地球の磁極は時間とともにドリフトします。彼らは彼らの飛行を計画するときそれを説明しなければなりません。
実際、それらは非常にドリフトしているため、磁極は地理的極または地球の回転軸とは異なる場所にあります。現在、地球の磁北極は地理的極から965キロメートル(600マイル)離れています。現在、新しい研究では、同じ極ドリフトが水星でも起こっていると述べています。
地球の磁極は私たちの惑星の磁気圏を固定しています。磁気圏は私たちの惑星の周りの空間に広がり、太陽の放射から私たちを守っています。磁気圏とその極は地球の溶融コアのアーティファクトであり、科学者たちは水星にも溶融コアがあると考えています。
しかし、正確には、何が極をドリフトさせるのでしょうか?この現象はポーラードリフトと呼ばれ、地球上では、惑星のコア内の溶鉄の流れの変化によって引き起こされます。地球では、北磁極は年間約55〜60キロ(34〜37マイル)ドリフトします。南磁極は毎年約10〜15キロ(6〜9マイル)ドリフトします。極も反転し、それは惑星の歴史の中で約100回起こりました。
この調査では、同じ極ドリフトが水星でも発生している可能性が高く、その惑星での極ドリフトの背後にあるストーリーは、考えられているよりも複雑であることが示されています。
新しい研究は、アメリカ地球物理学連合の地球物理学研究ジャーナル:惑星に掲載されています。それは「地殻磁場を研究することによって水星とそのコアダイナモの初期の歴史を制約する」というタイトルです。筆頭著者は、欧州宇宙機関のノールドワイクにある欧州宇宙研究技術センターの天体物理学者、ジョアナS.オリビエラ氏です。
著者は、NASAのメッセンジャー(水星表面、宇宙環境、地球化学、および測距)宇宙船によって収集されたデータに大きく依存していました。それは2011年から2015年まで水星を周回し、それは惑星を周回した最初の宇宙船でした。
メッセンジャーの機器の1つは、水星の磁場を詳細に測定する磁力計でした。宇宙船の楕円軌道は、表面から200 km以内に到達しました。メッセンジャーは、衝突クレーターに関連する水星の地殻表面の弱い磁気異常を示すデータを取得しました。
著者らは、これらの異常はクレーターを作成した衝撃子の鉄によるものであると想定しました。彼らはまた、この溶けた物質が冷えると、水星の磁場によって形づくられたと想定しました。
科学者は、火成岩が冷えると、当時の惑星の磁場の記録が保存されることを知っています。それらの岩が磁性体を含んでいる限り、それらは惑星のフィールドと整列します。それは「常磁性」と呼ばれています。地球上のさまざまな場所にあるさまざまな岩石がさまざまな時期に冷却されると、地球の漂流極の歴史的な記録が作成されました。これは、地球の極が過去に反転したことを私たちが知っている方法です。前回は、ほぼ80万年前です。
これの鍵は、熱残留磁化です。筆頭著者のOlivieraがプレスリリースで述べたように、「過去の手がかりを見つけて、ある種の磁場の考古学を行うには、岩石を熱残留磁化する必要があります。」
科学者たちは水星の磁場を研究することができましたが、岩石のサンプルはこれまでに収集されていません。水星に着陸した宇宙船はありません。これを回避するために、この研究の著者は、表面の5つの衝突クレーターと、メッセンジャーが水星の表面に近づいたときに収集した磁気データに焦点を当てました。
5つのクレーターは、水星全体で測定されたメッセンジャーとは異なる磁気特性を示しました。これらのクレーターは古く、38億から41億年前のものです。研究者たちは、水星の古代の極の位置とそれらが時間とともにどのように変化したかについての手掛かりを握るかもしれないと考えました。
「惑星にはいくつかの進化モデルがありますが、惑星の進化を得るために地殻磁場を使った人はいません」とオリベイラ氏は語った。
これらの衝撃は岩石を溶かし、岩石が冷えると惑星の磁場の記録を保持しました。彼らは、これら5つの衝突クレーターからの磁気データを使用して、水星の磁場を経時的にモデル化しました。それから、水星の古代の磁極、つまり「古極」の位置を推定することができました。
彼らの結果は驚くべきもので、水星の複雑な磁気の性質を示しています。彼らは、古代の極が現在の南磁極から遠く離れていて、それらが時間とともに変化した可能性があることを発見しました。彼らが期待したほど。しかし、彼らはまた、極が地球のように水星の回転軸に近い2つの点で集まると予想しました。しかし、両極はランダムに分布しており、驚くべきことに、すべて惑星の南半球にありました。
プレスリリースが言うように、「古極は水星の現在の北磁極または地理的な南に整列していません。これは、惑星の双極磁場が移動したことを示しています。」この証拠は、水星の磁気の歴史は地球のものとは大きく異なるという考えを裏付けています。それはまた、水星がその軸に沿ってシフトしたという考えを支持します。北極と南極の地理的位置が変わるとき、それは真の極移動と呼ばれます。
地球には明確な北極と南極を持つ双極子磁場がありますが、水星は異なります。現在、2つの極と磁気赤道にシフトがある双極四極磁場があります。この研究によれば、古代には同じ分野を持っていた可能性があります。または、オリビエラによれば、多極場があり、「スパゲッティのような磁力線」がねじれている可能性があります。
それが、水星の磁力線に関する私たちの知識が今のところ立っている場所です。科学者が実際に行う必要があるのは、水星からの複数の岩石サンプルを研究することです。しかし、これまでに着陸した宇宙船はなく、着陸は計画されていません。
水星は、宇宙船が訪問して軌道を回るのが難しい場所であり、はるかに少ない土地です。太陽に近いということは、水星へのどんな任務も太陽の強力な引力と戦わなければならないことを意味します。水星をすばやく飛ぶ以上のことを行うには多くの燃料を必要とし、メッセンジャーとマリナー10の2つの宇宙船だけが惑星を訪れたことがあります。
現在のところ、科学者たちは、ESAが水星を訪問する最初のミッションであるBepiColomboを待ち望んでいます。 2025年にマーキュリーに到着し、1〜2年を費やします。実際には2つのオービターが1つになっていますが、着陸船はありません。
オービターの1つはMMO(水星磁気圏オービター)と呼ばれます。その名前が示すように、その役割は惑星間では珍しい水星の磁場を研究することです。その使命からのデータは、このような研究に基づいて構築され、水星の複雑な磁気の歴史にさらに光を当てることができます。
もっと:
- プレスリリース:マーキュリーの古代の磁場は時間とともに進化した可能性が高い
- NASA:メッセンジャー
- 研究論文:地殻磁場の研究による水星とそのコアダイナモの初期の歴史の制約
- ウィキペディア:水銀の探査