Merkurius yang Menakjubkan. Teori asal usul tetangga selestial

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Pada akhir Oktober, misi BepiColombo Badan Antariksa Eropa menuju Merkurius, planet yang paling sedikit dieksplorasi di tata surya. Struktur abnormal benda angkasa ini telah memunculkan banyak hipotesis tentang asal usulnya. Gletser yang tersembunyi di kawah memberi harapan bagi penemuan jejak kehidupan. Misteri Merkurius apa yang ingin diungkapkan para ilmuwan?

Planet yang terlupakan

Ketika pesawat ruang angkasa Mariner 10 pertama yang dikirim ke Merkurius mentransmisikan gambar ke Bumi pada tahun 1975, para ilmuwan melihat permukaan "bulan" yang dikenal, dihiasi dengan kawah. Karena itu, minat pada planet ini padam untuk waktu yang lama.

Astronomi terestrial juga tidak menyukai Merkurius. Karena kedekatan Matahari, sulit untuk memeriksa detail permukaannya. Teleskop Orbital Hubble tidak boleh diarahkan ke sana - sinar matahari dapat merusak optik.

Dilewati oleh Merkurius dan pengamatan langsung. Hanya dua probe yang diluncurkan ke sana, ke Mars - beberapa lusin. Ekspedisi terakhir berakhir pada 2015 dengan jatuhnya pesawat ruang angkasa Messenger di permukaan planet setelah dua tahun bekerja di orbitnya.

Melalui manuver - ke Merkurius

Tidak ada teknologi di Bumi untuk mengirim peralatan ke planet ini secara langsung - itu pasti akan jatuh ke dalam corong gravitasi yang diciptakan oleh gaya gravitasi Matahari. Untuk menghindari ini, Anda perlu memperbaiki lintasan dan memperlambat karena manuver gravitasi - mendekati planet. Karena itu, perjalanan ke Merkurius memakan waktu beberapa tahun. Sebagai perbandingan: ke Mars - beberapa bulan.

Misi Bepi Colombo akan melakukan bantuan gravitasi pertama di dekat Bumi pada April 2020. Kemudian - dua manuver di dekat Venus dan enam di Merkurius. Tujuh tahun kemudian, pada Desember 2025, probe akan mengambil posisi yang dihitung di orbit planet, di mana ia akan beroperasi selama sekitar satu tahun.

"Bepi Colombo" terdiri dari dua perangkat yang dikembangkan oleh ilmuwan Eropa dan Jepang. Mereka membawa berbagai peralatan untuk mempelajari planet ini dari jarak jauh. Tiga spektrometer dibuat di Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences - MGNS, PHEBUS dan MSASI. Mereka akan memperoleh data tentang komposisi permukaan planet, selubung gasnya, dan keberadaan ionosfer.

Setetes besi di dalam

Merkurius telah dipelajari selama berabad-abad dan bahkan sebelum munculnya astronomi modern, parameternya dihitung dengan cukup akurat. Namun, tidak mungkin untuk menjelaskan gerakan anomali planet mengelilingi Matahari dari sudut pandang mekanika klasik. Baru pada awal abad ke-20 ini dilakukan dengan bantuan teori relativitas, dengan mempertimbangkan distorsi ruang-waktu di dekat bintang.

Pergerakan Merkurius berfungsi sebagai bukti hipotesis perluasan tata surya karena fakta bahwa bintang itu kehilangan materi. Hal ini dibuktikan dengan analisis data misi Messenger.

Fakta bahwa Merkurius berbeda dari Bulan, para astronom menduga bahkan setelah lewatnya "Mariner 10" melewatinya. Mempelajari penyimpangan lintasan peralatan di medan gravitasi planet, para ilmuwan telah menyimpulkan bahwa kepadatannya tinggi. Medan magnet yang terlihat juga memalukan. Mars dan Venus tidak memilikinya.

Fakta-fakta ini menunjukkan bahwa ada banyak besi di dalam Merkurius, mungkin cair. Foto-foto permukaan, sebaliknya, berbicara tentang beberapa zat ringan seperti silikat. Tidak ada oksida besi seperti yang ada di Bumi.

Timbul pertanyaan: mengapa inti logam dari sebuah planet kecil, yang lebih mengingatkan pada satelit seseorang, tidak mengeras dalam empat miliar tahun?

Analisis data Messenger menunjukkan bahwa ada peningkatan kandungan belerang di permukaan Merkurius. Mungkin elemen ini ada di inti dan tidak memungkinkannya untuk mengeras. Diasumsikan bahwa cairan hanya lapisan luar inti, sekitar 90 kilometer, tetapi di dalamnya padat. Ini dipisahkan dari kerak Mercurian oleh empat ratus kilometer mineral silikat, yang membentuk mantel kristal padat.

Seluruh inti besi menempati 83 persen jari-jari planet. Para ilmuwan setuju bahwa ini adalah alasan untuk resonansi spin-orbital 3: 2 yang tidak memiliki analog di tata surya - dalam dua putaran mengelilingi matahari, planet ini berputar pada porosnya tiga kali.

Dari mana es itu berasal?

Merkurius secara aktif dibombardir oleh meteorit. Dengan tidak adanya atmosfer, angin dan hujan, relief tetap utuh. Kawah terbesar - Caloris - dengan diameter 1300 kilometer terbentuk sekitar tiga setengah miliar tahun yang lalu dan masih terlihat jelas.

Pukulan yang membentuk Caloris begitu kuat sehingga meninggalkan bekas di sisi berlawanan dari planet ini. Magma cair membanjiri area yang luas.

Meskipun terdapat kawah, lanskap planet ini cukup datar. Ini dibentuk terutama oleh lava yang meletus, yang berbicara tentang masa muda geologis Merkurius yang bergejolak. Lava membentuk kerak silikat tipis, yang pecah karena pengeringan planet ini, dan retakan muncul di permukaan sepanjang ratusan kilometer - lereng curam.

Kemiringan sumbu rotasi planet sedemikian rupa sehingga bagian dalam kawah di wilayah kutub utara tidak pernah diterangi oleh matahari. Dalam gambar, area ini terlihat sangat cerah, yang memberi alasan bagi para ilmuwan untuk mencurigai keberadaan es di sana.

Jika air es, maka komet bisa membawanya. Ada versi bahwa ini adalah air primer, yang tersisa dari waktu pembentukan planet dari awan proto tata surya. Tapi kenapa belum menguap sejauh ini?

Para ilmuwan masih cenderung pada versi bahwa es dikaitkan dengan penguapan dari perut planet ini. Lapisan regolith di atas mencegah pengeringan cepat (sublimasi) es.

awan natrium

Jika Merkurius pernah memiliki atmosfer yang lengkap, maka Matahari telah membunuhnya sejak lama. Tanpa itu, planet ini dapat mengalami perubahan suhu yang tajam: dari minus 190 derajat Celcius hingga plus 430.

Merkurius dikelilingi oleh selubung gas yang sangat langka - elemen eksosfer terlempar dari permukaan oleh hujan matahari dan meteorit. Ini adalah atom helium, oksigen, hidrogen, aluminium, magnesium, besi, elemen ringan.

Atom natrium dari waktu ke waktu membentuk awan di eksosfer, hidup selama beberapa hari. Serangan meteorit tidak dapat menjelaskan sifatnya. Kemudian awan natrium akan diamati dengan probabilitas yang sama di seluruh permukaan, tetapi ini tidak terjadi.

Misalnya, konsentrasi natrium puncak ditemukan pada Juli 2008 dengan teleskop THEMIS di Kepulauan Canary. Emisi terjadi di lintang tengah hanya di belahan bumi selatan dan utara.

Menurut satu versi, atom natrium terlempar dari permukaan oleh angin proton. Ada kemungkinan bahwa itu terakumulasi di sisi malam planet ini, menciptakan semacam reservoir. Saat fajar, natrium dilepaskan dan naik.

Pukulan, pukulan lagi

Ada lusinan hipotesis tentang asal usul Merkurius. Jumlah mereka masih belum bisa dikurangi karena minimnya informasi. Menurut satu versi, proto-Merkurius, yang pada awal keberadaannya dua kali ukuran planet saat ini, bertabrakan dengan benda yang lebih kecil. Simulasi komputer menunjukkan bahwa inti besi dapat terbentuk sebagai akibat dari tumbukan tersebut. Bencana itu menyebabkan pelepasan energi panas, pelepasan mantel planet, penguapan elemen yang mudah menguap dan ringan. Atau, dalam tabrakan, proto-Merkurius bisa menjadi tubuh kecil, dan yang besar adalah proto-Venus.

Menurut asumsi lain, Matahari pada awalnya begitu panas sehingga menguapkan mantel Merkurius muda, hanya menyisakan inti besi.

Yang paling dikonfirmasi adalah hipotesis bahwa proto-awan gas dan debu, di mana dasar-dasar planet tata surya matang, ternyata heterogen. Untuk alasan yang tidak diketahui, bagian dari zat yang dekat dengan Matahari diperkaya dengan besi, dan dengan demikian Merkurius terbentuk. Mekanisme serupa ditunjukkan oleh informasi tentang planet ekstrasurya jenis "bumi super".

Kedua satelit Bepi Colombo mengorbit. Penduduk bumi belum memiliki teknologi untuk mengirim penjelajah ke Merkurius dan mendarat di permukaannya. Namun demikian, para ilmuwan yakin bahwa misi tersebut akan menjelaskan banyak misteri planet dan evolusi tata surya.