سیاره تیر در گذشته میدان مغناطیسی نیرومندی داشته

* سیاره ی تیر تا میلیاردها سال یک میدان مغناطیسی داشته، و این میدان شاید حتی به نیرومندی میدان مغناطیسی سیاره ی زمین هم بوده.

این یافته که با بررسی داده های به دست آمده از فضاپیمای مسنجر ناسا انجام شده به پژوهشگران کمک می کند تا شمار نظریه هایی که برای چگونگی فرگشت سیاره ی تیر در گذر زمان ارایه شده را کاهش دهند.

بر پایه ی داده های به دست آمده از فضاپیمای مسنجر ناسا که از ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۵ به گرد سیاره ی تیر می چرخید، میدان مغناطیسی این سیاره عمری ۴ میلیارد ساله دارد. در این تصویر مسنجر نمایی از منطقه ی "هامونه ی سویی سِی (+)" -به رنگ آبی- را می بینید که سیگنال های مغناطیسی پوسته ای در آن ردیابی شده. تصویر بزرگ تر

تیر (عطارد) کوچک ترین و درونی ترین سیاره ی سامانه ی خورشیدی است. این سیاره سال ها برای دانشمندان یک چیستان و معما بود، تا این که در سال ۲۰۱۱، فضاپیمای مسنجر (MESSENGER) به عنوان نخستین فضاپیما وارد مدار گردش به دور آن شد. پیش از آن، تنها فضاپیمای مارینر ۱۰ ناسا چهار دهه پیش از کنار این سیاره گذشته بود. مسنجر ماموریت خود را در روز ۱۰ آوریل با برخورد به سطح تیر به پایان برد.

فضاپیمای مارینر ۱۰ نشان داده بود که سیاره ی تیر دارای یک میدان مغناطیسی همانند زمین است، البته حدود ۱۰۰ بار ضعیف تر. سازوکاری که میدان مغناطیسی تیر را پدید می آورد نیز به روشی بسیار همانند زمین انجام می شود، یعنی حرکت فلز مایع در ژرفای درون هسته ی آن. تیر تنها سیاره ی سنگی سامانه ی خورشیدی -به جز زمین- است که چنین میدان مغناطیسی‌ای دارد.

نویسنده ی اصلی پژوهش، کاترین جانسون که یک ژئوفیزیکدان سیاره ای از دانشگاه بریتیش کلمبیا در ونکوور است به اسپیس دات کام گفت: «این بدان معناست که دستکم بخشی از هسته ی تیر می بایست مایع باشد. این در آغاز غافلگیرکننده بود، زیرا تیر بسیار کوچک است و انتظار می رفت به سرعت پس از شکل گیری، سرد شده و به طور کامل سخت و جامد شده باشد. دانشمندان بعدها دریافتند که اگر مقدار کمی مواد نافلزی (غیرفلزی) در هسته ی تیر بوده باشد، می توانسته نقطه ی یخ‌زدگی آن را پایین آورده و جلوی سخت شدن کامل آن را بگیرد.»

این نمودار خطوط میدان مغناطیسی در سنگ های مغناطیده در پوسته ی تیر را نشان می دهد (به رنگ سفید). این پدیده توسط دستگاه های فضاپیمای مسنجر ناسا در مدارهای نزدیک به سطح تیرآشکار شد. تصویر بزرگ تر

یافته های تازه درباره ی میدان مغناطیسی تیر از داده های مسنجر به دست آمده. مسنجر که در سال ۲۰۰۴ راهی فضا شده بود، بیش از یک دهه را در فضا و چهار سال را در مدار تیر گذراند و گنجینه ای از داده ها درباره ی این دنیای اسرارآمیز گرد آورد. مسنجر با پایان یافتن سوختش دیگر نتوانست بر فشار گرانشی که از سوی خورشید به مدارش وارد می شد چیره شود و سرانجام به سطح تیر برخورد کرد که به احتمال بسیار، به پیدایش دهانه ای با پهنای نزدیک به ۱۶ متر انجامیده.

جانسون در بیانیه ای گفت: «این ماموریت در آغاز تنها برای یک سال برنامه ریزی شده بود. هیچ کس انتظار نداشت به چهار سال بکشد.»

پژوهشگران داده های مغناطیسی که توسط مسنجر در پاییز ۲۰۱۴ و ۲۰۱۵ گرد آمده بود را بررسی کردند. در آن هنگام، این فضاپیما در فاصله ی بسیار نزدیک و باورنکردنی تنها ۱۵ کیلومتر از سطح سیاره به گرد آن پرواز می کرد. پایین ترین مدار مسنجر در سال های گذشته فاصله ای میان ۲۰۰ تا ۴۰۰ کیلومتر از سطح داشت.

جانسون می گوید: «سیگنال هایی که ما دریافت می کردیم بسیار کوچک بودند و سنجش و اندازه گیری‌شان بسیار بسیار سخت بود. اگر این مشاهدات ماه های پایانی که در فراز بسیار پایین و خطرناکی انجام شد نبود، ما هرگز توانایی سنجش سیگنال ها را نداشتیم.» [سیگنال های مربوط به داده های مغناطیسی-م]

دانشمندان در بخش هایی از پوسته ی تیر سنگ هایی مفناطیسی را شناسایی کردند که با توجه به وجود دهانه های برخوردی پرشمار، به نظر می رسید سنگ هایی بسیار کهن هستند. به گفته ی این پژوهشگران، این سنگ ها روزگاری در اثر میدان مغناطیسی خود سیاره مغناطیده شده بوده اند. بر پایه ی سن و مقدار این سنگ های مغناطیسی و همچنین شدت مغناطش آن ها، برآورد می شود که میدان مغناطیسی سیاره ی تیر تا ۳.۸ میلیارد سال دوام آورده بوده.

این نمای سیاره ی تیر از چشم فضاپیمای مسنجر ناسا یک بریدگی خطی در سمت باختر را نشان می دهد که دو سطح متفاوت را از هم جدا کرده: یک سطح بلندتر در سمت راست (رنگ های سرخ و زرد) و یک سطح پست تر در سمت چپ (رنگ آبی). تصویر بزرگ تر

جانسون می گوید: «شدت میدان مغناطیسی تیر شاید در هر نقطه از سیاره، میان شدت امروزین آن و چیزی حدود ۱۰۰ برابر تغییر می کرده، همانند شدت میدان مغناطیسی امروز زمین که در جای جای سطحش تفاوت دارد.»

این یافته نشان می دهد که دگرگونی میدان مغناطیسی سیاره ی تیر تا زمانی دراز ادامه داشته. این نتیجه گیری به آشکار شدن چیزهایی درباره ی همنهش و ساختار این سیاره و این که چگونه می توانسته با گذشت زمان سرد شده و تکامل یافته باشد بیانجامد.

جانسون در پایان می گوید: «این که بتوانیم بفهمیم تیر تا چه مدت یک میدان مغناطیسی داشته به ما کمک می کند تا سناریوهای آغاز زندگی این سیاره و چگونگی فرگشت آن در گذر زمان را محدودتر کنیم. این هم به نوبه ی خود به ما کمک می کند تا آگاهیمان درباره ی فرگشت سیاره ها به طور کلی افزایش یابد.»

این دانشمندان جزییات یافته های خود را در روز ۷ می در نگارش برخط نشریه ی ساینس منتشر کردند.

در همین زمینه: * چرا میدان مغناطیسی سیاره تیر تا این حد ضعیف است؟ 

واژه نامه:

Mercury - magnetic field - Earth - NASA - MESSENGER - solar system - planet - Mariner 10 - liquid metal - core - Catherine Johnson - nonmetallic - crater - crust - journal Science - Suisei Planitia - magnetic field lines -

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان