Первые кадры: обратная сторона Меркурия, за Меркурием хвост

Эврика! – Нашли! – только это и остается повторять команде работающих с зондом Messenger ученых с тех пор, как аппарат приблизился к Меркурию. 14 января миссия подошла к нему на 200 км. Она успела снять и передать на Землю 500 Мб данных и более 1200 фотоснимков, покрывающих около 6 млн. кв. км прежде невиданной территории.


«Мы буквально тонем в информации – и это прекрасно», – делится планетолог Скотт Марчи (Scott Murchie). Самое интересное, что Messenger впервые заглянул на обратную сторону Меркурия: ученые ждали этого момента более 30 лет, с тех пор, как планету посетил первый рукотворный аппарат Mariner 10. На первый взгляд, снимок не представляет собой ничего интересного: пустынная каменистая местность, изрезанная скучными кратерами… Но это лишь на первый взгляд.

Во-первых, на фотографии перед учеными впервые во всей красе предстал бассейн Caloris, самый крупный кратер на этой планете, и один из самых больших во всей Солнечной системе. В 1970-х миссия Mariner 10 сумела зафиксировать его лишь «краем глаза», засняв кольцо укрытых тенью гор – общей площадью обширней, чем целый штат Техас – но что там, за ними, никто не мог сказать. «Такие мощные удары, - поясняет Скотт Марчи, - “естественные буровые”, открывающие для исследования внутренности планеты».


Messenger передал картину, о которой специалисты мечтали давно: кратер Caloris целиком, сверху, прекрасно освещенный – и картина эта удивила их. Большинство ученых сходились на том, что внутренние области Caloris покрыты темной породой, подобно темным, заполненным застывшей лавой глубоким «морям» на Луне, которые и создают на ней хорошо известный рисунок. Бассейн Caloris оказался, наоборот, ярким, покрытым пятнами необычного цвета.

Цвет – вообще конек зонда Messenger. «Цвет позволяет судить о минералогии, - говорит Марчи, - и два бортовых инструмента позволяют аппарату исследовать поверхность Меркурия на длинах волн от ультрафиолета до близкого инфракрасного. Сейчас мы заняты калибровкой данных и в ближайшее время планируем представить некоторые цветные изображения».


Еще одним интересным моментом стали снимки неровных откосов на поверхности планеты – дольчатых откосов (эскарпов), образовавшихся, возможно, миллиарды лет назад, в результате сжатия планеты из-за остывания ее ядра. По крайней мере, теперь, с новыми данными на руках, ученые смогут проверить эту гипотезу.

Измерения Messenger'а показали, что у Меркурия есть полноценная магнитосфера.


До сих пор считалось, что дипольным, то есть имеющим один южный и один северный полюс, обладают лишь Земля и планеты-гиганты. У Венеры и Марса дипольная составляющая настолько слабая, что теряется на фоне мелкомасштабных структур магнитного поля – грубо говоря, поле этих планет состоит сплошь из магнитных аномалий. У Меркурия же наличествует полноценная магнитосфера, защищающая планету от частиц солнечного ветра и космических лучей. Правда, напряжённость магнитного поля всё же в десяток раз меньше земной. Возможно, из-за этого Messenger не обнаружил никаких следов радиационных поясов, в которых могли бы накапливаться заряженные частицы, хотя по расчётам должен был пройти сквозь них.

Инструменты аппарата MESSENGER

Полезная нагрузка аппарата – его научная аппаратура – была выбрана для получения ответа на основные вопросы миссии. Большинство инструментов, кроме одного, жёстко закреплены на поверхности аппарата.

Двойная система съёмки Меркурия (Mercury Dual Imaging System, MDIS)
Инструмент состоит из широко- и узкоугольной камер, которые будут изучать строение поверхности Меркурия, проводить спектральный анализ её излучения и собирать топографическую информацию. Широкоугольная камера имеет 11 фильтров – от ультрафиолета до инфракрасного, узкоугольная камера является монохромной. Это подвижный инструмент, платформа которого может быть ориентирована в любом направлении, выбранном учёными.

Гамма- и нейтронный спектрометр (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer, GRNS)
Инструмент предназначен для измерения энергии гамма-лучей и нейтронов, излучаемых радиоактивными элементами, образующимися на поверхности Меркурия в результате бомбардировки космическими лучами. Это позволяет выявить изотопный состав оригинального вещества, которым сложена поверхность планеты.

Рентгеновский спектрометр (X-Ray Spectrometer, XRS)
Регистрирует и измеряет мягкое рентгеновское излучение, возникающее при облучении поверхности Меркурия жёстким рентгеновским и гамма-излучением Солнца. Позволяет определять обилия различных элементов в коре планеты.

Расположение инструментов на космическом аппарате

Магнетометр (MAG)
Вынесен на 3,6-метровой мачте для построения карты магнитного поля Меркурия и поиска намагниченных минералов в глубине его коры.

Меркурианский лазерный альтиметр (Mercury Laser Altimeter, MLA)
Лазерный «эхолот», измеряющий время между моментами «выстрела» лазера и приходом отражённого от поверхности сигнала. Позволяет получить очень точную карту высот поверхности планеты.

Спектрометр состава поверхности и атмосферы Меркурия (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer, MASCS)
Спектрометр, работающий в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного излучения для измерения обилия атмосферных газов и поиска минеров на поверхности планеты.

Спектрометр плазмы и энергетических частиц (Energetic Particle and Plasma Spectrometer, EPPS)
Измеряет состав, распределение и энергию заряженных частиц (электронов и различных ионов) в магнитосфере Меркурия.

Исследовательская радиоаппаратура (Radio Science, RS)
Использует эффект Доплера для тонкого измерения изменений скорости космического аппарата на орбите вокруг Меркурия. Это позволит учёным изучить распределение плотности в теле планеты, в том числе вариации толщины его коры.

Что генерирует магнитное поле Меркурия – большая загадка. Считается, что на Земле его генерирует слой хорошо проводящих электрический ток расплавленных металлов во внешнем ядре планеты. Меркурий гораздо меньше Земли, и запасы его внутреннего тепла быстрее выбираются на поверхность и излучаются наружу. Как планета до сих пор сохраняет раскалённые недра остаётся непонятным уже долгие годы.


Астрономы также отметили наличие у Меркурия протяжённой экзосферы. Этим термином называют столь разряжённую атмосферу, что частицы газа в ней почти не сталкиваются. Спектрометры Messenger'а обнаружили в ней водород, натрий и кальций. Высокая температура из-за близости Меркурия к Солнцу, слабое притяжение со стороны маломассивной планеты и сильное давление света и солнечного ветра вытягивают эту экзосферу в протяжённых «хвост», направленный в сторону, противоположную Солнцу. Следы присутствия этих частиц тянутся по меньшей мере на 40 тысяч километров, а их распределение неожиданно асимметрично – плотность натрия и водорода в северном полушарии существенно отличается от таковой в южном.

Следующее сближение космического зонда с Меркурием произойдёт 6 октября текущего года, и учёные практически завершат детальное картирование планеты. Ещё через один земной год – 29 сентября 2009 года Messenger совершит третий гравитационный близ Меркурия манёвр, а через полтора года после этого, в марте 2011 года выйдет на орбиту вокруг планеты, став первые её искусственным спутником. По плану, после этого зону предстоит работать не менее года. Вероятно, нас ожидают новые вопросы о прошлом и настоящем Меркурия и неожиданные ответы на них.


Messenger уже сделал массу интересных снимков, сфотографировал Южный полюс планеты, обнаружил кратер с необычной «телефонной трубкой»… Над собранными им данными трудятся более сотни ученых, студентов и инженеров, обрабатывая фотографии, данные, собранные спектроскопами, лазерными радарами, датчиками магнитного поля. Это более чем кстати, ведь до сих пор самой малоизученной планетой Солнечной системы остается не самая удаленная, а самая близкая к Солнцу – то есть, все тот же Меркурий.

© popmech.ru, gazeta.ru / 2008-01-31