Астрономите обясняват защо повърхността на Меркурий е тъмна

Ново изследване предполага, че въглеродът в кометната материя може да потъмни повърхността на Меркурий при сблъсъци

Експериментите показват, че почвата на Меркурий наистина може да потъмнее поради аморфния въглерод след сблъсък с кометни вещества (горе вдясно). Долният ред на SEM изображения показва промяната в структурата на почвата след удара.

Външно повърхността на най-близката до Слънцето планета Меркурий е много подобна на лунната. Но е много по-тъмен, тоест отразява по-зле светлината. Обикновено потъмняването на космическите обекти, които практически нямат атмосфера, се обяснява с наличието на железосъдържащи минерали и субмикроскопично метално желязо, което се образува по време на атмосферните влияния.

Но спектърът на светлината, излъчвана от Меркурий, предполага, че повърхността му съдържа твърде малко нанофазно желязо (по-малко от 2%), за да обясни появата на планетата с нейното присъствие.

Учените отдавна са спекулирали какво точно може да е причината за толкова високото поглъщане на светлина. Повечето от тях са съгласни, че някакъв „тъмен агент“ присъства на повърхността на Меркурий, тоест някакво специфично вещество.

Екип от изследователи, ръководен от д-р Меган Брук Сиал от Националната лаборатория на Е. Лорънс Ливърмор (LLNL), първо предположи, че кометите и въглеродът, които те носят, са отговорни за потъмняването на Меркурий.

Когато кометите летят в района на Меркурий, тоест много близо до Слънцето, те се разпадат. Известно е, че тези космически тела са 25% въглерод. В резултат на това Меркурий е постоянно атакуван от микрометеорити, които, като се сриват в повърхността му с висока скорост при високи температури, отделят въглерод, който освен всичко друго приема аморфна форма, тоест става черна сажди. По този начин, в продължение на милиарди години, тези сажди могат напълно да оцветят "лицето" на Меркурий и да го направят много по-тъмен.

Следващото предизвикателство за изследователите беше да определят колко потъмняване може да се очаква от въглерода, навлизащ на планетата. За целта те се обърнаха за помощ към вертикалния пистолет (AVGR) в Изследователския център на Еймс, който е създаден, за да симулира въздействието на метеорити върху повърхността на Луната. AVGR ускорява пробите от материали от 0,5 до 7 километра в секунда.

В своите експерименти учените са правили „черупки“ с добавяне на захар, която е трябвало да играе ролята на органична материя на кометата. И като бомбардирана повърхност е използван материал, имитиращ лунен базалт, от който са съставени най-тъмните области на земния спътник. При сблъсък захарта изгаря, образувайки въглерод.

След изстрела малките въглеродни частици бяха плътно фиксирани в разтопената „почва“ и намалиха количеството светлина, отразена от повърхността му с 5%.

Приблизително същият модел на отражение на светлината се наблюдава с повърхността на Меркурий. И точно както в случая с първата планета, спектралният анализ на получените проби не разкри никакви специфични "сигнатури" на въглерода.

"Показахме, че въглеродът може да бъде този" тъмен агент ", добавя професор Шулц," а по отношение на спектралния анализ "невидима боя. И ние смятаме, че този сценарий наистина си струва да бъде разгледан.".