Железный снег: В расплавленном ядре

Появились свидетельства того, что в глубинах Меркурия образуется и падает к центру планеты снег, похожий на тот, что случается в земной атмосфере. Только хлопья его не ледяные – железные.

По крайней мере, такое явление могло бы объяснить ряд странностей магнитного поля самой близкой к Солнцу планеты. Для начала, Меркурий – не просто ближайшая к Солнцу планета, но и единственная (кроме Земли) каменистая планета, обладающая собственным магнитным полем. Открытое в 1970-х зондом Mariner 10, его поле примерно в 100 раз слабее земного, что не удается объяснить в рамках принятых теорий.

Но недавно группа американских ученых сообщила о лабораторных экспериментах по моделированию в лаборатории условий, которые, по их мнению, могут существовать в недрах Меркурия. «Снежное» ядро планеты, - поясняет руководитель исследования Джи Ли (Jie Li), - открывает возможность того, что в нем происходит конвекция, создающая глобальное магнитное поле».

Известно, что ядро Меркурия состоит в основном из железа, но включает также достаточное количество серы, которая снижает точку плавления железа и, видимо, играет важную роль в образовании магнитосферы. Недавние исследования показали, что во вращении планеты наблюдаются слабые неравномерности, которые можно было бы объяснить тем, что его ядро, по крайней мере, частично расплавлено. Но строгие сейсмологические данные, по понятным причинам, отсутствуют, так что многого об этом мы до сих пор не знаем.

Чтобы лучше понять свойства ядра Меркурия, ученые исследовали поведение смеси железа с серой в условиях высоких температур и давления. Образец, подвергнутый определенным условиям, быстро охлаждали, сохраняя его микроскопическую структуру, и затем подвергали анализу. Таким путем ученые показали, что по мере того, как расплавленная смесь ближе к поверхности планеты охлаждается, атомы железа конденсируются в кубические «снежинки», снова падающие по направлению к центру планеты. В то время, как эти частицы опускаются, более легкие частицы, богатые серой, «поднимаются» ближе к поверхности. Эта конвекция создает энергию, которая и порождает слабое магнитное поле планеты.

Мы уже рассказывали, что именно Меркурий – вовсе не самая дальняя от нас планета – является самой малоизученной в Солнечной системе. Каждое исследование его сопряжено с колоссальными сложностями – читайте о некоторых из них: «Горячая штучка», «Тройной сюрприз», «Паук на Меркурии».