Складну поверхню Меркурія пояснили за допомогою метеоритів

Дослідники NASA виявили вулканічні відкладення на поверхні Меркурія, які допомогли пояснити її неоднорідність. Робота вчених була представлена на конференції Goldschmidt в Японії.

Остання місія показала, що поверхня Меркурія має неоднорідну структуру, однак вона може бути поділена на два основні регіони. Одна частина планети - це Північні вулканічні рівнини, вік яких становить від 3,7 до 3,8 мільярдів років. Інша частина дещо старше і складається з місцевості, покритої кратерами, і рівнин між ними, чий вік оцінюється в 4 - 4,2 мільярда років.

Старіший регіон містив раніше незрозумілі утворення, в тому числі і велику «пляму», багату магнієм, - її площу близько 10 мільйонів квадратних кілометрів, що приблизно дорівнює площі Канади. Воно займає майже 15 відсотків території планети. Досі вчені не могли дати жодного задовільного пояснення тому, як могли з'явитися ці різнорідні утворення, крім як в результаті плавлення такої ж неоднорідної мантії.

Фахівці з NASA провели серію експериментів, які допомогли пояснити більшу частину хімічного складу поверхні планети. Вони симулювали умови, які були на молодому Меркурії. За однією з гіпотез, початкове відношення маси металів до маси силікатних порід було близьким до того, яке спостерігається у хондритів. Тому дослідники розглянули такий же хімічний склад, який спостерігається у енстатитових хондритів і подивилися, як на нього будуть впливати різні температури і тиску, які спостерігаються в мантії Меркурія.

"Тиск був високим, до п'яти гігапаскалів (це в 50 тисяч разів більше атмосферного тиску Землі), - в таких умовах формуються алмази. Цей тиск спостерігається на кордоні мантії і ядра всередині Меркурія ", - коментує один з дослідників.

У результаті вчені побачили, що зміна тиску і температури може породити найрізноманітніші матеріали на поверхні планети. Так, астрофізики визначили, що більш старі регіони сформувалися в результаті плавлення матеріалу в умовах високого тиску біля кордону між мантією і ядром. Більш молоді області планети зародилися ближче до поверхні.

Крім того, дослідники дійшли висновку, що енстатитові хондрити могли бути «будівельними блоками» Меркурія, так як у них спостерігається подібний високий вміст сірки. За словами вчених, у формуванні поверхні важко передбачити конкретну роль магми з високим вмістом сірки - від одного до чотирьох відсотків від маси Меркурія, порівняно з 0,4 відсотками від маси мантії Землі або Марса, проте вчені говорять про те, що тиск і сірка можуть пояснити неоднорідність поверхні планети.

На сьогоднішній день передбачається, що Меркурій має рідке залізно-нікелеве ядро радіусом 1800-1900 кілометрів, яке містить близько 60 відсотків маси планети. Воно також становить 3/4 його діаметра, що можна порівняти з розміром Місяця, і концентрація заліза в ньому вища, ніж у будь-якої іншої планети. Вчені пояснюють це тим, що раніше мав таке ж співвідношення металу і силікатів, як у звичайному метеориті, і мав маси в 2,25 рази більше, ніж зараз. Однак потім він зіткнувся з планетоподібним тілом і через удар від планети відокремилася велика частина початкової кори і мантії.