Кратеры указали на эволюцию магнитного поля Меркурия

Ученые использовали аномалии магнитного поля Меркурия вблизи пяти кратеров для оценки его величины в прошлом. Предполагая, что расплавленные в результате соударения породы находились в постоянном поле ядра, данные по всем кратерам указывают на одну область расположения древнего магнитного полюса, который не совпадает с современным. Следовательно, магнитное поле Меркурия эволюционировало в прошлом, заключают авторы статьи в Journal of Geophysical Research: Planets. 

Меркурий — это самая близкая к Солнцу планета в нашей системе. Он относится к планетам земной группы, так как подобно Земле, Венере и Марсу обладает высокой средней плотностью и в основном состоит из силикатных пород и металлов. По многим физическим свойствам Меркурий напоминает Луну. В частности, его поверхность покрыта кратерами и он не намного больше ближайшего к Земле космического тела. Однако есть и отличия: полушария Луны обладают заметной асимметрией, в то время как поверхность Меркурия однородна, также на нем присутствуют многочисленные уступы, высота которых может достигать нескольких километров, а протяженность — нескольких сотен километров.

Считается, что Меркурий (как и Земля) обладает жидким металлическим ядром. Предполагатся, что в силикатных планетах именно оно порождает глобальное магнитное поле, которое присутствует и на Меркурии. Величина поля на поверхности этой планеты составляет примерно один процент от земного значения. При этом оно симметрично, а его полюса отклоняются от географических не более чем на 10 градусов.

Наиболее точные данные о магнитном поле Меркурия получил зонд MESSENGER, который летал на небольшой высоте над поверхностью, что возможно благодаря чрезвычайно разреженной атмосфере планеты. Он смог зарегистрировать небольшие аномалии магнитного поля, которые были порождены в коре планеты, причем многие из них оказались связаны с кратерами.

Ученые из Нидерландов, США и Франции на основе полученных MESSENGER данных восстановили силу древнего магнитного поля и расположение его полюсов. Оказалось, что полюса должны были существенно смещаться в прошлом, что говорит о более сложной истории эволюции, чем считалось ранее.

Идея авторов заключается в использовании ферромагнитных свойств некоторых пород, которые при нагревании выше точки Кюри теряют собственное магнитное поле, но при дальнейшем охлаждении намагничивается в присутствии внешнего. В таком случае величина и направление поля в давно затвердевших породах могут указать на историю поля планеты. Этот метод называется палеомагнетизмом и широко применяется на Земле.

Ученые обработали данные о пяти кратерах возрастом от 3,8 до 4,1 миллиарда лет. Это позволило построить модель прошлого магнитного поля Меркурия, однако из-за ограниченности площади измерений зондом MESSENGER удалось воспользоваться информацией только о средних и высоких широтах Северного полушария.

Авторы пришли к выводу, что магнитные полюса в прошлом были вдали от текущих положений южного географического и магнитного полюсов, а также, по-видимому, перемещались со временем, чего ранее не предполагалось. Альтернативным сценарием является более сложная морфология поля в прошлом. Однако в таком случае требуется смена многополюсного поля на современное очень стабильное и осесимметричное, а объяснение такому переходу еще предстоит предложить. Авторы отмечают, что запущенный в октябре 2018 года аппарат BepiColombo предоставит гораздо больше информации о магнитной истории Меркурия.

К запуску нового зонда мы выпускали тест «Быстрее всех на небе», который поможет проверить знания о ближайшей к Солнцу планете. Также мы готовили большой материал о работе российского прибора — «На Меркурий за водой». 

Тимур Кешелава