Внутреннее строение всех планет, включая Землю, невозможно понять на основе прямых наблюдений: самая глубокая земная скважина не дошла даже до мантии, а посланный на Марс аппарат InSight с погружным зондом пока застрял на отметке около 30 сантиметров. Все данные о наличии у планет мантии и ядра получены косвенными методами — например, земное ядро было открыто благодаря регистрации сейсмических волн в разных участках планеты. Появление космических аппаратов позволило нам изучить гравитационные и магнитные поля вокруг других небесных тел и использовать эту информацию для понимания их внутреннего устройства.
Космический аппарат MESSENGER стал в 2011 году первым искусственным спутником Меркурия и до 2015 года передавал на Землю снимки поверхности и множество иных данных. В частности, высокоточные измерения положения аппарата позволили выяснить то, насколько сильно он притягивался к планете в разных местах, и это дало возможность ученым детально описать гравитационное поле Меркурия. Отсутствие атмосферы обеспечило беспрепятственный полет даже на высоте в сто километров, и поэтому MESSENGER оказался весьма удачным инструментом для изучения планеты вблизи (чем ближе, тем больше шансов заметить малые гравитационные аномалии).
Читайте также: Третий полет к Меркурию. К первой планете от Солнца летит новый космический аппарат. Зачем?
В новой статье для журнала Geophysical Research Letters геофизики из Италии и США реконструировали на основе гравитационного поля планеты ее внутреннее устройство и пришли к выводу, что ядро планеты устроено схожим с Землей образом. У него есть внешняя жидкая и твердая внутренняя часть, при этом размер всего ядра сопоставим с размером ядра намного более крупной Земли.
Понимание внутреннего устройства планет позволяет лучше представить и эволюцию планетной системы в целом, и возможные перспективы для внеземной жизни. Наличие железного (или, в общем случае, проводящего ток) ядра определяет существование магнитного поля, а оно необходимо для защиты поверхности от космического излучения. Меркурий имеет магнитное поле примерно в сто раз слабее земного. Эта разница в магнитном поле при сопоставимых габаритах ядра объясняется тем, что для создания поля проводящий материал должен еще и двигаться, а Меркурий делает один полный оборот всего за 59 дней. Земля с ее один оборотом в сутки занимает среднее положение в рейтинге самых мощных магнитосфер Солнечной системы, а бесспорное лидерство принадлежит Юпитеру. Используя, по всей видимости, металлический водород в ядре и делая полный оборот меньше чем за 10 часов, эта планета создает поле в 776 мкрТ против 32 мкрТ на Земле.
Алексей Тимошенко