|
Расплавленное ядро Меркурия Радиолокационные исследования, проведенные группой ученых, объединившей астрономов из Корнельского университета (Cornell University, Ithaca. New York) и других научных учреждений США и РФ, позволили зарегистрировать вариации вращения Меркурия, подтверждающие догадки о том, что эта планета обладает расплавленным ядром. Исследования длились более пяти лет с применением трех инструментов: крупнейшего в мире полноповоротного радиотелескопа имени Роберта Берда (Robert С. Byrd Green Bank Telescope, West Virginia) диаметром 100 м, неподвижного 305-м сетчатого рефлектора в Аресибо (Пуэрто-Рико) и 70-м антенны Голдстоун (Goldstone Observatory, California).
В зависимости от консистенции недр планет гравитационное поле Солнца воздействует на них по-разному. Этот эффект можно сравнить с общеизвестным методом выявления сваренных вкрутую яиц. Слои вязкого белка внутри сырого яйца быстро затормозят его вращение, а яйцо, сваренное вкрутую, будет вращаться свободно. Похожий подход использован и для исследования "внутренностей" самой маленькой планеты. 
До сих пор считалось, что мантия Меркурия состоит из кремниевых минералов, окружающих ядро из тяжелого железа, а поскольку планеты небольших размеров остывают быстрее крупных, меркурианское ядро должно было затвердеть давным-давно. Единственный до сих пор побывавший в окрестностях Меркурия зонд Mariner 10, который был запущен в 1973 г. и совершил в 1974-75 гг. три пролета вблизи планеты, зафиксировал у нее наличие магнитного поля. Это поле оказалось на два порядка слабее земного, однако присутствие даже такой скромной магнитосферы у настолько малого небесного тела объяснить не смогли. Была высказана гипотеза о том, что обнаруженное поле является остаточным явлением, некоей "замороженной" намагниченностью горных пород меркурианской коры. Но было предложено и другое объяснение, заключающееся в возможности существования у Меркурия хотя бы частично расплавленного ядра. И вот теперь группа Жана-Люка Марго (Jean-Luc Margot) постаралась поставить точку в давнем споре. Для этого с помощью радиотелескопов фиксировались небольшие отклонения оси вращения Меркурия — продольные либрации, следствие слегка неравномерного влияния солнечной гравитации на разные области планеты из-за ее асимметричности. Разница в сигналах позволила установить характеристики вращения Меркурия с точностью до тысячной доли процента. Величина либрации оказалась вдвое большей, чем та, которую можно было ожидать для твердого тела, однако вполне соответствовала расчетам для тела с жидкими недрами, вращение которых не синхронно с вращением всей планеты. Результаты измерений опубликованы в журнале Science. Новая работа добавила аргументов в пользу теории, согласно которой Меркурий, как и Земля, генерирует собственное магнитное поле за счет конвекции жидкого электропроводящего металлического ядра, хотя и не объясняет, как именно он смог сохранить ядро расплавленным. У Марго на этот счет есть свое предположение: возможно, температура плавления металлов, составляющих недра планеты, могла понизиться благодаря примеси легких элементов (например, серы), "загрязнившей" железное ядро еще на стадии образования. Однако на том расстоянии от Солнца, где формировался Меркурий, жар от солнечных лучей столь велик, что сера может существовать лишь в газообразном виде, и это становится препятствием для включения ее в состав планеты. Впрочем, существует еще возможность более поздних столкновений прото-Меркурия с планетами, сформировавшимися на достаточно больших гелиоцентрических расстояниях и содержащими серу. Оригинальный источник: NASA |
