Mégsem ütközés lehet az oka a Merkúr hatalmas vasmagjának

A Merkúr kevés küldetésnek volt a célpontja eddig

Az űrutazás megjelenése óta az emberiség mindössze három űrszondát küldött a világegyetembe azzal a céllal, hogy Naprendszerünk legbelső bolygójának, a Merkúrnak a titkait kutassa. Az 1970-es években a NASA Mariner 10 űrszondája az első olyan űreszköz volt, mely úgynevezett gravitációs hintamanőverrel jutott el a céljához, és amely heliocentrikus pályán többször visszatért célpontjához. Így a Mariner 10 1974. máciusa és 1975 márciusa között három alkalommal közelítette meg a Merkúr felszínét, a legutolsó alkalommal mindössze 328 kilométer távolságra. A küldetés során az űrszondának lehetősége volt több száz kis- és nagyfelbontású képet készíteni, valamint adatokat, köztük a mágneses mezőre vonatkozó fontos információkat, rögzíteni a Merkúrról. 

Évtizedekkel később, 2011. március 17-én a NASA MESSENGER (MErcury: Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) űrszondája volt az első eszköz, amely Merkúr körüli pályára állt. Ezután négy évet töltött a bolygó megfigyelésével. Mivel a Mariner 10 csak a Merkúr felszínének alig egyharmadát tudta megfigyelni, hatalmas áttörés volt, hogy a MESSENGER a küldetés során hét kis műszerével le tudta fényképezni az egész bolygót. Emellett tanulmányozta a mágneses teret, a légkört és a Merkúr szerkezetét is. 

A BepiColombo egy európai-japán közös misszió részeként pedig, most is a Naprendszer legbelsőbb bolygója felé tart, és várhatóan 2025-ben érkezik meg céljához. A küldetés során olyan rejtélyekre szeretnének a tudósok magyarázatot találni, mint például, hogy miért zsugorodik, szemmel láthatóan is, a Merkúr. Szintén érthetetlen, hogy a sarkkörök krátereiben található jég hogyan képes megmaradni, miközben a bolygó nappali hőmérséklete eléri a 450 Celsius fokot. De magyarázatra vár az égitest elképesztő pályája, és szédületes forgási sebessége is. 

Nem lehet kivétel, ami erősíti a szabályt

Az eddigi missziókból természetesen sokat tanultak a kutatók a Merkúrról, de továbbra is rengeteg olyan speciális tulajdonság és rejtély van, amire a tudományos közösségnek még nem sikerült választ találnia a bolygóval kapcsolatban. Azért is lényeges ezek megfejtése, mert csak így kerülhetünk sokkal közelebb az univerzum és a naprendszerek keletkezésének megértéséhez. Sok olyan elmélet, ismeret van ugyanis, ami más bolygók esetében igaznak tűnik, azonban a Merkúr esetében biztosan kizárható. Az pedig lehetetlen, hogy egy égitestre teljesen más szabályok és törvények vonatkoznak, mint az összes többire. 

Megdöbbentő arányok, hatalmas sűrűség

Az egyik legfontosabb rejtély a Merkúr belső szerkezetére vonatkozik. Az űrszondák által összegyűjtött adatok elemzése szerint a bolygó gravitációs ereje arra utal, hogy a Merkúrnak a köpenyéhez képest aránytalanul nagy vasmagja van. A becslések szerint a mag az égitest tömegének nagyjából a háromnegyedét teszi ki, sugara pedig körülbelül 2074 kilométer. Ezzel szemben a bolygó sziklás külső héja csupán 400 kilométer vastagságú. Ezzel a Merkúr a naprendszer második legsűrűbb bolygója. 

Talán egy ütközés tarolta le a felszínt

Eddig az volt a vezető elmélet az apró égitest szokatlanul nagy belső magjával kapcsolatban, hogy a Merkúr valaha egy jóval hatalmasabb bolygó lehetett, mely egy másik égitesttel ütközött össze. Az a hatalmas erő, mely ekkor érhette a legbelső bolygót, elegendő lehetett ahhoz, hogy a felszíni külső héj nagyrésze leváljon, és csak egy vékony kőzetes felső réteget hagyjon maga után, mely a hatalmas magot borítja. Az új tanulmány szerint azonban a Merkúr szokatlan szerkezete tulajdonképpen a Nap mágneses mezejének a természetes hatása lehet. 

Sikerült szimulálni a Naprendszerünk keletkezését

A tanulmány szerzői létrehoztak egy számítógépes modellt, mely képes szimulálni azt a gáz- és porfelhőt, melyből a Naprendszer bolygói kialakultak. Ezzel le tudták modellezni a fiatal Nap mágneses mezejének az örvénylő tömegre gyakorolt hatását. Arra a felfedezésre jutottak a tudósok a szimuláció során, hogy szülőcsillagunk mágneses hatása közelebb vonzza az egész, felhőben található vasszemcséket. Ennek pedig természetes következménye, hogy a Naphoz közelebb kialakult bolygók lényegesen nagyobb vasmaggal rendelkeznek, mint azok, melyek a Naprendszer távolabbi területein keringenek. 

A szakemberek ötvözték modelljüket a bolygóképződés korábbi kutatási eredményeivel, hogy kiszámítsák, mely anyagot milyen sebességgel vonz magához a Nap. Arra a megállapításra jutottak, hogy az új modell által jósolt bolygókompozíció jól egybevág az égitestek jelenlegi valós helyzetével, itt a mi Naprendszerünkben. A tanulmány szerint, amellett, hogy az eredményekkel sikerült rávilágítani arra, hogy saját naprendszerünk hogyan állt össze és alakult az idők folyamán, az új kutatásnak jelentős következményei lehetnek a csillagászok számára is, hiszen így lehetőség lesz jobban megérteni a távoli exobolygókat a galaxisban. 

Vajon máshol is működik?

William McDonough, a Marylandi Egyetem geológia professzora, a tanulmány egyik szerzője szerint, már nem lehet azt mondani, hogy egyértelműen lehet következtetni egy csillag összetételéből a körülötte lévő bolygók tulajdonságaira. Úgy gondolja, azt is figyelembe kell venni, hogy a csillag mágneses tulajdonságai alapján minden bolygónak lehetett valamennyi vas tartalma a Naprendszer korai fejlődési szakaszaiban. A tanulmányt készítő csapat most egy idegen csillagrendszert keres, melyben sziklás bolygók keringenek a központi nap körül, hogy ott tovább tesztelhessék elméletüket.