|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Merkurijaus baisioji tragedija
Merkurijus laikomas vienu paslaptingiausių dangaus kūnų, apie kurį žinoma gana mažai. Pirmą jo paviršiaus žemėlapį pavyko sudaryti tik 2009 m. po Mariner (1974-75 triskart apskridęs šią planetą priartėdamas iki 327 km ir padaręs apie 2700 juodai-baltų nuotraukų) ir Messenger misijų. Nors stebimas jis jau labai ilgai. Tiesa, Hubble teleskopas nebuvo į jį nukreiptas didelė rizika, kad jo objektyvą pažeis Saulės vėjo dalelės. Anksčiausia jis pasirodo Babilono astrologinėse Mul.Apin lentelėse (apie 1000 m. pr.m.e.). Šumerai ją vadino šokčiojančia planeta; graikai ją siejo su Apolonu (rytais) ir Hermiu (vakarais); senovės kinai vadino ryto žvaigžde. Jo trajektorija aplink Saulę laikoma anomalia. Dar 1859 m. prancūzas U. Leverjė pranešė apie lėtą Merkurijaus precesiją, kurios neįmanoma pilnai paaiškinti kitų kūnų poveikiu remiantis klasikine Niutono mechanika. Buvo iškelta daug hipotezių, ir tik bendroji reliatyvumo teorija padėjo įveikti neatitikimus. 
Ją, iki šiol neatvėsusią, išvydo NASA zondas Messenger. Merkurijus ilgą laiką liko mažai tyrinėta planeta jis per arti Saulės, kad galima būtų ramiai stebėti iš Žemės, o dangaus mechanikos dėsniai trukdo tirti kosminiais aparatais. Juos reikia ne greitinti, o stabdyti atliekant daug sudėtingų manevravimų. Merkurijus - mažiausia Saulės sistemos planeta (18 k. mažesnė už Žemę), esanti arčiausia Saulės, apie kurią apskrieja per 88 Žemės paras. Planeta sudaryta beveik vien iš mineralų ir uolienų, kokių esama ir Žemėje. Jame esantis kalcis Merkurijui suteikia violetinį atspalvį. Merkurijus ryškiausias auštant, mat būtent šia kryptimi jis juda per tarpplanetines dulkes. Pirmuoju į Merkurijų pasiųstu zondu 1973-iais tapo amerikiečių Mariner-10, triskart praskridęs pro šią planetą, sudaręs 40% jo paviršiaus žemėlapį ir išmatavęs labai išretėjusios atmosferos parametrus. Duomenų papildymui NASA pasiuntė Messenger vienerių metų trukmės misiją. Jis 2011 m. kovo 18 d. perėjo į 200-15200 km aukščio orbitą aplink Merkurijų. Tokia ištęsta orbita leido tiksliai išmatuoti planetos gravitacines ypatybes šiaurinėse platumose. Aparato padėtį kruopščiai matavo antžeminės tolimojo ryšio stotys. Gauti duomenys leido geriau suprasti vidinę Merkurijaus sandarą. Ir pagrindiniu siurprizu tapo branduolio sandaros ypatybės. Visų pirma, planetos branduolys pasirodė esąs gerokai didesnis nei manyta ir užima
85% Merkurijaus spindulio. Merkurijus, kaip ir kitos planetos, pradžioje buvo karštesnis nei dabar. Jis vėsta, tad planeta pamažu traukiasi o tai jo
branduoliui daro didesnę įtaką nei kitų planetų atveju. Dar 1974 m., pirmosiose Mariner 10 Merkurijaus paviršiaus nuotraukose, mokslininkai pastebėjo
ilgas raukšles, besidriekiančias šimtus kilometrų. Greičiausiai tai dėl sprūdžių išraiška, kai besitraukiančios planetos
pluta sutrūkinėjo ir vienos jos dalys lindo po kitomis. Pagal jų šlaitų aukštį paskaičiuota, kad Merkurijaus spindulys nuo susiformavimo laikų
sumažėjo apie 7 km. Tik neaišku, kada tai vyko. Sprūdžių šlaitų amžių įvertinti galima pagal kraterius: jei šlaitas kerta kraterį ir
krateris atrodo sutrauktas statmena šlaitui kryptimi, tai reiškia, kad krateris senesnis už sprūdį, o jei krateris atrodo nepaveiktas,
taigi, jis už sprūdį jaunesnis. Bet dauguma kraterių yra kelių milijardų metų amžiaus, tad nustatyti, ar šlaitai keitėsi vėlesniais laikais, nėra lengva.
O Merkurijaus pluta labai plona, vidutiniškai 50 km storio: storiausia prie pusiaujo (50-80 km) ir
plonėja link ašigalių (20-40 km). Ir buvo manyta, kad dėl mažo dydžio, Merkurijus turėjo seniai atvėsti ir jo
branduolys sustingti. Gravitaciniai duomenys parodė, kad Merkurijus turi kietą apvalkalą iš silikatų ir mantiją,
gaubiančią kietą išorinį branduolio sluoksnį iš geležies sulfido. Po juo randasi skystas sluoksnis ir, galbūt,
centre randasi kietas branduolys. Tokios daugiasluoksnės branduolio struktūros nustatymas gali padėti
suprasti magnetinio planetos lauko susidarymą ir planetos vėsimo istoriją. Kartu sugebėta nustatyti ir
Merkurijaus inercijos momentą masės analogą sukantis. Pradžioje Merkurijaus atmosfera buvo iš vandenilio ir helio, tačiau silpna gravitacija ir magnetinio lauko nebuvimas neleido jai išsilaikyti, tad beliko tik ekzosfera, plonas retas sluoksnis. Bet, matyt, pradžioje dalis dujų poliuose nusėdo šešėliuotose vietose virsdamos ledu. O garuojantis natris sukuria įdomiausią Merkurijaus reiškinį uodegą lyg kometos, nusitęsiančią iki 24 mln. km į pusę nuo Saulės. Dar viena Merkurijaus mįslė susijusi su jo poliais. Tad vienu tikslų buvo keistų šviesių darinių poliarinėse srityse, kurie 1991 m. buvo pastebėti Aresibo radioteleskopu, tyrinėjimai. Jie labai priminė signalus, gautus iš Marso kepurių. Tikėtasi, kad ten gali būti vandens ledo atsargos, esančios nuolat aptemdytose srityse. Kiti variantai sieros dariniai arba ten esančių silikatų savybių dėka. Tačiau tie dariniai sudaro tik dalį Messenger neutroninio spektrometro apžvalgos lauko, todėl gautus duomenis interpretuoti reikia atsargiai. Vis tik jie neprieštarauja dėl ten esančio vandens ledo vis tik kai kurie tokie dariniai yra pernelyg šiltose kraterių vietose, kur vandens ledas turėtų ištirpti. O rentgeno spektrometras parodė, kad bazaltinės uolienos sudėtimi panašios į kitų planetų uolienas. Ir tikrai, jau savo misijos pabaigoje, Messenger aptiko didelius kiekius vandens ledo (nepaisant to, kad dieną ten temperatūra
pakyla iki 430o, poliuose esančių kraterių šešėliuoti šlaitai padengti ledu). Spėjami, kad jo gali būti 100-1000 mlrd. t.
Ledo suoksnio storis nežinomas, ir mokslininkai ima 30 cm, tačiau jis gali būti 20 m. Tikriausiai viršutinis
10-20 cm sluoksnis stipriai užterštas, tačiau po juo glūdi visai grynas ledas. Gaila, kad Messenger nebuvo priartėjęs prie polių.
Kitas misijos pasiekimas buvo detalus planetos reljefo sudarymas. Zondas apie 4,3 mln. kartų lazeriu zondavo atstumą iki paviršiaus. Pasirodė, kad Merkurijos aukščių skirtumas gerokai mažesnis nei Marse ar Mėnulyje. O įdomiausia plati žemuma šiaurės pusrutulyje, kurioje yra buvusios vulkaninės veiklos pėdsakų. Ji apie 2 km žemiau aplinkinės teritorijos. O centrinėse platumose dėmesį patraukė milžiniškas smūgio išmuštas mylios aukščio kalnais apsuptas Kaloris baseinas, kurio skersmuo 1550 km matyt susidūrimo su kitu dangaus kūnu palikimas. Baseino viduje kai kurios lygumos sudaro apvalius ratilus, o jo centras iškilęs net virš jo kraštų. Stebino Merkurijaus paviršiuje esantys kažkokie keisti įdubimai, skylės, kurios tarsi iškirstos jame. Jos randasi didelių meteoritinių kraterių viduje ir jų plotis nuo kelių šimtų metrų iki kelių kilometrų. Jų kilmė nėra aiški. Nuotraukose jos neįprastai ryškiai švyti. Astronomas Blevetas mano, kad jos susidarė dujoms besiveržiant iš planetos gelmių; gal tebevyksta vulkaniniai procesai? Spėjami, kad tie dariniai susidarė gana neseniai. Anot mokslininkų, gali būti, kad uolienose yra gausu lengvai išgaruojančių medžiagų (pvz., sieros). Tačiau Merkurijus susiformavo iš tankiausios ir labiausiai įkaitusios planetinio disko medžiagos, tad lengvesni elementai (pvz., siera) neturėjo čia užsilaikyti. Tad lengvųjų junginių ir elementų (vandens, anglies dioksido, natrio) buvimas Merkurijų daro keista planeta. Merkurijus iškrenta iš Saulės sistemos planetų ir tankio požiūriu, šiuo tik nežymiai nusileisdamas Žemei. O juk jo spindulys daugiau kaip 2 kartus mažesnis už Žemės! O juk Žemės tipo planetų tankis priklauso nuo masės: jos susispaudė veikiamos savo svorio jėgos. O Merkurijuje ji 3 kartus mažesnė nei Žemėje. Tai kodėl jis toks išskirtinis? Astronomai turi tris hipotezes. Pirma teigia, kad prieš 4,5 mlrd. m. protoplanetinio ūko dalyje prie Saulės kilo stiprus dujų srautas, arčiau Saulės atnešęs daug metalo dalelių, tad Merkurijus pradžioje metalų turėjo daugiau nei kitos planetos. Pagal šią versiją Merkurijaus pluta neturėtų skirtis nuo kitų Žemės tipo planetų plutų ji tik gerokai plonesnė. Pagal kitą hipotezę, baisioje pekloje Merkurijaus paviršiuje (kai temperatūra siekė 2500-3500o) dalis plutos per milijardus metų išgaravo, todėl joje turėtų būti gerokai mažiau lengvai besilydančių elementų, tokių kaip natris ir kalis. Taip pat gali būti, kad dalį plutos nupūtė Saulės vėjas (juk ir Žemėja vėjas nutrina ištisus kalnus). Trečia hipotezė laiko, kad su juo susidūrė kažkoks stambus kūnas, nukirtęs didelę dalį plutos ir mantijos. Tada viršutiniuose jo sluoksniuose turėtų būti mažai aliuminio ir kalcio. Taigi, išsiaiškinę Merkurijaus cheminę sudėtį, tikriausiai įminsim ir jo kilmės klausimą. Yra ir daugiau planetos susidarymo modelių. Pvz., kai Jupiteris, Saturnas ir Neptūnas artėjo ir tolo nuo Saulės, jų gravitacija veikė kaip sniego valytuvas, medžiagą išmėtydamas po Saulės sistemą. Pagal Didžiojo overštago teoriją Jupiteris apiplėšė Marsą, atimdamas planetarines medžiagas, ir pastumdamas jį link vidinės Saulės dalies. O migruodamas, jis taip pat pasiuntė daug vandens turinčių asteroidų arčiau Saulės. Tai paaiškintų mažą Marso dydį, asteroidų žiedo struktūrą, o taip pat ... lengvuosius elementus Merkurijuje. Dar kitas modelis laiko, kad pats Merkurijus susidarė toliau nuo Saulės, o vėliau buvo perkeltas į dabartinę orbitą. Pasiekimai tokie įdomūs, kad NASA nusprendė Messenger misiją pratęsti dar metams. Galiausiai savo misiją jis baigė 2015 m. balandžio 30 d. trenkdamasis į Merkurijaus paviršių. Trečiąkart į Merkurijų Reikšmingu 2018 m. įvykiu (žr. 2019-ųjų kosminė takoskyra) astronautikoje tapo ESA ir Japonijos misija BepiColombo. Merkurijus būtų pasiekiamas 2025 m. ir į Merkurijaus orbitą bus išvesti du aparatai: Mercury Planetary Orbiter (žemesnėje orbitoje) ir Mercury Magnetospheric Orbiter (Saulės vėjo ir magnetinio lauko sąveikos tyrimams). Misija pavadinta italo Dž. Bepi Kolombo, pasiūliusio optimizuotą skrydžio link Merkurijaus trajektoriją. Jis gana sudėtingas dėl Saulės artumo ir didelių Žemės ir Merkurijaus kampinių greičių skirtumo. Taigi pradžioje reikia greitėti, o vėliau stabdyti, kas labai neekonomiška degalų požiūriu. Beje, zondas naudoja ir joninį variklį. O Venera bus aplankoma net dukart 2020 m. ir tada dar po metų. Pirmojo praskridimo metu prie Veneros bus priartėta iki 2000 km. Dvi savaitės po starto įsijungė skenuojantis įrenginys, panašus į milžinišką sugipsuotą lėtai besisukančią ranką, veiksiantis apskrendant Venerą, o vėliau prie Merkurijaus. Tyrinėtojai iš Lotaringijos un-to (Prancūzija) mano, kad šį tą aptiko. Žemėje turime apie 70 tūkst. meteoritų pavyzdžių, kuriuose vis tik nėra jų iš vidinių Saulės sistemos planetų (Veneros, Merkurijaus) manoma todėl, kad jos labiau veikiamos Saulės gravitacijos ir meteoritai tiesiog negali toliau išsiveržti. Vis tik sudomino aubritais (priskiriamų achondritams) vadinami meteoritai, kuriems pavadinimas buvo suteiktas pagal nedidelį meteoritą Aubra, nukritusį 1836 m. netoli Niono Prancūzijoje. Jie buvo siejami su E tipo asteroidais iš asteroidų žiedo. Tačiau K. Kartje iškėlė naują idėją. Kai stambus kosminis kūnas trenkėsi į Merkurijų, dalis atplėštos jo medžiagos galėjo atskrieti iki dabartinio asteroidų žiedo ir iš jos per milijardus metų susiformuoti E tipo asteroidai. Maži nikelio ir kobalto, būdingi aubritams, kiekiai atitinka tikėtiną buvusios Merkurijaus mantijos sudėtį. O tai reikštų, kad Žemėje turime Merkurijaus (tik gerokai senesnių laikų) uolienų pavyzdžių!? Papildomai skaitykite:
|
