رسول إلى كوكب هيما - ملخص النتائج

ملخص النتائج التي توصلت إليها المركبة الفضائية ماسنجر في رحلتها نحو كوكب عطارد.

المقدمة

أول مركبة فضائية تصور عطارد كانت مارينر 10 في عامي 1974 و1975. في سلسلة من 3 رحلات عبور، تم بث 3000 صورة تغطي 45% من أراضيها إلى إسرائيل. وقد مكنت هذه الصور من رسم خريطة أولية للكوكب، وبناء عليها تم إعداد الأطلس (1). كان من الواضح أنه سيتم إجراء دراسة أكثر شمولاً في المستقبل من شأنها أن تعطي صورة كاملة للكوكب بأكمله. وبالفعل، في 3.8.2004 أغسطس 5، تم إطلاق مركبة فضائية بحثية إليها. وكانت مدة الرحلة 2009 سنوات وفي أبريل XNUMX وصلت إلى وجهتها. لقد كانت المركبة الفضائية ماسنجر (عطارد، السطح، الفضاء، البيئة، الجيوكيمياء والمدى).

وتتمثل خطة العمل في وضع المركبة الفضائية في مدار حول الكوكب وتصويره وقياسه لمدة سنة أرضية واحدة. والأهداف التي وضعها الباحثون لأنفسهم هي تكوين القشرة وبنيتها، والتاريخ الجيولوجي، وطبيعة الغلاف الجوي الرقيق، وطبيعة الغلاف المغناطيسي الديناميكي، وبنية النواة والمواد الموجودة في القطبين. وانطلاقا من مجمل هذه المعلومات يأمل الباحثان الإجابة عن الأسئلة التالية (2):

1. لماذا يتكون قلب الزئبق، الذي يتمتع بأعلى كثافة في النظام الشمسي، من الحديد؟
2. من بين الكواكب الداخلية، باستثناء الأرض، لماذا لديها مجال مغناطيسي عالمي؟
3. لماذا يبدو أن الكوكب الأقرب إلى الشمس والذي تبلغ درجة حرارته 455 درجة مئوية عند خط الاستواء يوجد به جليد مائي عند القطبين؟

ولتنفيذ مهامها، تم تجهيز المركبة الفضائية بكاميرا ومقياس ارتفاع ليزر ومقياس مغناطيسي والعديد من أجهزة قياس الطيف. ومن أجل حمايته، تم تجهيز الجانب المواجه للشمس بدرع حراري مصنوع من نفس المواد الخزفية التي تحمي المكوك الفضائي أثناء عودته إلى الأرض(2). بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم مدار المركبة الفضائية بحيث يكون الضرر الناتج عن حرارة الشمس في حده الأدنى. منذ اللحظة التي تدخل فيها المركبة الفضائية مدارًا حول عطارد، تكون المسافة التي تفصلها عن تلك الأجزاء من الأرض التي تستقبل معظم حرارة الشمس ضئيلة، وبالتالي فإن زمن تعرض المركبة الفضائية لحرارة الشمس المنعكسة من هذه المناطق يكون قصيرًا قدر الإمكان. هذا هو المدار الذي يكون فيه الحضيض (النقطة الأقرب إلى الأرض وأيضًا جزء من المدار حيث تكون سرعة المركبة الفضائية القصوى) عند خطوط العرض العالية والنقطة الأبعد (أبعد نقطة في المدار عن الأرض وجزء المدار) حيث تكون سرعة المركبة الفضائية هي الأدنى) بعيدًا عن الأرض. هذا هو الطريق الذي تصل فيه الأشعة تحت الحمراء التي تصل إلى المركبة الفضائية من الأرض بمستوى معقول من الأمان (3).

رحلات الترانزيت

على عكس مارينر 10، التي كانت مدة طيرانها 5 أشهر، تم تصميم مركبة الفضاء ماسنجر لتكون لها مدة طيران أطول لتوفير الوقود. وفي طريقها إلى عطارد، مرت المركبة الفضائية مرة بالأرض ومرتين بالزهرة بهدف استغلال جاذبيتهما للوصول إلى وجهتها. منذ وصول المركبة الفضائية إلى عطارد، دخلت مدارًا شمسيًا وقامت بـ 3 تمريرات بالقرب من عطارد وفي عام 2011 ستدخل مدارًا حوله. في كل رحلة طيران، قامت بتصوير عطارد وقياسه. وكانت رحلة الترانزيت الأولى في يناير 2008، وكانت رحلة الترانزيت الثانية في أكتوبر 2008، وكانت رحلة الترانزيت الثالثة في سبتمبر 2009 (4).

في أول رحلة متصلة في الرابع عشر. 14. عام 1 تم بث 2008 صورة إلى إسرائيل. في هذه الرحلة العابرة، تمت ملاحظة أجزاء من السطح لم يتم رصدها بواسطة مارينر 1213 وتم استخدام المرشحات للحصول على فكرة أولية عن تركيبة التربة. كان أحد الأهداف الرئيسية في رحلة العبور هذه هو حوض كالوريس. مسافة الممر من الأرض 10 كيلومتر (200، 4). رحلة العبور الثانية كانت بتاريخ 5 أكتوبر 6، وكانت مسافة العبور من الأرض 10 كم وتم بث 2008 كم إلى إسرائيل. في المجمل، تمت تغطية 200% من سطح عطارد (1200، 90). رحلة العبور الثالثة كانت بتاريخ 6 سبتمبر 7، وكانت مسافة العبور 28.9.2009 كيلومتراً وتم بث 230 صورة إلى إسرائيل.

تمت تغطية 98٪ من وجه النجم. وكانت هذه الرحلة العابرة بمثابة بروفة لدخول المدار في عام 2011، حيث إن تسلسل الأوامر المرسلة إلى المركبة الفضائية يشبه تلك التي سيتم إرسالها إلى المركبة الفضائية عندما تدخل المدار حول عطارد. تؤدي هذه المناورة إلى وصول المركبة الفضائية إلى أقصر مسافة من المنطقة الاستوائية مما كانت عليه عندما تدور حول عطارد. وسيكون مداره النهائي أقرب إلى المنطقة القطبية (8، 9). وبناء على هذه الصور سيتم اختيار الأماكن التي ستجري فيها المركبة الفضائية قياسات مستهدفة أثناء دورانها حول كوكب بلخيت(10).

الغلاف الجوي (الاكسوسفير)

جاذبية عطارد هي نفس جاذبية المريخ (0 من جاذبية الأرض). يتمتع المريخ بغلاف جوي رقيق، كثافته 38% من كثافة الأرض، والضغط الجوي 1 مليبار. وتشير الأدلة الجيولوجية إلى أنه في الماضي كان نجما يكثر فيه الماء السائل، مما يعني أن الضغط الجوي كان أعلى بكثير والكثافة أعلى. وهذا يعني أن جاذبية هذا النظام الكبير يمكن أن تحافظ على غلاف جوي ضخم بما فيه الكفاية. نظرًا لقرب عطارد من الشمس، لا يمكن أن يكون له غلاف جوي. ولدهشة الباحثين، أظهر مارينر 7 أن له غلافًا جويًا، لكنه مختلف تمامًا عن الغلاف الجوي للكواكب الأخرى في النظام الشمسي. ونظرًا لرقاقته فإن الجزيئات المتحركة فيه تكون متباعدة جدًا عن بعضها البعض بحيث لا تصطدم ببعضها البعض وتكون فرص اصطدامها بالأرض أكبر. مصدر الجزيئات هو أساسا من التربة نفسها. ويتم إطلاقها منه عن طريق الإشعاع الشمسي وقصف الرياح الشمسية وبخار النيزك. ولهذا السبب حصل الغلاف الجوي على اسم الغلاف الخارجي (10).

إن المدار اللامركزي للمذنب، ودورانه البطيء حول نفسه، وتفاعل الجزيئات مع الغلاف المغناطيسي، والوسط بين الكواكب والرياح الشمسية، كل هذه الأمور مجتمعة، لها تأثير كبير على سلوك الجزيئات، خلال النهار، أثناء الليل وخلال "فصول" السنة. يحتوي الغلاف الجوي على ذرات الهيدروجين والهيليوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم. وعندما يتم إطلاقها من الأرض، تتسارع بفعل ضغط الرياح الشمسية وتشكل ذيلًا طويلًا من الذرات يتجه بعيدًا عن الشمس. تشبه ذيل المذنب.

يعتمد انفجارهم على الوقت من يوم الكوكب. تختلف الانفجارات أثناء النهار عن الانفجارات الليلية. العوامل المؤثرة على ذلك هي المجال المغناطيسي لعطارد، والرياح الشمسية، وربما أيضًا خط العرض. وعلى الرغم من رقته إلا أن الجو نشط للغاية (12). شعرت بالتغيرات الموسمية في الذيل. كان الصوديوم المحايد بارزًا جدًا في أول رحلتي عبور. وفي رحلة العبور الثالثة، كانت قوتها أضعف بمقدار 10-20 مرة. أظهرت الملاحظات أن الكالسيوم والمغنيسيوم يظهران اختلافات موسمية تختلف عن تلك الموجودة في الصوديوم. إن تتبع جميع مكونات الغلاف الجوي سيؤدي إلى فهم أفضل للعمليات التي تولده وتحافظ عليه وتغيره (13).

ذيل الغلاف الجوي

كما ذكرنا سابقًا، لدى عطارد ذيل مشابه لذيل المذنبات. في الملاحظات الأرضية قبل إطلاق الرسول، قُدر أن طول الذيل كان 40,000 كم. وبعد رحلات الترانزيت، تبين أنها أطول بكثير. أظهرت مجموعة من الملاحظات المختلفة أن طوله يصل إلى 3. 6 مليون كم. وتبين أن الغازات المنبعثة من الأرض، عندما تنطلق منها، تكون جاذبية عطارد أضعف من أن تعيدها مرة أخرى. يدفعهم ضغط ضوء الشمس بسرعات عالية جدًا ويكون مسار طيرانهم بعيدًا عن الشمس، وهذا ما يخلق تكوين ذيل المذنب. إنها في الواقع عملية مشابهة للتبخر حيث تمتص الذرات أو الجزيئات ما يكفي من الطاقة ليتم إطلاقها على شكل بخار من المادة. توجد في تربة الزئبق ذرات الصوديوم. وعلى الرغم من أنها ليست المكون الرئيسي، إلا أنها تستخدم كـ "متتبعات" للغازات الأخرى التي يصعب تمييزها عن الملاحظات الأرضية. وذلك لأنها تنبعث من الضوء في النطاق المرئي من الطيف.

بالمقارنة مع ذيول المذنبات، التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة، فإن ذيل عطارد ضعيف للغاية ولهذا الغرض يجب تجهيز المرء بالمعدات المناسبة. ولهذا الغرض، تم استخدام عدة تلسكوبات، اثنان في جبل هاليكالا في هاواي واثنان في مرصد ماكدونالد في تكساس. من خلال قياس طول وعرض الذيل من الممكن تحديد أصوله الأرضية. تم إجراء المراقبة الأولى في يونيو 2006 من المرصد في هاواي بالاشتراك مع تقنية البصريات التكيفية. تبين أن المصدر الأرضي يقع في خطوط العرض العليا لعطارد. لمراقبة الأبعاد الكاملة للذيل، تم إجراء ملاحظة أخرى في مايو 2007. واستخدموا 3 تلسكوبات صغيرة، واحدة في مرصد هاليكالا واثنتين في مرصد ماكدونالد. وكان القصد احتلال أجزاء أوسع من السماء. كما تم استخدام تلسكوب قطره 10 سم للحصول على أكبر مجال رؤية. وبينما أظهرت هذه التلسكوبات الثلاثة ذيل الصوديوم الكبير، أعطى التلسكوب ذو مجال الرؤية الكبير نتائج مذهلة حيث يبلغ طول الذيل ملايين الكيلومترات (14).

في أول رحلة عبور تمت في يناير 2008، شوهدت 10% من ذرات الصوديوم المتناثرة من سطح عطارد أثناء النهار على الكوكب وهي تتسارع إلى سحابة من الصوديوم يبلغ طولها 40 ألف كيلومتر (000). أظهر القياس الذي تم إجراؤه في رحلة العبور الثانية انبعاثين واسعين للصوديوم في القطبين، أحدهما في القطب الشمالي والآخر في القطب الجنوبي وانبعاث ضعيف في المنطقة الاستوائية. وعلى عكس انبعاث الصوديوم، فإن انبعاث الكالسيوم يكون متناظرًا في المناطق الاستوائية وأقل سطوعًا في المناطق القطبية. وتشير الاختلافات المكانية في انفجار الكالسيوم والصوديوم إلى أن كلاً منهما يعمل وفق عمليات مختلفة (15).

وفي أول رحلتين للعبور، تم اكتشاف أيضًا انبعاث ذرات الصوديوم إلى الذيل من الجانب المظلم لعطارد، وفي رحلة العبور الثالثة كان انبعاث الصوديوم أضعف بمقدار 10-20 مرة. وتشير هذه الكمية الصغيرة إلى التغيرات الموسمية في الذيل الناتجة عن اختلاف مستويات الإشعاع الشمسي مع تغير مسافة الكوكب عن الشمس أثناء مداره. في هذه الرحلة العابرة، كان تأثير ضغط الإشعاع صفرًا تقريبًا لدرجة أنه تم دفع القليل جدًا من الصوديوم إلى الذيل. ومن ناحية أخرى، لوحظت زيادة في كمية الكالسيوم والمغنيسيوم في الذيل. يُظهر مزيج من جميع البيانات أن كل ذرة لها تغيرات موسمية فريدة خاصة بها (17).

الحفر والأحواض

مثل القمر والعديد من أقمار الكواكب الغازية، كذلك توجد على سطح عطارد العديد من الفوهات. بعضها صغير وبعضها كبير جدًا. سمحت التغطية شبه الكاملة للسطح في رحلات العبور الثلاثة بإحصاء كامل تقريبًا لها. يبلغ قطر معظم الحفر أقل من 100 كيلومتر. أما الباقي فتوزعها: 135 حفرة قطرها 100-200 كيلومتر، 17 حفرة قطرها 200-300 كيلومتر، 6 حفر قطرها 300-400 كيلومتر، 2 حفرة قطرها 400-500 كيلومتر. 643 كيلومتر، حفرة واحدة قطرها 720 كيلومتراً، وحفرة واحدة قطرها 1550 كيلومتراً، وحفرة واحدة قطرها 10 كيلومتراً. هذا هو حوض كلوريس الذي يعتقد بحسب صور مارينر 1300 أن قطره 18 كيلومتر وأظهرت صور الرسول حجمه الحقيقي (19، 643). الفوهات الكبيرة بشكل خاص، واحدة يبلغ قطرها 720 كم، والفوهة التي يبلغ قطرها 2 كم، وفوهة كالوريس هي أحواض. من الناحية الطبوغرافية، فإن فوهات عطارد أقل بمقدار مرتين من فوهات قمر الأرض (12). وتؤكد الصورة العامة ملاحظة مارينر 10 بأن كثافة الحفر في القطب الجنوبي أكبر منها في القطب الشمالي (20).

كما هو الحال مع العديد من فوهات القمر، كذلك مع فوهات عطارد، تحيط بها أشعة ساطعة. المواد التي تم رميها منها أثناء تكوينها. ويمكن لهذه الأشعة أن تصل إلى مسافة مئات الكيلومترات. تم العثور على فوهات ذات ظواهر فريدة من نوعها، مثل حفرة قطرها 52 كم وفي وسطها منخفض على شكل قوس (21)، وفوهة ماتيس مع فوهتها الداخلية (22)، وهي حفرة قطرها 200 كم حيث هدأت الأرض على طول بطوله بالكامل ويمكنك أن ترى بوضوح الجرف الذي أحدثه هذا الهبوط (23). ظاهرة أخرى هي الحفر المحاطة بـ "هالة" سوداء. هناك تفسيران لهذه "الهالة". ووفقا لأحد التفسيرات، فإن المواد المظلمة التي كانت موجودة تحت الأرض تعرضت للسطح أثناء اصطدام كويكب أو مذنب وخلقت الحفر. وفقًا للتفسير الثاني، فإن الانفجارات الكبيرة التي حدثت أثناء السحق أدت إلى ذوبان جزء من السطح الصخري وتناثر "الذوبان الناتج عن الارتطام" على طول الأرض. عادة ما تكون هذه الصخور المنصهرة أغمق من سطح ما قبل الاصطدام (24). وبجانب هذه الحفر توجد حفرة ذات جدران داخلية داكنة. وربما تكون هذه المادة مختلفة عن بيئتها (25). وفي المقابل، فإن أرضية حفرة ليرمونتوف أخف من محيطها الخارجي (26). فوهة جوته التي يبلغ قطرها 340 كيلومترا بالقرب من القطب الشمالي والتي يوجد ثغرة في جانبها الجنوبي. ويبدو أن قلب رابا اخترق هذا الجدار وتدفق. سطح الحوض أملس وبه عدد قليل من الحفر 1).

حوض كلوريس

وكما رأينا فإن حوض كلوريس هو في الواقع أكبر فوهة لعطارد ومن حيث أبعاده فإن قطره يعادل ربع قطر الكوكب. داخل الحوض يمكنك رؤية حلقات متحدة المركز ترتفع إلى ارتفاع 2-3 كم (27). تتمتع المستويات الواسعة بداخلها بانعكاس ضوء أقوى من تلك الموجودة خارجها. وهذه الظاهرة هي عكس تلك التي لوحظت على القمر. أحد التفسيرات لهذه الظاهرة يثير احتمال أنه أثناء تكوينها، تم حفر المواد من أعماق عديدة وساهمت بجزء منها في الذوبان المحفوظ في قاع الحوض. ووفقاً لكلا التفسيرين فإن سطح باطن الأرض قد أعيد تشكيله بواسطة اتجاه جاء من القشرة أو الوشاح نتيجة اصطدام كويكب أو نيزك (28). وفي وسط الحوض حفرة يبلغ قطرها 40 كيلومترا سميت بأبولودوروس وحولها منخفضات كثيرة مرتبة بشكل شعاعي يبلغ طولها مئات الكيلومترات وسميت بالعنكبوت. من الممكن أن تكون هذه المنخفضات نتاج تمدد وشق قاع الحوض الذي تكون أثناء تكوينه (29). ووفقا لتقدير آخر، فقد نشأت هذه الشقوق بسبب النشاط البركاني. أدى التدفق التصاعدي للاتجاه في وسط الحوض إلى إنشاء خزان خاص به في الأعماق وإنشاء شبكة شعاعية من السدود (السدود - السد عبارة عن تدخل عمودي يشبه الصفيحة لمواد الاتجاه المنصهرة في سلسلة الصخور فوقه). قامت إحدى مجموعات الباحثين ببناء نموذج ثلاثي الأبعاد لتشوهات قشرة الكوكب في الحوض وفحص آثار ارتطام النيزك بالمركز. وتبين أن الضغوط التي تتطور داخل القشرة يمكن أن تفسر وجود الشقوق على محيط الحوض، ولكن ليس أنسجة الشقوق في مركزها. وعندما تم فحص تأثير اصطدام نيزك بمركز أرضية الحوض، أصبح من الواضح أن تكوين الحوض حرر الضغط الذي تراكم وضعفت في المنطقة الوسطى وسمح للشقوق بالاتساع والامتداد بعرض كامل للحوض. الورقة. وبما أن الحفرة تقع فوق الشقوق، فيبدو أن هذا النسيج قد تم إنشاؤه مع فوهة أبولودوروس. وتجدر الإشارة إلى أن هذا النموذج غير مقبول من قبل الباحثين الآخرين وبحسب تقييمهم فإن حقيقة وجود هذه الحفرة في وسط النسيج هي محض صدفة (30).

يوجد داخل حافة حوض كالوريس أكبر بركان موجود على كوكب بلخيت. تم العثور على منخفض غير منتظم الشكل ربما يستخدم كفوهة بركانية، وتشير حواف التكوين المقبب إلى حدود تدفق الحمم البركانية من هذه الفتحة (31). ويبدو أن السهول الواسعة والجزء السفلي من الحوض مغطاة بحمم بركانية تشبه التدفق البازلتي الموجود على قمر الأرض، ولكن على عكس السهول القمرية فإن كمية الحديد فيها قليلة وبالتالي تمثل نوعا مختلفا من الصخور. ومعنى هذه المستويات هو وجود العديد من مصادر الاتجاه داخل الجزء العلوي من الوشاح. كما تم العثور على بقع حمراء في الحوض، من المحتمل أن يكون أصلها بركانيا أيضا، وحدود تراجعها ليست حادة وأحيانا تكون في وسط منخفضات بلا حواف. ووفقا للتقدير، فإن أصلها هو ثوران الحمم البركانية (شظايا من أصل بركاني) (32).

لاحظنا خارج الحوض ما يبدو أنه بركان درعي محاط بسهول ناعمة خالية نسبيًا من الفوهات، مما يدل على أن هذه منطقة فتية. وبالنظر إلى نطاق النشاط البركاني، فمن المحتمل أن تكون هذه السهول قد تكونت حديثاً، من الناحية الزمنية الجيولوجية (30).

يوجد داخل الحوض العديد من الفوهات ذات الأحجام المختلفة، مثل فوهة نواهي التي يبلغ قطرها 34 كيلومترًا وجدرانها الخارجية أغمق من محيطها، مما يوحي بتركيبة كيميائية ومعدنية مختلفة (33). ، فوهة كيرتيش Kertèsz التي يبلغ قطرها 34 كيلومترا وأرضيتها مشرقة بشكل خاص ويوجد بالقرب منها حفرة صغيرة وحولها مادة على شكل قرون (34). ومن الظواهر الأخرى المرصودة، سلسلة من الكسور يبلغ طولها مئات الكيلومترات، ولم تؤثر على الفوهات المحيطة بها على الإطلاق، مما يدل على أن هذا التشقق تطور قبل تكوين هذه الفوهات. وقد تكونت هذه الكسور نتيجة قوى الشد في القشرة الأرضية التي شوهتها وأدى إلى هبوط الأرض (35).

أحواض أخرى

والحوض الذي اكتشفه الرسول عبارة عن حفرة يبلغ قطرها 720 كيلومترا والتي أطلق عليها اسم رامبرانت. تحتوي أرضية الحوض على سلسلة من الشقوق الشعاعية المشابهة لتلك الموجودة في حفريات البانثيون (36). وأرضية الحوض محفوظة في حالة جيدة وغير مغطاة بطبقة سميكة من الغبار البركاني، ويقدر أنها تشكلت قبل 3.9 مليار سنة، أي قرب نهاية الفترة التي سحقت فيها الكواكب الداخلية (37).

النشاط البركاني

وكما رأينا في حوض كالوريس والمناطق المحيطة به، فقد لوحظت تدفقات من الحمم البركانية، بما في ذلك ما يشبه البركان. وظاهرة التدفق هذه، التي يمكن فيها إجراء قطع طبقي، موجودة أيضا في أماكن أخرى على سطح عطارد، ولها في هذا الصدد ظواهر موازية على قمر الأرض. ومن الأمثلة على ذلك الجزء الغربي من عطارد حيث يوجد العديد من السهول الفيضية بما في ذلك أرضيات الحفرة (38، 39، 40). وفي رحلة العبور الثالثة، تم تصوير منطقة أخرى من الكوكب تبدو وكأنها فتحة بركانية انفجرت (9).

النشاط التكتوني

وكما في الصور التي بثتها سفينة "مارينر 10" إلى إسرائيل، كذلك في الصور التي جاءت من الرسول، يمكن ملاحظة الأخاديد الطويلة. ويعتقد أنها تشكلت عندما برد باطن عطارد وانكمش الكوكب بأكمله بسبب ذلك (41). والنتيجة هي المنحدرات التي يمكن أن يصل طولها إلى مئات الكيلومترات. وهناك المنحدرات التي تكون جميعها داخل الفوهات وتلك التي تبدأ في نقطة ما خارج الفوهات وتتغلغل فيها. ارتفاعهم 1 كم (23، 42). وهناك من يكسر جدار إحدى الحفر. ومثل هذا الوضع يسهل تحديد عمرها النسبي (أي حدث جيولوجي سبق حدث جيولوجي آخر قريب منه)(43).

توصيف التربة

من بين جميع الكواكب الأرضية، يعد عطارد هو الكوكب الذي خضع لأقوى عمليات التجوية الفضائية. والسبب في ذلك هو قربه من الشمس، وتفاعل الرياح الشمسية وتدفق النيازك الدقيقة التي تضرب سطحه ويمكن أن ترش جسيمات محايدة ومشحونة في الغلاف الخارجي وفي الفضاء. إن انفجارية السيليكون والصوديوم والكبريت بالنسبة للأكسجين في الرياح الشمسية منخفضة جداً وحالات تأينها عالية جداً بالنسبة للانفجار المقاس، فلا شك أن أصلها على سطح عطارد (12). تغير الرياح الشمسية كيمياء التربة أثناء التعبئة الفضائية. يمكن أن تساعد هذه التغييرات في تحديد عمر التربة في أماكن مختلفة وقد تم الكشف مؤخرًا عن هذه الجزيئات (45). 40% من سطح عطارد مسطح وينشأ من مواد بركانية. انفجرت الكثير من المواد البركانية إلى السطح وسوتها بالأرض. والانطباع المعطى هو أن هناك العديد من هذه الفاشيات على نطاق عالمي (44).

لعدة سنوات، قُدر أن السطح تعرض للانكماش على نطاق عالمي منذ اللحظة التي بدأ فيها اللب الغني بالحديد يبرد. تم تأكيد هذا التقدير عندما تم تصوير السطح بالكامل تقريبًا. ويمكن رؤية المنحدرات التي تشوهت إلى أشكال جيولوجية مختلفة، بما في ذلك الحفر التي تم قطعها إلى النصف. ويبدو أن هذا الانكماش كان أكبر مما كانوا يعتقدون بمقدار الثلث (45). ومن حيث الأشعة المجاورة للعديد من الحفر، فقد تم العثور على ظاهرة فريدة من نوعها على عطارد. تمتد الأشعة إلى كامل طولها تقريبًا. وهي تمتد من قطب إلى قطب وتشبه خطوط الطول وكلها مشرقة (46).

النواة

كثافة الزئبق بالنسبة لحجمه عالية جدًا - 5.44 جم / سم 60. ومن قياسها تبين أن كتلة النواة تبلغ 3% من كتلتها. تم طرح 47 نظريات لتفسير حجم النواة. ووفقا لإحدى النظريات، انجذبت الجسيمات عالية الكثافة إلى الشمس قبل تشكل الكوكب. وبحسب التفسير الثاني فمن المحتمل أن الشمس تآكلت جزءا من الجانب الخارجي الصخري لعطارد في وقت مبكر من حياته وبحسب التفسير الثالث فإن الاصطدامات الضخمة أزالت طبقاته الخارجية منه (12). اتضح أن المجال المغناطيسي الناشئ في الجزء الخارجي من النواة والذي يحركه تبريد النواة يخلق تفاعلًا قويًا ومعقدًا بين الجزء الداخلي للكوكب والسطح والغلاف الخارجي والغلاف المغناطيسي (48). يتكون اللب بشكل رئيسي من الحديد ومن المحتمل أنه يحتوي أيضًا على الكبريت الذي يخفض درجة انصهار الحديد وربما يكون له دور في تكوين المجال المغناطيسي لعطارد. تشير الملاحظات الرادارية من الأرض لدوران الكوكب حول نفسه إلى تقلبه الطفيف، مما يشير إلى أن النواة منصهرة جزئيًا (49). أظهرت الملاحظات من الأرض ومسنجر في الضوء المرئي والقريب من الأشعة تحت الحمراء أن محتوى الحديد في سيليكات التربة منخفض. يثير هذا الرقم سؤالا أساسيا فيما يتعلق بتطور عطارد. ما سبب ارتفاع تركيز الحديد في النواة وتناثره على السطح؟ (XNUMX).

حقل مغناطيسي

وجد MESSENGER أن المجال المغناطيسي لعطارد مطابق تقريبًا في خصائصه لذلك الذي لاحظه مارينر 10 قبل 30 عامًا. يتمتع ثنائي القطب المتوسط ​​بنفس القوة تقريبًا، مع انحراف طفيف في نطاق بضعة بالمائة وميله الزاوي الصغير هو نفسه. يتم إنشاء المجالات المغناطيسية للكواكب مثل كوكب الأرض بواسطة دينامو كهربائي يعمل على الجزء الخارجي السائل من النواة. من بين الكواكب الأرضية، يمتلك عطارد بنية أساسية مشابهة لتلك الموجودة في الأرض. والمجال المغناطيسي بطبيعته يحمي الأرض من الرياح الشمسية. إنها تشكل فقاعة حول الأرض - الغلاف المغناطيسي والغلاف الجوي السميك يحمي الأرض من الجزيئات عالية الطاقة القادمة من الشمس وكذلك من الأشعة الكونية. المجال المغناطيسي للأرض ديناميكي بطبيعته. فهو يتحرك حول الكوكب وتتحرك الأقطاب بشكل دوري على فترات زمنية جيولوجية وتغير تعرض التربة للجزيئات الخطرة (28). وفي هذا فإن عطارد يشبه الأرض وما فاجأ الباحثين هو أن نواة عطارد كان يجب أن تبرد منذ فترة طويلة جدًا وكان يجب أن تتوقف عن خلق المغناطيسية. وكان من بين الباحثين من يعتقد أن مجالها المغناطيسي هو من بقايا الماضي ومتجمد في القشرة الخارجية. وأظهرت قياسات مسنجر أن المجال المغناطيسي ثنائي القطب، مما يدل على وجود القطبين المغناطيسيين الشمالي والجنوبي. والمعنى دينامو حديث ونشط (12). وأظهرت المقارنات التي أجريت بين نتائج رحلة العبور الأولى ورحلة العبور الثانية للرسول مع نتائج رحلة مارينر 10 أن المجال المغناطيسي له بنية متماثلة. وهذا له أهمية كبيرة لأنه يشير إلى أن ثنائي القطب أقرب إلى محور دوران الكوكب حول نفسه (50).

الغلاف المغناطيسي

في الرحلة الأولى، كان الغلاف المغناطيسي مختلفًا عن ذلك الذي لاحظته مارينر 10. وقد وجدت مسنجر غلافًا مغناطيسيًا هادئًا مع بعض الأدلة على وجود ضغط بلازما كبير بداخله. وعلى الرغم من عدم العثور على جسيمات نشطة (دليل على تأثير الرياح الشمسية)، فقد تم العثور على أيونات منخفضة الطاقة في الغلاف المغناطيسي وتتوافق مع ضغط البلازما داخل المجال المغناطيسي (28). على الرغم من أن الغلاف المغناطيسي لعطارد أضعف من الغلاف المغناطيسي للأرض، إلا أنه يمكن أن يمنع الكثير من الرياح الشمسية من الوصول إلى الأرض في أماكن قليلة على الأقل. والدليل على ذلك هو أن طبقة من الغلاف المغناطيسي تتحرك حول الكوكب بشكل أبطأ. من الممكن أن يكون هناك ثقوب في الغلاف المغناطيسي. وعثر فيه على أيونات ربما تناثرت بفعل الرياح الشمسية عند القطبين. ومن الممكن أيضًا أن يكون أصل الأيونات موجودًا في الغلاف الجوي الرقيق لعطارد. اتضح أن عطارد ليس لديه أحزمة فان ألين الخاصة به، وهي أحزمة من الجسيمات الشبيهة بالأجنحة التي أنشأها المجال المغناطيسي للأرض (51).

وفي رحلة العبور الثانية، تم العثور على اختلافات في الغلاف المغناطيسي مقارنة برحلة العبور الأولى. اتضح أنه في أول رحلة طيران، دخلت المركبة الفضائية إلى الجزء المعتم من ذيل الغلاف المغناطيسي وقامت بقياس المناطق الهادئة نسبيًا من المجالات المغناطيسية الأقرب إلى الكوكب ثم قامت بتحفيز المجال المغناطيسي قرب الفجر. في الرحلة الثانية، تم قياس تسرب قوي للتدفق المغناطيسي على الجانب النهاري من الغلاف المغناطيسي، أقوى بعشر مرات مما لوحظ من الأرض أثناء نشاطها الأقوى. إن وجود كمية كبيرة من الطاقة من الرياح الشمسية في السعة الكبيرة لموجات البلازما وفي الهياكل المغناطيسية الكبيرة التي تقاسها المركبة الفضائية في نفس الوقت الذي تحدث فيه التغيرات في سلوك الغلاف المغناطيسي، يدعم الفرضية القائلة بأن التغيرات اليومية الكبيرة في الغلاف الجوي لعطارد هي نتاج التغيرات في التدريع الذي يوفره الغلاف الجوي (10).

מקורות

1. ديفيس إم وآخرون أطلس عطارد ناسا SP-423

2. "ناسا تعطي موافقة رسمية على أول مهمة لمركبة عطارد" 7.6.2001
http://www.spacedaily.com/news/mercury-01a.html

3. "الرسول يشعر بالحرارة أثناء الحضيض الساخن" 4.9.2007
http://www.spacedaily.com/reports/ Messenger_ To_ Feel_ The_ Heat _During _Hot _Periapsis_999.html

4. بوليت ب. - "مركبة ناسا الفضائية تقوم بالتحليق التاريخي بالقرب من عطارد" 11.1.2008
http://www.spacedaily.com/reports/ NASA_ Spacecraft__ To_ Make _Historic_ Fflyby_ Of _ Mercury_999.html

5. "رسالة من عطارد إلى الأرض بسلام" 19.1.2008
http://www.spacedaily.com/reports/ Message_ From_ Mercury_ Safely _Down_ To _Earth_999.html

6. "عودة مركبة ناسا الفضائية ماسنجر إلى عطارد" 2.10.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.spacedaily.com/reports/ NASA’S_ Messenger_ Spacecraft_ Returns _To_ Mercury_999.html

7. "نظرة عالمية لسطح عطارد" 14.1.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&imageID=307

8. كلارك س.-"مسبار ناسا يستعد لمواجهة قريبة مع عطارد" 28.9.2009
http://www.spaceflightnow.com/news/n0909/28messenger/

9. فيليبس تي. - "الكشف عن المنطقة المخفية على عطارد" 4.11.2009/XNUMX/XNUMX
http://www.spacedaily.com/reports/ Hidden_ Territory _On_ Mercury_Revealed_On _Revealed_999.html

10. PIA12274: نقطة مضيئة في الصورة الدائمة
http://photojournal.jpl.nasa.gov/ PIA12274

11. فيليبس ت.-"عطارد النشط" 1.5. 2009
http://www.spacedaily.com/reports/ An _Active _Mercury_999.html

12. كامبل ب. - "الرسول يسوي المناقشات القديمة ويحقق اكتشافات في عطارد" 3.7.2008
http://messenger.jhuapl.edu/newscenter/pressreleases/2008/080703.asp

13. "ارتفاع عطارد" 5.11.2009/XNUMX/XNUMX
http://www.spacedaily.com/reports/ Mercury_ Rising_999.html

14"علماء الفلك في جامعة بوسطن يرسمون المدى الكامل لذيل عطارد الشبيه بالمذنب" 7.2.2008
http://www.spacedaily.com/reports/ Boston _University _Astronomers_ Map_ Full_ Extent_ Of _Mercury’s _Comet_ Like_ Tail_999.html

15. "تم الكشف عن المغنيسيوم أثناء التحليق الثاني لعطارد" 5.5.2009
http://www.spacedaily.com/reports/ Magnesium _Detected _During _Second_ Flyby_Of_ Mercury_999.html

16. "أول قياسات متزامنة للصوديوم والكالسيوم في الغلاف الخارجي لعطارد" 6.10.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&imageID=258

17. ستيفن سي - "كشف النقاب عن المزيد من أسرار عطارد في رحلة جوية في سبتمبر" 3.11.2009/XNUMX/XNUMX
http://www.spaceflightnow.com/news/n0911/03messenger/

18. معجم تسميات الكواكب - الزئبق
…ane&show=Fname&show=Late&show=long&show=Diam&show=Stat&show=Orig

19. "حوض السعرات الحرارية العظيم على عطارد"
http://messenger.jhuapl.edu/news_room/multi03.html

20. "الرسول يتطلع إلى الشمال" 14.1.2008
http://www.nasa.gov/mission_pages/messenger/multimedia/mercury_color114624.html

21.PIA10186: عطارد يشاهد حفرة مثيرة للاهتمام
http://photojournal.jpl.nasa.gov/ PIA10186

22. "رقصات الرسول لماتيس" 24.1.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.space-travel.com/reports/ Messenger _dances_ by _Matisse_999.html

23."استخدام الإسقاطات لفحص سطح عطارد" 2.6.2009/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&imageID=310

24. "الحفر ذات الهالات السوداء على عطارد" 21.2.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&imageID=166

25. "هالة مظلمة مثيرة للاهتمام" 9.10.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&imageID=227

26. "تاريخ ليرمونتوف المضطرب" 6.10.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&imageID=315

27. بوليت ب.- "مركبة ناسا الفضائية تقوم بالتحليق التاريخي بالقرب من عطارد" 11.1.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.spacedaily.com/reports/ NASA_ Spacecraft _To _Make_ Historic_ Fflyby_ Of_ Mercury_999.html

28. "تدفق المفاجآت من ميركوري ماسنجر" 31.1.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.spacedaily.com/reports/ Surprises_ Stream_ From_ Mercury’s_ Messenger_999.html

29. "العنكبوت" – أحواض شعاعية داخل السعرات الحرارية"
http://messenger.jhuapl.edu/news_room/multi03.htm

30.."تشكيل حفرة البانثيون العنكبوتية على كوكب عطارد يصطف أمام اصطدام الكويكب" 24.9.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.spacedaily.com/reports/ Mercury’s _Spider_ Pantheon _Fossae _ Formation_ Lined_ To_ Asteroid _Impact_999.html

31.PIA11013: رسم خريطة للبركان
http://photojournal.jpl.nasa.gov/ PIA11013

32. "الهيمنة السطحية للزئبق بسبب البراكين ونقص الحديد" 3.7.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.spacedaily.com/reports/ Mercury’s _By_ Volcanism _And_ Iiron_ Deficiency_999.html

33. "قل الوها لنواحي" 14.1.2008
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&image-ID=278

34. "الرسول يلتقط لقطة لكيرتيش" 14.12008
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/pics/EN018826812M_label.jpg

35. "استكشاف تطور حوض كالوريس" 19.3.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&image_ID=174

36. "ماسنجر يكتشف حوضًا كبيرًا بشكل غير عادي على عطارد" 6.10.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&image_ID=279

37. "دليل على النشاط البركاني الماضي على عطارد" 2.5.2009/XNUMX/XNUMX
http://www.cosmosmagazine.com/news/2726/evidence-past-volcanic-activity-mercury

38. "البراكين على عطارد" 20.1.2009/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&image_ID=288

39.PIA12313: جيولوجيا عطارد: قصة بها فصول عديدة
http://photojournal.jpl.nasa.gov/ PIA12313

40.PIA12330: سطح فيضان الزئبق
http://photojournal.jpl.nasa.gov/ PIA12330

41. "منحدرات عطارد الطويلة" 14.1.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.nasa.gov/mission_pages?messenger/multimedia/longcliffs.html

42. "بيغل روبي يمنح سفيندوتير تجربة راقية" 14.1.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&image_ID=191

43. "الحفر المشوهة والمختصرة" 14.1.2008/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/image.php?gallery_ID=2&image_ID=194

44. "الرسول يكشف عطارد ككوكب ديناميكي" 30.4.2009/XNUMX/XNUMX
http://messenger.jhuapl.edu/news_release0433009.html

45. طومسون أ.-"البراكين على عطارد تحل لغزًا دام 30 عامًا" 3.7.2008/XNUMX/XNUMX
http://www.msnbc.msn.com/id/25518217/print/1/displaymode/1098

46.PIA11245: الزئبق كما لم يسبق له مثيل من قبل
http://photojournal.jpl.nasa.gov/ PIA11245

47. "مركبة فضائية تستعد لاستكشاف أسرار عطارد" 16.7.2004/XNUMX/XNUMX
http://www.newscientists.com/news.jsp?id-ns99996171

48. "الثلج الحديدي يحافظ على المجال المغناطيسي لعطارد" 7.5.2008
http://www.spaceflightnow.com/news/n0805/07mercury/

49.PIA12362: سطح عطارد يحتوي على حديد + تيتانيوم أكثر مما كان يعتقد سابقًا
http://photojournal.jpl.nasa.gov/ PIA12362

50. "Messenger يكشف عن المزيد من المناطق "المخفية" لعطارد" 29.10.2008/XNUMX/XNUMX
http://spaceflightnow.com/news/n0810/29messenger

51. "الغلاف المغناطيسي لعطارد يصد الرياح الشمسية" 1.2.2008
http://www.spacedaily.com/reports/mercury_ Magnetosphere_ Fends _Off_ The _Solar_ Wind_999.html