No caso da Terra, temos muitas dicas sobre a estrutura interna do nosso planeta, pelo que sei, a mais importante delas é a análise de ondas sísmicas.
Temos instrumentos para detectar se outros planetas sólidos, como Marte ou Vênus, têm núcleo sólido ou líquido? É possível usar o sensoriamento remoto?
Uma boa maneira de mostrar como isso é alcançado é mostrar um estudo de caso, abaixo detalharei como chegamos a fazer a teoria de que Mercúrio tem um núcleo líquido.
É primeiro importante notar que nunca somos definitivos das propriedades, mas somos capazes de usar os dados para inferir e criar uma teoria que acreditamos ser uma representação precisa da verdade.
A espaçonave MESSENGER foi lançada com o objetivo de analisar a superfície de MEccuries, o ambiente espacial, a geoquímica e o alcance (daí o MESSENGER).
O Messenger tinha vários equipamentos a bordo para permitir a realização de seus experimentos, conforme detalhado na imagem abaixo:
Então, como o MLA nos ajuda a determinar se Mercúrio tem um núcleo líquido? Bem, o objetivo do MLA é:
rastreie a leve e forçada libração do planeta - uma oscilação em relação ao seu eixo de rotação - que informará os pesquisadores sobre o estado do núcleo de Mercúrio.
Como funciona um altímetro a laser?
Um altímetro a laser é operado a partir de um avião, um helicóptero ou um satélite. Ele determina a distância da superfície [do planeta] medindo o tempo de vôo de um pequeno flash de radiação laser infravermelha. O instrumento emite pulsos de laser que viajam para a superfície, onde são refletidos. Parte da radiação refletida retorna ao altímetro a laser, é detectada e para um contador de tempo iniciado quando o pulso foi enviado. A distância é então facilmente calculada levando em consideração a velocidade da luz.
Usando esta tecnologia, pode-se construir uma visualização 3D de uma superfície de planetas
O que os cientistas descobriram a partir desse mapeamento é que:
A crosta do planeta é mais espessa em baixas latitudes e mais fina nos pólos, uma distribuição que sugere que o planeta pode ter um núcleo externo líquido. Seu núcleo também é grande em relação ao planeta, compreendendo 85% do raio do planeta, muito mais que a Terra.
Como eles chegaram a essa conclusão? Este artigo explica em profundidade. (A versão completa é gratuita, mas requer inscrição no site, a inscrição também é gratuita, sem custos e com a capacidade de desativar o recebimento de emails e boletins deles)
A parte mais notável é este trecho e imagem:
Os parâmetros resultantes do momento de inércia para mais de 1 milhão de modelos Monte Carlo que incluem uma crosta e manto de silicato, bem como um núcleo rico em Fe que pode conter camadas sólidas e líquidas são mostrados em
(A) Raio externo do núcleo líquido de Mercúrio. (B) Densidade média da carcaça sólida que cobre o núcleo líquido
Conclusão
Essencialmente, leituras específicas feitas por um altímetro a laser nos permitem mapear a forma tridimensional de uma superfície de planetas. A análise da forma mostra que a crosta é mais fina nos pólos, o que provavelmente se deve a um núcleo líquido.
Além disso, acredita-se que Mercúrio tenha um pequeno campo magnético (1% do nosso) e isso pode ser devido a um núcleo externo líquido que circula um núcleo interno sólido, agindo como um dínamo. Embora ainda exista muita especulação sobre o que causa o campo magnético, não é confiável usá-lo para uma base sólida.
Além disso, existe o processo de pensamento lógico de que planetas maiores são capazes de criar grandes quantidades de calor e pressão em seus núcleos, criando um núcleo fundido, ou pelo menos uma camada fundida. É por isso que existe muito ceticismo sobre Mercúrio, porque é um planeta tão pequeno que seu núcleo deveria ter se solidificado há muito tempo.