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 После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.
Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
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