Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng Trái đất và Sao Thủy có lõi kim loại. Giống như Trái đất, lõi ngoài của Sao Thủy được cấu tạo từ kim loại lỏng, nhưng chỉ có gợi ý rằng lõi trong cùng của Sao Thủy là rắn. Bây giờ, trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học báo cáo bằng chứng cho thấy lõi bên trong của Sao Thủy thực sự chắc chắn và nó có kích thước gần giống với lõi bên trong rắn của Trái đất.
Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng Trái đất và Sao Thủy có lõi kim loại. Giống như Trái đất, lõi ngoài của Sao Thủy được cấu tạo từ kim loại lỏng, nhưng chỉ có gợi ý rằng lõi trong cùng của Sao Thủy là rắn. Bây giờ, trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học báo cáo bằng chứng cho thấy lõi bên trong của Sao Thủy thực sự chắc chắn và nó có kích thước gần giống với lõi bên trong rắn của Trái đất.
Một số nhà khoa học so sánh Sao Thủy với một khẩu súng thần công vì lõi kim loại của nó lấp đầy gần 85% thể tích của hành tinh. Lõi lớn này rất lớn so với các hành tinh đá khác trong hệ mặt trời của chúng ta – từ lâu đã là một trong những bí ẩn hấp dẫn nhất về Sao Thủy. Các nhà khoa học cũng đã tự hỏi liệu Sao Thủy có thể có lõi bên trong vững chắc hay không.
Những phát hiện về lõi bên trong vững chắc của Sao Thủy, được công bố trên tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý của AGU , giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về Sao Thủy nhưng cũng đưa ra manh mối về cách hệ mặt trời hình thành và cách các hành tinh đá thay đổi theo thời gian.
“Nội thất của sao Thủy vẫn hoạt động, do lõi nóng chảy cung cấp năng lượng từ trường yếu của hành tinh, so với Trái đất”, ông Antonio Genova, trợ lý giáo sư tại Đại học Sapienza của Rome, người đứng đầu nghiên cứu tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, nói. , Maryland. “Nội thất của sao Thủy đã nguội đi nhanh hơn so với hành tinh của chúng ta. Sao Thủy có thể giúp chúng ta dự đoán từ trường Trái đất sẽ thay đổi như thế nào khi lõi nguội đi.”
Để tìm ra cốt lõi của sao Thủy được tạo ra, Genova và các đồng nghiệp của ông đã phải tìm hiểu, theo nghĩa bóng, gần hơn. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một số quan sát từ sứ mệnh MESSENGER của NASA để thăm dò nội thất của Sao Thủy. Các nhà nghiên cứu đã xem xét, quan trọng nhất là sự quay tròn và lực hấp dẫn của hành tinh.
Tàu vũ trụ MESSENGER đã đi vào quỹ đạo quanh Sao Thủy vào tháng 3 năm 2011 và mất bốn năm để quan sát hành tinh gần nhất này với Mặt trời của chúng ta cho đến khi nó được cố tình đưa xuống bề mặt hành tinh vào tháng 4 năm 2015.
Các nhà khoa học đã sử dụng các quan sát vô tuyến từ MESSENGER để xác định dị thường hấp dẫn của Sao Thủy (khu vực tăng hoặc giảm khối lượng cục bộ) và vị trí của cực quay, cho phép họ hiểu được hướng của hành tinh.
Mỗi hành tinh quay trên một trục, còn được gọi là cực. Sao Thủy quay chậm hơn nhiều so với Trái đất, với ngày của nó kéo dài khoảng 58 ngày Trái đất. Các nhà khoa học thường sử dụng các biến thể nhỏ trong cách một vật thể quay tròn để tiết lộ manh mối về cấu trúc bên trong của nó. Vào năm 2007, các quan sát radar được thực hiện từ Trái đất cho thấy những thay đổi nhỏ trong vòng quay của Sao Thủy, được gọi là hiệu chuẩn, chứng minh rằng một số lõi của hành tinh phải là kim loại nóng chảy. Nhưng chỉ riêng những quan sát về tốc độ quay là không đủ để đưa ra một phép đo rõ ràng về lõi bên trong là như thế nào. Có thể có một lõi rắn ẩn nấp bên dưới, các nhà khoa học tự hỏi?
Trọng lực có thể giúp trả lời câu hỏi đó. “Trọng lực là một công cụ mạnh mẽ để nhìn vào bên trong sâu của một hành tinh bởi vì nó phụ thuộc vào cấu trúc mật độ của hành tinh”, Sander Goossens, nhà nghiên cứu tại NASA Goddard và đồng tác giả của nghiên cứu mới cho biết.
Khi MESSENGER quay quanh Sao Thủy trong suốt nhiệm vụ của mình và càng ngày càng gần bề mặt, các nhà khoa học đã ghi lại cách tàu vũ trụ tăng tốc dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn của hành tinh. Cấu trúc mật độ của một hành tinh có thể tạo ra những thay đổi tinh tế trong quỹ đạo của tàu vũ trụ. Trong phần sau của nhiệm vụ, MESSENGER bay khoảng 120 dặm trên bề mặt, và ít hơn 65 dặm trong năm cuối cùng của nó. Các quỹ đạo ở độ cao thấp cuối cùng đã cung cấp dữ liệu tốt nhất và cho phép Genova và nhóm của ông thực hiện các phép đo chính xác nhất về cấu trúc bên trong của Sao Thủy.
Genova và nhóm của ông đã đưa dữ liệu từ MESSENGER vào một chương trình máy tính tinh vi cho phép họ điều chỉnh các thông số và tìm ra thành phần bên trong của Sao Thủy phải như thế nào để khớp với cách nó quay và cách tàu vũ trụ tăng tốc xung quanh nó. Kết quả cho thấy, để phù hợp nhất, Sao Thủy phải có lõi bên trong lớn, chắc chắn. Họ ước tính rằng rắn, lõi sắt là khoảng 1.260 dặm (2.000 km) rộng và chiếm khoảng một nửa của toàn bộ cốt lõi của Mercury (khoảng 2.440 dặm, tương đương gần 4.000 km, rộng). Ngược lại, cốt lõi rắn của Trái Đất là khoảng 1.500 dặm (2.400 km) trên, chiếm hơn một chút so với một phần ba toàn bộ cốt lõi của hành tinh này.
Erwan Mazarico, nhà khoa học hành tinh tại NASA Goddard, đồng tác giả của nghiên cứu mới cho biết: “Chúng tôi phải tập hợp thông tin từ nhiều lĩnh vực: trắc địa, địa hóa học, cơ học quỹ đạo và lực hấp dẫn để tìm hiểu cấu trúc bên trong của Sao Thủy phải là gì”.
Theo các nhà nghiên cứu, việc các nhà khoa học cần đến gần Sao Thủy để tìm hiểu thêm về nội thất của nó làm nổi bật sức mạnh của việc gửi tàu vũ trụ đến các thế giới khác. Các phép đo chính xác như vậy về độ xoáy và trọng lực của Sao Thủy đơn giản là không thể thực hiện được từ Trái đất. Những khám phá mới về Sao Thủy thực tế được đảm bảo đang chờ đợi trong kho lưu trữ của MESSENGER, với mỗi khám phá về khu vực hành tinh địa phương của chúng ta cho chúng ta hiểu rõ hơn về những gì nằm ngoài.
“Mỗi một thông tin mới về hệ mặt trời của chúng ta đều giúp chúng ta hiểu về vũ trụ lớn hơn”, Genova nói.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :