Tiang magnet bumi melayang dari masa ke masa. Mereka harus menjelaskannya semasa mereka merancang penerbangan mereka.
Sebenarnya, tiang-tiang magnet bergerak di lokasi yang berlainan daripada kutub geografi, atau paksi putaran Bumi. Hari ini, kutub utara magnet Bumi berjarak 965 kilometer (600 mi) dari kutub geografinya. Sekarang satu kajian baru mengatakan bahawa tiang yang sama juga berlaku pada Mercury.
Tiang magnet bumi melabuhkan magnetosfera planet kita. Magnetosfera meluas ke angkasa di sekitar planet kita, dan melindungi kita dari sinaran Matahari. Magnetosfera dan kutubnya adalah artifak teras lebur Bumi, dan para saintis berpendapat bahawa Mercury juga mempunyai teras lebur.
Tetapi apa sebenarnya yang menjadikan tiang melayang? Fenomena ini disebut drift polar, dan di Bumi ia disebabkan oleh variasi aliran besi cair di inti planet ini. Di Bumi, kutub magnet utara bergerak sekitar 55 hingga 60 kilometer (34 hingga 37 batu) per tahun, Tiang magnet selatan melayang sekitar 10 hingga 15 kilometer (enam hingga sembilan batu) setiap tahun. Tiang juga terbalik, dan itu berlaku kira-kira 100 kali dalam sejarah planet ini.
Kajian menunjukkan bahawa drift kutub yang sama mungkin berlaku di Mercury, dan bahawa kisah di sebalik tiang drift di planet itu lebih rumit daripada yang difikirkan.
Kajian baru ini diterbitkan dalam Jurnal Penyelidikan Geofizik: Planet Amerika. Ini bertajuk "Mengekang Sejarah Awal Merkuri dan Dynamo Inti dengan Mempelajari Medan Magnetik Kerak." Penulis utama adalah Joana S. Oliviera, ahli astrofizik di Pusat Penyelidikan dan Teknologi Angkasa Eropah European Space Agency di Noordwijk.
Penulis banyak bergantung pada data yang dikumpulkan oleh kapal angkasa MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) NASA. Ia mengorbit Mercury dari 2011 hingga 2015, dan ini adalah kapal angkasa pertama yang mengorbit planet ini.
Salah satu instrumen MESSENGER adalah magnetometer yang mengukur medan magnet Mercury secara terperinci. Orbit elips kapal angkasa membawanya ke dalam jarak 200 km di atas permukaan. MESSENGER memperoleh data yang menunjukkan anomali magnet lemah di permukaan kerak Mercury yang berkaitan dengan kawah hentaman.
Penulis beranggapan bahawa anomali ini disebabkan oleh besi pada benturan yang membentuk kawah. Mereka juga menganggap bahawa ketika bahan cair ini disejukkan, ia dibentuk oleh medan magnet Mercury.
Para saintis tahu bahawa ketika batu igneus menyejuk, ia menyimpan rekod medan magnet planet pada masa itu. Selagi batu-batu itu mengandung bahan magnet, batu itu akan sejajar dengan medan planet. Ia dipanggil "magnetisasi termoremanen." Sebagai batu yang berlainan di lokasi yang berlainan di Bumi yang disejukkan pada masa yang berlainan, batu itu mencipta catatan sejarah tiang bumi yang melayang. Ini adalah bagaimana kita tahu bahawa tiang Bumi telah terbalik pada masa lalu, kali terakhir hampir 800.000 tahun yang lalu.
Kunci utama ini ialah pemagnetan termoreman. Seperti kata penulis utama Oliviera dalam siaran pers, "Jika kita ingin mencari petunjuk dari masa lalu, melakukan semacam arkeologi medan magnet, maka batu-batuan harus termoremanen magnet."
Para saintis dapat mengkaji medan magnet Mercury, tetapi tidak ada sampel batu yang pernah dikumpulkan. Tidak ada kapal angkasa yang pernah mendarat di Mercury. Untuk menyelesaikannya, penulis kajian ini memfokuskan pada lima kawah hentaman di permukaan dan data magnetik yang dikumpulkan MESSENGER ketika mendekati permukaan Mercury.
Lima kawah menunjukkan tanda tangan magnet yang berbeza daripada MESSENGER yang diukur di seluruh Mercury. Kawah ini kuno, berumur antara 3.8 hingga 4.1 bilion tahun. Para penyelidik berpendapat bahawa mereka mungkin menunjukkan kedudukan tiang kuno Mercury, dan bagaimana mereka berubah dari masa ke masa.
"Terdapat beberapa model evolusi planet ini, tetapi tidak ada yang menggunakan medan magnet kerak untuk mendapatkan evolusi planet ini," kata Oliveira.
Kesan ini melelehkan batu, dan ketika batu menyejukkannya, ia menyimpan rekod medan magnet planet ini. Mereka menggunakan data magnetik dari lima kawah hentaman itu untuk memodelkan medan magnet Mercury dari masa ke masa. Dari itu, mereka dapat menganggar lokasi tiang magnet kuno Mercury, atau "paleopoles."
Hasilnya mengejutkan, dan menunjukkan sifat magnetik rumit Mercury. Mereka mendapati bahawa kutub kuno jauh dari kutub magnet selatan saat ini, dan kemungkinan mereka berubah mengikut masa. Sebanyak yang mereka harapkan. Tetapi mereka juga menjangkakan bahawa tiang-tiang itu akan berkumpul di dua titik yang dekat dengan paksi putaran Mercury, sama seperti Bumi. Tetapi tiang-tiang itu diedarkan secara rawak, dan, mengejutkan, semuanya berada di hemisfera selatan planet ini.
Seperti yang dikeluarkan oleh siaran akhbar, "Paleopole tidak sejajar dengan kutub Utara magnetik semasa Mercury atau geografi Selatan, yang menunjukkan medan magnet dipolar planet telah bergerak." Bukti ini menyokong idea bahawa sejarah magnetik Mercury jauh berbeza daripada sejarah Bumi. Ini juga menyokong idea bahawa Mercury beralih ke arah paksinya. Itu disebut pengembaraan kutub sejati, ketika lokasi geografi Kutub Utara dan Selatan berubah.
Walaupun Bumi mempunyai medan magnet dipolar dengan kutub utara dan kutub selatan yang berbeza, Mercury berbeza. Pada masa ini ia mempunyai medan magnet dipolar-quadrupolar dengan dua kutub dan pergeseran pada khatulistiwa magnet. Pada zaman kuno, menurut kajian ini, ia mungkin memiliki bidang yang sama. Atau, ia mungkin memiliki medan multipolar, dengan garis medan magnet berpintal seperti spaghetti menurut Oliviera.
Di situlah pengetahuan kita mengenai garis medan magnet Mercury. Apa yang benar-benar perlu dilakukan oleh para saintis ialah mengkaji beberapa sampel batuan dari Mercury. Tetapi tidak ada kapal angkasa yang pernah mendarat di sana, dan tidak ada pendaratan yang dirancang.
Merkuri adalah tempat yang sukar untuk dikunjungi oleh kapal angkasa dan mengorbit, apalagi mendarat. Kedekatannya dengan Matahari bermaksud sebarang misi ke Mercury harus bersaing dengan tarikan graviti Matahari yang kuat. Ia memerlukan banyak bahan bakar untuk melakukan lebih banyak daripada terbang melepasi Mercury dengan pantas, dan hanya dua kapal angkasa yang pernah mengunjungi planet ini: MESSENGER dan Mariner 10.
Buat masa ini, para saintis menantikan BepiColombo, misi pertama ESA untuk mengunjungi Mercury. Ia akan tiba di Mercury pada tahun 2025 dan akan menghabiskan satu atau dua tahun di sana. Ini sebenarnya dua orbit dalam satu, tetapi tidak ada pendarat.
Salah satu orbit disebut MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter.) Seperti namanya, peranannya adalah untuk mengkaji medan magnet Mercury, yang jarang terdapat di antara planet. Data dari misi itu mungkin berdasarkan kajian seperti ini, dan dapat memberi penerangan lebih mendalam mengenai sejarah magnet Mercury yang rumit.
Lagi:
- Siaran Akhbar: Medan magnet kuno Mercury kemungkinan berkembang dari masa ke masa
- NASA: MESSENGER
- Kertas Penyelidikan: Mengekang Sejarah Awal Merkuri dan Dynamo Inti dengan Mengkaji Medan Magnetik Kerak
- Wikipedia: Penerokaan Merkuri
