Sabine Stanley, Ph.D., a John Hopkins Egyetem

. A Merkúrnak meglepő módon globális mágneses tere is van, amely egy még furcsább fagyállónak nevezett jelenség miatt létezik.

A higany elég kicsi ahhoz, hogy hold lehessen. A Jupiter Ganymede és a Szaturnusz Titan holdja egyaránt nagyobb, mint a Merkúr. A Földdel összehasonlítva az egész Merkúr még kisebb is, mint a vasmag, amely a Föld középpontját alkotja. Bár a Merkúr kicsi, szokatlanul sűrű.

Ha kiszámítjuk a Merkúr átlagos sűrűségét úgy, hogy vesszük a tömegét és elosztjuk a térfogatával, akkor körülbelül 5430 kilogramm / köbméter sűrűséggel állunk elő. Bármely sűrűség abban a gömbparkban olyan bolygót sugall, amely többnyire kőzet és vas.

Ugyanezzel a számítással a Földre átlagosan kb. 5500 kilogramm / köbméter sűrűség jut. A vas sűrűbb, mint a kőzetek, ezért megkísérelheti azt a következtetést levonni, hogy a Föld valamivel nagyobb vasfrakcióval rendelkezik a Merkúrhoz képest.

De tartsd magad, itt jön be a trükkös rész. Látod, mivel a Föld 18-szor nagyobb, a belső térben lévő nyomások nagyobbak, és ezek a nagyobb nyomások a Föld belső területeit összenyomják , gyakorlatilag kevesebb mennyiséget vesz fel, mint ugyanazok az anyagok, mint egy kisebb bolygón.

Röviden: a sűrűséget nem csak az határozza meg, hogy miből készül egy anyag, hanem az is, hogy milyen nyomást tapasztal.

Tehát annak ellenére, hogy a Föld sűrűsége valamivel nagyobb, mint a Merkúré, ha az összes anyagot a Földön vesszük és tömörítenénk, akkor a Föld tömörítetlen sűrűsége köbméterenként 4200 kilogramm lenne. A Merkúr számára a sokkal kisebb belső nyomás tömörítése nem jelent akkora hatást. A higany tömörítetlen sűrűsége csak valamivel alacsonyabb lenne, köbméterenként körülbelül 5400 kilogramm.

Az a tény, hogy a Merkúr tömörítetlen sűrűsége sokkal nagyobb, mint a Föld, azt mondja nekünk, hogy a Merkúr belsejében sokkal nagyobb a vasrész. Valójában a Merkúrban van a Nap minden rendszerében lévő bolygók legnagyobb vasrésze. A Merkúr vasmagjának sugara körülbelül 1800 kilométer, ami a bolygó sugárának majdnem 75% -a. Térfogatban ez azt jelenti, hogy a higany több mint 50% vasmagot, míg a Föld csak 17% magot tartalmaz.

Tehát hogyan került a Merkúr ekkora maggal? Vagy más szavakkal: mi történt a Naprendszer történelmének elején, hogy egy ilyen nagy vasmaggal rendelkező bolygót eredményezzen? A vezető elmélet az, hogy a Merkúr valójában sokkal nagyobb volt, vastagabb sziklás palást vette körül a vasmagot. Ha igen, akkor biztos, hogy milliárdokkal ezelőtt, a Merkúr történelmének elején történt valami, hogy eltávolítsa a külső palástréteget és elhagyja a ma vasban gazdag bolygót.

Ez egy óriási ütéssel érhető el, amely pillantást vetett a bolygóra. Az éppen elsuhanó ütközésmérő a Merkúr néhány külső rétegével együtt megúszhatta a rendszert vagy a Napnak csapódhatott. Ez azt jelentené, hogy a Merkúr valóban egy sokkal nagyobb bolygó vasmag-maradványa.

Az ilyen magyarázatok néha kényelmetlenek a tudósok számára, mert úgy tűnik, hogy valóban különleges, ritka körülményeket javasoljon a Merkúr kialakulásához. Ha a Merkúr csak egy kicsit balra lett volna, akkor nem érte volna meg ez a tárgy, és nem látnánk a mai bolygót. Ettől valószínűtlen eseménynek tűnik. Bár igaz, hogy a nagy hatások valószínűtlenek, tudjuk, hogy a korai Naprendszerben történtek, mivel bizonyítékaink vannak a Naprendszer egészére kiterjedő nagy kráterekben.

Még az a tény is, hogy a Föld nagy a Hold, úgy érzik, hogy óriási hatást gyakorolt. Az ilyen ütközések naprendszerünk történetében korán nem voltak olyan ritkák vagy különlegesek, mint amilyennek a mai naprendszer szempontjából látszanak.

Ez az A Field Guide to Planets című videósorozat átirata. Nézze meg most, a The Great Courses Plus oldalon.

Van-e mágneses tere a Merkúrnak?

A Merkúr nagy, fémes magja egy másik meglepő felfedezésnek is otthont ad. Az 1970-es évek közepén az első Mercuryt meglátogató űrhajó, a Mariner 10 felfedezte, hogy a Merkúr globális méretű mágneses térrel rendelkezik. A Mariner 10 küldetés előtt a tudósok nem gondolták, hogy a Merkúrnak megfelelő összetevői vannak a dinamó működéséhez, hogy mágneses teret hozzon létre.

Tehát milyen összetevőkre van szüksége egy dinamónak?Gondoljon arra, hogy a kerékpár pedálozásával miként működtethető a kerékpárlámpa. A dinamó hatás akkor következik be, amikor a jó elektromos vezető anyagok erőteljesen mozoghatnak oly módon, hogy elektromágneses energiát hozzanak létre a mozgások mozgási energiájából. Ez ugyanaz a folyamat a generátorban. Alapvetően elektromos áramok keletkezhetnek a mozgó elektromos vezetőkben. És ezek az áramok mágneses mezőket generálhatnak.

Egy olyan földi bolygón, mint a Merkúr, a fém vasmag jó jelölt egy elektromosan vezető régió számára. De ahhoz, hogy a dinamó hatására a mágneses mezők létrehozásához szükséges erőteljes mozgások megtörténjenek, a vasmagnak folyékonynak kell lennie.

A tudósok korán nem gondolták, hogy a Merkúr magja folyékony lehet. A Merkúr ugyanis egy kis bolygó, és a kis bolygók gyorsabban hűlnek, mint a nagy bolygók, mivel nagyobb a területük és a térfogatuk aránya. A Merkúr hőmodelljei azt mutatták, hogy a belső tér hőmérséklete a vas fagyáshőmérséklete alatt van, ami körülbelül 2800 Fahrenheit. Tehát a Merkúr magja szilárd lenne.

részben folyékony.

Tudjon meg többet a naprendszer-család felépítéséről.

Hogyan lehet a Merkúr magja mégis folyékony? hogy tudjuk, hogy a Merkúr magjának legalább egy része folyékony? A válasz abban rejlik, hogy felismerjük, hogy a Merkúr vasmagjának fagyállónak kell lennie.

A vas fagyási hőmérséklete nagymértékben csökkenthető, ha ként adunk a keverékhez. Tudjuk, hogy a bolygók magjai nem tiszta vasból készülnek a meteoritokról végzett vizsgálataink alapján. A szeizmológia azt is elmondta nekünk, hogy a Föld magja nem tiszta vas. Körülbelül 10% -kal könnyebb elemeket tartalmaz, például ként, szilíciumot, oxigént és más elemeket. A tudósok megállapították, hogy a higany magjában csak néhány százalékos kén elég jó fagyállóként működhet ahhoz, hogy a higany magfolyadékának egy része megmaradjon.

A dinamó másik kulcsfontosságú összetevője, hogy a folyékony vezetőnek erőteljes mozdulatokkal kell rendelkeznie. Ez akkor fordulhat elő egy bolygó belsejében, ha az elég gyorsan hűl ahhoz, hogy a hőt konvekción keresztül szállítsa. Mivel a Merkúr kicsi bolygója gyorsan hűl, a hőtranszportból származó turbulens kavargó mozgások előidézhetik azokat az elektromos áramokat, amelyek mágneses tereket hoznak létre.

Ez a mágneses mező pedig részben megvédi a higanyot a napsugárzástól, valamint a más csillagokból és galaxisokból kibocsátott nagy energiájú részecskéktől. Ez jobb, mint amit a Mars fel tud ajánlani.

Tehát legközelebb, amikor megpróbálja észrevenni a Merkúrt az égen, vagy azon gondolkodik, mennyire érdemes felfedezni a Merkúrot, tartsa ezt szem előtt: A Merkúr átlagosan a Földhöz legközelebb álló bolygó.

Mivel a Merkúr pályája olyan közel van a Naphoz, soha nem áll nagyon távol tőlünk. Ennek eredményeként a Merkúr átlagosan körülbelül 8,5% -kal közelebb van a Földhöz, mint a Vénusz. Tehát igen, ez átlagosan a Merkúrból teszi a legközelebbi szomszédot.

A meglepő az, hogy mennyire extrém. A Merkúr keringése a Nap körül kevésbé kör alakú – elliptikusabb -, mint bármely más bolygó. Felszínén a legmagasabb és a leghidegebb hőmérséklet van, és a hidegnek köszönhetően még sok a fagyott víz is, közvetlenül a Nap mellett!

Elég kicsi ahhoz, hogy Hold lehessen, mégis van egy nagy bolygó magja és még egy nagy bolygó mágneses tere is. Elképesztő, hogy ez a kis bolygó mennyit mond el nekünk.

További információ a Vénuszról, a burkolt üvegház bolygóról.

Gyakori kérdések a Merkúrról, a második legsűrűbb bolygóról