros Europos kosminių tyrimų ir technologijų centro astrofizikė Noordwijke.
Autoriai labai rėmėsi duomenimis, kuriuos surinko NASA erdvėlaivis MESSENGER („MErcury Surface“, „Space EN Environment“, „GEochemija“ ir „Ranging“). Jis orbitavo Merkurijų nuo 2011 iki 2015 m., Ir tai buvo pirmasis erdvėlaivis, skriejęs aplink planetą.
Vienas iš MESSENGER instrumentų buvo magnetometras, kuris išsamiai išmatavo Merkurijaus magnetinį lauką. Erdvėlaivio elipsinė orbita jį nunešė 200 km atstumu nuo paviršiaus. MESSENGER surinko duomenis, rodančius silpnas magnetines anomalijas Merkurijaus plutos paviršiuje, susijusius su smūginiais krateriais.
Autoriai padarė prielaidą, kad šias anomalijas sukėlė kraterius sudarančiuose smogikliuose esanti geležis. Jie taip pat padarė prielaidą, kad šiai išlydžiusiai medžiagai atvėsus, ją formavo Merkurijaus magnetinis laukas.
Mokslininkai žino, kad dulkių uola aušina ir tuo metu išsaugo planetos magnetinio lauko įrašus. Kol tose uolienose bus magnetinės medžiagos, jos susilygins su planetos lauku. Tai vadinama „nuolatiniu įmagnetinimu“. Kadangi skirtingos uolos skirtingose Žemės vietose atvėso skirtingu metu, tai sukūrė istorinius Žemės dreifuojančių polių duomenis. Štai kaip mes žinome, kad Žemės poliai praeityje apvirto, paskutinį kartą beveik prieš 800 000 metų.
Jiems svarbiausia yra nuolatinis įmagnetinimas. Kaip pranešime spaudai sakė pagrindinis autorius Oliviera, „Jei norime rasti užuominų iš praeities, darydami savotišką magnetinio lauko archeologiją, tada uolienas reikia termiškai įmagnetinti“.
Mokslininkams pavyko ištirti Merkurijaus magnetinį lauką, tačiau niekada nebuvo surinkta jokių uolienų pavyzdžių. Nė vienas erdvėlaivis niekada nebuvo nusileidęs ant Merkurijaus. Norėdami tai išspręsti, šio tyrimo autoriai sutelkė dėmesį į penkis paviršiaus paviršiaus smūginius kraterius ir magnetinius duomenis, kuriuos MESSENGER rinko, artėdamas prie Merkurijaus paviršiaus.
Penki krateriai rodė kitokį magnetinį parašą, nei MESSENGER, matuojamas visame Merkurijuje. Šie krateriai yra senovės, nuo 3,8 iki 4,1 milijardo metų. Tyrėjai manė, kad jie gali turėti užuominų į senovės Merkurijaus polių padėtį ir kaip jie laikui bėgant pasikeitė.
„Yra keli planetos evoliucijos modeliai, tačiau niekas nenaudojo plutos magnetinio lauko, kad gautų planetos evoliuciją“, - teigė Oliveira.
Šie smūgiai ištirpo uolienoje, o atšilus uolienai, ji išsaugojo planetos magnetinio lauko rekordą. Laikui bėgant, jie panaudojo Merkurijaus magnetinio lauko modeliavimui panaudotus tų penkių smūginių kraterių magnetinius duomenis. Remdamiesi tuo, jie galėjo įvertinti senovės Merkurijaus magnetinių polių arba „paleopolių“ vietą.
Jų rezultatai nustebino ir rodo sudėtingą Merkurijaus magnetinę prigimtį. Jie nustatė, kad senovės poliai buvo toli nuo dabartinio pietų magnetinio poliaus ir kad jie laikui bėgant pasikeitė. Tiek daug jie tikėjosi. Tačiau jie taip pat tikėjosi, kad poliai susilies dviejuose taškuose, esančiuose arti Merkurijaus sukimosi ašies, panašiai kaip Žemės. Bet poliai buvo pasiskirstę atsitiktinai ir, šokiruojamai, visi buvo pietiniame planetos pusrutulyje.
Kaip rašoma pranešime spaudai, „paleopolai nesutampa su Merkurijaus dabartiniu magnetiniu šiaurės ašigaliu ar geografiniu pietų centru, rodančiais, kad planetos dipolinis magnetinis laukas judėjo“. Šie įrodymai patvirtina mintį, kad Merkurijaus magnetinė istorija yra daug kitokia nei Žemės. Tai taip pat palaiko mintį, kad Merkurijus pasislinko savo ašimi. Tai vadinama tikru poliariniu klajokliu, kai keičiasi Šiaurės ir Pietų lenkų geografinės vietos.
Nors Žemė turi dipolinį magnetinį lauką su aiškiu šiauriniu ir pietiniu poliais, Merkurijus yra skirtingas. Šiuo metu jis turi dipolinį-keturkampį magnetinį lauką su dviem poliais ir poslinkį magnetiniame ekvatoriuje. Senovėje, remiantis šiuo tyrimu, ji galėjo turėti tą patį lauką. Arba, anot Olivjeros, jis galėjo turėti daugiapolį lauką su susuktomis magnetinėmis „lauko linijomis, pavyzdžiui, spagečiais“.
Štai dabar yra mūsų žinios apie Merkurijaus magnetinio lauko linijas. Tai, ką mokslininkams iš tikrųjų reikia, yra tirti kelis Merkurijaus uolienų pavyzdžius. Tačiau niekada joks erdvėlaivis nebuvo nusileidęs ir nusileidimo neplanuoja.
Gyvsidabris yra sunki erdvėlaivio vieta, kur jis gali aplankyti orbitą, kur mažiau žemės. Tai artumas saulei reiškia, kad bet kuri misija Merkurijui turi atitikti galingą Saulės gravitacinį trauką. Norint sunaudoti kur kas daugiau, nei skristi pro Merkurijų greitai, reikia daug degalų, o planetą kada nors aplankė tik du erdvėlaiviai: MESSENGER ir „Mariner 10“.
Kol kas mokslininkai laukia „BepiColombo“ - pirmosios EKA misijos aplankyti Merkurijų. Jis pasieks Merkuriją 2025 m. Ir ten praleis vienerius ar dvejus metus. Tai iš tikrųjų yra du orbitos viename, bet nėra žemių.
Vienas iš orbitų yra vadinamas MMO (Merkurijaus magnetosferos orbiteriu.) Kaip rodo pats pavadinimas, jo vaidmuo yra ištirti Merkurijaus magnetinį lauką, kuris yra retas tarp planetų. Šios misijos duomenys gali būti paremti tokiais tyrimais kaip ši ir galėtų paaiškinti sudėtingą Merkurijaus magnetinę istoriją.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Senovinis gyvsidabrio magnetinis laukas ilgainiui greičiausiai vystėsi
- NASA: MESSENGER
- Tyrimo dokumentas: Ankstyvosios gyvsidabrio ir jo pagrindinės dinamikos istorijos suvaržymas tiriant plutos magnetinį lauką
- Vikipedija: gyvsidabrio tyrinėjimas
