Hoe verken je het binnenste van een planeet zonder er ooit op te raken? Begin met kijken naar de manier waarop de planeet draait, meet vervolgens hoe uw ruimtevaartuig er omheen draait - zeer, heel voorzichtig. Dit is precies wat NASA-planeetwetenschappers deden, met behulp van gegevens van de voormalige missie van het bureau naar Mercurius.

Het is al lang bekend dat Mercurius en de aarde metalen kernen hebben. zoals de aarde, De buitenste kern van Mercurius bestaat uit vloeibaar metaal, maar er zijn alleen aanwijzingen dat de binnenste kern van Mercurius solide is. Nutsvoorzieningen, in een nieuwe studie, wetenschappers van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland heeft bewijs gevonden dat de binnenkern van Mercurius inderdaad solide is en dat deze bijna even groot is als de binnenkern van de aarde.

Sommige wetenschappers vergelijken Mercurius met een kanonskogel omdat zijn metalen kern bijna 85 procent van het volume van de planeet vult. Deze grote kern - enorm in vergelijking met de andere rotsplaneten in ons zonnestelsel - is lange tijd een van de meest intrigerende mysteries over Mercurius geweest. Wetenschappers hadden zich ook afgevraagd of Mercurius een solide binnenkern zou kunnen hebben.

De bevindingen van Mercurius' vaste binnenkern, beschreven in Geofysische onderzoeksbrieven , draagt ​​zeker bij aan een beter begrip van Mercurius, maar er zijn grotere gevolgen. Hoe vergelijkbaar, en hoe anders, de kernen van de planeten kunnen ons aanwijzingen geven over hoe het zonnestelsel is gevormd en hoe rotsachtige planeten in de loop van de tijd veranderen.

"Het interieur van Mercurius is nog steeds actief, vanwege de gesmolten kern die het zwakke magnetische veld van de planeet aandrijft, ten opzichte van de aarde, " zei Antonio Genova, een assistent-professor aan de Sapienza Universiteit van Rome die het onderzoek leidde bij NASA Goddard. "Het interieur van Mercurius is sneller afgekoeld dan dat van onze planeet. Mercurius kan ons helpen voorspellen hoe het magnetisch veld van de aarde zal veranderen als de kern afkoelt."

Om erachter te komen waar de kern van Mercurius van gemaakt is, Genova en zijn collega's moesten figuurlijk, dichterbij. Het team gebruikte verschillende waarnemingen van de MESSENGER (Mercury Surface, Ruimte Milieu, GEochemistry and Ranging) missie om het binnenste van Mercurius te onderzoeken. De onderzoekers keken, het belangrijkste, bij de draaiing en zwaartekracht van de planeet.

Het ruimtevaartuig MESSENGER kwam in maart 2011 in een baan rond Mercurius terecht en besteedde vier jaar aan het observeren van deze planeet die het dichtst bij onze zon staat totdat deze in april 2015 opzettelijk naar het oppervlak van de planeet werd gebracht.

Radiowaarnemingen van MESSENGER werden gebruikt om de zwaartekrachtanomalieën (gebieden met lokale toename of afname van de massa) en de locatie van de rotatiepool te bepalen, waardoor wetenschappers de oriëntatie van de planeet konden begrijpen.

Elke planeet draait om een ​​as, ook wel de paal genoemd. Mercurius draait veel langzamer dan de aarde, met een dag die ongeveer 58 aardse dagen duurt. Wetenschappers gebruiken vaak kleine variaties in de manier waarop een object draait om aanwijzingen over de interne structuur te onthullen. In 2007, radarwaarnemingen vanaf de aarde onthulden kleine verschuivingen in de draaiing van Mercurius, libraties genoemd, dat bewees dat een deel van de kern van Mercurius vloeibaar gesmolten metaal moet zijn. Maar observaties van de spinsnelheid alleen waren niet voldoende om een ​​duidelijke meting te geven van hoe de binnenkern eruit zag. Kan er een vaste kern onder op de loer liggen, vroegen wetenschappers zich af?

Zwaartekracht kan helpen om die vraag te beantwoorden. "Zwaartekracht is een krachtig hulpmiddel om naar het diepe binnenste van een planeet te kijken, omdat het afhangt van de dichtheidsstructuur van de planeet, zei Sander Goossens, een Goddard-onderzoeker die met Genova aan deze studie werkte.

Terwijl MESSENGER tijdens zijn missie in een baan om Mercurius cirkelde, en kwam steeds dichter bij de oppervlakte, wetenschappers hebben vastgelegd hoe het ruimtevaartuig versnelde onder invloed van de zwaartekracht van de planeet. De dichtheidsstructuur van een planeet kan subtiele veranderingen in de baan van een ruimtevaartuig veroorzaken. In de latere delen van de missie, MESSENGER vloog ongeveer 120 mijl boven het oppervlak, en minder dan 65 mijl tijdens het laatste jaar. De laatste banen op lage hoogte leverden de beste gegevens tot nu toe, en stelde Genova en zijn team in staat om de meest nauwkeurige metingen te doen over de interne structuur van Mercurius die tot nu toe zijn genomen.

Genova en zijn team stopten gegevens van MESSENGER in een geavanceerd computerprogramma waarmee ze parameters konden aanpassen en erachter konden komen hoe de samenstelling van het interieur van Mercurius moet zijn om overeen te komen met de manier waarop het draait en de manier waarop het ruimtevaartuig eromheen versnelde. De resultaten toonden aan dat voor de beste match, Mercurius moet een grote, stevige binnenkern. Ze schatten dat de vaste, ijzeren kern is ongeveer 1, 260 mijl (ongeveer 2, 000 kilometer) breed en vormt ongeveer de helft van de gehele kern van Mercurius (ongeveer 2, 440 mijl, of bijna 4, 000 kilometer, breed). In tegenstelling tot, De vaste kern van de aarde is ongeveer 1, 500 mijl (2, 400 kilometer) breed, iets meer dan een derde van de hele kern van deze planeet in beslag nemen.

"We moesten informatie uit vele velden samenbrengen:geodesie, geochemie, orbitale mechanica en zwaartekracht om erachter te komen wat de interne structuur van Mercurius moet zijn, " zei Goddard planetaire wetenschapper Erwan Mazarico, die ook Genova hielp om de vaste kern van Mercurius te onthullen.

Het feit dat wetenschappers dicht bij Mercurius moesten komen om meer te weten te komen over het interieur, benadrukt de kracht van het sturen van ruimtevaartuigen naar andere werelden. Dergelijke nauwkeurige metingen van de spin en zwaartekracht van Mercurius waren eenvoudigweg niet mogelijk vanaf de aarde. Aanvullend, dit resultaat gebruikte gegevens die door MESSENGER gedurende meerdere jaren zijn verzameld, informatie die beschikbaar is voor alle wetenschappers om te gebruiken. Nieuwe ontdekkingen over Mercurius wachten praktisch gegarandeerd in de archieven van MESSENGER, met elke ontdekking over onze lokale planetaire omgeving die ons een beter begrip geeft van wat erachter ligt.

"Elk nieuw stukje informatie over ons zonnestelsel helpt ons het grotere heelal te begrijpen, ' zei Genua.