Ученые получили новые сведения об условиях на ближайшей к Солнцу планете

11:20, 2 августа 2021

Все дело в потоке метеоритных микрочастиц — самом плотном и быстром в Солнечной системе

Фотографии валунов на Меркурии, сделанные американской автоматической межпланетной станцией Messenger. Фото: NASA.

Международная группа планетологов из России, Финляндии и США впервые проанализировала факторы, определяющие количество валунов на поверхности ближайшей планеты от Солнца — Меркурии. Валуны — осколки горной породы, которые образуются в результате метеоритных ударов о поверхность планеты и располагаются в областях свежих ударных кратеров диаметром в сотни метров и шире. Их точный возраст оценить затруднительно, однако тот факт, что они глубже, по сравнению с сильно деградированными кратерами аналогичного размера, указывает на их относительную молодость. Описание исследований и выводы из них ученые опубликовали в журнале Iсarus, одном из ведущих научных изданий мира, посвященных вопросам изучения Солнечной и других планетных систем.

Сначала исследователи изучили все изображения поверхности Меркурия, полученные в 2015 году на последней фазе полетов над ним автоматической межпланетной станции Messenger. На 3 тыс. изображений ученые отметили лишь 14 валунов размером до 5 метров (более мелкие объекты неразличимы). Затем ученые промониторили снимки лунной поверхности: Меркурий — самая маленькая планета Солнечной системы, лишь немногим больше Луны, а их поверхности схожи. Разрешение снимков Луны (они сделаны автоматической станцией Lunar Reconnaissance Orbiter, запущенной к Луне в 2009 году) гораздо лучше. Поэтому для проведения корректного сравнения с меркурианскими «портреты» спутника Земли пришлось специально «ухудшить» — до качества фотографий Меркурия.

«Сопоставление материалов привело нас к выводу о том, что на Меркурии валуны встречаются примерно в 30 раз реже, чем на Луне. Конечно, это количественное соотношение не является точным. Тем не менее, мы можем уверенно сделать вывод, что валуны на Меркурии — явление гораздо более редкое, чем на Луне», — подчеркивает Михаил Креславский, научный сотрудник Калифорнийского университета.

Авторы статьи объяснили установленную ими разницу тремя факторами. Первый — микрометеоритный поток на Меркурий. Из-за близости планеты к Солнцу он более чем в 50 раз обильнее и в 1,5–5,5 раз быстрее потока на Луну. Микроскопические частицы межпланетной пыли, ударяясь о меркурианские валуны, стачивают их подобно абразивному материалу почти в 15 раз быстрее, чем на Луне.

Второй фактор — более толстый слой реголита (сыпучего грунта) на поверхности Меркурия, «продукт» того же интенсивного микрометеоритного потока. Благодаря особой толщине реголита космические объекты размером в десятки метров, ударяясь о Меркурий, слабее «травмируют» планету и выбивают из ее грунта гораздо меньше валунов. Стирание валунов микрочастицами в сочетании с эффектом толстого реголита — возможно, основное условие, объясняющее незначительное количество валунов на Меркурии, предполагают планетологи.

Наконец, третий фактор — циклические изменения температуры, которые происходят на Меркурии в течение солнечного дня (он равен 176 земным суткам). Как самый близкий к Солнцу, Меркурий отличается наибольшими перепадами температуры из всех планет Солнечной системы: от −180°C до +430°.

«Большое термическое напряжение, которое в 2,5 раза сильнее, чем на Луне, вызывает быструю усталость материала, многочисленные крупные и микротрещины и — в конечном счете — разрушение валунов. На Луне же срок их „жизни“ достигает 100 млн лет», — поясняет Мария Грицевич, старший научный сотрудник Уральского федерального университета и Финского института геопространственных исследований, доцент планетных исследований Университета Хельсинки.

Таким образом, сравнительно небольшое количество валунов на Меркурии ученые обусловливают и более редкими случаями образования, и более быстрым процессом разрушения.

«Наш анализ ограничен низким качеством большинства имеющихся изображений поверхности Меркурия и очень ограниченным количеством снимков с высоким разрешением. Исследования могут быть продолжены по итогам следующей миссии к Меркурию. Новая автоматическая станция Европейского космического агентства с японским участием, BepiColombo, запущена в октябре 2018 года и, по планам, достигнет Меркурия в декабре 2025 года», — отмечает Мария Грицевич.