По мнению ученых из университета Иллинойса и университета Case Western Reserve, строение Меркурия кардинальным образом отличается от всех изученных на данный момент небесных тел. Неожиданное объяснение загадки этой планеты было найдено в ее ядре.
Очень слабое поле поначалу заставило специалистов предположить, что ядро Меркурия — твёрдое
Однако оригинальное многолетнее исследование, результаты которого стали известны в прошлом году, привело специалистов к выводу, что первая планета внутри всё-таки жидкая. И это вместо ответов добавило вопросов.
Теперь, возможно, экспериментаторы из США подобрали ключ к “шараде Меркурия”. Их ответ парадоксален: ядро не вполне жидкое, но и не твёрдое, а значительную его часть составляет вечно перемещающийся железный снег.
Последняя снижает температуру плавления смеси, так что ядро может оставаться жидким при относительно низких температурах. Однако как эти вещества распределены внутри ядра и как взаимодействуют между собой – оставалось неясным.
И вот группа американских учёных решила провести серию натурных экспериментов, в которых попробовала определить поведение железосерной “композиции” при разных температурах и разных (весьма высоких, заметим) давлениях, соответствующих условиям в глубине Меркурия.
Исследователи составляли образцы, нагревали и сжимали их, резко замораживали и распиливали, а потом анализировали строение.
И в результате они составили полную картину смены фаз в такой смеси, границ перехода между состояниями и соотношения между компонентами смеси при разных условиях.
Оказалось, что во внешних слоях железосерного ядра Меркурия железо конденсируется в виде кубических хлопьев или снежинок и выпадает вниз – к центру планеты. Этот снег падает постоянно, расплавляясь только в глубине. А навстречу ему из нижней части ядра поднимается жидкое железо, обогащённое серой. Эти конвективные потоки и влияют на формирование магнитного поля планеты.
Один из авторов исследования профессор Цзе Ли (Jie Li) говорит: “Снежное ядро Меркурия открывает новые сценарии, объясняющие расположение зон конвекции и генерирование его глобального магнитного поля. Наши выводы имеют прямые последствия для понимания природы и эволюции ядра как Меркурия, так и других планет и спутников”.
Между тем такое “бинарное” снежное состояние ядра может оказаться уникальным среди планет земной группы и спутников Солнечной системы.
Подробности работы её авторы изложили в статье в журнале Geophysical Research Letters. Ли отмечает, что это открытие поможет поместить “в новый контекст” те данные, которые принесёт космический аппарат, направленный недавно к Меркурию.
Пролетевший вблизи Меркурия в январе этого года американский зонд Messenger возвратится к этой планете в октябре. Однако, по мнению ученых, шквал открытий их ждет в 2011-м году, когда зонд окончательно выйдет на орбиту Меркурия.