2008-05-08
Внутри Меркурия идёт железный снег
Учёные из университета Иллинойса () и университета нашли неожиданное объяснение тайне ядра Меркурия. По видимому, его строение отлично от всего, с чем исследователи сталкивались ранее.
Загадка несоответствия строения недр Меркурия (как его представляют учёные сейчас) и параметров магнитного поля этой планеты давно волнует планетологов. Очень слабое (но всё же существующее) поле поначалу заставило специалистов предположить, что ядро Меркурия — твёрдое.
Однако оригинальное многолетнее исследование, результаты которого стали известны в прошлом году, привело специалистов к выводу, что первая планета внутри всё-таки жидкая. И это вместо ответов добавило вопросов.
Теперь, возможно, экспериментаторы из США подобрали ключ к "шараде Меркурия". Их ответ парадоксален: ядро не вполне жидкое, но и не твёрдое, а значительную его часть составляет вечно перемещающийся железный снег.
Как это представить и откуда это известно? Читайте дальше.
Учёные знают, что ядро Меркурия состоит преимущественно из железа с приличной добавкой серы. Последняя снижает температуру плавления смеси, так что ядро может оставаться жидким при относительно низких температурах. Однако как эти вещества распределены внутри ядра и как взаимодействуют между собой — оставалось неясным.
И вот группа американских учёных решила провести серию натурных экспериментов, в которых попробовала определить поведение железосерной "композиции" при разных температурах и разных (весьма высоких, заметим) давлениях, соответствующих условиям в глубине Меркурия.
Исследователи составляли образцы, нагревали и сжимали их, резко замораживали и распиливали, а потом анализировали строение.
И в результате они составили полную картину смены фаз в такой смеси, границ перехода между состояниями и соотношения между компонентами смеси при разных условиях.
Оказалось, что во внешних слоях железосерного ядра Меркурия железо конденсируется в виде кубических хлопьев или снежинок и выпадает вниз — к центру планеты. Этот снег падает постоянно, расплавляясь только в глубине. А навстречу ему из нижней части ядра поднимается жидкое железо, обогащённое серой. Эти конвективные потоки и влияют на формирование магнитного поля планеты.
Один из авторов исследования профессор Цзе Ли (Jie Li) говорит: "Снежное ядро Меркурия открывает новые сценарии, объясняющие расположение зон конвекции и генерирование его глобального магнитного поля. Наши выводы имеют прямые последствия для понимания природы и эволюции ядра как Меркурия, так и других планет и спутников".
Между тем такое "бинарное" снежное состояние ядра может оказаться уникальным среди планет земной группы и спутников Солнечной системы.
Подробности работы её авторы изложили в в журнале Geophysical Research Letters. Ли отмечает, что это открытие поможет поместить "в новый контекст" те данные, которые принесёт космический аппарат, направленный недавно к Меркурию.
Напомним, что американский зонд , в январе 2008-го пролетевший вблизи первой планеты, вернётся к ней в октябре нынешнего года (тогда можно будет получить массу новых данных), а окончательно выйдет на орбиту вокруг этого горячего мира в 2011-м. Тогда от зонда можно будет ожидать буквально шквала открытий.
Загадка несоответствия строения недр Меркурия (как его представляют учёные сейчас) и параметров магнитного поля этой планеты давно волнует планетологов. Очень слабое (но всё же существующее) поле поначалу заставило специалистов предположить, что ядро Меркурия — твёрдое.
Этотснимок Меркурия почти в естественных цветах отснят зондом Messenger вянваре нынешнего года (фото NASA/Johns Hopkins University AppliedPhysics Laboratory/Carnegie Institution of Washington).
Однако оригинальное многолетнее исследование, результаты которого стали известны в прошлом году, привело специалистов к выводу, что первая планета внутри всё-таки жидкая. И это вместо ответов добавило вопросов.
Теперь, возможно, экспериментаторы из США подобрали ключ к "шараде Меркурия". Их ответ парадоксален: ядро не вполне жидкое, но и не твёрдое, а значительную его часть составляет вечно перемещающийся железный снег.
Как это представить и откуда это известно? Читайте дальше.
Недавно открытый на Меркурии кратер, насчитывающий в диаметре 125 километров, назван Эминеску (Eminescu) в честь румынского поэта XIX века Михая Эминеску (). Учёные говорят, что этот кратер представляет большой интерес. Он сравнительно молодой (внутри него почти нет других кратеров) и украшен снаружи роскошными цепочками вторичных кратеров, образованных при разлёте материала, выброшенного во время удара астероида о поверхность. Центральный его пик "выполнен" в виде кольца. А крупные скалы внутри кратера показывают интересные спектральные характеристики, которые геологам ещё предстоит объяснить (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington).
Учёные знают, что ядро Меркурия состоит преимущественно из железа с приличной добавкой серы. Последняя снижает температуру плавления смеси, так что ядро может оставаться жидким при относительно низких температурах. Однако как эти вещества распределены внутри ядра и как взаимодействуют между собой — оставалось неясным.
И вот группа американских учёных решила провести серию натурных экспериментов, в которых попробовала определить поведение железосерной "композиции" при разных температурах и разных (весьма высоких, заметим) давлениях, соответствующих условиям в глубине Меркурия.
Исследователи составляли образцы, нагревали и сжимали их, резко замораживали и распиливали, а потом анализировали строение.
И в результате они составили полную картину смены фаз в такой смеси, границ перехода между состояниями и соотношения между компонентами смеси при разных условиях.
Оказалось, что во внешних слоях железосерного ядра Меркурия железо конденсируется в виде кубических хлопьев или снежинок и выпадает вниз — к центру планеты. Этот снег падает постоянно, расплавляясь только в глубине. А навстречу ему из нижней части ядра поднимается жидкое железо, обогащённое серой. Эти конвективные потоки и влияют на формирование магнитного поля планеты.
Один из авторов исследования профессор Цзе Ли (Jie Li) говорит: "Снежное ядро Меркурия открывает новые сценарии, объясняющие расположение зон конвекции и генерирование его глобального магнитного поля. Наши выводы имеют прямые последствия для понимания природы и эволюции ядра как Меркурия, так и других планет и спутников".
Между тем такое "бинарное" снежное состояние ядра может оказаться уникальным среди планет земной группы и спутников Солнечной системы.
Подробности работы её авторы изложили в в журнале Geophysical Research Letters. Ли отмечает, что это открытие поможет поместить "в новый контекст" те данные, которые принесёт космический аппарат, направленный недавно к Меркурию.
Напомним, что американский зонд , в январе 2008-го пролетевший вблизи первой планеты, вернётся к ней в октябре нынешнего года (тогда можно будет получить массу новых данных), а окончательно выйдет на орбиту вокруг этого горячего мира в 2011-м. Тогда от зонда можно будет ожидать буквально шквала открытий.
NASA отримало фінальне повідомлення від марсіанського вертольота, але він ще живий
На Місяці на астронавтів чекає мікроскопічний «ворог»: NASA знайшло спосіб від нього захиститися
Найчистіше повітря на Землі: вчені розкрили таємницю феномену
Стоунхендж може бути пов'язаний із рідкісним місячним явищем: що з'ясували вчені
Проливає світло на появу води на Землі: вчені вивчили знаменитий метеорит
