Глубоко под поверхностью Меркурия формируется и падает к центру планеты "снег" из железа и серы, в результате чего формируется его слабое по сравнению с земным магнитное поле. К таким выводам пришли в результате экспериментов исследователи из Университета Иллинойса и Университета Западного резервного района в Кливленде, штат Огайо.
В статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, ученые описали эксперименты в лаборатории и математические модели, которые описывают вероятные условия внутри самой близкой к Солнцу планеты, передает РИА "Новости".
"Последние измерения вращения Меркурия, сделанные с Земли с помощью радаров, показали слабые покачивания, что свидетельствует о том, что, по меньшей мере, часть ядра планеты расплавлена", - говорит ведущий автор исследования, аспирант Иллинойса Бин Чен (Bin Chen), чьи слова цитируются в сообщении пресс-службы университета. "Впрочем, - добавляет он, - в отсутствие сейсмологических данных с планеты, мы очень мало знаем о ее внутреннем строении".
Ядро Меркурия, состоящее в основном из железа, также содержит серу, которая снижает температуру плавления железа и играет важную роль в формировании магнитного поля планеты.
Чтобы лучше понять физическое состояние в ядре Меркурия, ученые использовали сверхмощный пресс, чтобы изучить поведение смеси железа и серы в условиях высокого давления и температуры.
В каждом эксперименте образцы смеси железа и серы подвергали определенному давлению и разогревали до определенной температуры. Затем образцы охлаждали, разрезали надвое и изучали под электронным микроскопом и с помощью электронного микроанализатора.
"Быстрое охлаждение сохраняло структура образцов, которые обнаруживали разделение на твердую и жидкую фазы, и сера содержалась в каждой из них", - говорит Чен. "Базируясь на данных нашего эксперимента, мы можем сделать выводы о том, что происходит в ядре Меркурия", - добавляет он.
По мере того, как расплавленная смесь железа и серы охлаждается во внешних слоях ядра, атомы железа конденсируются в "снежинки", которые падают к центру планеты, рассказал Чен. По мере того, как холодный железный "снег" опускается вниз и легкая, богатая серой жидкость подымается, конвективные потоки создают гигантскую динамо-машину, которая и создает относительно слабое магнитное поле планеты.
Железный "снег", скорее всего, выпадает в двух различных зонах ядра планеты, считают ученые. Такая внутренняя структура может быть уникальной среди планет земной группа и похожих на них лун в нашей солнечной системе.
"Наши исследования создают новый контекст для продолжающихся наблюдений Меркурия с борта автоматической станции НАСА "Мессенджер", - говорит Ли. По его мнению, "теперь мы можем связать физическое состояние самой близкой к солнцу планеты с образованием и эволюцией всех планет земной группы".
"Снегопады" внутри Меркурия дают новые сценарии, где конвекция может генерировать всепланетное магнитное поле. Наши исследования помогут понять природу и эволюцию внутреннего строения Меркурия, а также других планет и лун", - отмечает профессор геологии Джи Ли (Jie Li) из университета Иллинойса.
