Wie erkennen wir, ob ein Planet einen flüssigen Kern hat?


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Im Falle der Erde haben wir viele Hinweise auf die innere Struktur unseres Planeten, von denen ich weiß, dass das wichtigste die Analyse seismischer Wellen ist.

Haben wir irgendwelche Instrumente, um festzustellen, ob andere feste Planeten wie Mars oder Venus feste oder flüssige Kerne haben? Ist eine Fernerkundung möglich?

Antworten:


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Ein guter Weg, um zu zeigen, wie dies erreicht wird, besteht darin, Ihnen eine Fallstudie zu zeigen. Im Folgenden werde ich detailliert beschreiben, wie wir zu der Theorie gekommen sind, dass Quecksilber einen flüssigen Kern hat.

Es ist zunächst wichtig zu beachten , dass wir nie sind bestimmte der Eigenschaften , aber wir sind in der Lage , die Daten zu verwenden , zu schließen und eine Theorie zu schaffen , dass wir eine genaue Darstellung der Wahrheit glauben zu sein.


Die MESSENGER-Sonde wurde zum Zweck der Analyse von MErcuries Surface, Space Environment, GEochemistry und Ranging (daher MESSENGER) gestartet.

Messenger hatte eine Reihe von Ausrüstungsgegenständen an Bord, die es ihm ermöglichten, seine Experimente durchzuführen, wie im folgenden Bild dargestellt:

Botenausrüstung

Quecksilber-Laser-Höhenmesser

Wie hilft uns die MLA bei der Bestimmung, ob Quecksilber einen flüssigen Kern hat? Nun, der Zweck des MLA ist:

Verfolgen Sie die leichte, forcierte Schwingung des Planeten - ein Wackeln um die Drehachse -, die den Forschern Aufschluss über den Zustand des Merkur-Kerns gibt.

Wie funktioniert ein Laser-Höhenmesser?

Ein Laser-Höhenmesser wird von einem Flugzeug, einem Hubschrauber oder einem Satelliten aus bedient. Er bestimmt die Entfernung zur Oberfläche des [Planeten], indem er die Flugzeit eines kurzen Blitzes von Infrarotlaserstrahlung misst. Das Gerät sendet Laserpulse aus, die an die Oberfläche gelangen und dort reflektiert werden. Ein Teil der reflektierten Strahlung kehrt zum Laserhöhenmesser zurück, wird erfasst und stoppt einen Zeitzähler, der gestartet wurde, als der Impuls gesendet wurde. Die Entfernung kann dann einfach unter Berücksichtigung der Lichtgeschwindigkeit berechnet werden.

Mit dieser Technologie kann eine 3D-Visualisierung einer Planetenoberfläche erstellt werden

Aus dieser Kartierung haben Wissenschaftler Folgendes herausgefunden :

Die Erdkruste ist in niedrigen Breiten stärker und an den Polen dünner, was darauf hindeutet, dass der Planet einen flüssigen äußeren Kern haben könnte. Sein Kern ist auch relativ zum Planeten groß und umfasst 85 Prozent des Planetenradius, viel mehr als die Erde.

Wie sind sie zu diesem Schluss gekommen? Dieses Papier erklärt ausführlich. (Die Vollversion ist kostenlos, erfordert jedoch die Anmeldung auf der Website. Die Anmeldung ist ebenfalls kostenlos und kostet nichts und Sie können den Empfang von E-Mails und Newslettern von ihnen deaktivieren.)

Der bemerkenswerteste Teil ist dieser Auszug und das Bild:

Die resultierenden Trägheitsmomentparameter für mehr als 1 Million Monte-Carlo-Modelle, die eine Silikatkruste und einen Mantel sowie einen Fe-reichen Kern enthalten, der feste und flüssige Schichten enthalten kann, sind in gezeigt

Bildbeschreibung hier eingeben

(A) Außenradius des flüssigen Kerns von Quecksilber. (B) Durchschnittliche Dichte der festen Hülle, die über dem flüssigen Kern liegt

Fazit

Im Wesentlichen können wir mit Hilfe spezifischer Messwerte eines Laser-Höhenmessers die dreidimensionale Form einer Planetenoberfläche abbilden. Die Analyse der Form zeigt, dass die Kruste an den Polen dünner ist, was wahrscheinlich auf einen flüssigen Kern zurückzuführen ist.

Darüber hinaus wird angenommen, dass Quecksilber ein kleines Magnetfeld hat (1% unseres eigenen). Dies könnte daran liegen, dass ein flüssiger äußerer Kern einen festen inneren Kern umläuft und wie ein Dynamo wirkt. Obwohl immer noch viel darüber spekuliert wird, was das Magnetfeld verursacht, ist es unzuverlässig, dies für einen soliden Stand zu verwenden.

Abgesehen davon gibt es den logischen Denkprozess, dass größere Planeten in der Lage sind, große Mengen an Wärme und Druck an ihren Kernen zu erzeugen, die einen geschmolzenen Kern oder zumindest eine geschmolzene Schicht erzeugen. Aus diesem Grunde ist die Skepsis über Merkur gibt es viel , weil es so einen kleinen Planet ist , dass sein Kern sollte vor langer Zeit verfestigt hat.

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