كوكب عطارد من الداخل

كوكب عطارد من الداخل كيف اكتشفوه ؟ كيف تستكشف باطن كوكب دون أن تلمسه؟

ابدأ بمشاهدة الطريقة التي يدور بها الكوكب ، ثم قم بقياس كيفية دوران مركبتك الفضائية – بحذر شديد.

هذا هو بالضبط ما فعله علماء الكواكب في وكالة ناسا ، باستخدام بيانات من مهمة الوكالة السابقة إلى عطارد.

 كوكب عطارد من الداخل

من المعروف منذ فترة طويلة أن عطارد والأرض لهما قلب معدني.

مثل الأرض، يتكون اللب الخارجي لعطارد من معدن سائل، ولكن لم تكن هناك سوى تلميحات إلى أن اللب الأعمق لعطارد صلب.

الآن  في دراسة جديدة  وجد علماء من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند دليلاً على أن اللب الداخلي لعطارد صلب بالفعل وأنه بنفس حجم اللب الداخلي للأرض تقريبًا.

يقارن بعض العلماء عطارد بقذيفة لأن قلبه المعدني يملأ ما يقرب من 85 بالمائة من حجم الكوكب.

هذه النواة الكبيرة – الضخمة مقارنة بالكواكب الصخرية الأخرى في نظامنا الشمسي – لطالما كانت واحدة من أكثر الألغاز إثارة للاهتمام حول عطارد.

تساءل العلماء أيضًا عما إذا كان لدى كوكب عطارد نواة داخلية صلبة.

النتائج التي توصل إليها اللب الداخلي الصلب لعطارد، الموصوفة في رسائل الأبحاث الجيوفيزيائية تضيف بالتأكيد إلى فهم أفضل لعطارد ، ولكن هناك تداعيات أكبر

تداعيات معرفة شكل كوكب عطارد من الداخل

قد يعطينا مدى التشابه والاختلاف بين نوى الكواكب أدلة حول كيفية تشكل النظام الشمسي وكيف تتغير الكواكب الصخرية بمرور الوقت.

قال أنطونيو جينوفا ، الأستاذ المساعد في جامعة سابينزا في روما الذي قاد البحث أثناء وجوده في ناسا جودارد:

“لا يزال الجزء الداخلي من عطارد نشطًا ، بسبب اللب المنصهر الذي يغذي المجال المغناطيسي الضعيف للكوكب بالنسبة إلى الأرض”.

“عطارد برد داخلي أسرع من كوكبنا. قد يساعدنا عطارد في التنبؤ بكيفية تغير المجال المغناطيسي للأرض مع برودة اللب “.

كيف درس الباحثون كوكب عطارد من الداخل ؟

لمعرفة ما يتكون جوهر عطارد ، كان على جينوفا وزملاؤه الاقتراب ، مجازيًا.

استخدم الفريق العديد من الملاحظات من بعثة MESSENGER (سطح عطارد وبيئة الفضاء و GEochemistry و Ranging) لاستكشاف الجزء الداخلي من عطارد. الأهم من ذلك ، نظر الباحثون إلى دوران الكوكب وجاذبيته.

دخلت المركبة الفضائية ميسنجر مدارًا حول عطارد في مارس 2011

، وأمضت أربع سنوات في مراقبة هذا الكوكب الأقرب إلى شمسنا حتى تم إنزالها عمداً إلى سطح الكوكب في أبريل 2015.

تم استخدام الملاحظات الراديوية من MESSENGER لتحديد شذوذ الجاذبية (مناطق الزيادات أو النقصان المحلي في الكتلة) وموقع قطب الدوران الخاص به ،

مما سمح للعلماء بفهم اتجاه الكوكب وبالتالي معرفة شكل كوكب عطارد من الداخل.

يدور كل كوكب على محور ، يُعرف أيضًا بالقطب.

يدور عطارد بشكل أبطأ بكثير من الأرض ، حيث يستمر يومه حوالي 58 يومًا من أيام الأرض.

غالبًا ما يستخدم العلماء اختلافات صغيرة في الطريقة التي يدور بها الكوكب للكشف عن أدلة حول بنيته الداخلية.

التحولات في دوران عطارد 

في عام 2007 ، كشفت ملاحظات الرادار التي تم إجراؤها من الأرض عن تحولات صغيرة في دوران عطارد ،

تسمى librations ، والتي أثبتت أن بعض نواة عطارد يجب أن تكون معدنًا مصهورًا سائلًا.

لكن ملاحظات معدل الدوران وحده لم تكن كافية لإعطاء قياس واضح لما كان عليه اللب الداخلي.

تساءل العلماء هل يمكن أن يكون هناك نواة صلبة كامنة تحتها؟

يمكن أن تساعد الجاذبية في الإجابة على هذا السؤال

قال ساندر جوسينز، الباحث في جودارد الذي عمل مع جينوفا في هذه الدراسة:

“الجاذبية هي أداة قوية للنظر إلى أعماق كوكب ما لأنها تعتمد على بنية كثافة الكوكب”.

عندما دارت ماسنجر حول عطارد خلال مهمتها، واقتربت أكثر فأكثر من السطح،

سجل العلماء كيف تسارعت المركبة الفضائية تحت تأثير جاذبية الكوكب.

يمكن لبنية الكثافة لكوكب ما أن تحدث تغييرات طفيفة في مدار مركبة فضائية.

في الأجزاء اللاحقة من المهمة، طارت مسنجر حوالي 120 ميلًا فوق السطح، وأقل من 65 ميلًا

قدمت المدارات الأخيرة على ارتفاعات منخفضة أفضل البيانات حتى الآن ،

وسمحت لجينوفا وفريقه بإجراء أكثر القياسات دقة حول الهيكل الداخلي لعطارد حتى الآن.

البيانات

وضع Genova وفريقه البيانات من MESSENGER في برنامج كمبيوتر متطور سمح لهم بضبط المعلمات ومعرفة ما يجب أن يكون عليه شكل كوكب عطارد من الداخل،

لتتناسب مع الطريقة التي تدور بها والطريقة التي تسارعت بها المركبة الفضائية حولها.

أظهرت النتائج أنه للحصول على أفضل تطابق ، يجب أن يكون لعطارد نواة داخلية صلبة كبيرة.

قدّروا أن اللب الصلب الصلب يبلغ عرضه حوالي 1260 ميلاً (حوالي 2000 كيلومتر)

ويشكل حوالي نصف نواة عطارد بالكامل (حوالي 2440 ميلاً ، أو ما يقرب من 4000 كيلومتر ، اتساعًا).

في المقابل ، يبلغ قطر النواة الصلبة للأرض حوالي 1500 ميل (2400 كيلومتر)،

وتستوعب ما يزيد قليلاً عن ثلث نواة هذا الكوكب بالكامل.

قال عالم الكواكب في جودارد ، إروان مازاريكو، الذي ساعد جينوفا أيضًا في الكشف عن قلب عطارد الصلب:

“كان علينا جمع المعلومات من العديد من المجالات: الجيوديسيا والكيمياء الجيولوجية والميكانيكا المدارية والجاذبية لمعرفة ما يجب أن يكون عليه الهيكل الداخلي لكوكب عطارد من الداخل”.

خاتمة 

حقيقة أن العلماء بحاجة إلى الاقتراب من عطارد لمعرفة المزيد عن بداخله يسلط الضوء على قوة إرسال المركبات الفضائية إلى عوالم أخرى.

لم يكن من الممكن إجراء مثل هذه القياسات الدقيقة لدوران عطارد وجاذبيته من الأرض.

بالإضافة إلى ذلك ، استخدمت هذه النتيجة البيانات التي جمعتها MESSENGER على مدار عدة سنوات

، وهي معلومات متاحة ليستخدمها جميع العلماء.

الاكتشافات الجديدة حول عطارد مضمونة عمليًا في انتظارها في أرشيفات مسنجر ،

حيث يمنحنا كل اكتشاف حول محيطنا الكوكبي المحلي فهمًا أفضل لما يكمن وراءه.

قالت جينوفا: “كل جزء جديد من المعلومات حول نظامنا الشمسي يساعدنا على فهم الكون الأكبر”.

ضم فريق بحث جينوفا أيضًا علماء الكواكب في جودارد فرانك ليموين ، وغريغوري نيومان ، وويجيا كوانج ، وتيرينس ساباكا.

ومن بين أعضاء الفريق الآخرين ستيفن هوك (جامعة كيس ويسترن) وديفيد سميث (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) وشون سولومون (جامعة كولومبيا) وماريا زوبر (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا).

المصدر