Недавняя миссия MESSENGER к Меркурию показала, что поверхность планеты очень неоднородна, но ее можно разделить на два основных типа регионов. Один из них — это область относительно молодых Северных вулканических равнин (NVP) — им от 3,7 до 3,8 миллиарда лет. Другая область более древняя (от 4 до 4,2 млрд лет) и состоит из межкратерных равнин и сильно изрезанных кратерами территорий (IcP-HCT), возраст которой составляет от 4 до 4,2 миллиарда лет.
Более старые регионы содержат несколько ранее необъяснимых особенностей, в том числе большое богатое магнием пятно площадью около 10 000 000 квадратных километров — примерно размером с Канаду, хотя, поскольку Меркурий намного меньше Земли, это пятно занимает около 15% площади планеты. поверхность.До сих пор не существовало удовлетворительного объяснения того, как образование и история планеты позволили бы этим разнородным областям развиваться, не вызывая плавления гетерогенной мантии. Но теперь группа ученых НАСА из Космического центра Джонсона в Хьюстоне провела серию экспериментов, которые объясняют большую часть химического состава поверхности Меркурия.
Исследователи искали ответы, моделируя ранние условия на Меркурии. Считается, что ртуть образовалась в сильно восстановленных условиях. Хондриты энстатита также восстанавливаются и могут быть хорошим заменителем химических строительных блоков. Поэтому исследователи взяли тот же химический состав, что и энстатитовые хондриты, и начали подвергать их давлению и температурам, присущим глубокой мантии Меркурия.
Первый автор исследования доктор Асмаа Буджибар сказал:«Мы взяли порошкообразную химическую смесь, аналогичную по составу энстатитовым хондритам, которая, как считается, представляет собой строительные блоки Меркурия, и подвергли ее воздействию высоких давлений и температур. Давление было высоким, до 5 гигапаскалей (в 50 000 раз превышало атмосферное давление Земли), при таком давлении можно образовывать алмазы. Это давление на границе ядро-мантия Меркурия ".Она продолжила: «Меркурий — уникальная планета земного типа.
В отличие от Земли, у нее большое ядро ??и сравнительно неглубокая мантия, а это означает, что граница мантия-ядро находится всего на 400 км ниже коры планеты.Ключевой вывод заключается в том, что, изменяя давление и температуру только для одного типа состава, мы можем производить самые разные материалы, встречающиеся на поверхности планеты.
Эти находки указывают на то, что более старые территории образованы плавлением материала при высоких давлениях вплоть до границы ядро-мантия, в то время как более молодые территории формируются ближе к поверхности.Эти результаты также показывают, что ртуть, вероятно, образовалась из энстатитовых хондритов. Особенностью Меркурия и этих типов метеоритов является высокое содержание серы.
Роль серы в составе магмы предсказать было трудно, поскольку Меркурий — единственная планета земного типа с такими высокими концентрациями серы (от 1 до 4% по весу). Для сравнения, мантии Земли, Марса и Луны имеют Некоторые области поверхности Меркурия по-прежнему трудно объяснить, но это действительно помогает нам понять, почему мы находим такое разнообразие особенностей ».