A vashó a Merkúr titka?

Egy folyékony kénes mag és hópelyhekként szállingózó vasatomok eredményezhetik a Merkúr különös mágneses mezejét, véli egy amerikai tanulmány. Új tudományos bizonyítékok ugyanis arra utalnak, hogy mélyen a Merkúr belsejében "vashó" alakul ki és hullik a bolygó középpontja irányába, valahogy úgy, mint a Földön a légkörből hulló csapadék.

A vashó mozgása eredményezheti a Merkúr rejtélyes mágneses mezejét, állapították meg az Illinois és a Case Western Reserve Egyetem kutatói, akik közös tanulmányukat a Geophysical Review Letters áprilisi számában publikálták. A kutatók laboratóriumi mérésekkel és a Merkúr magjában feltételezett körülményeket utánzó modellekkel érték el az eredményeket.

"A magban mozgó vasatomok új megvilágításba helyezik az égitestet, innen eredhet a Merkúron a konvekció és a globális mágneses mezők" - mondta az illinois-iak geológia professzora, Jie Li. "Eredményeinknek közvetlen hatása van a Merkúr és más égitestek magjának természetéről és fejlődéséről szerzett ismereteinkre".

A Merkúr a Naprendszer legbelső bolygója, nagyban különbözik a Földtől, mégis a Naprendszerben ez az egyetlen globális mágneses mezővel rendelkező földszerű bolygó. A Merkúr mágneses mezeje létezésén túl azért is különös, mert megközelítőleg százszor gyengébb bolygónkénál, a legtöbb modell pedig nem igazol ilyen gyenge mágneses mezőt. A NASA MESSENGER űrszondájának mérései azt is kimutatták, hogy a Merkúr mágneses mezeje bipoláris, azaz rendelkezik északi és déli orientációval, akárcsak bolygónké. Ezt jellemzően az úgynevezett dinamó hatás hozza létre, amihez szükséges egy olvadt magot, a dolog szépséghibája azonban, hogy a dinamó modellek jóval erősebb mezőket feltételeznek, mint ami ma a Merkúrnál észlelhető.



A Merkúr főként vasból álló magja elméletileg ként is tartalmaz, ami lecsökkenti a vas olvadáspontját és fontos szerepet játszik a különös mágneses mező létrehozásában. "A Merkúr forgásának legfrissebb földi radarmérései enyhe hintázó mozgást mutattak ki, ami arra utal, hogy a bolygó magja, ha részben is, de folyékony. Szeizmológiai adatok hiányában azonban alig tudunk valamit a magról" - taglalta az Illinois Egyetem végzős hallgatója, Bin Chen, a tanulmány szerzője.

A mag fizikai állapotának alaposabb megismerése érdekében a kutatók a vas-kén keverék nagy nyomásokon és magas hőmérsékleten végbemenő olvadását tanulmányozták. A kísérletsorozat minden részében egy vas-kén mintát adott nyomásnak és hőmérsékletnek tettek ki, majd a mintát lehűtötték, félbevágták és egy letapogató elektron mikroszkóp, illetve gy elektron szonda alkalmazásával kielemezték. "Gyors hűtéssel megőrizhető a minta szerkezete, amin megfigyelhető a szilárd és a folyékony fázisok szétválása, valamint minden egyes fázis kéntartalma" - magyarázta Chen. "A kísérleti eredményekből következtethetünk a Merkúr magjában zajló folyamatokra".

Ahogy a mag külső részének olvadt vas-kén keveréke lassan lehűl, vasatomok csapódnak ki, melyek "pelyhekként" a bolygó közepe felé ereszkednek. A vashó süllyedésével és a könnyebb, kénben gazdag folyadékok emelkedésével konvekciós, hőközlő áramlatok alakulnak ki, melyek működtetik a dinamó hatást és létre hozzák a bolygó gyenge mágneses mezejét.

A Merkúr magja nagy valószínűséggel két egymástól távol eső területen ülepíti le a vashavat, olvasható a tanulmányban. Ez a kettős állapot egyedülálló lehet a naprendszerünk földszerű bolygói és holdjai körében. "Eredményeink új környezetet adnak a NASA MESSENGER űrszondájától az év végén beérkező megfigyelési adatoknak. Most már összeköthetjük a legbelső bolygó fizikai állapotát a földszerű bolygók kialakulásával és evolúciójával" - összegzett Li.

A NASA-nál úgy vélik, nem elvetendő az elmélet. "Szerintem rájöttek valamire. Egyértelmű, hogy valami olyasmi zajlik a Merkúron, amivel a Földön egyáltalán nem találkozhatunk" - nyilatkozott a Discovery News-nak Ralph McNutt a MESSENGER projekt tudósa, aki elmondta, a szonda részletes térképet fog adni a Merkúr mágneses mezőjéről, valamint olyan kémiai elemzést, amivel beazonosíthatják a ként és a kénben gazdag üledékeket a bolygó felszínén, ami megtámogathatja az elméletet.