Kwik vloeistof binnenin

Nieuwe metingen bewijzen voor het eerst het bestaan ​​van een gesmolten kern

Binnenstructuur van Mercurius. Sinaasappel de vloeibare kern Nicolle Ragger Fuller, NSF
voorlezen

Mercurius, de zonnigste planeet in ons zonnestelsel, heeft een kern van gesmolten ijzer gemengd met zwavel. Astronomen gebruikten een nieuwe radartechniek om dit te vinden uit kleine schommelingen in de rotatie van de planeet. De resultaten die nu in Science zijn gepubliceerd, openen niet alleen nieuwe mogelijkheden voor planetaire verkenning, ze beantwoorden ook enkele van de al lang bestaande vragen over Mercurius.

In de keuken is er een eenvoudige en effectieve truc om erachter te komen of een kippenei gekookt of rauw is: draai het als een tol en kijk hoe het draait. Als de binnenkant nog steeds vloeibaar is, vertraagt ​​de traagheid ervan de rotatie en komt het ei zeer snel tot stilstand. Een vergelijkbare test is nu uitgevoerd door een team van astronomen onder leiding van Jean-Luc Margot, professor aan de Cornell University.

Een radarstraal en drie radiotelescopen

De onderzoekers gebruikten drie ver uit elkaar geplaatste radiotelescopen - de 70-meter NASA-telescoop in Goldstone, Californië, de Arecibo-radiotelescoop in Chili en de Green Bank-telescoop in West Virginia - om de kleinste veranderingen in planetaire rotatie te detecteren. Deze zogenaamde longitudinale bibliotheken ontstaan ​​omdat de zwaartekracht van de magneet variabele invloeden op de enigszins asymmetrische vorm van de planeet uitoefent.

In plaats daarvan richtten ze een sterk radarsignaal op het oppervlak van Mercurius en analyseerden de patronen van echo's die door de planeet werden teruggeworpen. Op basis van de patronen in de echo, die kenmerkend zijn voor de verschillende oppervlaktestructuren, konden de wetenschappers de rotatiesnelheid meten en registreerden hoe lang het duurde voordat een oppervlaktestructuur die eerder "gescand" was op het meetpunt werd geregistreerd op twee van de drie terrestrische telescopen. Op deze manier was het mogelijk om de rotatie van de planeet naar honderdduizendste van een duizendste te bepalen en de kleine schommelingen te vinden.

Schommelingen twee keer zo groot

Na 21 metingen, die alleen mogelijk waren wanneer de aarde en Mercurius zich in een bepaalde oriëntatie bevonden, was het zover: de gegevens toonden duidelijk aan dat de veranderingen in de rotatie, de gezochte bibliotheken, twee keer zo groot waren als voor volledig solide hemels typisch. De kern van de planeet moet daarom vloeibaar zijn, concluderen de onderzoekers. Alleen als hij niet of slechts gedeeltelijk roteert vanwege traagheid, zijn dergelijke fluctuaties verklaarbaar. tonen

Binnenstructuur van Mercurius. Oranje de vloeibare kern © Nicolle Ragger Fuller, NSF

Zwavel gemengd met ijzer

Dit verduidelijkt ook de lange open vraag over de aard van de kern. Volgens algemene wijsheid bestaat Mercurius uit een ijzeren kern omringd door een silicaathoudende mantel. Normaal gesproken zou de kern van een kleine planeet echter lange tijd moeten worden ingevroren. Het kan alleen gesmolten blijven als een lichter element, zoals zwavel, aan het ijzer wordt toegevoegd en daarmee het smeltpunt verlaagt. De nieuwe gegevens leveren nu nieuw bewijs dat een dergelijk mengsel plaatsvond in de begindagen van het zonnestelsel, zelfs in de zonneplaneten.

Maar ondanks de nieuwe resultaten, heeft Mercurius nog steeds veel geheimen. De astronomen hopen dat de NASA-sonde Messenger, die de planeet in 2008 moet passeren, hier nieuwe conclusies aan zal brengen. Vanaf 2011 zal de sonde in een baan om Mercurius draaien, waardoor voor het eerst meer gedetailleerd onderzoek mogelijk is. "We hopen van harte dat Messenger de resterende vragen zal beantwoorden die we niet vanaf de grond kunnen oplossen, " zei Margot.

(NASA, 04.05.2007 - NPO)