למרקורי יש קטבים מגנטיים שנסחפים כמו כדור הארץ

הקטבים המגנטיים של כדור הארץ נסחפים לאורך זמן. עליהם לתת דין וחשבון על כך כאשר הם מתכננים את הטיסות שלהם.

למעשה, הם נסחפים כל כך עד שהקטבים המגנטיים נמצאים במיקומים שונים מאשר הקטבים הגיאוגרפיים, או ציר הסיבוב של כדור הארץ. כיום, הקוטב הצפוני המגנטי של כדור הארץ נמצא במרחק של 965 ק"מ (600 מייל) מהקוטב הגיאוגרפי שלו. כעת, מחקר חדש אומר כי אותו סחף מוט מתרחש גם על מרקורי.

הקטבים המגנטיים של כדור הארץ מעגנים את המגנטוספרה של כדור הארץ שלנו. המגנטוספרה משתרעת אל החלל סביב כדור הארץ שלנו ומגן עלינו מפני קרינת השמש. המגנטוספרה וקטביו הם ממצאים מהגרעין המותך של כדור הארץ, ומדענים חושבים שגם למרקורי יש גרעין מותך.

אבל מה, בדיוק, גורם לקטבים להיסחף? התופעה נקראת סחף קוטבי, ועל פני כדור הארץ היא נגרמת על ידי שינויים בזרימת הברזל המותך בליבת כדור הארץ. על כדור הארץ, הקוטב המגנטי הצפוני נסחף בשנה בין 55 ל 60 ק"מ (34 עד 37 מייל). הקוטב המגנטי הדרומי נסחף מדי שנה כ -10 עד 15 ק"מ (שישה עד תשעה מייל). גם הקטבים מתהפכים וזה קרה כמאה פעמים בתולדות כדור הארץ.

המחקר מראה שאותו סחף קוטבי מתרחש ככל הנראה בכספית וכי הסיפור מאחורי סחף הקוטב על אותו כוכב לכת מסובך יותר מהמחשבה.

המחקר החדש מתפרסם בכתב העת של המחקר הגיאופיזי של האיחוד הגיאופיזי האמריקני: כוכבי לכת. זה נקרא "הגבלת ההיסטוריה הקדומה של מרקורי ודינמו הליבה שלה על ידי לימוד השדה המגנטי הקרוסטלי." הסופרת הראשית היא ג'ואנה ש 'אוליבייה, אסטרופיסיקאי במרכז הסוכנות האירופית לחקר החלל והטכנולוגיה של נורווגוויק.

הכותבים הסתמכו רבות על נתונים שנאספו על ידי החללית MESSENGER (MErcury Surface, Space EN Environment, GEochemistry and Ranging). הוא הקיף את מרקורי משנת 2011 עד 2015, והיא הייתה החללית הראשונה שהקיפה את כדור הארץ.

אחד המכשירים של MESSENGER היה מגנטומטר שמדד בפירוט את השדה המגנטי של מרקורי. מסלולו הסגלגל של החללית לקח אותו לטווח של 200 ק"מ מעל פני השטח. MESSENGER רכשה נתונים המראים חריגות מגנטיות חלשות במשטח הקרום של מרקורי הקשורים למכתשי השפעה.

הכותבים הניחו כי חריגות אלה נבעו מברזל במשפיעים שיצרו את המכתשים. הם גם הניחו שככל שהחומר המותך הזה התקרר הוא עוצב על ידי השדה המגנטי של מרקורי.

מדענים יודעים שכאשר הסלע הקורה מתקרר, הוא שומר תיעוד של השדה המגנטי של כדור הארץ באותה תקופה. כל עוד הסלעים הללו מכילים חומר מגנטי, הם יתיישרו עם שדה הכוכב. זה נקרא "מגנטיזציה תרמית". בעוד סלע שונה במיקומים שונים בכדור הארץ התקרר בזמנים שונים, הוא יצר תיעוד היסטורי של הקטבים הנסחפים של כדור הארץ. כך אנו יודעים שקוטבי כדור הארץ התהפכו בעבר, הפעם האחרונה לפני כמעט 800,000 שנה.

המפתח לכך הוא המגנטציה התרמית. כפי שאמר הסופר הראשי אוליבייה בהודעה לעיתונות, "אם אנחנו רוצים למצוא רמזים מהעבר, עושים מעין ארכיאולוגיה של השדה המגנטי, אז הסלעים צריכים להיות ממוגנטים לתרמו."

מדענים הצליחו לחקור את השדה המגנטי של מרקורי, אך מעולם לא נאספו דגימות סלע. אף חללית מעולם לא נחתה על מרקורי. כדי לעקוף זאת, מחברי המחקר התמקדו בחמישה מכתשי השפעה על פני השטח ובנתונים המגנטיים שאספה MESSENGER כאשר התקרב לפני השטח של מרקורי.

חמישה מכתשים הראו חתימות מגנטיות שונות מאשר MESSENGER שנמדדו ברחבי מרקורי. מכתשים אלו עתיקים, בני 3.8 עד 4.1 מיליארד שנה. החוקרים חשבו שהם עשויים להחזיק רמזים למיקום העמודים העתיקים של מרקורי, וכיצד הם השתנו עם הזמן.

"ישנם מספר דגמי אבולוציה של כדור הארץ, אך איש לא השתמש בשדה המגנטי הקרום כדי להשיג את האבולוציה של הכוכב", אמר אוליביירה.

השפעות אלה הותכו סלע, ​​וככל שהסלע התקרר הוא שמר על תיעוד של השדה המגנטי של כדור הארץ. הם השתמשו בנתונים המגנטיים מחמשת מכתשי ההשפעה כדי לדגמן את השדה המגנטי של מרקורי לאורך זמן. מכאן הם הצליחו להעריך את מיקום הקטבים המגנטיים העתיקים של מרקורי, או "פליאופולים".

תוצאותיהם היו מפתיעות ומצביעות על אופיו המגנטי המסובך של מרקורי. הם גילו שהקטבים העתיקים היו רחוקים מהקוטב המגנטי הדרומי הנוכחי, וכי הם ככל הנראה השתנו לאורך זמן. עד כמה הם ציפו. אבל הם גם ציפו שהקטבים יתקבצו בשתי נקודות שהיו קרובות לציר הסיבוב של מרקורי, כמו כדור הארץ. אך הקטבים הופצו באופן אקראי, ולמרבה ההלם, כולם היו בחצי הכדור הדרומי של כדור הארץ.

כפי שנאמר בהודעה לעיתונות, "הפליאופולים אינם מתיישרים עם הקוטב הצפוני המגנטי הנוכחי של מרקורי או הדרום הגיאוגרפי, מה שמצביע על כך שהשדה המגנטי הדיפולני של כדור הארץ זז." עדויות אלה תומכות ברעיון שההיסטוריה המגנטית של מרקורי שונה בהרבה מזו של כדור הארץ. זה גם תומך ברעיון שמרקורי עבר על צירו. זה נקרא שיטוט קוטבי אמיתי, כאשר המיקומים הגאוגרפיים של צפון הפולנים והדרום משתנים.

בעוד שכדור הארץ הוא בעל שדה מגנטי דיפולני עם קוטב צפוני וקוטב דרומי, מרקורי שונה. יש לו כיום שדה מגנטי דו קוטבי-ארבע-קוטבי עם שני קטבים ושינוי בקו המשווה המגנטי. בימי קדם, על פי מחקר זה, יתכן שהיה זה אותו תחום. לחלופין, ייתכן שהיה לו שדה מרובה קוטב, עם "קווי שדה מגנטיים מפותלים כמו ספגטי", לדברי אוליבייה.

כאן עומד כעת הידע שלנו על קווי השדה המגנטי של מרקורי. מה שמדענים באמת צריכים לעשות זה ללמוד דגימות סלע מרובות מרקורי. אבל שום חללית מעולם לא נחתה שם ולא מתוכננות שום נחיתה.

מרקורי הוא מקום קשה לחללית לבקר ולהקיף אותה, הרבה פחות נוחתים עליה. קרבתו לשמש פירושה שכל משימה למרקורי צריכה להתמודד עם משיכת הכבידה העוצמתית של השמש. דרוש הרבה דלק כדי לעשות הרבה יותר מאשר לטוס במהירות על פני מרקורי, ורק שתי חלליות ביקרו מעולם בכוכב הלכת: MESSENGER ומרינר 10.

לעת עתה, מדענים מסתכלים קדימה אל BepiColombo, המשימה הראשונה של ESA לבקר בכספי. הוא יגיע למרקורי בשנת 2025 ויבלה שם שנה או שנתיים. זה למעשה שני מסלולים באחד, אבל אין נחיתה.

אחד המסלולים נקרא MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter.) כפי שהשם מרמז, תפקידו ללמוד את השדה המגנטי של מרקורי, שהוא נדיר בקרב כוכבי לכת. נתונים ממשימה זו עשויים להתבסס על מחקרים כמו זה, ויכולים לשפוך אור רב יותר על ההיסטוריה המגנטית המסובכת של מרקורי.

יותר:

• הודעה לעיתונות: השדה המגנטי העתיק של מרקורי התפתח ככל הנראה לאורך זמן
• נאסא: מסנג'ר
• עבודת מחקר: הגבלת ההיסטוריה הקדומה של מרקורי ודינמו הליבה שלה על ידי לימוד שדה מגנטי קרוסטלי
• ויקיפדיה: חקר כספית