Планетологи рассказали, как Меркурий мог получить водяной лед
Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, поэтому она постоянно подвергается интенсивному солнечному излучению. Однако там располагаются огромные запасы водяного льда — по оценкам, речь идет о сотнях миллиардах тонн. Правда, хранится он исключительно на полюсах на дне глубоких, постоянно затененных кратеров. Обнаружение льда в полярных кратерах Меркурия — одно из самых необычных открытий планетологии последних десятилетий. Но механизм его появления на планете до сих пор остается предметом научных споров. К разгадке приблизилась международная группа планетологов.
Днем температура на поверхности Меркурия может превышать 430 градусов Цельсия, а ночью опускаться до минус 180 градусов. Но на полюсах планеты существуют глубокие кратеры, куда солнечный свет никогда не попадает. Эти области называют постоянно затененными регионами.
С 2011 по 2015 год первую планету Солнечной системы изучал космический аппарат NASA MESSENGER. Он фотографировал поверхность Меркурия и проводил различные измерения. В частности, картографировал рельеф планеты, что позволило создать высокоточные топографические карты поверхности. Измерял элементный состав пород (концентрацию магния, алюминия, кремния, серы, калия и железа), доказав, что кора Меркурия бедна железом, но богата летучими элементами (например, серой). Исследовал состав экзосферы — крайне разреженной газовой оболочки, которая выполняет роль его атмосферы, и обнаружил в ней водород, гелий, кислород, натрий, калий и кальций.
Но главное открытие пришлось на 2012 год, когда MESSENGER нашел в затененных кратерах залежи водяного льда. Дальнейшие исследования показали, что местами его толщина может достигать десятков метров, а запасы составлять от 100 миллиардов до триллиона тонн. Правда, вопрос происхождения водяного льда на Меркурии долгие годы оставался открытым.
Предыдущие гипотезы гласили, что воду на Меркурий могли доставить кометоподобные тела диаметром порядка 17 километров. Ученые считали, что такие объекты врезались в Меркурий на средней скорости примерно 30 километров в секунду. Международная команда планетологов под руководством Парвати Прем (Parvathy Prem) из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в Мэриленде предложила новую модель происхождения водяного льда.
Прем и ее коллеги рассматривали сценарий, при котором значительная часть воды на Меркурии появилась после падения богатого льдом астероида или кометы. Ученые провели серию компьютерных симуляций, чтобы ответить на целый ряд вопросов: сколько воды мог принести космический объект на Меркурий; сколько ее испарилось сразу после столкновения; как водяной пар мог двигаться в разреженной атмосфере Меркурия; могла ли часть водяного пара добраться до полярных ловушек.
В качестве модели исследователи использовали удар, сопоставимый по масштабу с образованием кратера Хокусай — одного из самых молодых крупных кратеров Меркурия диаметром от 95 до 114 километров. По оценкам ученых, импактное событие могло произойти примерно 100 миллионов лет назад и выбросить в окружающее пространство огромное количество водяного пара и других летучих веществ. Такой кратер, вероятно, оставило тело диаметром от семи до 10 километров, которое врезалось в планету на скорости приблизительно 20 километров в секунду.
Во время столкновения космический объект практически полностью испарился. После удара вокруг Меркурия образовалось разреженное облако из водяного пара и продуктов испарения пород. Хотя такая «оболочка» оставалась очень тонкой, она кратковременно могла светиться за счет излучения нагретого газа и возбужденных атомов.
Жесткое солнечное излучение быстро разрушило большую часть новой «оболочки». Однако моделирование показало, что приблизительно 30 процентов водяного пара успело переместиться к полюсам. Молекулы воды осаждались в постоянно затененных областях, где при низких температурах вода замерзала.
Особое внимание исследователи уделили продолжительности процесса. Так, согласно моделированию, от формирования облака до начала переноса водяного пара к полюсам мог пройти один меркурианский солнечный день, который длится 176 земных суток.
Впрочем, планетологи рассчитывают получить еще больше данных о том единственном дне, который навсегда изменил одну из самых горячих планет Солнечной системы, благодаря запущенному в 2018-м зонду BepiColombo. Он выйдет на орбиту вокруг Меркурия в ноябре 2026 года и начнет детальное изучение планеты, в том числе исследует залежи водяного льда.
Научная работа опубликована в Journal of Geophysical Research: Planets.
Telegram 
Дзен 
VK Генетики доказали, что неолитические общины Европы, строившие гигантские каменные сооружения, не были изолированными племенами. Масштабный анализ древних геномов показал, что носители разных археологических культур активно взаимодействовали, заключали браки и переезжали на сотни километров от дома. Исследование также подтвердило, что традиция возводить мегалиты передавалась от народа к народу как культурная идея, а не в результате массовой миграции.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Спустя два с половиной года после того, как подводный аппарат обнаружил на дне залива Аляска загадочный «золотой шар», ученым, наконец, удалось разобраться в природе этого объекта. Они пришли к выводу, что это отброшенная часть оболочки или основания гигантской глубоководной актинии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии