Ученые НАСА решили давнишнюю загадку Меркурия

Это касается вопроса почему одна ее часть поверхности выглядит новой, молодой, а другая старой. Для решения ученые использовали данные от космического корабля MESSENGER, который находился у Меркурия в период 2011-2015 гг.

Исследователи обратили внимание на регион планеты – Северные вулканические равнины – очень молодой регион, в то время как другие намного старше и представляют собой сильно кратерированные ландшафты. До сих пор не было никакого объяснения того, как могли образоваться такие неоднородные рельефы.

Считается, что все планеты начинают свою жизнь с расплавленного состояния. В этот момент их температура крайне высока. По мере охлаждения в них начинаются процессы, связанные с кристаллизацией различных минеральных веществ. В некоторых случаях минералы могут формировать отдельные слои на планетах.

Наша Луна – хороший пример этого, что подтверждают образцы, возвращенные во времена «Аполлонов». Напротив, у Земли, нет этих слоев, скорее всего из-за того, что минералы никогда не соединялись, т. к. движение ее поверхностных плит – тектоника – перемешивало все это снова и снова.

Исследователи попытались ответить на вопрос: Меркурий внутри также устроен слоями, как Луна (вообще первая к Солнцу планета визуально очень похожа на наш естественный спутник), или однородный, как Земля. Предыдущие исследования предположили, что его мантия является настолько неоднородной, что должна иметь слои, как на Луне. В этот раз ученые провели моделирование в условиях c высоким давлением и температурой.

Меркурий – наименее окисленная планета Солнечной системы, где больше всего железа представлено в металлической форме или сульфидной, но не окисью. Хондриты имеют состав минералов примерно такой же, как и Солнце, и являются элементарными звеньями планет. Обогащенные металлом энстатитовые хондриты наилучшим образом подходят в качестве кандидатов для строительных блоков Меркурия.

Исследователи при моделировании взяли энстатитовый хондрит и подвергли его воздействию высокой температуры и давлению, аналогичные тем значениям, которые наблюдается в недрах Меркурия. Результаты свидетельствуют, что многослойная мантия в таком случае не образуется. Но выяснилось, что при таких условиях из глубин неоднородного интерьера Меркурия разные по составу расплавленные горные породы просто выталкивались к поверхности, что и объясняет ее неоднородность.

Ключевое открытие состоит в том, что, изменяя давление и температуру к одному виду минералов, ученые смогли произвести разновидности материалов, найденных на поверхности. Это позволяет говорить, что древние рельефы образовались из материалов, расплавленных глубоко на границе между ядром и мантией, в то время как для молодых характерен расплав материалов ближе к поверхности (меньшее давление).

При определенных условиях сера также влияла на силикатную мантию и состав расплавленного вещества. Совместное воздействие давления и серы объясняет общую неоднородность поверхности.

Полученные результаты имеют важное фундаментальное значение для нашего понимания того, как формировалась Солнечная система. Они показывают, что Меркурий образовался из энстатитовых хондритов. Таким образом, три больших тела – Земля, Луна и Меркурий – сформировались из подобного материала, а это доказывает, что большая часть внутренней Солнечной системы состоит из одинакового материала, а не из разнообразных, как традиционно считается.