Egy különleges bolygó a szomszédból: a Merkúr

600

Más csillagok körüli bolygórendszereket, az exobolygók világát kutatva néha megfeledkezünk arról, hogy milyen különleges világok rejtőzhetnek kozmikus szomszédságunkban is, alig egy "űrszonda-ugrásra". A belső Naprendszer négy kőzetbolygóját vizsgálva meglepő, hogy bár körülbelül azonos időben és hasonló körülmények között jöttek létre, mégis mindegyik jelentősen különbözik a másiktól. Részben az eddig megmagyarázatlan eltérések az okai annak, hogy az Amerikai Űrkutatási Hivatal, a NASA űrmissziót indított a legbelső bolygóhoz. A Messenger szonda nevének feloldása adja az eszköz kutatási területét: a Merkúr felszíne, űrkörnyezete, geokémiája és általános felderítés (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging). A 2004-ben felbocsátott szonda az alábbi kérdésekre (is) keresi a választ: miért olyan különös a bolygó felszíne? Miért van a Merkúrnak mágneses tere? Valóban lehet vízjég az örökké árnyékban lévő sarki kráterek mélyén?

Már az idén január 14-én bekövetkezett első közelítés alkalmával sikerült a szondának a Mariner-10 által nem vizsgált terület 20%-áról képet alkotnia, ezzel hozzásegítve a kutatókat néhány kérdés megválaszolásához (a Mariner-10 volt az első és utolsó eszköz a Messenger előtt, amely a bolygót vizsgálta a 70-es évek derekán). Az első megközelítést még kettő követi a 2011-es bolygó körüli pályára állás előtt. Az eddigi eredményeket a szakemberek a Science magazin július 4-i számában, 11 tanulmány keretében összegezték, ezekből szemezget rövid összefoglalónk.

A Messenger megerősítette a kutatók merész elképzelését, miszerint a bolygó felszínén sok helyütt megfigyelhető egyenletes síkságokat vulkanizmus hozta létre. Ez különösen jól megfigyelhető a Caloris-medencében, amely gyakorlatilag egy óriási becsapódási kráter (átmérője meghaladja a bolygó sugarát). A nagyfelbontású képeken elszigetelt vulkáni kürtőktől származó kitörések nyomait is meg lehet figyelni.

A Caloris-medence és környékének eltúlzott színes képe. Narancsszínű árnyalat jelzi azokat a területeket, ahol vulkanikus tevékenység befolyásolta a felszín kialakulását. [Science/AAAS]

A Messenger spektrométere elemezte a bolygó felszínéről visszaverődött napfény spektrális összetételét ultraibolya, látható és közeli infravörös hullámhosszakon. A mérések szerint jelentősen kevesebb vas található a bolygó felszínén, mint ami a Föld típusú bolygóknál, vagy akár a Hold esetében várható. Ez azért is szokatlan, mert a Merkúr vasat tartalmazó magja a bolygó tömegének 60%-át teszi ki – ez kétszer akkora érték, mint ami más égitesteknél megfigyelhető. Emellett a földi lávafolyások vasban meglehetősen gazdagok.

Egy merkúri vulkán. [Science/AAAS]

A Messenger képeiből az is kiderült, hogy a magasra nyúló meredélyek és a gyűrt hegyvonulatok, amiket már a Mariner-10 is látott a bolygó felszínének jelentős – ha nem az egész – részére kiterjednek. Ezek jelenlétére a magyarázat egész meghökkentő: a Merkúr a múltban összezsugorodott – és nem is keveset… Sean Solomon, a Messenger projekt vezetője (Carnegie Intézet, Washington) szerint a bolygó a 3 és 4 milliárd évvel ezelőtti korszakában zsugorodott össze, amikor a legbelső mag lehűlt és megszilárdult. A teljes "összemenés" relatíve nem volt túl nagy – 0,05 és 0,1% közötti -, de ahhoz elég volt, hogy átlapolja a felszínen lévő törésvonalakat – ahhoz hasonlóan, mint amit a földi ütköző tektonikus lemezek művelnek. A zsugorodás során elvesző hőmennyiség talán a magban generált mágneses tér fenntartására fordítódott.

A Merkúr geológiájának érdekességei. [Science/AAAS]

A tudósok számára a legmeglepőbb jelenség a Merkúr mágneses mezeje volt. A várakozásokkal ellentétben eredete nem a felszínbe mintegy "befagyva" található, hanem valamilyen aktív forrásból táplálkozik: a mezőt fenntartó energia származhat a mag külső részéből, ahol a megszilárduló és lesüllyedő vas okoz turbulenciát. A meglehetősen dinamikus mező a magnetoszféra pereme mentén kölcsönhat a napszéllel (a földi magnetoszféra védi bolygónkat a napszéllel érkező töltött részecskékkel és a kozmikus sugárzással szemben). Mivel a Merkúr magnetoszférája a földinél sokkal gyengébb, így a részecskék sokkal könnyebben lejuthatnak a felszínre és kölcsönhathatnak azzal, egyrészt megváltoztatva annak színét, másrészt ionizált anyagot lökhetnek ki a légkörbe vagy akár a világűrbe. A Merkúr atmoszférája mellesleg olyan ritka, hogy az atomok valószínűbben ütköznek a felszínbe, mint egymásba.

A nátriumból álló "uszály". [Science/AAAS]

A Messenger gyors leképezésű plazma spektrométere (Fast Imaging Plasma Spectrometer, FIPS) sok iont (nátriumot, ként, kalciumot, sőt még vizet is) detektált a bolygó légkörében és a magnetoszférában. Ezek az anyagok felhőszerű alakban vették körül a bolygót és egy üstököséhez hasonlító "csóvát" alkottak, amely a Naptól ellentétes irányba mutat. Thomas Zurbuchen (Michigan-i Egyetem) a FIPS csapat vezetője szerint a Merkúrt övező plazmafelhő komplexebb és összetételben is gazdagabb, mint az Io plazma tórusza a Jupiter rendszerében.

Egy törésvonal mentén torzult kráter.

Mindenesetre sok kérdés végső válaszát akkor kapjuk meg, ha 2011-ben végre bolygó körüli pályára áll a Messenger. Emellett a Napunk is sokkal aktívabb lesz azidőtájt, a szakértők számos különleges jelenséget várnak a mainál sokkal gyorsabb és turbulensebb napszél és a bolygó megnetoszférája, légköre és felszíne közti kölcsönhatások során.

Egy hazai vonatkozású felszíni alakzat a "művészek" bolygóján: a magyar származású amerikai fotográfus, André Kertész nevét viselő kráter. [JPL]

Forrás:

Kapcsolódó anyagaink:

Hozzászólás

hozzászólás