Polii magnetici ai Pământului se derulează în timp. Trebuie să își dea socoteala atunci când își planifică zborurile.
De fapt, acestea se deriva atât de mult, încât poli magnetici se află în locații diferite decât polii geografici sau axa de rotație a Pământului. Astăzi, polul magnetic magnetic al Pământului se află la 965 de kilometri distanță de polul său geografic. Acum, un nou studiu spune că același pol în derivă se întâmplă și pe Mercur.
Polii magnetici ai Pământului ancorează magnetosfera planetei noastre. Magnetosfera se extinde în spațiul din jurul planetei noastre și ne protejează de radiațiile Soarelui. Magnetosfera și polii săi sunt artefacte ale miezului topit al Pământului, iar oamenii de știință cred că și Mercur are un miez topit.
Dar ce face mai exact stâlpii în derivă? Fenomenul se numește derivă polară, iar pe Pământ este cauzat de variații ale fluxului de fier topit din nucleul planetei. Pe Pământ, polul magnetic nord coboară în jur de 55 până la 60 de kilometri (34 - 37 mile) pe an, Polul magnetic sud coboară aproximativ 10 până la 15 kilometri (șase până la nouă mile) în fiecare an. De asemenea, stâlpii se întorc și asta s-a întâmplat de aproximativ 100 de ori în istoria planetei.
Studiul arată că aceeași derivă polară se întâmplă pe Mercur și că povestea din spatele derivării polului pe această planetă este mai complicată decât se credea.
Noul studiu este publicat în Jurnalul de Cercetări Geofizice: Planete. Se intitulează „Constrângerea istoriei timpurii a mercurului și a dinamului său principal prin studierea câmpului magnetic crustal”. Autorul principal este Joana S. Oliviera, astrofizician la Centrul European de Cercetare și Tehnologie Spațială a Agenției Spațiale din Noordwijk.
Autorii s-au bazat pe datele colectate de navele spațiale MESSENGER (MErcury Surface, Space ENVironment, GEochemistry și Ranging) ale NASA. A orbitat pe Mercur din 2011 până în 2015 și a fost prima navă spațială care a orbitat pe planetă.
Unul dintre instrumentele MESSENGER a fost un magnetometru care a măsurat în detaliu câmpul magnetic al lui Mercur. Orbita eliptică a navei spațiale a dus-o la 200 km deasupra suprafeței. MESSENGER a achiziționat date care arată anomalii magnetice slabe pe suprafața crustă a lui Mercur asociate cu craterele de impact.
Autorii au presupus că aceste anomalii s-au datorat fierului în impactorii care au creat craterele. De asemenea, au presupus că pe măsură ce acest material topit s-a răcit, a fost modelat de câmpul magnetic al lui Mercur.
Oamenii de știință știu că pe măsură ce roca igienă se răcește, păstrează o înregistrare a câmpului magnetic al planetei la acea vreme. Atâta timp cât acele roci conțineau materiale magnetice, acestea se vor alinia cu câmpul planetei. Se numește „magnetizare termoremanentă”. Deoarece diferite stânci în diferite locații de pe Pământ s-au răcit în momente diferite, a creat o înregistrare istorică a polilor în derivă ai Pământului. Așa știm că stâlpii Pământului au flipat în trecut, ultima dată în urmă cu aproape 800.000 de ani.
Acest lucru este esențial pentru magnetizarea termoremanentă. După cum a spus autorul principal Oliviera într-un comunicat de presă, „Dacă vrem să găsim indicii din trecut, făcând un fel de arheologie a câmpului magnetic, atunci rocile trebuie să fie magnetizate termoremanent.”
Oamenii de știință au reușit să studieze câmpul magnetic al lui Mercur, dar nu au fost colectate probe de rocă. Nici o navă spațială nu a debarcat vreodată pe Mercur. Pentru a evita acest lucru, autorii acestui studiu s-au concentrat pe cinci cratere de impact la suprafață și pe datele magnetice pe care MESSENGER le-a colectat atunci când s-a apropiat de suprafața lui Mercur.
Cinci cratere au arătat semnături magnetice diferite decât MESENGER măsurate în întregul Mercur. Aceste cratere sunt vechi, cu vârste cuprinse între 3,8 și 4,1 miliarde de ani. Cercetătorii au crezut că ar putea avea indicii despre poziția stâlpilor antici ai lui Mercur și despre modul în care s-au schimbat în timp.
"Există mai multe modele de evoluție ale planetei, dar nimeni nu a folosit câmpul magnetic crust pentru a obține evoluția planetei", a spus Oliveira.
Aceste impacturi s-au topit roca, iar pe măsură ce roca s-a răcit, a păstrat o înregistrare a câmpului magnetic al planetei. Au utilizat datele magnetice din cele cinci cratere de impact pentru a modela câmpul magnetic al lui Mercur în timp. Din aceasta, ei au putut să estimeze locația polilor magnetici antici ai lui Mercur sau ale „paleopolelor”.
Rezultatele lor au fost surprinzătoare și indică natura complicată a lui Mercur. Au descoperit că polii antici erau departe de polul magnetic sud actual și că s-au schimbat probabil în timp. Atât de mult se așteptau. Dar, de asemenea, se așteptau ca stâlpii să se aglomereze în două puncte apropiate de axa de rotație a lui Mercur, la fel ca și Pământul. Dar stâlpii au fost distribuiți la întâmplare și, șocant, erau toți în emisfera sudică a planetei.
După cum spune comunicatul de presă, "Paleopolele nu se aliniază cu polul nord magnetic magnetic sau cu sudul geografic al Mercurului, ceea ce indică faptul că câmpul magnetic dipolar al planetei s-a mutat." Aceste dovezi susțin ideea că istoria magnetică a lui Mercur este mult diferită de cea a Pământului. De asemenea, susține ideea că Mercur s-a deplasat de-a lungul axei sale. Acest lucru este numit un adevărat rătăcit polar, atunci când locațiile geografice ale Polului de Nord și de Sud se schimbă.
În timp ce Pământul are un câmp magnetic dipolar cu un pol nordic și un pol sud, Mercur este diferit. În prezent are un câmp magnetic dipolar-quadrupolar cu doi poli și o deplasare în ecuatorul magnetic. În antichitate, conform acestui studiu, este posibil să fi avut același domeniu. Sau, este posibil să fi avut un câmp multipolar, cu „linii de câmp magnetice răsucite precum spaghete”, după Oliviera.
Acolo se află acum cunoștințele noastre despre liniile de câmp magnetic ale lui Mercur. Ceea ce trebuie să facă cu adevărat oamenii de știință este să studieze mai multe probe de rocă de la Mercur. Dar nicio navă spațială nu a aterizat vreodată acolo și niciun debarcare nu este planificat.
Mercur este un loc dificil pentru o navă spațială pentru a vizita și a orbita, cu mult mai puțin teren. Apropierea de Soare înseamnă că orice misiune față de Mercur trebuie să se confrunte cu puternica atracție gravitațională a Soarelui. Este nevoie de mult combustibil pentru a face mult mai mult decât să zboare rapid pe lângă Mercur și doar două nave spațiale au vizitat vreodată planeta: MESSENGER și Mariner 10.
Deocamdată, oamenii de știință așteaptă cu nerăbdare BepiColombo, prima misiune a ESA de a vizita Mercur. Va ajunge la Mercur în 2025 și va petrece unul sau doi ani acolo. Este de fapt doi orbiteri într-un singur, dar nu există niciun lander.
Unul dintre orbiteri se numește MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter.) După cum îi spune numele, rolul său este de a studia câmpul magnetic al lui Mercur, care este rar printre planete. Datele din misiunea respectivă se pot baza foarte bine pe studii precum acesta și ar putea arunca mai multă lumină asupra istoriei magnetice complicate a lui Mercur.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: vechiul câmp magnetic al lui Mercur a evoluat probabil în timp
- NASA: MESSENGER
- Lucrare de cercetare: limitarea istoriei timpurii a mercurului și a dinamului său principal prin studierea câmpului magnetic crustal
- Wikipedia: Explorarea lui Mercur
