Означают ли ледники на Меркурии, что такая планета может быть обитаемой?

 Соляные ледники на Меркурии предполагают, что на самой внутренней планете когда-то могли существовать условия, благоприятные для жизни, но не сама жизнь.

Планета Меркурий. (Фото: skyandtelescope.org)

Данные о Меркурии, собранные орбитальным аппаратом НАСА «Мессенджер», продолжают давать новые результаты еще долгое время после завершения миссии в 2015 году. Последний и, пожалуй, самый удивительный результат: ученые использовали данные «Мессенджера» для обнаружения соляных ледников на поверхности обожженной планеты. Новые данные свидетельствуют о том, что подземные слои богаты летучими веществами, которые когда-то могли создавать пригодные для жизни условия — и то же самое может быть верно и для экзопланет, подобных Меркурию.

Меркурий покрыт загадочными участками поверхности, известными как местность хаоса , где разные слои перемешаны вместе. Первоначально ученые-планетологи полагали, что возникновение хаоса может быть связано с падением 100-километрового (60-мильного) астероида, который образовал обширный бассейн Калорис около 3,8 миллиардов лет назад.

Однако исследование данных Messenger, проведенное в 2020 году, использовало подсчет кратеров, чтобы определить, что некоторые территории хаоса образовались всего 2 миллиарда лет назад, спустя много времени после удара Калориса. Ученые также обнаружили, что некоторые области хаоса опустились более чем на два километра, то есть глубже, чем мог вызвать удар.

Другие исследования выявили удивительное количество серы, хлора и калия, которые являются летучими веществами в выжженной Солнцем Меркурии. Летучие вещества при воздействии быстро превращаются в газ, а когда они сублимируются, они оставляют неглубокие впадины глубиной в десятки метров. Данные ранее также показывали, что водяной лед замерз в постоянно затененных полярных кратерах.

Фото: skyandtelescope.org

Теперь команда под руководством Алексиса Родригеса (сейчас в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА), который также руководил исследованием 2020 года, сообщает о новых результатах в ноябрьском журнале Planetary Science Journal . К удивлению исследователей, они обнаружили, что на территории хаоса могут располагаться соляные ледники.

Более того, подземные летучие слои широко распространены. Родригес утверждает, что именно испарение этих летучих веществ создало соляные ледники, а также привело к обрушению поверхности, что, в свою очередь, создало хаос на местности.

Фото: skyandtelescope.org

«Когда мы думаем о ледниках, вы сразу же думаете о водяном льду», — говорит Родригес. Однако соляные ледники могут образовываться и на Земле, в таких местах, как горы Загрос в Иране. Наземные соляные ледники зародились как отложения галита, оставшиеся после испарения древних океанов. Позже другие породы покрыли эти отложения слоями, достаточно массивными, чтобы сжать отложения соли. Со временем галит и другие соли просачиваются вверх через трещины, образуя поверхностные ледники. «Ледники Меркурия, скорее всего, состоят из галита», — говорит Родригес. 

РАННЯЯ ИСТОРИЯ МЕРКУРИЯ

В новом исследовании группа Родригеса излагает свою интерпретацию истории планеты.

Он говорит, что самый старый слой, который они могут наблюдать, который находится в регионах хаоса, представляет собой сильно кратерированную поверхность, образовавшуюся более 4 миллиардов лет назад, когда планетезимали все еще врезались во внутренние планеты. Эти удары нагрели старый слой, высвободив летучие вещества, сформировав плотную первичную атмосферу на самой внутренней планете.

По мере остывания Меркурия летучие вещества, такие как хлор, сера и калий, конденсировались и выпадали на поверхность, образуя слой твердого галита, толщина которого, по наблюдениям Мессенджера, составляла около 2 километров.

Затем последовал период, известный как Поздняя тяжелая бомбардировка, 3,9–3,8 миллиарда лет назад, во время которого на Меркурий обрушился шквал ударов, самым крупным из которых был массивный удар Калориса. Разрушения продолжались примерно 2 миллиарда лет назад, испаряя летучие вещества, распространяя лаву и взбираясь по поверхности, создавая хаос на местности. Некоторые поверхности скал опустились на глубину до 2 километров, поскольку летучие вещества под ними испарились. Сегодня поверхности на территории хаоса представляют собой сложную смесь, покрытую извержениями вулканов, обнаженными участками богатых летучими веществами ледников и другими камнями, из которых летучие вещества продолжают испаряться.

Галогениды (класс минералов, в который входит галит), как известно, удерживают воду, что заставило Родригеса задаться вопросом, могут ли некоторые части планеты, подобной Меркурию, вращающейся вокруг другой звезды, быть обитаемыми.

«Мы не говорим, что думаем, что на Меркурии была жизнь», — поясняет он. Но он считает, что вполне вероятно, что в некоторых регионах планеты или на экзопланетах, подобных Меркурию, когда-то могли существовать благоприятные для жизни условия.

Обычно «зона Златовласки», область, в которой планета считается способной поддерживать жизнь, определяется ее расстоянием от звезды, вокруг которой она вращается. Но Родригес утверждает, что в таких случаях, как Меркурий, решающим фактором, определяющим обитаемость, может быть не расстояние от родительской звезды, а глубина под поверхностью.

«Поверхность Меркурия очень горячая в дневное время, но всего в нескольких метрах от поверхности становится прохладнее», — говорит он. Он указывает, что глубоко внутри слоев галита условия могли быть подходящими для существования воды.

ПУТЬ ВПЕРЕД

«Эта статья дает пищу для размышлений о Меркурии и представляет совершенно иную картину истории его поверхности, чем картина раскаленного вулканического мира, которая преобладала до миссии «Мессенджер», — говорит Кларк Чепмен (Юго-Западный исследовательский институт).

Но Чепмен также отмечает: «Фактических данных из «Мессенджера» относительно очень ранней истории Меркьюри в значительной степени не хватает». Нам предстоит узнать гораздо больше, когда европейская миссия BepiColombo выйдет на орбиту Меркурия в декабре 2025 года.

Сейчас Родригес изучает, как солнечный ветер может взаимодействовать с хаосом местности. В долгосрочной перспективе, по его словам, посадка космического корабля на поверхность Меркурия «может ответить на многие вопросы» об эволюции планеты. Но он признает, что такая миссия потребует решения серьезных инженерных проблем.

Источник