Главная | О сайте | Задачи | Проекты | Результаты | Диверсификация | Новости | Вопросы | История | Информация | Ссылки
Секция Совета РАН по космосу
Владислава Ананьева
АМС «Мессенджер» вышел на орбиту вокруг Меркурия 18 марта 2011 года, став первым искусственным спутником этой планеты. Его инструменты выполняют полный обзор геометрии Меркурия, его геофизики, геологической истории, атмосферы, магнитосферы и плазмы в его окрестностях.
Десятки тысяч снимков множества деталей на поверхности планеты – ранее виденных только при низком разрешении – сейчас доступны в отличном качестве. Измерения химического состава поверхности Меркурия являются ключевыми в понимании происхождения планеты и ее геологической истории. Топографические карты и карты магнитного поля позволяют понять динамические процессы в недрах Меркурия. Кроме того, теперь ученые знают, что потоки энергичных частиц в магнитосфере Меркурия являются продуктом взаимодействия магнитосферы Меркурия и солнечного ветра.
«Мессенджер прошел ряд важных вех за эту неделю, - сказал Син Соломон из Кембриджского института в Вашингтоне на пресс-конференции 16 июня 2011 года. – Мы первый раз прошли перигелий орбиты планеты в воскресенье (12 июня), завершили наш первый меркурианский год в понедельник (13 июня), и сделали нашу первую коррекцию орбиты в среду. Эти вехи обеспечивают важный контекст для продолжения праздника новых научных результатов, которые Мессенджер почти ежедневно посылает домой».
Поверхность показана с беспрецедентным качеством
Будучи частью большой программы по получению изображений, инструмент Mercury Dual Imaging System (MDIS) продолжает строить глобальную монохромную и стерео карты планеты с разрешением около 250 метров на пиксель, а также глобальную цветную карту с разрешением 1.2 км/пиксель. Эти основные карты обеспечат первый глобальный охват Меркурия при оптимальных условиях наблюдений.
Орбитальные снимки показывают обширные гладкие равнины около северного полюса Меркурия. Эти равнины были видны еще на снимках, сделанных во время пролетов Мессенджера и Маринера-10, но многие из этих территорий были тогда увидены при неблагоприятных условиях наблюдения.
Новые орбитальные снимки Мессенджера показали, что эти равнины, вероятно – области самых мощных вулканических выбросов на Меркурии толщиной до нескольких километров. Широкие пространства этих равнин говорят о том, что вулканизм сформировал значительную часть коры Меркурия и продолжался большую часть его истории, несмотря на общее сжатие планеты, которое должно было препятствовать вытеснению вулканического материала на поверхность.
Среди удивительных особенностей, обнаруженных на Меркурии во время пролетов, были яркие выбросы на стенках некоторых кратеров. Без снимков высокого разрешения, полученных с близкого расстояния, эти особенности так и остались бы загадкой. Новые снимки MDIS, сделанные с разрешением порядка 10 метров на пиксель, показали, что эти выбросы представляют собой скопления ям неправильной формы и различного размера (от сотен метров до нескольких километров), не имеющих резкого края. Эти ямы часто окружены диффузными гало из хорошо отражающих свет материалов, и они ассоциируются с центральными пиками и стенками кратеров.
«Внешний вид этих форм рельефа не похож ни на что из того, что мы видели прежде на Меркурии или Луне, - говорит Бретт Деневи, член рабочей группы Мессенджера. – Мы еще спорим об их происхождении, но они показывают относительно молодой возраст и демонстрируют большее количество летучих компонентов в коре Меркурия, чем ранее ожидалось».
Состав поверхности Меркурия
Рентгеновский спектрометр (XRS) – один из двух инструментов на Мессенджере, способных измерять распространенность множества ключевых элементов на Меркурии – сделал несколько важных открытий с начала выхода аппарата на орбиту. Измерение отношения содержаний магния/кремния, алюминия/кремния, кальция/кремния, охватившее большие области поверхности планеты, показало, что, в отличие от поверхности Луны, на поверхности Меркурия не преобладает полевой шпат.
Наблюдения, сделанные рентгеновским спектрометром, также показали заметное количество серы в меркурианской коре, подтверждая более ранние наблюдения с наземных телескопов о наличии там сульфидных минералов. Это открытие говорит о том, что вещество, из которого сформировался Меркурий, содержало меньшее количество кислорода, чем остальные планеты земной группы. Этот факт важен для понимания природы вулканизма на Меркурии.
Гамма и нейтронный спектрометр на Мессенджере зафиксировал распад радиоактивных изотопов калия и тория и позволил определить общее содержание этих элементов. «Содержание калия исключило некоторые выдвинутые ранее теории состава и происхождения Меркурия, - сказал Ларри Ниттлер. – Кроме того, измеренное отношение калия к торию подобно этому же отношению для всех планет земной группы, что говорит о том, что Меркурий не потерял большую часть летучих, в противоположность некоторым идеям о его происхождении».
Топографические карты Меркурия и его магнитное поле
Лазерный альтиметр на Мессенджере составлял топографическую карту северного полушария Меркурия. После более чем 2 миллионов замеров высот, форма планеты в большом масштабе и профили геологических особенностей были показаны с высокой детальностью. Зона вокруг северного полюса Меркурия, например, оказалась широкой областью пониженных высот, общий же диапазон топографических высот на планете превысил 9 километров.
Пару десятилетий назад наземные радарные наблюдения показали, что и на северном, и на южном полюсе Меркурия есть области, сильно отражающие и рассеиваюющие радиоволны. Эти околополярные включения совместимы с водяным льдом и, возможно, другими льдами, сохраняемыми в холодных, вечно затененных высокоширотных ударных кратерах. Альтиметр Мессенджера проверил эту идею, измерив глубину кратеров около северного полюса Меркурия. Согласно полученным данным, глубина кратеров, включающих в себя рассеивающие радиоволны включения, действительно такова, что эти включения находятся в вечной тени.
Геометрия собственного магнитного поля Меркурия поможет разобраться в теориях образования этого поля. Было обнаружено, что магнитный экватор, определенный как область, где направление магнитных силовых линий параллельно оси вращения планеты, находится севернее географического экватора. Если представить магнитное поле Меркурия как диполь, то центр этого диполя оказался смещенным на 0.2 радиуса Меркурия, или на 480 км, к северу от геометрического центра планеты. Динамо механизм в расплавленном металлическом внешнем ядре Меркурия, ответственный за генерацию внутреннего магнитного поля, имеет сильную асимметрию по линии север-юг.
В результате этой асимметрии геометрия магнитных силовых линий различна у северного и у южного полюсов. В частности, магнитная «полярная шапка» (область, где магнитные силовые линии не замкнуты и уходят в межпланетное пространство) гораздо больше у южного полюса, нежели у северного. Подобная ситуация приводит к тому, что область вокруг южного полюса гораздо больше облучается заряженными частицами, ускоренными в результате взаимодействия магнитосферы с солнечным ветром. Воздействие тех заряженных частиц на поверхность Меркурия способствует как генерации эфемерной атмосферы планеты, так и к “космическому выветриванию” поверхностных пород. Оба процесса должны отличаться асимметрией между севером и югом из-за различной конфигурации магнитного поля на двух полюсах.
Источник: http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=174
(назван по имени английского математика, физика, астронома Исаака Ньютона - I. Newton 1643-1727) Важнейший для понимания процессов во Вселенной закон формулируется следующим образом... [далее]
Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько
Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.