Содержание
Магнитное поле Меркурия существует уже миллиарды лет / Хабр
NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Исследуя данные с недавно упавшего на поверхность Меркурия аппарата MESSENGER, учёные из Университета Британской Колумбии установили, что магнитное поле планеты существует уже миллиарды лет. И когда-то, скорее всего, оно было таким же сильным, как поле Земли.
Единственный исследовательский корабль, передававший данные о Меркурии до этого — Mariner 10, пролетавший мимо планеты 40 лет назад. Из его данных стало известно, что у планеты есть своё магнитное поле, которое так же, как и земное, возникает благодаря вращению жидкого металлического ядра. Правда, поле это на два порядка слабее земного.
Больше каменистых планет с таким магнитным полем в нашей Солнечной системе нет. Да и у Меркурия учёные не ожидали его обнаружить – слишком маленькая планетка должна была давно остыть.
Видимо, какие-то примеси сильно понизили температуру застывания ядра, и оно до сих пор ещё жидкое.
Реконструкция формы линий магнитного поля, возникающего благодаря намагниченным минералам
Перед завершением своей миссии MESSENGER делал очень низкие пролёты над поверхностью планеты, вплоть до высоты в 15 км. В результате учёные обнаружили большое количество намагниченных минералов, содержащихся в коре планеты. Места их нахождения, судя по кратерам от метеоритов, довольно древние. Это может означать, что в далёком прошлом очень сильное магнитное поле Меркурия намагнитило минералы коры.
На основании плотности нахождения магнитных минералов, их возраста и силы их магнитного поля, учёные смогли сделать вывод, что магнитное поле у планеты есть уже 3.8 млрд. лет. При этом сила этого поля в прошлом могла быть в 100 раз больше, чем сейчас – то есть, сопоставима с силой магнитного поля нашей планеты.
Выводы о наличии, силе и возрасте магнитного поля Меркурия позволяют учёным сужать круг гипотез о его происхождении и лучше понимать процессы планетарной эволюции.
Меркурий был обделён вниманием учёных, поскольку, в отличие от Венеры, Марса и Юпитера, к нему очень сложно подступиться. Эта маленькая планета находится в непосредственной близости от огромной звезды, поэтому аппараты, подлетающие к ней, должны преодолевать притяжение Солнца – если они не хотят просто пролететь мимо и упасть в недра светила. А такие манёвры требуют больших запасов топлива. Съёмка же планеты с больших телескопов чревата их повреждением из-за яркого Солнца.
Поэтому единственный предыдущий аппарат Mariner 10 всего лишь три раза «проходил мимо» планеты, прислав нам не очень подробные сведения, включая небольшой набор фотографий поверхности Меркурия.
Миссия MESSENGER была гораздо более подробной. Полёт начался в 2004 году. Для выхода на орбиту была выбрана хитрая и долгая траектория. Полученных этим аппаратом сведений хватит планетологам на десятилетия работы. Фотографии в различных световых диапазонах, анализ грунта, данные о составе коры (в т.ч. наличие воды), магнитном поле, атмосфере – всё это было получено учёными в ходе успешной миссии, продлившейся в четыре раза дольше, чем планировалось.
Меркурий носит магнитное поле набекрень
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
https://ria.ru/20110617/389333761.html
Меркурий носит магнитное поле набекрень
Меркурий носит магнитное поле набекрень — РИА Новости, 17.06.2011
Меркурий носит магнитное поле набекрень
Магнитное поле Меркурия отличается сильной асимметрией — «магнитный центр» планеты сдвинут почти на 500 километров к северу, свидетельствуют новые данные с зонда «Мессенджер», который также определил химический состав планеты, измерил глубину потенциальных вместилищ водяного льда у ее полюсов и зафиксировал высокоэнергичные частицы на ее орбите.
2011-06-17T00:48
2011-06-17T00:48
2011-06-17T00:48
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/389333761.jpg?3893313091308257295
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2011
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
МОСКВА, 17 июн — РИА Новости. Магнитное поле Меркурия отличается сильной асимметрией — «магнитный центр» планеты сдвинут почти на 500 километров к северу, свидетельствуют новые данные с зонда «Мессенджер», который также определил химический состав планеты, измерил глубину потенциальных вместилищ водяного льда у ее полюсов и зафиксировал высокоэнергичные частицы на ее орбите.
Зонд «Мессенджер» (MESSENGER — MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging spacecraft) был запущен в августе 2004 года. Чтобы сэкономить топливо, зонд решили отправить к Меркурию «обходным путем» и вывести его к орбите с помощью серии гравитационных маневров — аппарат один раз пролетел мимо Земли, два — мимо Венеры и три — мимо самого Меркурия.
В ночь на 18 марта 2011 года аппарат вышел на расчетную орбиту вокруг Меркурия, став первым в истории искусственным спутником этой планеты. Первую фотографию зонд сделал и отправил на Землю 29 марта.
В четверг участники исследовательской группы на пресс-конференции, транслировавшейся на сайте НАСА, рассказали о последних данных, полученных зондом.
Сдвинутое поле
Магнитометр MAG, установленный на борту аппарата, позволил установить, что магнитное поле Меркурия имеет довольно странную конфигурацию. Как и на Земле, на Меркурии есть магнитные полюса, которые приблизительно совпадают с географическими, однако центр магнитного поля на Меркурии сдвинут к северу на 480 километров. Если представить, что внутри планеты спрятан постоянный магнит, то в случае с Меркурием его, магнита, середина оказалась бы сдвинута вверх от географического экватора примерно на 0,2 радиуса.
В результате этой асимметрии «магнитная ситуация» на полюсах планеты оказалась принципиально разной — область магнитной «полярной шапки», где силовые линии магнитного поля открыты в межпланетное пространство, на юге оказалась значительно больше, чем на севере. Это означает, что южный полюс Меркурия меньше защищен от бомбардировки заряженными частицами солнечного ветра, а значит его поверхность здесь больше подвержена космическому выветриванию.
«Этот результат свидетельствует, что процессы, играющие ключевую роль в формировании магнитного поля на Меркурии, чем-то фундаментально отличаются от подобных процессов на Земле. Это может иметь важное значение для понимания внутренней динамики планеты», — отмечает одна из участниц команды «Мессенджера» Кэтрин Джонсон (Catherine Johnson), сотрудник Института планетологии (США).
Холодильники на Меркурии
«Мессенджер» также сумел измерить потенциальную вместимость холодильников на Меркурии — вечно затененных полярных кратеров, где, как и на Луне, могут скрываться залежи водяного льда.
Примерно 20 лет назад наземные радары показали присутствие у полюсов Меркурия отложений, возможно состоящих из водяного льда. Лазерный альтиметр на борту «Мессенджера» провел детальные измерения высоты разных областей на планете. В частности, оказалось, что у северного полюса планеты существуют обширные впадины, а перепад высот на планете достигает девяти километров.
Кроме того, оказалось, что приполярные кратеры достаточно глубоки, чтобы действительно сохранять отложения водяного льда.
Рентгеновский спектрометр XRS на борту зонда измерил содержание многих ключевых элементов на поверхности Меркурия. Данные этого прибора показали, что поверхность планеты в отличие от поверхности Луны не отличается преобладанием минералов, подобных полевому шпату.
На поверхности Меркурия также было обнаружено значительное количество серы. Это открытие означает, что Меркурий изначально формировался из части протопланетного облака с меньшим содержанием кислорода, чем другие планеты земной группы.
Гамма- и нейтронный спектрометр зафиксировал присутствие на Меркурии радиоактивных изотопов калия и тория.
На прежних снимках «Мессенджера», сделанных с пролетной траектории, были видны яркие пятна на дне некоторых кратеров. Снимки высокого разрешения, сделанные с более близкого расстояния, показали, что это впадины неправильной формы размером от нескольких сотен метров до нескольких километров, окруженные ореолом более яркой породы.
«Эти геологические формы не похожи ни на что, что мы прежде видели на Луне или на Меркурии.
Мы все еще спорим об их происхождении, но похоже, что это относительно молодые образования. Они могут означать, что в коре Меркурия содержится больше летучих элементов, чем считалось ранее», — говорит Бретт Деневи (Brett Denevi), сотрудник Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса.
В 1974 году первый гость Меркурия — зонд «Маринер-10» — зафиксировал появление потоков высокоэнергетических частиц в магнитосфере планеты. Аппарат во время первого пролета рядом с Меркурием заметил четыре таких события, однако в течение трех следующих трех «свиданий» они не повторялись.
«Мессенджер» после выхода на орбиту вокруг Меркурия стал фиксировать высокоэнергетические частицы регулярно.
«Варьируясь по силе и частоте, появление электронов с энергиями от 10 до 200 килоэлектронвольт фиксируется почти на каждом витке… на средних широтах», — говорит Ральф Макнатт (Ralph McNutt) из Лаборатории прикладной физики.
Ученые полагают, что их появление связано со взаимодействием солнечного ветра с магнитосферой планеты.
Магнитное поле Меркурия – подавлено в зародыше
Новая компьютерная модель учитывает солнечный ветер
Меркурий, самая маленькая из восьми планет диаметром 4900 километров и самая близкая к Солнцу, больше похожа на Луну, чем Земля снаружи. Это единственная каменистая планета с глобальным магнитным полем, подобным Земле. Но почему его магнитное поле намного слабее земного? Ученые из Брауншвейгского технического университета и Института исследования солнечной системы им. Макса Планка представили новое объяснение: солнечный ветер противодействует внутреннему динамо Меркурия и, таким образом, ослабляет его магнитное поле.
Планетарные магнитные поля генерируются потоками в горячих жидких железных ядрах планет. Измерения, сделанные Mariner 10 в 1974/75 году, показали, что Меркурий также имеет магнитное поле. Согласно стандартным моделям, динамо-эффект в его металлическом ядре должен генерировать напряженность поля, аналогичную земной. Однако магнитное поле Меркурия в 150 раз слабее, чем у нашей планеты.
Недавно это подтвердил космический зонд NASA Messenger 9.0008 .
Как можно объяснить большое расхождение в напряженности поля? На этот вопрос теперь ответила группа под руководством Карла-Хайнца Глассмайера из Технического университета Брауншвейга. Значительную роль играет солнечный ветер — постоянный поток заряженных частиц. На среднем расстоянии от Солнца всего в 58 миллионов километров — примерно одна треть расстояния от Земли — Меркурий гораздо больше подвержен воздействию этих частиц.
«Мы должны иметь в виду, что Меркурий сильно взаимодействует с окружающим солнечным ветром», — говорит Даниэль Хейнер, ведущий автор статьи, опубликованной в Наука и докторант Международной исследовательской школы Макса Планка (IMPRS) в Катленбург-Линдау. Это взаимодействие вызывает сильные электрические токи в магнитосфере планеты, магнитные поля которых противодействуют внутреннему динамо-эффекту.
Новые компьютерные модели команды показывают, что динамо-машина с такой обратной связью действительно возможна.
«Эти типы моделирования динамо-процесса — единственная возможность как бы заглянуть в железное ядро и предсказать силу и структуру магнитного поля», — говорит Йоханнес Вихт из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка, чья модель сделала весомый вклад в исследование. Результаты однозначно показывают, что обратная связь в конечном итоге вызывает слабое магнитное поле. «Динамо-процесс внутри Меркурия почти подавлен в зародыше взаимодействием», — объясняет Глассмайер.
Исследователи из Брауншвейгского технического университета и Института исследования Солнечной системы имени Макса Планка с нетерпением ждут следующих измерений магнитного поля с помощью космического зонда Messenger и наблюдений двух спутников европейско-японской миссии BepiColombo . Миссия будет нести прибор, разработанный Техническим университетом Брауншвейга. Начиная с 2020 года исследователи хотят с большой точностью измерить магнитное поле Меркурия. Новые данные должны позволить подтвердить эту увлекательную новую идею о динамо-машине, ослабленной солнечным ветром.
HOR/TUB
Магнетизм Меркурия, возможно, когда-то соперничал с земным
Магнитному полю Меркурия 4 миллиарда лет, согласно данным космического корабля НАСА MESSENGER, который вращался вокруг планеты с 2011 по 2015 год. На этом изображении MESSENGER показан вид на область Suisei Planitia Меркурия (синие цвета), где MESSENGER обнаружил магнитные сигналы земной коры. .
(Изображение предоставлено: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Вашингтонский институт Карнеги)
Меркурий обладает магнитным полем в течение миллиардов лет, и это поле, возможно, когда-то было таким же сильным, как у Земли, говорят исследователи.
Открытие, сделанное путем изучения данных недавно потерпевшего крушение космического корабля NASA MESSENGER, помогает сократить сценарии эволюции Меркурия с течением времени, добавили ученые.
Меркурий — самая маленькая и самая внутренняя планета Солнечной системы. Много лет это был загадочный мир.
До тех пор, пока MESSENGER не стал первым зондом, вышедшим на орбиту планеты в 2011 году, единственными другими посещениями Меркурия были облеты, сделанные зондом НАСА «Маринер-10» четыре десятилетия назад. MESSENGER завершил свою миссию 30 апреля, врезавшись в поверхность Меркурия. [Самые непреходящие тайны Меркурия]
Космический корабль «Маринер-10» обнаружил, что Меркурий обладает магнитным полем, подобным земному, но примерно в 100 раз слабее. Движение жидкого металла глубоко внутри ядра Меркурия порождает магнитное поле планеты почти так же, как возникает поле Земли. Меркурий — единственная каменистая планета, помимо Земли, в Солнечной системе с таким магнитным полем.
«Это означает, что ядро Меркурия должно быть хотя бы частично жидким», — рассказала Space.com ведущий автор исследования Кэтрин Джонсон, планетолог-геофизик из Университета Британской Колумбии в Ванкувере. «Поначалу это было неожиданностью, потому что Меркурий очень мал, поэтому можно было бы ожидать, что он быстро остынет после того, как сформируется, и станет полностью твердым.
точки замерзания и сделать его полностью твердым трудно».
На этой диаграмме показаны линии магнитного поля (выделены белым цветом) от намагниченных пород в коре Меркурия. Это явление было обнаружено с помощью прибора на космическом корабле НАСА MESSENGER во время близких орбит Меркурия. (Изображение предоставлено НАСА, Университет Британской Колумбии)
Это новое открытие относительно магнетизма Меркурия сделано MESSENGER. Запущенный в 2004 году, MESSENGER находился в космосе более десяти лет и четыре года вращался вокруг Меркурия, собирая множество данных о загадочном мире. Когда у MESSENGER закончилось топливо, он врезался в Меркурий, вероятно, образовав воронку шириной около 52 футов (16 метров).
«Изначально планировалось, что миссия продлится один год. Никто не ожидал, что она продлится четыре», — говорится в заявлении Джонсона.
Исследователи проанализировали магнитные данные, собранные MESSENGER осенью 2014 и 2015 годов, когда космический аппарат пролетал невероятно близко к поверхности планеты на высоте всего 9 миль (15 километров).
Напротив, самая низкая дальность полета MESSENGER в предыдущие годы составляла от 125 до 250 миль (от 200 до 400 км).
«Обнаруженные нами сигналы очень малы, и их очень, очень трудно измерить. Мы бы никогда не смогли их измерить, если бы не эти действительно рискованные наблюдения на малой высоте в последние несколько месяцев миссии MESSENGER», — сказал Джонсон.
Ученые обнаружили намагниченные породы в части коры Меркурия, которая из-за наличия множества кратеров от космических ударов кажется довольно древней. Исследователи предполагают, что камни когда-то были намагничены магнитным полем планеты, и, основываясь на возрасте и количестве намагниченных камней, а также на том, насколько сильно они были намагничены, исследователи пришли к выводу, что магнитное поле Меркурия сохраняется в течение 3,8 миллиарда лет.
«Сила магнитного поля Меркурия могла варьироваться от его сегодняшней силы до чего-то примерно в 100 раз сильнее, что сравнимо с силой магнитного поля Земли на поверхности Земли сегодня», — сказал Джонсон.
Этот вид Меркурия с космического корабля НАСА MESSENGER смотрит на запад через прямолинейный уступ, разделяющий два разных ландшафта: один выше справа (обозначен красным и желтым цветом), а другой ниже слева (обозначен синим цветом). (Изображение предоставлено: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Вашингтонский институт Карнеги)
Это открытие предполагает, что магнитное поле Меркурия эволюционировало в течение длительного времени. Этот вывод проливает свет на состав и структуру планеты, а также на то, как она могла охлаждаться и развиваться с течением времени.
«Возможность определить, как долго Меркурий имеет магнитное поле, помогает нам сузить сценарии ранней истории Меркурия и того, как оно менялось с течением времени», — сказал Джонсон. «Это, в свою очередь, помогает нам лучше понять планетарную эволюцию в целом».
Ученые подробно рассказали о своих выводах онлайн 7 мая в журнале Science.
Следуйте за нами @Spacedotcom , Facebook и Google+ .