Yngre vulkaner, starkare magnetiska stormar och en mer spännande exosfär: tre nya papper från data som samlats in under MESSENGER-rymdskeppets tredje flyby av Merkurius i september förra året ger nya insikter om planeten närmast vår sol. De nya fynden gör vetenskapsgrupperna ännu mer angelägna om att få rymdskeppet i bana runt Merkurius. "Varje gång vi stött på Merkurius har vi upptäckt nya fenomen," sade huvudutredaren Sean Solomon. ”Vi lär oss att Merkurius är en extremt dynamisk planet och det har varit så under hela sin historia. När MESSENGER säkert har satts in i omloppsbana om Merkurius i mars nästa år, kommer vi att ha en fantastisk show.
Den närmaste titten någonsin på några av Merkurius slätter tyder på att planetens vulkanaktivitet varade mycket längre än tidigare trott. Från nya bilder identifierade forskare en höjdpunktsbassäng på 290 kilometer i diameter, bland de yngsta som observerades på planeten. Regionen kallas Rachmininoff och kännetecknas av exceptionellt släta, gles kraterade slättar, som bildades senare än själva bassängen, troligen från vulkaniskt flöde.
"Vi tolkar dessa slätter som de yngsta vulkanavlagringar som hittills hittats på Merkurius," säger huvudförfattaren Louise Prockter från Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, en av MESSENGERs vice projektforskare. ”Dessutom markerar en oregelbunden fördjupning omgiven av en diffus halo av ljust material nordost om bassängen en explosiv vulkanisk ventil som är större än någon som tidigare identifierats på Mercury.
Dessa observationer antyder att vulkanismen på planeten sträckte sig över en mycket större varaktighet än tidigare trott, och kanske sträcker sig långt in i andra hälften av solsystemets historia. ”
En fördjupning nordost om bassängen omges av en gloria av ljusa mineralavlagringar, som Prockter och hennes team föreslår att vara den största vulkaniska ventilen som hittills identifierats på Mercury. Båda dessa fynd innebär att vulkanismen fortsatte långt in i andra hälften av vårt solsystem.
Under den tredje flygningen kunde teamet mäta Mercurys magnetfält, och detta inträffade under en tid då planeten drabbades av en stark solvind. MESSENGER's Magnetometer dokumenterade för första gången den substormliknande uppbyggnaden eller "lastning" av magnetisk energi i Mercurys magnetiska svans. Svansens magnetfält ökade och minskade med faktorer som sträckte sig från två till 3,5 under mycket korta perioder på bara två till tre minuter.
"Den extrema svansbelastningen och lossningen som observerats vid Merkurius innebär att den relativa intensiteten hos underformar måste vara mycket större än på jorden," sade huvudförfattaren James A. Slavin, en rymdfysiker vid NASAs Goddard Space Flight Center och en medlem av MESSENGER's Science Team . "Men det som är ännu mer spännande är korrespondensen mellan varaktigheten på svansfältförbättringarna och Dungey-cykeltiden, som beskriver plasmacirkulationen genom en magnetosfär."
Understormar på jorden drivs av liknande processer - förutom att belastningen av vår planet magnetosfär är tio gånger svagare och inträffar under en hel timme. Därför, säger teamet, måste Merkurius underlag frigöra mer energi än markbundna.
En tredje uppsats analyserade data från specialinstrument ombord på rymdskeppet för att få en tydligare bild av Mercurys neutrala och joniska sfärer. Merkurius exosfär är en svag atmosfär av atomer och joner härledda från planetens yta och från solvinden. Anmärkningsvärda i de nya observationerna var skillnaderna i höjd mellan element som magnesium, kalcium och natrium ovanför planetens nord- och sydpoler. Teamet sa att detta indikerar att flera processer är på jobbet och att en given process kan påverka varje element på helt olika sätt
"En slående egenskap i området nära planetens svansavdelning är utsläppet från neutrala kalciumatomer, som uppvisar en ekvatorial topp i gryningens riktning som har varit konsekvent både på plats och intensitet genom alla tre flybys," sade huvudförfattaren Ron Vervack, också vid tillämpad fysiklaboratorium. ”Kvicksilvers exosfär är mycket varierande på grund av Merkurius excentriska bana och effekterna av en ständigt föränderlig rymdmiljö. Att denna observerade kalciumfördelning har förblivit relativt oförändrad är en fullständig överraskning. ”
Resultaten rapporteras i tre artiklar som publicerades online den 15 juli 2010 i avsnittet Science Express på webbplatsen för tidningen Science.
Källor: EurekAlert, Science Express, MESSENGER-webbplats
