Вполне возможно, на Меркурии когда-то были — и могут быть сейчас — ингредиенты для жизни.
Летучие вещества — это химическая категория, которая включает в себя и воду, необходимую для зарождения и поддержания жизни в том виде, какой мы знаем ее здесь, на Земле. Таким образом, их потенциальное присутствие на Меркурии является интригующим событием. В исследовании, проведенном Алексисом Родригесом, ученым из Института планетарных наук в Аризоне, достаточно подробно рассмотрена хаотическая местность Меркурия и возможность того, что летучие вещества когда-то сформировали поверхность планеты с температурой, достаточно высокой, чтобы плавить свинец — небесное тело, которое всегда считалось «совершенно негостеприимным».
Что так сильно потрепало Меркурий?
В течение десятилетий ученые изучали хаотическую местность Меркурия — ландшафт, состоящий из потрескавшейся и неровной земли, полный неровных валунов, острых пиков и метеоритных кратеров.
Марс также имеет хаотическую местность, но ее появление на Красной планете достаточно быстро связали с каналами оттока на поверхности — длинными полосами размытой породы, простирающимися на сотни километров. Но на Меркурии нет таких каналов, поэтому исследователи вместо этого связали такую местность с мощным ударом астероида, который оставил после себя бассейн Калориса, массивный кратер, все еще видимый на поверхности планеты. До сих пор считалось, что хаотическая местность Меркурия была создана землетрясениями, которые и потрепали поверхность планеты после удара огромного астероида.
Но в новом исследовании ученые объясняют, что этого просто не могло быть, потому что нарушаются временные рамки. «Ключом к открытию стало обнаружение того, что развитие хаотических ландшафтов продолжалось примерно до 1.8 миллиарда лет назад, спустя 2 миллиарда лет после образования бассейна Калориса», — сказал соавтор нового исследования Дэниэл Берман, также ученый из Института планетарных наук.
Белая область — хаотическая местность на Меркурии.
Это был «первый обнаруженный дымящийся пистолет», сказал Родригес. Исследователи смогли точно датировать местность, используя данные и изображения с космического зонда НАСА MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging), который изучал Меркурий с орбиты с 2011 по 2015 год. Команда определила возраст поверхностных элементов, включая хаотическую местность и гигантский кратер, образовавшийся от удара астероида.
Кроме того, как объяснил Родригес, ученые заметили, что на хаотической местности было много мелких объектов, таких как крошечные кратеры. С учетом того, что там упал гигантский астероид, «подумайте о самых страшных землетрясениях, какие вы только можете себе представить», — сказал Родригес. «Вместо того, чтобы разрушать здания, оно способно разрушать горы… целые горные цепи».
Исследователи пришли к выводу, что если землетрясения после удара гигантского астероида были бы ответственны за хаотическую местность, то такие мелкие объекты просто не сохранились бы. Эти наблюдения и привели команду к выводам, что предыдущее представление о формировании хаотической местности было ошибочным.
Недостающий материал
Но наблюдения также показали, что некоторые поверхностные элементы просели, как будто что-то под поверхностью образовало полости. По словам Родригес, землетрясения могут «перелопачивать» почву и создавать разломы, но материя никуда не девается. Однако на Меркурии они обнаружили, что на хаотической местности, кажется, куда-то пропали целые пласты породы.
Процесс разрушения поверхности и создания хаотической местности.
Принимая во внимание «закон сохранения материи», команда в этом исследовании предполагает, что не падение гигансткого астероида и сопутствующие ему землетрясения вызвали растрескивание поверхности — за это отвечают летучие вещества под поверхностью.
«В этом случае мы видим очень четкие перепады высот, очень и очень резкие потери части поверхности, которые указывают на то, что целые пласты породы были каким-то образом удалены», — сказал Родригес.
Исследователи пришли к выводу, что, вероятно, летучие вещества под поверхностью Меркурия были нагреты магмой на большую глубину, чем считалось ранее. Из-за этого нагрева они стали сублимировались, то есть перешли из твердого состояния в газообразное.
«Возможно, эти летучие материалы, став газообразными, были унесены прочь и сконденсировались в других частях планеты, или, возможно, они были полностью удалены с планеты солнечными ветрами», — добавил Родригес.
Внезапная потеря этого материала — это то, что ученые считают причиной разрушения поверхности планеты, создав хаотическую местность, которую мы видим сегодня. Остается лишь один вопрос — из-за чего произошла эта внезапная сублимация? У ученых пока нет точного ответа на это: возможно, что виноват не более серьезный нагрев от магмы снизу, а более высокая солнечная активность, так как наша звезда становится со временем все ярче и горячее.
Так как же летучие вещества, которые необходимы для жизни здесь, на Земле, могли выжить на планете, дневная температура которой порой взлетает до 430 градусов по Цельсию и падает до минус 180 градусов по Цельсию ночью?
По словам Родригеса, в то время как температура поверхности планеты сильно зависит от внешних факторов, на небольшой глубине колебания температуры гораздо слабее. Он добавил, что, «вероятно, что какое-то количество воды образовалось» в верхней части коры Меркурия. Но исследователи пока не могут точно сказать, какие именно летучие вещества присутствовали в коре в тот момент, когда поверхность планеты начала «скукоживаться».
Будущее Меркурия
Зонд MESSENGER, собравший данные для исследования.
Тем не менее, ученые продолжают свою исследовательскую работу, чтобы ответить на возникшие после их открытия вопросы. И они также работают над тем, чтобы понять гораздо более позднее явление.
Хотя описываемые выше события произошли миллиарды лет назад, «есть свидетельства недавнего удаления летучих веществ в пределах хаотической местности ... возможно, этот процесс продолжается прямо сейчас», — сказал Родригес.
Он объяснил, что если их исследование окончательно подтвердит наличие летучих веществ на Меркурии, они будут работать над «разработкой зонда и выбора места посадки для отбора этих летучих веществ с поверхности планеты». И, если они смогут уложиться в 500 млн долларов, то вполне могут попасть в программу НАСА по финансированию бюджетных космических миссий.
