Научные данные свидетельствуют о том, что внутри Меркурия идет железный "снег"

13.05.2008 08:12

Новые научные данные свидетельствуют о том, что глубоко внутри Меркурия формируется и падает к центру планеты железный «снег», подобно тому, как снег возникает в атмосфере Земли и падает на ее поверхность.

Благодаря этому процессу и образуется магнитное поле планеты, считают исследователи из Университета Иллинойса и Университета Западного резервного района (Case Western Reserve University) в Кливленде, штат Огайо.

В статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, ученые описали эксперименты в лаборатории и математические модели, которые описывают вероятные условия внутри самой близкой к Солнцу планеты.

Меркурий — единственная, если не считать Землю и газовые гиганты, планета солнечной системы, обладающая общепланетным магнитным полем. Открытое в 1970-е годы станцией «Маринер-10» магнитное поле примерно в 100 раз слабее земного. Большинство моделей не могли дать ему объяснения.

Магнитное поле Земли формируется благодаря потокам расплавленного железосодержащего вещества в ее ядре, которые подобно гигантскому электромагниту и формирует магнитное поле. Меркурий по размерам ненамного больше Луны, и, как считалось ранее, так же, как она, давно остыл и геологически пассивен. Обнаруженное «Маринером» поле не вписывалось в эту модель.

«Последние измерения вращения Меркурия, сделанные с Земли с помощью радаров, показали слабые покачивания, что свидетельствует о том, что по меньшей мере часть ядра планеты расплавлена», — говорит ведущий автор исследования, аспирант Иллинойса Бин Чен (Bin Chen), чьи слова цитируются в сообщении пресс-службы университета.

«Впрочем, — добавляет он, — в отсутствие сейсмологических данных с планеты, мы очень мало знаем о ее внутреннем строении».

Ядро Меркурия, состоящее в основном из железа, также содержит серу, которая снижает температуру плавления железа и играет важную роль в формировании магнитного поля планеты.

Чтобы лучше понять физическое состояние в ядре Меркурия, ученые использовали сверхмощный пресс, чтобы изучить поведение смеси железа и серы в условиях высокого давления и температуры.

В каждом эксперименте образцы смеси железа и серы подвергали определенному давлению и разогревали до определенной температуры. Затем образцы охлаждали, разрезали надвое и изучали под электронным микроскопом и с помощью электронного микроанализатора.

«Быстрое охлаждение сохраняло структура образцов, которые обнаруживали разделение на твердую и жидкую фазы, и сера содержалась в каждой из них», — говорит Чен. «Базируясь на данных нашего эксперимента, мы можем сделать выводы о том, что происходит в ядре Меркурия», — добавляет он.

По мере того, как расплавленная смесь железа и серы охлаждается во внешних слоях ядра, атомы железа конденсируются в «снежинки», которые падают к центру планеты, рассказал Чен. По мере того, как холодный железный «снег» опускается вниз и легкая, богатая серой жидкость подымается, конвективные потоки создают гигантскую динамо-машину, которая и создает относительно слабое магнитное поле планеты.

Железный «снег», скорее всего, выпадает в двух различных зонах ядра планеты, считают ученые. Такая внутренняя структура может быть уникальной среди планет земной группа и похожих на них лун в нашей солнечной системе.

«Наши исследования создают новый контекст для продолжающихся наблюдений Меркурия с борта автоматической станции НАСА «Мессенджер», — говорит Ли. По его мнению, «теперь мы можем связать физическое состояние самой близкой к солнцу планеты с образованием и эволюцией всех планет земной группы».

«Снегопады» внутри Меркурия дают новые сценарии, где конвекция может генерировать всепланетное магнитное поле. Наши исследования помогут понять природу и эволюцию внутреннего строения Меркурия, а также других планет и лун», — отмечает профессор геологии Джи Ли (Jie Li) из университета Иллинойса. /РИА Новости.

   Возврат к списку новостей        ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ