Zemljini magnetski polovi vremenom odlaze. Oni moraju to voditi računa kad planiraju svoje letove.
Oni toliko lebde, da se magnetski stubovi nalaze na različitim lokacijama od zemljopisnih polova ili osi Zemljine rotacije. Danas je Zemljin magnetski sjeverni pol udaljen 965 kilometara (600 milja) od svog zemljopisnog pola. Sada nova studija kaže da se isti pomic na polovima događa i na Merkuru.
Zemljini magnetski polovi učvršćuju magnetosferu našeg planeta. Magnetosfera se prostire u prostor oko našeg planeta i štiti nas od sunčevog zračenja. Magnetosfera i njeni polovi artefakti su zemljine rastaljene jezgre, a znanstvenici smatraju da i Merkur ima istopljeno jezgro.
Ali zbog čega tačno stupovi vise? Pojava se naziva polarni nanos, a na Zemlji je uzrokovan varijacijama u protoku rastaljenog željeza u jezgri planete. Na Zemlji, sjeverni magnetski pol prelazi oko 55 do 60 kilometara godišnje, južni magnetski pol prelazi oko 10 do 15 kilometara (šest do devet milja) svake godine. Stubovi se također okreću, a to se dogodilo oko 100 puta u povijesti planete.
Studija pokazuje da se isti polarni pomak vjerojatno događa i na Merkuru, te da je priča iza poletanja pola na tom planetu složenija od misli.
Nova studija objavljena je u časopisu American Geophysical Union za časopis Geophysical Research: Planets. Pod nazivom je "Ograničivanje rane povijesti Merkura i njegovog temeljnog Dinamova proučavanjem krstaškog magnetskog polja." Glavni autor je Joana S. Oliviera, astrofizičarka Europskog svemirskog istraživačkog i tehnološkog centra Europske svemirske agencije u Noordwijku.
Autori su se u velikoj mjeri oslanjali na podatke prikupljene od NASA-inog svemirskog broda MESSENGER (površina povrća, svemirskog okruženja, geokemije i dometa). Kružio je Merkurom od 2011. do 2015., a bio je prvi svemirski brod koji je orbitirao na planeti.
Jedan od MESSENGER-ovih instrumenata bio je magnetometar koji je detaljno mjerio Merkurovo magnetno polje. Eliptična orbita svemirske letjelice dovela ga je do 200 km iznad površine. MESSENGER je pribavio podatke koji pokazuju slabe magnetske anomalije na površini kruga Merkura povezane s udarnim kraterom.
Autori su pretpostavili da su ove anomalije posljedica željeza u udarnim glavama koje su stvorile kratere. Oni su također pretpostavili da je dok se ovaj rastaljeni materijal hladio oblikovao Merkurovo magnetsko polje.
Znanstvenici znaju da se kao magnetska stijena hladi, to bilježi tadašnje magnetno polje planeta. Sve dok su te stijene sadržavale magnetski materijal, one će se poravnati s planetnim poljem. Naziva se "termo-trajna magnetizacija". Kako su se različite stijene na različitim lokacijama na Zemlji hladile u različito vrijeme, to je stvorilo povijesni zapis Zemljinih visećih stupova. Tako znamo da su se zemaljski polovi prešli u prošlost, posljednji put prije gotovo 800 000 godina.
Ključno za to je termoreguliranje magnetizacije. Kao što je glavni autor Oliviera rekao u priopćenju za javnost, "Ako želimo pronaći tragove iz prošlosti, vršeći neku vrstu arheologije magnetskog polja, tada se stijene trebaju termički magnetizirati."
Znanstvenici su mogli proučiti Merkurovo magnetsko polje, ali nikada nisu prikupljeni uzorci stijena. Nikada svemirska letjelica nije sletila na Merkur. Da bi se ovo zaobišli, autori ove studije usredotočili su se na pet kratera udara na površinu i na magnetske podatke koje je MESSENGER prikupio kad se približio površini Merkura.
Pet kratera pokazalo je različite magnetske potpise od MESSENGER-a izmjerenog po Merkuru. Ti su krateri stari, stari između 3,8 i 4,1 milijarde godina. Istraživači su smatrali da bi oni mogli imati tragove u položaju Merkurovih drevnih stupova i kako su se mijenjali s vremenom.
"Postoji nekoliko modela evolucije planete, ali nitko nije upotrijebio magnetsko polje kruta za dobivanje evolucije planeta", rekao je Oliveira.
Ti su utjecaji rastopili stijenu, a kako se stijena hladila zadržala je rekord magnetskog polja planeta. Koristili su magnetske podatke iz tih pet kratera za udar kako bi modelirali Merkurovo magnetsko polje s vremenom. Na osnovu toga mogli su procijeniti lokaciju starih Merkurovih magnetskih stupova, ili „paleopola“.
Njihovi rezultati su bili iznenađujući i upućuju na Merkurovu kompliciranu magnetsku prirodu. Otkrili su da su drevni polovi bili daleko od trenutnog južnog magnetskog pola i da su se vjerojatno vremenom mijenjali. Toliko su očekivali. Ali oni su također očekivali da će se stubovi spustiti u dvije točke koje su blizu rotacijske osi Merkura, slično Zemljinoj. Ali polovi su bili nasumično raspoređeni i, šokantno, svi su bili na južnoj hemisferi planete.
Kao što se u priopćenju piše: "Paleopoli se ne poklapaju s trenutnim magnetskim sjevernim polom Merkura ili zemljopisnim jugom, što ukazuje da se dipolarno magnetsko polje planeta pomaklo." Ovaj dokaz podupire ideju da je Merkurova magnetska povijest mnogo drugačija od Zemljine. Također podupire ideju da se Merkur pomaknuo duž svoje osi. To se zove pravo polarno lutanje, kad se promijene zemljopisni položaj Sjevernog i Južnog pola.
Dok Zemlja ima dipolarno magnetsko polje s izrazitim sjevernim i južnim polom, Merkur je drugačiji. Trenutno ima dipolarno-četveropolarno magnetsko polje s dva pola i pomakom u magnetskom ekvatoru. U stara vremena, prema ovoj studiji, možda je imala isto polje. Ili je možda imao multipolarno polje, s iskrivljenim magnetskim „poljskim linijama poput špageta“ prema Olivieri.
To je ono gdje za sada stoji naše znanje o linijama magnetnog polja Merkura. Ono što znanstvenici doista trebaju učiniti jest proučiti više uzoraka stijena iz Merkura. No, svemirska letjelica nikad nije sletjela tamo i nije planirano slijetanje.
Merkur je teško mjesto koje svemirski brod može posjetiti i ići u orbitu, a na njemu je puno manje kopna. Blizina Sunca znači da se svaka misija na Merkuru mora boriti sa Sunčevim snažnim gravitacijskim povlačenjem. Potrebno je puno goriva da biste postigli mnogo više nego što brzo proletjeli pored Merkura, a na planetu su ikada posjetile samo dvije svemirske letjelice: MESSENGER i Mariner 10.
Za sada se znanstvenici raduju BepiColombo, prvoj misiji ESA-e koja je posjetila Merkur. U Merkur će stići 2025. i tamo će provesti jednu ili dvije godine. Zapravo su dva orbite u jednom, ali nema zemljišta.
Jedan od orbitara naziva se MMO (Mercury Magnetosspic Orbiter.) Kao što ime govori, njegova uloga je proučavanje Merkurovog magnetskog polja, što je rijetkost na planetama. Podaci iz te misije mogu se temeljiti na studijama poput ove i mogli bi posvijetliti više komplicirane magnetske povijesti Merkura.
Više:
- Priopćenje za javnost: Staro magnetsko polje Merkura vjerojatno će se s vremenom razvijati
- NASA: MESSENGER
- Istraživački rad: Ograničivanje rane povijesti Merkura i njegovog temeljnog dinamoma proučavanjem krutičnog magnetskog polja
- Wikipedija: Istraživanje žive
