Знание-сила, 2008 № 02 (968)

«За годы, отделяющие нас от первого полета человека в космос, пилотируемая космонавтика продемонстрировала огромные возможности в реализации крупномасштабных проектов, касающихся изучения и освоения космоса, исследования Земли и возможностей самого человека», — отмечает директор Института медикобиологических проблем Анатолий Григорьев.

Век только начинается. Все только начинается. Марс нас зовет...

Александр Волков

Галопом по Солнечной системе

В нашей рубрике мы регулярно рассказываем о планетах Солнечной системы, но новые открытия или гипотезы, появившиеся недавно, побуждают нас вновь вернуться к некоторым очеркам, публиковавшимся в прошлом году и ранее, и дополнить их.

Тайна железного ядра

Одна из самых загадочных планет Солнечной системы, Меркурий, задает астрономам немало загадок (см. «З-С», №6/2007). Ввиду небольших размеров этой планеты ее металлическое ядро должно было давно остыть и затвердеть, но почему тогда Меркурий обладает магнитным полем? Природа его долгое время оставалось непонятной.

Можно было бы предположить, что внутри Меркурия, как и внутри других планет, обладающих магнитным полем, действует своего рода «электрическая динамо-машина». Но для этого ядро планеты должно оставаться расплавленным, жидким. Тогда существование магнитного поля будет поддерживаться конвекционными потоками.

Есть классический метод исследования недр планеты, в том числе ядра. Для этого в различных точках ее поверхности размещается несколько сейсмометров, которые наблюдают за распространением сейсмических волн, проходящих сквозь центральную часть планеты.

Если ядро планеты жидкое, то оно непроницаемо для так называемых поперечных волн. Они не достигают той стороны планеты, что противоположна очагу землетрясения. Однако в ближайшие два десятилетия зонды, которые отправятся к Меркурию, не будут устанавливать сейсмометры на его поверхности. Так что, классическим методом загадка его ядра не может быть разрешена.

Однако астрономы из Корнельского университета во главе с Жаном- Люком Марго опробовали новый способ изучения недр Меркурия (в этом исследовании принимали участие и российские астрономы). Измерения проводились с помощью нескольких телескопов, в том числе 305-метрового радиотелескопа в Аресибо (Пуэрто- Рико).

В течение почти пяти лет, в 20022007 годах, астрономы вели радиолокационные наблюдения за планетой, измеряя параметры ее движения с точностью до 0,001%. Оказалось, что скорость вращения Меркурия вокруг собственной оси слегка колеблется. Наибольшая величина этих отклонений достигает 0,03%. Если бы Меркурий был полностью твердым, амплитуда отклонений была бы вдвое ниже. По словам Марго, «результаты измерений позволяют заявить, что ядро Меркурия хотя бы частично остается расплавленным». Вероятность этого равна 95%.

Понять подоплеку эксперимента поможет следующий пример. Вспомните, что произойдет, если раскрутить на столе яйцо, сваренное вкрутую, и сырое яйцо. Первое будет вращаться заметно дольше. Конечно, будь у планеты жидкое ядро, она, в отличие от сырого яйца, все равно не перестала бы вращаться, но определенные малоприметные сбои в ее поведении наблюдались бы.

«Динамо-машина» Меркурия работает, по-видимому, только в центральной части его ядра. А вот расплавленное ядро Земли, вероятно, целиком пребывает в движении, поэтому магнитное поле Земли намного мощнее.

Теперь астрономам предстоит объяснить, почему ядро Меркурия до сих пор не застыло. Очевидно, оно содержит не только железо, но и более легкие химические элементы, например, серу, которые понижают температуру плавления. «Химический состав ядра Меркурия может прояснить механизм возникновения и эволюции планет земной группы», — поясняет Жан- Люк Марго. Размеры ядра, кстати, тоже окончательно не определены.

В 1976 году зонд «Викинг-1» с высоты 1873 километра сфотографировал на поверхности Марса изваяние Сфинкса. Однако в 1998 году зонд «Марс Глобал Сервейор» с высоты 450 километров обнаружил, что это — обычный холм, поврежденный эрозией

Загадка марсианских сенотов