Гайхамшигтай Мөнгөн ус. Тэнгэрийн хөршийн гарал үүслийн онолууд

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

10-р сарын сүүлээр Европын сансар судлалын агентлагийн BepiColombo нисгэгч нарны аймгийн хамгийн бага судлагдсан гараг болох Буд гаригийг чиглэв. Энэхүү селестиел биетийн хэвийн бус бүтэц нь гарал үүслийн талаархи олон таамаглалыг бий болгосон. Тогоонд нуугдсан мөсөн голууд нь амьдралын ул мөрийг илрүүлэх найдвар төрүүлдэг. Эрдэмтэд мөнгөн усны ямар нууцыг нээнэ гэж найдаж байна вэ?

Мартагдсан гараг

1975 онд Меркури руу илгээсэн анхны Mariner 10 сансрын хөлөг дэлхий рүү зураг дамжуулахад эрдэмтэд тогоогоор тасархай танил болсон "сар" гадаргууг олж харжээ. Үүнээс болж энэ гаригийн сонирхол удаан хугацаанд тасарсан.

Хуурай газрын одон орон судлал ч мөн адил Буд гаригийг дэмждэггүй. Нар ойрхон байдаг тул гадаргуугийн нарийн ширийн зүйлийг судлахад хэцүү байдаг. Хаббл тойрог замын телескоп түүн рүү чиглэх ёсгүй - нарны гэрэл нь оптикийг гэмтээж болно.

Мөнгөн ус, шууд ажиглалтаар тойрч гарсан. Түүн рүү ердөө хоёр, Ангараг руу хэдэн арван датчик хөөргөсөн. Сүүлчийн экспедиц 2015 онд Мессенжер сансрын хөлөг тойрог замдаа хоёр жил ажилласны эцэст дэлхийн гадаргуу дээр унаснаар өндөрлөсөн юм.

Маневраар дамжуулан - Мөнгөн ус руу

Дэлхий дээр энэ гараг руу шууд аппарат илгээх технологи байхгүй - тэр нь нарны таталцлын хүчээр үүссэн таталцлын юүлүүрт унах нь гарцаагүй. Үүнээс зайлсхийхийн тулд та замын хөдөлгөөнийг засч, таталцлын маневраас болж удаашрах хэрэгтэй - гаригуудад ойртож байна. Үүнээс болж Буд гариг руу явах аялал хэдэн жил шаардагдана. Харьцуулбал: Ангараг руу - хэдэн сар.

Bepi Colombo номлол нь 2020 оны дөрөвдүгээр сард дэлхийн ойролцоо таталцлын анхны тусламжийг явуулна. Дараа нь - Сугар гаригийн ойролцоо хоёр маневр, Буд гариг дээр зургаа. Долоон жилийн дараа буюу 2025 оны арванхоёрдугаар сард уг датчик гаригийн тойрог замд тооцоолсон байрлалаа авах бөгөөд тэнд нэг жил орчим ажиллах болно.

"Bepi Colombo" нь Европ, Японы эрдэмтдийн бүтээсэн хоёр төхөөрөмжөөс бүрддэг. Тэд гарагийг алсаас судлах төрөл бүрийн тоног төхөөрөмжийг авч явдаг. Оросын Шинжлэх Ухааны Академийн Сансар судлалын хүрээлэнд MGNS, PHEBUS, MSASI гэсэн гурван спектрометрийг бүтээжээ. Тэд гаригийн гадаргуугийн бүтэц, хийн бүрхүүл, ионосферийн оршихуйн талаархи мэдээллийг авах болно.

Дотор нь төмөр дусал

Мөнгөн ус олон зууны турш судлагдсан бөгөөд орчин үеийн одон орон судлал үүсэхээс өмнө түүний параметрүүдийг маш нарийн тооцоолж байсан. Гэвч нарны эргэн тойрон дахь гаригийн хэвийн бус хөдөлгөөнийг сонгодог механикийн үүднээс тайлбарлах боломжгүй байв. Зөвхөн 20-р зууны эхээр үүнийг харьцангуйн онолын тусламжтайгаар одны ойролцоох орон зай-цаг хугацааны гажуудлыг харгалзан үзсэн.

Мөнгөн усны хөдөлгөөн нь од бодисоо алдаж байгаатай холбоотойгоор нарны аймгийн тэлэлтийн таамаглалын нотолгоо болсон юм. Үүнийг Messenger номлолын мэдээлэлд хийсэн дүн шинжилгээ нотолж байна.

Мөнгөн ус нь сарнаас ялгаатай гэдгийг одон орон судлаачид "Маринер 10" өнгөрсний дараа ч сэжиглэж байсан. Гаригийн таталцлын талбар дахь аппаратын траекторийн хазайлтыг судалж үзээд эрдэмтэд түүний нягтрал өндөр байна гэж дүгнэжээ. Мэдэгдэхүйц соронзон орон нь бас ичмээр байв. Ангараг, Сугар гаригт байхгүй.

Эдгээр баримтууд нь Мөнгөн усны дотор маш их төмөр, магадгүй шингэн байгааг харуулж байна. Гадаргуугийн гэрэл зургууд нь эсрэгээрээ силикат гэх мэт зарим хөнгөн бодисуудын тухай өгүүлдэг. Дэлхий дээр байдаг шиг төмрийн исэл гэж байдаггүй.

Хэн нэгний дагуулыг санагдуулам жижиг гаригийн төмөр цөм яагаад дөрвөн тэрбум жилийн дотор хатуурсангүй вэ гэсэн асуулт гарч ирэв.

Мессенжерийн мэдээлэлд хийсэн дүн шинжилгээ нь мөнгөн усны гадаргуу дээр хүхрийн агууламж нэмэгдэж байгааг харуулсан. Магадгүй энэ элемент нь цөмд байдаг бөгөөд үүнийг хатууруулахыг зөвшөөрдөггүй. Шингэн нь зөвхөн цөмийн гаднах давхарга, ойролцоогоор 90 км, харин дотор нь хатуу байдаг гэж үздэг. Энэ нь мөнгөн усны царцдасаас дөрвөн зуун километр урт силикат эрдсээр тусгаарлагдсан бөгөөд тэдгээр нь хатуу талст манти үүсгэдэг.

Төмрийн цөм бүхэлдээ манай гарагийн радиусын 83 хувийг эзэлдэг. Эрдэмтэд энэ нь нарны аймагт ижил төстэй байдаггүй тойрог замын 3:2 эргэлтийн резонансын шалтгаан гэдэгтэй санал нийлдэг - нарыг тойрон хоёр удаа эргэхэд гараг тэнхлэгээ гурван удаа тойрон эргэдэг.

Мөс хаанаас гардаг вэ?

Мөнгөн ус солироор идэвхтэй бөмбөгддөг. Агаар мандал, салхи, бороо байхгүй үед рельеф нь бүрэн бүтэн хэвээр байна. Хамгийн том тогоо болох Калорис нь 1300 километрийн диаметртэй гурван тэрбум хагас жилийн өмнө үүссэн бөгөөд одоо ч тод харагдаж байна.

Калорисыг үүсгэсэн цохилт нь маш хүчтэй байсан тул гаригийн эсрэг талд ул мөр үлдээжээ. Хайлсан магма өргөн уудам газар нутгийг үерт автуулсан.

Хэдийгээр тогоонууд байгаа ч манай гаригийн ландшафт нэлээд тэгшхэн байдаг. Энэ нь голчлон дэлбэрч буй лаваас үүсдэг бөгөөд энэ нь Буд гаригийн геологийн үймээн самуунтай залуучуудын тухай өгүүлдэг. Лаав нь нарийхан силикат царцдас үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гараг хатсаны улмаас дэлбэрч, гадаргуу дээр хэдэн зуун километрийн урттай хагарал үүсдэг.

Гаригийн эргэлтийн тэнхлэгийн хазайлт нь хойд туйлын бүс дэх тогоонуудын дотор талыг хэзээ ч нарны гэрэлд гэрэлтүүлдэггүй. Зурган дээр эдгээр газрууд ер бусын тод харагдаж байгаа нь эрдэмтэд тэнд мөс байгаа гэж сэжиглэх үндэслэл болж байна.

Хэрэв энэ нь усны мөс бол сүүлт одууд үүнийг авч явах боломжтой. Энэ нь нарны аймгийн прото-үүлээс гаригууд үүссэн цагаас хойш үлдсэн анхдагч ус гэсэн хувилбар байдаг. Гэтэл яагаад өдий болтол ууршаагүй юм бэ?

Эрдэмтэд мөс нь гаригийн гэдэснээс ууршилттай холбоотой гэсэн хувилбарт хандлагатай хэвээр байна. Дээд талд байрлах реголитын давхарга нь мөсийг хурдан хатаахаас сэргийлдэг.

Натрийн үүл

Хэрэв Буд гараг нэгэн цагт бүрэн уур амьсгалтай байсан бол Нар түүнийг аль эрт устгасан. Үүнгүйгээр гараг нь температурын огцом өөрчлөлтөд өртдөг: хасах 190 хэмээс 430 хэм хүртэл.

Мөнгөн ус нь маш ховордсон хийн бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг - нарны бороо, солирын нөлөөгөөр газрын гадаргаас тасарсан элементүүдийн экзосфер. Эдгээр нь гелий, хүчилтөрөгч, устөрөгч, хөнгөн цагаан, магни, төмөр, хөнгөн элементүүдийн атомууд юм.

Натрийн атомууд үе үе экзосферт үүл үүсгэж, хэдэн өдөр амьдардаг. Солирын цохилт нь тэдний мөн чанарыг тайлбарлаж чадахгүй. Дараа нь натрийн үүл бүх гадаргуу дээр ижил магадлалтай ажиглагдах боловч энэ нь тийм биш юм.

Тухайлбал, 2008 оны 7-р сард Канарын арлууд дахь THEMIS телескопоор натрийн хамгийн их концентрацийг олж тогтоосон. Зөвхөн өмнөд болон хойд хагас бөмбөрцгийн дунд өргөрөгт ялгаралт үүссэн.

Нэг хувилбарын дагуу натрийн атомууд протоны салхины нөлөөгөөр гадаргуугаас гарч ирдэг. Энэ нь гарагийн шөнийн талд хуримтлагдаж, нэг төрлийн усан сан үүсгэж болзошгүй юм. Үүр цайх үед натри ялгарч, нэмэгддэг.

Цохилт, өөр цохилт

Мөнгөн усны гарал үүслийн талаар олон арван таамаглал байдаг. Мэдээлэл дутмаг учраас тэдний тоог цөөрүүлэх хараахан боломжгүй байна. Нэг хувилбараар бол оршин тогтнох эхэндээ одоогийн гарагаас хоёр дахин том байсан прото-Меркури жижиг биетэй мөргөлдсөн байна. Компьютерийн симуляци нь нөлөөллийн үр дүнд төмрийн цөм үүссэн болохыг харуулж байна. Энэхүү сүйрэл нь дулааны энерги ялгарах, гаригийн мантиг салгах, дэгдэмхий болон хөнгөн элементүүдийг ууршуулахад хүргэсэн. Өөрөөр хэлбэл, мөргөлдөөний үед прото-Мөнгөн ус нь жижиг биетэй байж болох ба том нь прото-Сугар биетэй байж болно.

Өөр нэг таамаглалаар нар эхэндээ маш халуун байсан тул залуу мөнгөн усны нөмрөгийг ууршуулж, зөвхөн төмөр цөм л үлдээжээ.

Нарны аймгийн гаригуудын суурь төлөвшсөн хий, тоосны прото-үүл нь нэг төрлийн бус байсан гэсэн таамаглалыг хамгийн батлав. Үл мэдэгдэх шалтгааны улмаас тус бодисын наранд ойрхон хэсэг нь төмрөөр баяжуулж, улмаар мөнгөн ус үүссэн байна. Үүнтэй төстэй механизмыг "супер дэлхий" төрлийн экзопланетуудын талаархи мэдээллээр харуулж байна.

Bepi Colombo хиймэл дагуул хоёулаа тойрог замд эргэлдэж байна. Мөнгөн ус руу нисдэг тэрэг хүргэж, түүний гадаргуу дээр газардах технологи нь дэлхийчүүдэд хараахан байхгүй байна. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд уг номлол нь гаригийн олон нууцыг болон нарны аймгийн хувьслын талаар тодруулна гэдэгт итгэлтэй байна.