Pada akhir Oktober, misi BepiColombo Badan Antariksa Eropa menuju Merkurius, planet yang paling sedikit dieksplorasi di tata surya. Struktur abnormal benda langit ini menimbulkan banyak hipotesis tentang asal-usulnya. Gletser yang tersembunyi di kawah memberi harapan untuk ditemukannya jejak kehidupan. Misteri apa yang ingin diungkapkan oleh para ilmuwan Merkurius.
Planet yang terlupakan
Ketika pada tahun 1975 pesawat ruang angkasa pertama Mariner-10 yang dikirim ke Merkurius mengirimkan gambar ke Bumi, para ilmuwan melihat permukaan "bulan" yang sudah dikenal, dihiasi dengan kawah. Karena itu, minat pada planet mati untuk waktu yang lama.
Astronomi terestrial juga tidak menyukai Merkurius. Karena kedekatannya dengan Matahari, sulit untuk memeriksa detail permukaannya. Teleskop Orbital Hubble tidak boleh diarahkan ke sana - sinar matahari dapat merusak optik.
Dilewati oleh Merkurius dan observasi langsung. Hanya dua probe diluncurkan ke sana, ke Mars - beberapa lusin. Ekspedisi terakhir berakhir pada 2015 dengan jatuhnya pesawat ruang angkasa Messenger di permukaan planet setelah dua tahun bekerja di orbitnya.
Melalui manuver - ke Merkurius
Video promosi:
Tidak ada teknologi di Bumi yang dapat mengirimkan peralatan ke planet ini secara langsung - ia pasti akan jatuh ke dalam corong gravitasi yang diciptakan oleh gaya gravitasi Matahari. Untuk menghindari hal ini, Anda perlu memperbaiki lintasan dan memperlambat karena manuver gravitasi - mendekati planet. Karena itu, perjalanan menuju Merkurius memakan waktu beberapa tahun. Sebagai perbandingan: ke Mars - beberapa bulan.
Misi Bepi Colombo akan melakukan bantuan gravitasi pertama di dekat Bumi pada April 2020. Kemudian - dua manuver di dekat Venus dan enam di Merkurius. Tujuh tahun kemudian, pada Desember 2025, probe akan mengambil posisi yang dihitung di orbit planet, di mana ia akan beroperasi selama sekitar satu tahun.
"Bepi Colombo" terdiri dari dua perangkat yang dikembangkan oleh ilmuwan Eropa dan Jepang. Mereka membawa serta berbagai peralatan untuk mempelajari planet ini dari jarak jauh. Tiga spektrometer dibuat di Institut Penelitian Luar Angkasa Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia - MGNS, PHEBUS dan MSASI. Mereka akan memperoleh data tentang komposisi permukaan planet, selubung gasnya, dan keberadaan ionosfer.
Setetes besi di dalamnya
Merkuri telah dipelajari selama berabad-abad dan bahkan sebelum munculnya astronomi modern, parameternya telah dihitung dengan cukup akurat. Namun, tidak mungkin menjelaskan gerakan anomali planet mengelilingi Matahari dari sudut pandang mekanika klasik. Baru pada awal abad ke-20 hal ini dilakukan dengan menggunakan teori relativitas, dengan mempertimbangkan distorsi ruang-waktu di dekat bintang.
Pergerakan Merkurius berfungsi sebagai bukti hipotesis perluasan tata surya karena fakta bahwa bintang kehilangan materi. Ini dibuktikan dengan analisis data misi Messenger.
Fakta bahwa Merkurius berbeda dari Bulan, para astronom bahkan menduga setelah lewatnya "Mariner 10" melewatinya. Mempelajari penyimpangan lintasan alat di medan gravitasi planet, para ilmuwan menyimpulkan bahwa kepadatannya tinggi. Medan magnet yang terlihat juga memalukan. Mars dan Venus tidak memilikinya.
Fakta ini menunjukkan bahwa ada banyak zat besi di dalam Merkurius, kemungkinan cair. Foto-foto permukaan, sebaliknya, berbicara tentang beberapa zat ringan seperti silikat. Tidak ada oksida besi seperti yang ada di Bumi.
Timbul pertanyaan: mengapa, dalam empat miliar tahun, inti logam dari sebuah planet kecil, yang lebih mirip dengan satelit seseorang, tidak membeku?
Analisis data Messenger menunjukkan bahwa ada peningkatan kandungan sulfur di permukaan Merkurius. Mungkin elemen ini ada di inti dan mencegahnya mengeras. Diasumsikan bahwa cairan tersebut hanyalah lapisan terluar dari inti, sekitar 90 kilometer, tetapi di dalamnya padat. Ia dipisahkan dari kerak Mercuria oleh empat ratus kilometer mineral silikat yang membentuk mantel kristal padat.
Seluruh inti besi menempati 83 persen radius planet. Para ilmuwan setuju bahwa ini adalah alasan resonansi spin-orbital 3: 2 yang tidak memiliki analog di tata surya - untuk dua putaran mengelilingi matahari, planet ini memutar porosnya tiga kali.
Perjalanan Merkurius melintasi cakram surya pada 9 Mei 2016.
Dari mana asalnya es itu?
Merkurius secara aktif dibombardir oleh meteorit. Dengan tidak adanya atmosfer, angin dan hujan, relief tetap utuh. Kawah terbesar - Caloris - dengan diameter 1.300 kilometer, terbentuk sekitar tiga setengah miliar tahun lalu dan masih terlihat jelas.
Pukulan yang membentuk Caloris begitu kuat sehingga meninggalkan bekas di sisi berlawanan dari planet ini. Magma cair membanjiri wilayah yang luas.
Terlepas dari kawah, lanskap planet ini cukup datar. Ini terbentuk terutama oleh lava yang meletus, yang berbicara tentang masa muda geologis Merkurius yang bergolak. Lava membentuk kerak silikat tipis, yang meledak karena mengeringnya planet ini, dan retakan muncul di permukaan sepanjang ratusan kilometer - parut.
Kemiringan sumbu rotasi planet sedemikian rupa sehingga bagian dalam kawah di wilayah kutub utara tidak pernah diterangi oleh matahari. Dalam gambar, area ini terlihat sangat cerah, yang memberi alasan bagi para ilmuwan untuk mencurigai adanya es di sana.
Jika itu air es, maka komet bisa membawanya. Ada versi bahwa ini adalah air primer, yang tersisa dari saat pembentukan planet-planet dari proto-cloud tata surya. Tapi kenapa tidak menguap sejauh ini?
Para ilmuwan masih cenderung pada versi bahwa es dikaitkan dengan penguapan dari interior planet. Lapisan regolith di atas tidak memungkinkan pengeringan cepat (sublimasi) es.
Kawah Caloris, atau Lautan Panas, - salah satu bentang alam kejut terbesar di planet ini.
Awan natrium
Jika Merkurius pernah memiliki atmosfer yang sempurna, maka Matahari sudah lama membunuhnya. Tanpanya, planet ini dapat mengalami perubahan suhu yang tajam: dari minus 190 derajat Celcius menjadi plus 430.
Merkurius dikelilingi oleh cangkang gas yang sangat dijernihkan - eksosfer elemen yang terlempar dari permukaan oleh hujan matahari dan meteorit. Ini adalah atom helium, oksigen, hidrogen, aluminium, magnesium, besi, elemen ringan.
Atom natrium dari waktu ke waktu membentuk awan di eksosfer, hidup selama beberapa hari. Serangan meteorit tidak dapat menjelaskan sifatnya. Kemudian awan natrium akan diamati dengan probabilitas yang sama di seluruh permukaan, tetapi tidak demikian.
Misalnya, puncak konsentrasi natrium ditemukan pada Juli 2008 dengan teleskop THEMIS di Kepulauan Canary. Emisi terjadi di garis lintang tengah hanya di belahan bumi selatan dan utara.
Menurut satu versi, atom natrium terlempar dari permukaan oleh angin proton. Ada kemungkinan bahwa itu terakumulasi di sisi malam planet, menciptakan semacam waduk. Saat fajar, natrium dilepaskan dan naik.
Pukulan, pukulan lain
Ada lusinan hipotesis tentang asal muasal Merkurius. Masih tidak mungkin untuk mengurangi jumlah mereka karena kurangnya informasi. Menurut salah satu versi, proto-Mercury, yang pada awal keberadaannya berukuran dua kali ukuran planet saat ini, bertabrakan dengan benda yang lebih kecil. Simulasi komputer menunjukkan bahwa inti besi dapat terbentuk sebagai akibat benturan. Bencana tersebut menyebabkan pelepasan energi panas, pemisahan mantel planet, penguapan unsur-unsur yang mudah menguap dan ringan. Atau, dalam tabrakan, proto-Merkurius bisa menjadi benda kecil, dan yang besar adalah proto-Venus.
Menurut asumsi lain, Matahari awalnya sangat panas sehingga menguapkan mantel Merkurius muda, hanya menyisakan inti besi.
Yang paling dikonfirmasi adalah hipotesis bahwa proto-cloud gas dan debu, tempat dasar-dasar planet tata surya menjadi dewasa, ternyata heterogen. Untuk alasan yang tidak diketahui, bagian dari zat yang dekat dengan Matahari diperkaya dengan besi, dan dengan demikian terbentuklah Merkurius. Mekanisme serupa ditunjukkan oleh informasi tentang exoplanet dari tipe "super-earth".
Kedua kendaraan Bepi Colombo itu sedang mengorbit. Penduduk bumi belum memiliki teknologi yang dapat mengirimkan penjelajah ke Merkurius dan mendarat di permukaannya. Namun demikian, para ilmuwan yakin bahwa misi tersebut akan menjelaskan banyak misteri planet dan evolusi tata surya.
Dua perangkat “ Bepi Colombo ” mendekati Merkurius.
Tatiana Pichugina
