عطارد مذهل. نظريات أصل الجار السماوي

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

في أواخر تشرين الأول (أكتوبر) ، توجهت بعثة BepiColombo التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية إلى كوكب عطارد ، الكوكب الأقل استكشافًا في النظام الشمسي. أدى التركيب غير الطبيعي لهذا الجسم السماوي إلى ظهور العديد من الفرضيات حول الأصل. تعطي الأنهار الجليدية المخبأة في الحفر الأمل في اكتشاف آثار الحياة. ما هي ألغاز عطارد التي يأمل العلماء في كشفها؟

كوكب منسي

عندما أرسلت أول مركبة فضائية من طراز Mariner 10 إلى كوكب عطارد صورًا إلى الأرض في عام 1975 ، رأى العلماء سطح "القمر" المألوف المليء بالفوهات. لهذا السبب ، تلاشى الاهتمام بالكوكب لفترة طويلة.

علم الفلك الأرضي أيضًا لا يحبذ عطارد. بسبب قرب الشمس ، من الصعب فحص تفاصيل السطح. يجب ألا يستهدف تلسكوب هابل المداري - ضوء الشمس يمكن أن يتلف البصريات.

تجاوزه عطارد والمراقبة المباشرة. تم إطلاق مسبارين فقط إليها ، إلى المريخ - عدة عشرات. انتهت الرحلة الاستكشافية الأخيرة في عام 2015 بسقوط مركبة ماسنجر الفضائية على سطح الكوكب بعد عامين من العمل في مداره.

من خلال المناورات - إلى عطارد

لا توجد تقنية على الأرض لإرسال جهاز إلى هذا الكوكب مباشرة - سوف يسقط حتماً في قمع الجاذبية الذي أنشأته قوة الجاذبية للشمس. لتجنب ذلك ، تحتاج إلى تصحيح المسار والإبطاء بسبب مناورات الجاذبية - الاقتراب من الكواكب. لهذا السبب ، تستغرق الرحلة إلى عطارد عدة سنوات. للمقارنة: بالمريخ - عدة أشهر.

ستجري مهمة بيبي كولومبو أول مساعدة للجاذبية بالقرب من الأرض في أبريل 2020. ثم - مناورتان بالقرب من كوكب الزهرة وستة في عطارد. بعد سبع سنوات ، في ديسمبر 2025 ، سيأخذ المسبار موقعه المحسوب في مدار الكوكب ، حيث سيعمل لمدة عام تقريبًا.

يتكون "بيبي كولومبو" من جهازين طورهما علماء أوروبيون ويابانيون. يحملون معهم مجموعة متنوعة من المعدات لدراسة الكوكب عن بعد. تم إنشاء ثلاثة مقاييس طيفية في معهد أبحاث الفضاء التابع لأكاديمية العلوم الروسية - MGNS و PHEBUS و MSASI. سيحصلون على بيانات عن تكوين سطح الكوكب ، وغلافه الغازي ، ووجود طبقة الأيونوسفير.

قطرة من الحديد بالداخل

تمت دراسة عطارد لعدة قرون وحتى قبل ظهور علم الفلك الحديث ، تم حساب معاييره بدقة تامة. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن تفسير الحركة الشاذة للكوكب حول الشمس من وجهة نظر الميكانيكا الكلاسيكية. فقط في بداية القرن العشرين تم ذلك بمساعدة نظرية النسبية ، مع مراعاة تشوه الزمكان بالقرب من النجم.

كانت حركة عطارد بمثابة دليل على فرضية توسع النظام الشمسي بسبب حقيقة أن النجم يفقد المادة. يتضح هذا من خلال تحليل بيانات مهمة Messenger.

حقيقة أن عطارد يختلف عن القمر ، شك علماء الفلك حتى بعد مرور "مارينر 10" بعده. بدراسة انحراف مسار الجهاز في مجال الجاذبية للكوكب ، استنتج العلماء أن كثافته عالية. كان المجال المغناطيسي الملحوظ محرجًا أيضًا. المريخ والزهرة لا تملكها.

تشير هذه الحقائق إلى وجود الكثير من الحديد داخل عطارد ، وربما سائلًا. على العكس من ذلك ، تحدثت صور السطح عن بعض المواد الخفيفة مثل السيليكات. لا توجد أكاسيد الحديد مثل الموجودة على الأرض.

نشأ السؤال: لماذا لم يتجمد اللب المعدني لكوكب صغير ، أكثر شبهاً بقمر صناعي لشخص ما ، خلال أربعة مليارات سنة؟

أظهر تحليل بيانات Messenger أن هناك زيادة في محتوى الكبريت على سطح عطارد. ربما يكون هذا العنصر موجودًا في اللب ولا يسمح له بالتصلب. من المفترض أن السائل ما هو إلا الطبقة الخارجية من اللب ، حوالي 90 كيلومترًا ، ولكن بداخله يكون صلبًا. يتم فصله عن قشرة ميركوريان بأربعمائة كيلومتر من معادن السيليكات ، والتي تشكل عباءة بلورية صلبة.

يشغل اللب الحديدي بأكمله 83٪ من نصف قطر الكوكب.يتفق العلماء على أن هذا هو سبب الرنين المداري 3: 2 الذي ليس له نظائر في النظام الشمسي - في دورتين حول الشمس ، يدور الكوكب حول محوره ثلاث مرات.

من أين يأتي الجليد؟

يتم قصف عطارد بنشاط بواسطة النيازك. في غياب الغلاف الجوي والرياح والأمطار ، تظل التضاريس سليمة. تشكلت أكبر فوهة - كالوريس - بقطر 1300 كيلومتر منذ حوالي ثلاثة مليارات ونصف المليار سنة ولا تزال مرئية بوضوح.

كانت الضربة التي شكلت كالوريس قوية جدًا لدرجة أنها تركت علامات على الجانب الآخر من الكوكب. غمرت الصهارة المنصهرة مناطق شاسعة.

على الرغم من الحفر ، فإن المناظر الطبيعية للكوكب مسطحة إلى حد ما. يتكون بشكل رئيسي من الحمم البركانية ، والتي تتحدث عن الشباب الجيولوجي المضطرب لعطارد. تشكل الحمم قشرة رقيقة من السيليكات ، تنفجر بسبب جفاف الكوكب ، وتظهر شقوق على السطح بطول مئات الكيلومترات - شقوق.

يميل محور دوران الكوكب إلى درجة أن الفوهات في المنطقة القطبية الشمالية لا تضيء أبدًا بالشمس. في الصور ، تبدو هذه المناطق مشرقة بشكل غير عادي ، مما يعطي سببًا للعلماء للاشتباه في وجود الجليد هناك.

إذا كان جليدًا مائيًا ، فيمكن للمذنبات أن تحمله. هناك نسخة أن هذه هي المياه الأولية ، والتي بقيت من وقت تكوين الكواكب من السحابة الأولية للنظام الشمسي. لكن لماذا لم يتبخر حتى الآن؟

لا يزال العلماء يميلون إلى النسخة القائلة بأن الجليد مرتبط بالتبخر من أحشاء الكوكب. تمنع طبقة الثرى الموجودة في الأعلى التجفيف السريع (التسامي) للثلج.

سحب الصوديوم

إذا كان كوكب عطارد يتمتع بجو كامل ، فإن الشمس قتلته منذ فترة طويلة. بدونها ، يتعرض الكوكب لتغيرات حادة في درجات الحرارة: من 190 درجة مئوية تحت الصفر إلى 430 زائد.

الزئبق محاط بغلاف غاز متخلخ للغاية - غلاف خارجي من العناصر خرجت من السطح بفعل الدش الشمسي والنيازك. هذه هي ذرات الهيليوم والأكسجين والهيدروجين والألمنيوم والمغنيسيوم والحديد والعناصر الخفيفة.

تشكل ذرات الصوديوم من وقت لآخر غيومًا في الغلاف الخارجي ، تعيش لعدة أيام. ضربات النيزك لا يمكن أن تفسر طبيعتها. ثم تُلاحظ سحب الصوديوم باحتمالية متساوية على السطح بأكمله ، لكن هذا ليس هو الحال.

على سبيل المثال ، تم العثور على ذروة تركيز الصوديوم في يوليو 2008 باستخدام تلسكوب THEMIS في جزر الكناري. حدثت الانبعاثات في خطوط العرض الوسطى فقط في نصف الكرة الجنوبي والشمالي.

وفقًا لإحدى النسخ ، يتم إخراج ذرات الصوديوم من السطح بواسطة رياح بروتون. من الممكن أن يتراكم على الجانب الليلي من الكوكب ، مما يخلق نوعًا من الخزان. عند الفجر ، يتم إطلاق الصوديوم ويرتفع.

ضربة ، ضربة أخرى

هناك العشرات من الفرضيات حول أصل عطارد. ليس من الممكن بعد تقليل عددهم بسبب نقص المعلومات. وفقًا لإصدار واحد ، اصطدم بروتو عطارد ، الذي كان في بداية وجوده ضعف حجم الكوكب الحالي ، بجسم أصغر. تظهر المحاكاة الحاسوبية أن لبًا حديديًا يمكن أن يكون قد تشكل نتيجة للتأثير. أدت الكارثة إلى إطلاق الطاقة الحرارية ، وانفصال غلاف الكوكب ، وتبخر العناصر المتطايرة والخفيفة. بدلاً من ذلك ، في حالة حدوث تصادم ، يمكن أن يكون بروتو عطارد جسمًا صغيرًا ، والجسم الكبير هو كوكب الزهرة الأولي.

وفقًا لافتراض آخر ، كانت الشمس في البداية شديدة الحرارة لدرجة أنها تبخرت عباءة عطارد الشاب ، ولم يتبق سوى قلب حديدي.

الأكثر تأكيدًا هو الفرضية القائلة بأن السحابة الأولية للغاز والغبار ، والتي نضجت فيها أساسيات كواكب النظام الشمسي ، تبين أنها غير متجانسة. لأسباب غير معروفة ، تم إثراء جزء المادة القريب من الشمس بالحديد ، وبالتالي تشكل عطارد. آلية مماثلة يشار إليها من خلال المعلومات حول الكواكب الخارجية من النوع "الأرض الفائقة".

كلا القمرين الصناعيين Bepi Colombo يدوران في المدار. لا يمتلك أبناء الأرض بعد التكنولوجيا اللازمة لإيصال مركبة متجولة إلى كوكب عطارد والهبوط على سطحه.ومع ذلك ، فإن العلماء واثقون من أن المهمة ستلقي الضوء على العديد من ألغاز الكوكب وتطور النظام الشمسي.