Планетологи объяснили темный цвет поверхности Меркурия тем, что древняя кора планеты богата графитом.

Самая близкая к Солнцу и самая маленькая планета Солнечной системы Меркурий имеет достаточно темную поверхность. Во всяком случае, она отражает значительно меньше солнечного света, чем Луна. Однако поверхность Луны отражает всего 7% падающего на нее света, о чем многие не догадываются, глядя на яркий лунный диск. Но «темнота» Луны связана с обилием на ее поверхности богатых железом минералов. А Меркурий ими беден.

Фотография, сделанная на Луне, позволяет оценить, насколько темна ее поверхность. Поверхность Меркурия значительно темнее.

Меркурий. Снимок с зонда MESSENGER (Фото НАСА, Институт Карнеги).

Меркурий. Снимок с зонда MESSENGER. Слева в углу виден кратер Башо (Basho) с темным ореолом (Фото НАСА, Институт Карнеги)

Увеличенное изображение кратера Башо (Basho). Хорошо виден темный ореол из породы с низкой отражательной способностью, который окружает кратер. Она, по всей видимости вынута из глубины, при образовании воронки. (Фото НАСА, Институт Карнеги)

Планетологи во главе Патриком Пепловским из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, воспользовавшись данными автоматической межпланетной станции MESSENGER, которая в 2011 -2015 исследовала Меркурий, установили, что темнота поверхности планеты связана с существованием древней богатой графитом коры планеты. Результаты своей работы они опубликовали в журнале Nature Geoscience.

Первоначально, около года тому назад, они предположили, что темнота Меркурия связана с углеродом, который постепенно накопился на поверхности с упавших комет. Он лучше всего подходил для объяснения имеющихся данных. Для проверки гипотезы о наличии достаточного количества углерода на поверхности Меркурия планетологи проанализировали данные зонда MESSENGER, который в последний год своей эксплуатации многократно прошел над поверхностью планеты на высоте менее 100 км. В том числе были использованы данные, полученные за несколько дней до падения зонда на поверхность планеты в апреле 2015 года. 

Изучив показания нейтронного спектрометра и сопоставив их с измерениями рентгеновского излучения и спектра отраженного света, планетологи выяснили, что углерода на поверхности Меркурия значительно больше, чем на других планетах. Подтвердив свою основную гипотезу, исследователи изменили мнение о происхождении графита. Они считают, что на поверхности планеты видны остатки разрушенной первоначальной древней графитовой коры Меркурия, смешанной с вулканическими породами и выбросами грунта в результате ударов метеоритов. К такому выводу их подтолкнули ореолы с низкой отражательной способностью вокруг некоторых кратеров, похожие на выброшенную из глубины породу (см. фотографию кратера Башо).

Проведя лабораторные эксперименты и моделирование, исследователи предположили, что когда Меркурий был очень молод, большую часть поверхности планеты занимал океан из расплавленной магмы. Затвердевая, большинство минералов утонули в нем. Графит же остался на плаву, став основным компонентом первоначальной коры планеты.

Такой сценарий формирования коры отличает Меркурий от соседних планет. Возможно, это даст дополнительную информацию о происхождении и ранней эволюции всей внутренней части Солнечной системы.

По материалам Института Карнеги