Планетологи раскрыли тайну древнего вулканизма Меркурия

Эволюция Земли и Меркурия шла принципиально разными путями. Если недра нашей планеты до сих пор активны, то самый маленький и близкий к Солнцу Меркурий остыл очень рано — примерно через миллиард лет после формирования его вулканическая активность прекратилась, покрыв планету сплошной твердой «каменной кожей». До недавнего времени вулканическое прошлое Меркурия оставалось загадкой, однако новое исследование немецких ученых из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Германия) пролило свет на эту тайну. Результаты работы опубликованы в Planetary Research.

Неожиданный дефицит кремнезема

Главным открытием стало то, что на поверхности Меркурия содержится значительно меньше диоксида кремния (кремнезема), чем предполагалось ранее. Его массовая доля составляет всего около 37% — это на четверть ниже прошлых расчетных оценок. Для сравнения: на Земле это соединение кремния и кислорода встречается повсеместно (например, в виде обычного песка), а его доля в базальтах и гранитах достигает 75%.

По словам ведущего автора исследования Кристиана Ренггли, такой низкий показатель указывает на то, что вулканические породы Меркурия формировались из вещества мантии, плавившегося на гораздо больших глубинах, чем считалось до сих пор. В процессе эволюции молодой планеты кремнезем постепенно накапливается в верхних слоях расплавленной мантии. Его дефицит на поверхности прямо свидетельствует об экстремально высоких температурах в глубоких недрах раннего Меркурия.

Существует и альтернативная гипотеза: планета изначально имела больше кремнезема в своей коре, но со временем потеряла кислород из-за суровых космических условий.

Калибровка по Луне и лабораторные микросферы

Поскольку на Меркурий никогда не высаживались спускаемые аппараты и у науки нет образцов его грунта, ученым приходится анализировать данные дистанционного зондирования — в частности, инфракрасное излучение планеты. Чтобы научиться правильно интерпретировать эти спектры, авторы работы провели сложный многоступенчатый эксперимент:

Шаг 1. Лабораторные стандарты. Ученые создали микроскопические стеклянные бусины диаметром всего полмиллиметра с ювелирно точным содержанием кремнезема. Их спектральные показатели стали своеобразными «калибровочными гирьками». Шаг 2. Лунный тест. Разработанную методику успешно проверили на Луне. С помощью архивных данных зонда Lunar Reconnaissance Orbiter исследователи составили карту распределения кремнезема на спутнике Земли. Результаты совпали с реальным составом доставленного на Землю лунного грунта. Шаг 3. Анализ Меркурия. Только после этого откалиброванную математическую модель применили к инфракрасным данным Меркурия, полученным с помощью наземного телескопа Бока в Аризоне. В ожидании миссии BepiColombo

Окончательно подтвердить сенсационные выводы призвана международная космическая миссия BepiColombo (совместный проект ЕКА и JAXA).

3 сентября 2026 года планируется отделение двух исследовательских зондов от транспортного модуля. После выхода на расчетную орбиту Меркурия немецкий инфракрасный прибор MERTIS начнет сканирование поверхности планеты с беспрецедентным разрешением, что позволит поставить точку в спорах о химическом составе и происхождении загадочного соседа Солнца.

Всю свою воду Меркурий обрел за один день

Меркурий признан самой химически необычной планетой Солнечной системы: астрономы

На Меркурии обнаружены признаки геологической активности

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX