2024 ผู้เขียน: Adelina Croftoon | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 02:19
ในปลายเดือนตุลาคม ภารกิจ BepiColombo ของ European Space Agency มุ่งหน้าไปยัง Mercury ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีการสำรวจน้อยที่สุดในระบบสุริยะ
โครงสร้างที่ผิดปกติของเทห์ฟากฟ้านี้ทำให้เกิดสมมติฐานมากมายเกี่ยวกับต้นกำเนิด ธารน้ำแข็งที่ซ่อนอยู่ในหลุมอุกกาบาตให้ความหวังในการค้นพบร่องรอยของชีวิต
ความลึกลับของนักวิทยาศาสตร์ของเมอร์คิวรีหวังที่จะเปิดเผยอะไร - ในเนื้อหาของ RIA Novosti
Bepi Colombo” มาถึงที่ Mercury รูปภาพ© ESA
ดาวเคราะห์ที่ถูกลืม
เมื่อยานอวกาศ Mariner 10 ลำแรกที่ส่งไปยัง Mercury ส่งภาพไปยังโลกในปี 1975 นักวิทยาศาสตร์เห็นพื้นผิว "ดวงจันทร์" ที่คุ้นเคยซึ่งมีหลุมอุกกาบาตอยู่ประปราย ด้วยเหตุนี้ความสนใจในโลกจึงหายไปเป็นเวลานาน
ดาราศาสตร์ภาคพื้นดินก็ไม่ชอบดาวพุธเช่นกัน เนื่องจากความใกล้ชิดของดวงอาทิตย์จึงเป็นเรื่องยากที่จะตรวจสอบรายละเอียดของพื้นผิว ไม่ควรเล็งกล้องดูดาวฮับเบิลออร์บิทัลมาที่มัน - แสงแดดอาจทำให้เลนส์เสียหายได้
ข้ามผ่านดาวพุธและการสังเกตโดยตรง มีเพียงสองโพรบเท่านั้นที่ถูกปล่อยไปยังดาวอังคาร - หลายโหล การเดินทางครั้งล่าสุดสิ้นสุดลงในปี 2558 ด้วยการล่มสลายของยานอวกาศ Messenger บนพื้นผิวโลกหลังจากทำงานในวงโคจรเป็นเวลาสองปี
ผ่านการซ้อมรบ - สู่ดาวพุธ
ไม่มีเทคโนโลยีใดในโลกที่จะส่งอุปกรณ์ไปยังดาวเคราะห์ดวงนี้โดยตรง - มันจะตกลงไปในช่องทางโน้มถ่วงที่สร้างโดยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ คุณต้องแก้ไขวิถีโคจรและชะลอตัวลงเนื่องจากการเคลื่อนตัวของแรงโน้มถ่วง - เข้าใกล้ดาวเคราะห์ ด้วยเหตุนี้ การเดินทางสู่ดาวพุธจึงใช้เวลาหลายปี สำหรับการเปรียบเทียบ: ไปดาวอังคาร - หลายเดือน
ภารกิจ Bepi Colombo จะดำเนินการช่วยแรงโน้มถ่วงครั้งแรกใกล้โลกในเดือนเมษายน 2020 จากนั้น - การซ้อมรบสองครั้งใกล้ดาวศุกร์และอีกหกครั้งใกล้ดาวพุธ เจ็ดปีต่อมาในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2568 ยานสำรวจจะเข้าสู่ตำแหน่งที่คำนวณได้ในวงโคจรของดาวเคราะห์ ซึ่งจะทำงานเป็นเวลาประมาณหนึ่งปี
"Bepi Colombo" ประกอบด้วยอุปกรณ์สองชิ้นที่พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปและญี่ปุ่น พวกเขาพกอุปกรณ์ต่าง ๆ สำหรับการศึกษาดาวเคราะห์จากระยะไกลติดตัวไปด้วย สเปกโตรมิเตอร์สามตัวถูกสร้างขึ้นที่สถาบันวิจัยอวกาศของ Russian Academy of Sciences - MGNS, PHEBUS และ MSASI พวกเขาจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของพื้นผิวโลก ซองก๊าซ และการดำรงอยู่ของไอโอโนสเฟียร์
หยดเหล็กข้างใน
ปรอทได้รับการศึกษามานานหลายศตวรรษและแม้กระทั่งก่อนการถือกำเนิดของดาราศาสตร์สมัยใหม่ พารามิเตอร์ของมันก็คำนวณได้ค่อนข้างแม่นยำทีเดียว อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายการเคลื่อนที่ผิดปกติของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์จากมุมมองของกลไกแบบคลาสสิก ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เท่านั้นที่ทำได้โดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพ โดยคำนึงถึงการบิดเบือนของกาลอวกาศใกล้ดาวฤกษ์
การเคลื่อนที่ของดาวพุธเป็นข้อพิสูจน์สมมติฐานการขยายตัวของระบบสุริยะเนื่องจากดาวฤกษ์สูญเสียสสาร นี่คือหลักฐานจากการวิเคราะห์ข้อมูลภารกิจของ Messenger
ความจริงที่ว่าดาวพุธแตกต่างจากดวงจันทร์ นักดาราศาสตร์สงสัยว่าแม้หลังจาก "มาริเนอร์ 10" ผ่านพ้นไปแล้ว จากการศึกษาความเบี่ยงเบนของวิถีโคจรของอุปกรณ์ในสนามโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าวัตถุมีความหนาแน่นสูง สนามแม่เหล็กที่เห็นได้ชัดเจนก็น่าอายเช่นกัน ดาวอังคารและดาวศุกร์ไม่มี
ภาพรวมของปรอทในสีเทียม สะท้อนถึงคุณสมบัติทางแร่วิทยาและทางเคมีของดินใกล้พื้นผิว © NASA / Johns Hopkins University ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ / Carnegie Institution of Washington
ข้อเท็จจริงเหล่านี้บ่งชี้ว่ามีธาตุเหล็กอยู่ในปรอทเป็นจำนวนมาก อาจเป็นของเหลว ในทางตรงกันข้าม ภาพถ่ายของพื้นผิวนั้นพูดถึงสารที่มีน้ำหนักเบา เช่น ซิลิเกต ไม่มีเหล็กออกไซด์เหมือนบนโลก
คำถามเกิดขึ้น: ทำไมแกนโลหะของดาวเคราะห์ดวงเล็กซึ่งชวนให้นึกถึงดาวเทียมของใครบางคนไม่แข็งตัวในสี่พันล้านปี?
การวิเคราะห์ข้อมูล Messenger พบว่ามีปริมาณกำมะถันเพิ่มขึ้นบนพื้นผิวของปรอท บางทีองค์ประกอบนี้มีอยู่ในแกนกลางและไม่อนุญาตให้แข็งตัว สันนิษฐานว่าของเหลวเป็นเพียงชั้นนอกของแกนกลางประมาณ 90 กิโลเมตร แต่ข้างในเป็นของแข็ง มันถูกแยกออกจากเปลือกโลกเมอร์คิวเรียนด้วยแร่ธาตุซิลิเกตสี่ร้อยกิโลเมตรซึ่งก่อตัวเป็นเสื้อคลุมผลึกแข็ง
แกนเหล็กทั้งหมดครอบครองร้อยละ 83 ของรัศมีของโลก นักวิทยาศาสตร์ยอมรับว่านี่คือสาเหตุของการสั่นพ้องของวงโคจร 3: 2 ที่ไม่มีความคล้ายคลึงกันในระบบสุริยะ - ในการหมุนรอบดวงอาทิตย์สองครั้ง ดาวเคราะห์จะหมุนรอบแกนของมันสามครั้ง
น้ำแข็งมาจากไหน?
ปรอทถูกทิ้งระเบิดอย่างแข็งขันโดยอุกกาบาต ในกรณีที่ไม่มีบรรยากาศ ลม และฝน ความโล่งใจยังคงไม่บุบสลาย หลุมอุกกาบาตที่ใหญ่ที่สุด Caloris มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,300 กิโลเมตร ก่อตัวเมื่อประมาณสามพันล้านปีมาแล้วและยังมองเห็นได้ชัดเจน
การระเบิดที่ก่อให้เกิด Caloris นั้นทรงพลังมากจนทิ้งรอยไว้บนฝั่งตรงข้ามของดาวเคราะห์ แมกมาหลอมเหลวท่วมพื้นที่กว้างใหญ่
แม้จะมีหลุมอุกกาบาต แต่ภูมิประเทศของดาวเคราะห์ค่อนข้างแบน ส่วนใหญ่เกิดจากลาวาที่ปะทุ ซึ่งพูดถึงดาวพุธที่ปั่นป่วนทางธรณีวิทยา ลาวาก่อตัวเป็นเปลือกบาง ๆ ที่มีซิลิเกต ซึ่งแตกออกเนื่องจากการทำให้โลกแห้ง และมีรอยร้าวปรากฏบนพื้นผิวยาวหลายร้อยกิโลเมตร - รอยแผลเป็น
ความเอียงของแกนหมุนของดาวเคราะห์ทำให้ภายในหลุมอุกกาบาตในบริเวณขั้วโลกเหนือไม่เคยส่องแสงจากดวงอาทิตย์ ในภาพ พื้นที่เหล่านี้ดูสว่างผิดปกติ ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ามีน้ำแข็งอยู่ที่นั่น
หากเป็นน้ำแข็ง ดาวหางก็บรรทุกได้ มีรุ่นที่เป็นน้ำหลักซึ่งยังคงอยู่ตั้งแต่การก่อตัวของดาวเคราะห์จากกลุ่มเมฆโปรโตของระบบสุริยะ แต่ทำไมมันยังไม่ระเหยจนถึงตอนนี้?
นักวิทยาศาสตร์ยังคงมีแนวโน้มว่าน้ำแข็งจะเกี่ยวข้องกับการระเหยออกจากลำไส้ของดาวเคราะห์ ชั้น regolith ด้านบนป้องกันการทำให้น้ำแข็งแห้งเร็ว (ระเหิด)
Caloris Crater หรือ Sea of Heat เป็นหนึ่งในธรณีสัณฐานที่กระทบมากที่สุดในโลก © NASA / มหาวิทยาลัย Johns Hopkins APL
เมฆโซเดียม
ถ้าดาวพุธเคยมีบรรยากาศที่เต็มเปี่ยม ดวงอาทิตย์ก็ฆ่ามันไปนานแล้ว หากไม่มีมัน ดาวเคราะห์อาจมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว: จากลบ 190 องศาเซลเซียสเป็นบวก 430
ดาวพุธรายล้อมด้วยซองก๊าซที่หายากมาก ซึ่งเป็นชั้นนอกสุดของธาตุที่ถูกกระแทกจากพื้นผิวด้วยฝนพลังงานแสงอาทิตย์และอุกกาบาต เหล่านี้คืออะตอมของฮีเลียม ออกซิเจน ไฮโดรเจน อะลูมิเนียม แมกนีเซียม เหล็ก ธาตุแสง
นี่คือวิธีที่ศิลปินจินตนาการถึงการสำรวจภารกิจ BepiColombo ใกล้กับดาวพุธ © รูปภาพ: ESA / ATG medialab // Mercury: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
อะตอมโซเดียมในบางครั้งก่อตัวเป็นเมฆในชั้นนอกสุด มีชีวิตอยู่เป็นเวลาหลายวัน อุกกาบาตนัดหยุดงานไม่สามารถอธิบายลักษณะของพวกเขาได้ จากนั้นเมฆโซเดียมจะถูกสังเกตด้วยความน่าจะเป็นเท่ากันทั่วทั้งพื้นผิว แต่นี่ไม่ใช่กรณี
ตัวอย่างเช่น พบความเข้มข้นสูงสุดของโซเดียมในเดือนกรกฎาคม 2008 ด้วยกล้องโทรทรรศน์ THEMIS ในหมู่เกาะคานารี การปล่อยมลพิษเกิดขึ้นในละติจูดกลางในซีกโลกใต้และซีกโลกเหนือเท่านั้น
ตามเวอร์ชันหนึ่ง อะตอมของโซเดียมถูกลมโปรตอนกระเด็นออกจากพื้นผิว เป็นไปได้ว่ามันจะสะสมอยู่บนด้านกลางคืนของดาวเคราะห์ ทำให้เกิดอ่างเก็บน้ำ ในตอนเช้า โซเดียมจะถูกปลดปล่อยและลอยขึ้นด้านบน
เป่าอีกพัด
มีสมมติฐานหลายสิบข้อเกี่ยวกับการกำเนิดของดาวพุธ ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะลดจำนวนลงเนื่องจากขาดข้อมูล ตามรุ่นหนึ่ง Proto-Mercury ซึ่งในตอนเริ่มต้นของการดำรงอยู่ของมันมีขนาดสองเท่าของดาวเคราะห์ปัจจุบันชนกับวัตถุที่เล็กกว่า
การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าแกนเหล็กสามารถเกิดขึ้นได้จากการกระแทก ภัยพิบัตินำไปสู่การปลดปล่อยพลังงานความร้อน การแยกชั้นของดาวเคราะห์ การระเหยของธาตุที่ระเหยได้และธาตุแสง อีกทางหนึ่ง ในการชนกัน โปรโต-เมอร์คิวรีอาจเป็นวัตถุขนาดเล็ก และขนาดใหญ่คือโปรโต-ดาวศุกร์
ตามสมมติฐานอื่น ในตอนแรกดวงอาทิตย์ร้อนมากจนทำให้เสื้อคลุมของดาวพุธอายุน้อยกลายเป็นไอ เหลือเพียงแกนเหล็ก
สิ่งที่ได้รับการยืนยันมากที่สุดคือสมมติฐานที่ว่าเมฆก๊าซและฝุ่นโปรโตซึ่งเป็นพื้นฐานของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะนั้นกลายเป็นสิ่งที่แตกต่างกัน โดยไม่ทราบสาเหตุ ส่วนของสารที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์จึงถูกเสริมด้วยธาตุเหล็ก ดังนั้นจึงเกิดปรอทขึ้น กลไกที่คล้ายกันระบุด้วยข้อมูลเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบประเภท "ซุปเปอร์เอิร์ธ"
ดาวเทียม Bepi Colombo ทั้งสองดวงกำลังโคจรอยู่ Earthlings ยังไม่มีเทคโนโลยีที่จะส่งยานสำรวจไปยังดาวพุธและลงจอดบนพื้นผิวของมัน อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าภารกิจดังกล่าวจะทำให้ความลึกลับของโลกและวิวัฒนาการของระบบสุริยะกระจ่างกระจ่าง