Gli antichi poli magnetici di Mercurio erano lontani dalla posizione dei suoi poli odierni, implicando il suo campo magnetico, come quella della Terra, cambiato nel tempo, dice un nuovo studio.

Alcuni pianeti hanno nuclei liquidi metallici. Gli scienziati generalmente credono che il campo magnetico di un pianeta derivi dai movimenti fluidi del suo nucleo metallico. Il campo magnetico crea una magnetosfera che circonda il pianeta. La magnetosfera terrestre blocca molte radiazioni cosmiche e solari, permettendo alla vita di esistere.

Mercurio è l'altro corpo nel Sistema Solare oltre alla Terra con un nucleo fuso confermato in grado di generare un campo magnetico.

Nuova ricerca pubblicata su AGU's Giornale di ricerca geofisica :I pianeti trovano gli antichi poli magnetici di Mercurio, chiamati paleopoli, si sono spostati nel corso del suo passato. Il nuovo studio suggerisce anche che l'eredità magnetica di Mercurio potrebbe essere più complicata di quanto si pensasse in precedenza.

Lo studio dei campi magnetici di altri pianeti aiuta gli scienziati a capire come si evolvono i campi magnetici, anche sulla Terra. L'osservazione del comportamento di altri nuclei metallici aiuta gli scienziati a comprendere meglio la formazione iniziale e la successiva maturazione dei pianeti nel Sistema Solare.

Gli scienziati sanno che Mercurio si è evoluto nel tempo, ma non possono dire con certezza come abbia fatto, disse Joana S. Oliveira, un astrofisico presso il Centro europeo di ricerca e tecnologia spaziale dell'Agenzia spaziale europea a Noordwijk, Paesi Bassi, e autore principale dello studio.

Turbolenze magnetiche nel Sistema Solare

I cambiamenti nel campo magnetico non sono specifici di Mercurio. Il Polo Nord magnetico terrestre si sposta di circa 55-60 chilometri (34-37 miglia) all'anno, mentre il suo Polo Sud magnetico si sposta di circa 10-15 chilometri (da sei a nove miglia). Il suo orientamento del campo magnetico si è capovolto più di 100 volte nel corso dei suoi 4,5 miliardi di anni.

Gli scienziati usano le rocce per studiare come si evolvono i campi magnetici dei pianeti. Rocce ignee, creato dal raffreddamento della lava, può conservare una registrazione di come appariva il campo magnetico nel momento in cui le rocce si raffreddavano supponendo che contenessero materiali magnetici. Il materiale magnetico di raffreddamento delle rocce si allinea con il campo del nucleo. Questo processo è chiamato magnetizzazione termoremanente. I geologi hanno analizzato le rocce ignee per determinare che l'ultimo capovolgimento del campo magnetico terrestre è stato di circa 780, 000 anni fa.

La Terra e la Luna sono gli unici casi di studio che gli scienziati hanno sui cambiamenti nei poli magnetici dei corpi planetari, perché non ci sono campioni di roccia da altri pianeti.

"Se vogliamo trovare indizi dal passato, facendo una specie di archeologia del campo magnetico, quindi le rocce devono essere magnetizzate termoremanenti, " ha detto Oliveira.

Utilizzo dell'archeologia planetaria per scoprire la storia magnetica di Mercurio

La ricerca passata ha studiato il campo magnetico attuale di Mercurio, ma non c'era modo di studiare il campo magnetico crostale senza osservazioni a bassa quota. Poi nel 2015, la navicella spaziale MESSENGER iniziò la sua discesa sulla superficie di Mercurio. Ha raccolto tre mesi di informazioni a bassa quota su Mercurio durante la sua discesa. Alcune di queste informazioni hanno rivelato dettagli sulla magnetizzazione crostale di Mercurio. Il nuovo studio ha esaminato queste diverse regioni crostali per estrapolare l'antica struttura magnetica del nucleo di Mercurio.

"Esistono diversi modelli di evoluzione del pianeta, ma nessuno ha usato il campo magnetico crostale per ottenere l'evoluzione del pianeta, " ha detto Oliveira.

I dati a bassa quota di MESSENGER dal suo percorso di discesa hanno rilevato antichi crateri con firme magnetiche diverse rispetto alla maggior parte del terreno osservato da MESSENGER. I ricercatori credevano che i crateri, che si sono formati circa da 4,1 a 3,8 miliardi di anni fa, potrebbe contenere indizi sui paleopoli di Mercurio.

È più probabile che i crateri abbiano rocce magnetizzate termoremanenti. Durante la loro formazione, l'energia di un impatto fa fondere il terreno, dando al materiale magnetico la possibilità di riallinearsi con l'attuale campo magnetico del pianeta. Mentre quel materiale si solidifica, conserva la direzione e la posizione del campo magnetico del pianeta come un'istantanea nel tempo.

Oliveira e i suoi colleghi hanno utilizzato osservazioni di veicoli spaziali da cinque crateri con irregolarità magnetiche. Sospettavano che quei crateri si fossero formati in un periodo con un orientamento del campo magnetico diverso da quello di oggi. Hanno modellato l'antico campo magnetico di Mercurio in base ai dati del cratere per stimare le potenziali posizioni dei paleopoli di Mercurio. L'area MESSENGER passata e registrata durante la sua scomparsa era limitata, quindi gli scienziati potevano utilizzare solo misurazioni in volo da parte dell'emisfero settentrionale.

sorprese paleopoli

I ricercatori hanno scoperto che gli antichi poli magnetici di Mercurio erano lontani dall'attuale Polo Sud geografico del pianeta e avrebbero potuto cambiare nel tempo, che era inaspettato. Si aspettavano che i poli si raggruppassero in due punti più vicini all'asse di rotazione di Mercurio, a nord ea sud geografici del pianeta. Però, i poli sono stati distribuiti casualmente e sono stati trovati tutti nell'emisfero australe.

I paleopoli non si allineano con l'attuale polo nord magnetico di Mercurio o con il sud geografico, indicando che il campo magnetico dipolare del pianeta si è spostato. I risultati rafforzano la teoria secondo cui l'evoluzione magnetica di Mercurio era molto diversa da quella della Terra o anche da altri pianeti del Sistema Solare. Suggeriscono anche che il pianeta potrebbe essersi spostato lungo il suo asse, in un evento chiamato un vero girovagare polare in cui cambiano le posizioni geografiche del Polo Nord e del Polo Sud.

La Terra ha un campo dipolare con due poli, ma Mercurio ne ha uno dipolare-quadrupolare con due poli e uno spostamento nell'equatore magnetico. Il suo antico campo magnetico avrebbe potuto assomigliare a uno di questi, o addirittura multipolare con "linee di campo come spaghetti, " secondo Oliveira. Non c'è modo di dirlo senza più campioni di roccia fisica da Mercurio, lei disse.

Oliveira spera nella nuova missione Mercury, Bepi Colombo, raccoglierà più dati sul campo magnetico e potenzialmente restringerà le conclusioni dello studio.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.