Fény derült a Merkúr sötét rejtélyére

2016.03.07. 17:08

Jó ideje foglalkoztatja a tudósokat, hogy miért annyira sötét a Merkúr felszíne. A Naphoz legközelebb eső bolygó ugyanis sokkal kevesebb fényt ver vissza, mint a Hold, amelyen ugyancsak sűrűn fordulnak elő fekete területek,  ám ezek alacsony fényvisszaverő képességét a vasban gazdag ásványok okozzák. Ilyen ásványok azonban nagyon ritkán fordulnak elő a Merkúron, így felmerül a kérdés, mitől fekete a planéta jelentős része.

Nagyjából egy évvel ezelőtt a tudósok már előálltak egy teóriával. Eszerint a Merkúr felszínét a szén sötétíti be, mely a Belső Naprendszerbe érkező üstökösök becsapódásával fokozatosan halmozódott fel az égitest felszínen. A szénbőséget az amerikai John Hopkins Egyetem kutatója, Patrick Peplowski is megerősítette, aki a bolygót tanulmányozó – azóta megsemmisült – MESSENGER küldetés adataira támaszkodott kutatása során.

A korábbi felvetésekkel ellentétben viszont arra jutott, hogy a szén nem üstökösökkel jutott az égitestre, hanem végig a bolygón volt, pontosabban a mélyből került a felszínre. Az ősi Merkúr kérge – vagyis legkülső kőzetburka – gazdag volt grafitban (ez a szén egyik módosulata), ami idővel eltemetődött.

Az új kéreg kialakulását követően azonban számos becsapódási esemény érte az égitestet, és ennek következtében a grafit újra a felszínre jutott.

A kép a Merkúr Basho kráterét ábrázolja a körülötte megfigyelhető sötét „koszorúval”. Utóbbit alacsony fényvisszaverődésű anyag alkotja, amely a kráter keletkezése idején a bolygókéreg mélyebb részéből került a felszínre

Forrás: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Megerősítették a korábbi feltételezést

„A szénszállító üstökösökkel kapcsolatos felvetéseket elsősorban modellezésre és szimulációra alapoztuk. Azt korábban is sejtettük, hogy a sötét felszínért a szén felelős, de nem rendelkeztünk ennek alátámasztására közvetlen bizonyítékkal” – írta a felfedezéssel kapcsolatos közleményben Larry Nittler, az új tanulmány társszerzője.

A kutatók a MESSENGER neutron-spektrométer nevű műszerét használták a szén térbeli eloszlásának meghatározására. Azt találták, hogy az ásvány leginkább a sötétebb régiókban van feldúsulva és a bolygókéreg mélyebben fekvő részéből származik. További vizsgálatok megerősítették, hogy a merkúri sötét anyag nem bővelkedik vasban, mint a Hold esetében, így a Naprendszer legbelső tagjának felszínét nem a vasban gazdag ásványok feketítik be.

A Merkúr napsütötte oldala a Messenger felvételén

Forrás: NASA

A MESSENGER küldetése során hatalmas adatmennyiséget gyűjtött össze a Merkúrról, tavaly pedig 100 kilométernél is közelebb került a bolygó felszínéhez. Mielőtt 2015 áprilisában becsapódott volna a planétába, elvégezte azokat a méréseket, melyek alapján azonosították a sötét anyagot.  

Amikor az űreszköz a legfeketébb régiók felett haladt el, a neutron-spektrométer nagy mennyiségben érzékelt a felszín felől érkező alacsony energiájú neutronokat.

Ez arra utal, hogy a térségben igen sok a szén.

A neutron-spektrométerrel végzett kutatást kombinálták a röntgensugarak és a visszaverődési spektrum vizsgálatával, ez alapján állapították meg, hogy más bolygókhoz képest nagyobb tömegszázalékban van jelen grafit a Merkúr kőzeteiben.

Merkúr

Forrás: NASA, JHUAPL, Carnagie

A grafit eredete

A Merkúr fiatal korában iszonyatosan forró planéta volt, és emiatt globális „magmaóceán” borította. A laboratóriumi kísérletek és modellezések azt mutatták, hogy a magmaóceán hűlésével a megszilárdult ásványok lesüllyedhettek. Kivételnek számított a grafit, mely a felszínre kerülve formálhatta a Merkúr eredeti kérgét. Az ősi kéreg a későbbi vulkáni és más geológiai folyamatok miatt végül eltemetődött. A közelmúlt becsapódási eseményei viszont felszínre hozták a szénben gazdag anyagot, ami a felszíni kőzetekhez keveredve globális „elsötétedést” okozott az égitest felszínén. Az eredményeket a Nature Geoscience című szakfolyóiratban publikálták.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK