Недавнее моделирование вместе с ранее опубликованными результатами космического корабля НАСА MESSENGER — сокращение от Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging, миссии, которая наблюдала Меркурий с 2011 по 2015 год — пролило новый свет на то, как определенные типы комет влияют на однобокую бомбардировку поверхности Меркурия крошечными частицами пыли, называемыми микрометеороидами. Это исследование также дало новое понимание того, как эти микрометеороидные ливни могут формировать очень тонкую атмосферу Меркурия, называемую экзосферой.
Исследование, проведенное под руководством Петра Покорного, Менелаоса Сарантоса и Диего Янчеса из Центра космических полетов им. Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, имитировало изменения в ударах метеороидов, выявив удивительные закономерности, которые происходят в течение дня.
Эти результаты были опубликованы в Astrophysical Journal Letters 19 июня 2017 года.«Наблюдения MESSENGER показали, что пыль должна преимущественно поступать на Меркурий с определенных направлений, поэтому мы решили доказать это с помощью моделей», — сказал Покорный. Это первая подобная симуляция ударов метеороида о Меркурий. «Мы смоделировали метеороиды в Солнечной системе, особенно те, которые происходят от комет, и позволили им со временем эволюционировать».Более ранние выводы, основанные на данных ультрафиолетового и видимого спектрометра MESSENGER, показали влияние ударов метеороидов на поверхность Меркурия в течение всего дня.
Присутствие магния и кальция в экзосфере выше на заре Меркурия, что указывает на то, что удары метеороидов более часты в той части планеты, которая переживает рассвет в данное время.Эта асимметрия рассвета и заката создается комбинацией длинного дня Меркурия по сравнению с его годом и того факта, что многие метероиды в солнечной системе движутся вокруг Солнца в направлении, противоположном планетам. Поскольку Меркурий вращается так медленно — раз в 58 земных дней, по сравнению с годом Меркурия, полный оборот вокруг Солнца, длящийся всего 88 земных дней, — часть планеты на рассвете проводит непропорционально много времени на пути одного. первичных популяций микрометеороидов Солнечной системы.
Это население, называемое ретроградными метеороидами, вращается вокруг Солнца в направлении, противоположном планетам, и состоит из фрагментов распавшихся долгопериодических комет. Эти ретроградные метероиды движутся против движения планет в нашей солнечной системе, поэтому их столкновения с планетами — в данном случае с Меркурием — наносят гораздо больший урон, чем если бы они двигались в одном направлении.Эти более сложные столкновения помогли команде еще больше установить источник микрометеороидов, бьющих по поверхности Меркурия.
Метероиды, которые изначально пришли от астероидов, не двигались достаточно быстро, чтобы создавать наблюдаемые столкновения. Только метеороиды, созданные из двух определенных типов комет — семейства Юпитера и типа Галлея — имели скорость, необходимую для соответствия наблюдениям.«Скорость кометных метеороидов, подобных метеороидам Галлея, может превышать 224 000 миль в час», — сказал Покорный. «Метеороиды от астероидов сталкиваются с Меркурием только с долей этой скорости».Кометы семейства Юпитера, на которые в первую очередь влияет гравитация нашей самой большой планеты, имеют относительно короткую орбиту — менее 20 лет.
Считается, что эти кометы представляют собой небольшие части объектов, происходящих из пояса Койпера, где вращается Плутон. Другой участник, кометы типа Галлея, имеют более длинную орбиту, длящуюся более 200 лет.
Они исходят из Облака Оорта, самых далеких объектов нашей солнечной системы — более чем в тысячу раз дальше от Солнца, чем Земля.Распределение орбит обоих типов комет делает их идеальными кандидатами для образования крошечных метеороидов, влияющих на экзосферу Меркурия.
Покорный и его команда надеются, что их первоначальные открытия улучшат наше понимание скорости, с которой кометные микрометеороиды влияют на Меркурий, что еще больше повысит точность моделей Меркурия и его экзосферы.