ïîíåäåëüíèê 16 ìàðòà â Òåõàñå îòêðûëàñü 46-ÿ Ëóííî-ïëàíåòíàÿ êîíôåðåíöèÿ. Ñðåäè ìíîæåñòâà äðóãèõ äîêëàäîâ íà íåé áûëè ïðåäñòàâëåíû ïîñëåäíèå äàííûå, ïîëó÷åííûå ÊÀ «Ìåññåíäæåð». Ïåðâàÿ ïëàíåòà Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû îêàçàëàñü ãîðàçäî çàãàäî÷íåå, ÷åì ñ÷èòàëîñü ðàíåå.
Èçìåíåíèå âûñîòû ïåðèöåíòðà îðáèòû ÊÀ «Ìåññåíäæåð» ñ 21 ÿíâàðÿ ïî 30 àïðåëÿ 2015 ãîäà.
«Ìåññåíäæåð» áûë çàïóùåí â êîñìîñ 3 àâãóñòà 2004 ãîäà è âûøåë íà îðáèòó âîêðóã Ìåðêóðèÿ 18 ìàðòà 2011 ãîäà. Ïåðâîíà÷àëüíî ìèññèÿ áûëà ðàññ÷èòàíà íà 1 çåìíîé ãîä, íî âïîñëåäñòâèè íåîäíîêðàòíî ïðîäëåâàëàñü.
Îäíèì èç íåîæèäàííûõ îòêðûòèé «Ìåññåíäæåðà» ñòàëè çàãàäî÷íûå «ÿìû» (hollows). Ýòîò òèï ðåëüåôà áûë íàéäåí òîëüêî íà Ìåðêóðèè, íè÷åãî ïîäîáíîãî íè íà êàêîé äðóãîé ïëàíåòå Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû (âêëþ÷àÿ Ëóíó) íåò.
Ñíà÷àëà «ÿìû» áûëè îáíàðóæåíû êàê ÿðêèå ïÿòíà íåïðàâèëüíîé ôîðìû íà äíå íåêîòîðûõ êðàòåðîâ:
«ßìû» â êðàòåðå Sander.
Ñíèìêè âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ÿìû – ïîíèæåíèÿ ðåëüåôà íåïðàâèëüíîé ôîðìû ñ ÿðêèì äíîì. Èõ ïðîèñõîæäåíèå ïîëíîñòüþ åùå íå ÿñíî, íî ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî îíè ñôîðìèðîâàëèñü ïóòåì ñóáëèìàöèè ïîäïîâåðõíîñòíûõ ïîðîä. Ãëóáèíà ÿì, èçìåðåííàÿ ïî âåëè÷èíå òåíåé, îöåíèâàåòñÿ â íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ìåòðîâ.
Îïðåäåëèâ ãëóáèíó ÿì, ìîæíî îöåíèòü è êîëè÷åñòâî âåùåñòâà, èñïàðèâøåãîñÿ ïðè èõ ôîðìèðîâàíèè.
Ïîäñ÷åò êîëè÷åñòâà ìåëêèõ êðàòåðîâ â ÿìàõ è â èõ îêðåñòíîñòÿõ ïîêàçàë, ÷òî ÿìû î÷åíü ìîëîäû – êðàòåðîâ â íèõ ïðàêòè÷åñêè íåò!
Ïîìèìî óäàðíûõ êðàòåðîâ, íà Ìåðêóðèè îáíàðóæåíû âóëêàíè÷åñêèå æåðëà:
Âóëêàíè÷åñêàÿ êàëüäåðà âáëèçè êðàòåðà Êîïëåíä. Íèæíèé ñíèìîê â ëó÷øåì ðàçðåøåíèè ïîêàçûâàåò ÷àñòü âåðõíåãî ñíèìêà, îáâåäåííóþ êðàñíîé ðàìêîé.
Èíòåðåñíî, ÷òî íà ñêëîíàõ êàëüäåðû ÿâíî ïðîñìàòðèâàþòñÿ ñëîè èç ñâåòëîãî âåùåñòâà, òàêæå âèäíû îâðàãè è «ÿìû». ßìû íàõîäÿòñÿ íà ðàçíîé âûñîòå, ÷òî ãîâîðèò î ïðèñóòñòâèè ñóáëèìèðóþùåãî âåùåñòâà íà ðàçíîé ãëóáèíå ïîä ïîâåðõíîñòüþ Ìåðêóðèÿ.
ÊÀ «Ìåññåíäæåð» áûë ñíàáæåí ðåíòãåíîâñêèì ñïåêòðîìåòðîì (XRS), ïîçâîëÿþùèì èçó÷àòü ýëåìåíòíûé ñîñòàâ ïîâåðõíîñòè Ìåðêóðèÿ. Ñïåêòðîìåòð ÷óâñòâèòåëåí ê ðåíòãåíîâñêèì ëó÷àì â äèàïàçîíå îò 1 äî 10 êýâ, ãäå íàõîäÿòñÿ ñïåêòðàëüíûå ëèíèè ìàãíèÿ, àëþìèíèÿ, êðåìíèÿ, ñåðû, êàëüöèÿ, òèòàíà è æåëåçà. Âî âðåìÿ îñíîâíîé ìèññèè ïðîñòðàíñòâåííîå ðàçðåøåíèå XRS ñîñòàâëÿëî îò 200 äî 1000 êì íà ïèêñåëü, îäíàêî òåïåðü, êîãäà «Ìåññåíäæåð» ïðîëåòàåò ñîâñåì íèçêî íàä ïîâåðõíîñòüþ Ìåðêóðèÿ, ýòî ðàçðåøåíèå ñòàëî ëó÷øå 100 êì íà ïèêñåëü. Îñíîâûâàÿñü íà äàííûõ, ïîëó÷åííûõ ðåíòãåíîâñêèì ñïåêòðîìåòðîì, ó÷åíûå ñîñòàâèëè êàðòû ðàñïðîñòðàíåííîñòè ðÿäà õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ îòíîñèòåëüíî êðåìíèÿ (ò.å. êàðòû îòíîøåíèé Mg/Si, S/Si, Fe/Si è äð.) â ñàìîì âåðõíåì ñëîå ïîâåðõíîñòè Ìåðêóðèÿ.
Êàê îêàçàëîñü, õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ïîâåðõíîñòè Ìåðêóðèÿ ðåçêî íåîäíîðîäåí. Îòíîøåíèå ìàãíèÿ ê êðåìíèþ ìåíÿåòñÿ îò 10 äî 80%, ïðè÷åì ÷àñòî ýòî ïðîèñõîäèò íà ìàëûõ ìàñøòàáàõ ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ êèëîìåòðîâ.
 ãëîáàëüíîì ìàñøòàáå íà êàðòå Ìåðêóðèÿ âûäåëÿåòñÿ îãðîìíàÿ «ìàãíèåâàÿ àíîìàëèÿ» – îáëàñòü, ãäå ñîäåðæàíèå ìàãíèÿ îòíîñèòåëüíî êðåìíèÿ îñîáåííî âåëèêî. Èíòåðåñíî, ÷òî â îáëàñòè «ìàãíèåâîé àíîìàëèè» òàêæå ðåçêî óâåëè÷åíî ñîäåðæàíèå êàëüöèÿ, ñåðû è æåëåçà, à ñîäåðæàíèå àëþìèíèÿ, íàïðîòèâ, ñàìîå íèçêîå îòíîñèòåëüíî äðóãèõ îáëàñòåé. Ó÷åíûå ïðåäïîëàãàþò, ÷òî ýëåìåíòíûå àíîìàëèè ÿâëÿþòñÿ ñëåäàìè î÷åíü äðåâíåãî è óæå ïî÷òè ïîëíîñòüþ ðàçðóøåííîãî êîëîññàëüíîãî óäàðíîãî áàññåéíà.
Ñðàâíåíèå î÷åðòàíèé «ìàãíèåâîé àíîìàëèè» è ðàéîíîâ ïîâûøåííîé êîíöåíòðàöèè ñåðû è æåëåçà.
Êðîìå òîãî, ÊÀ «Ìåññåíäæåð» ïîäòâåðäèë, ÷òî ãëîáàëüíîå ñæàòèå Ìåðêóðèÿ ïðèâåëî ê îáðàçîâàíèþ ìíîãî÷èñëåííûõ ýñêàðïîâ – ïðîòÿæåííûõ èçâèëèñòûõ ãðåáíåé, ïðîòÿíóâøèõñÿ íà ñîòíè êèëîìåòðîâ. Äëèíà ñàìîãî êðóïíîãî ýñêàðïà – Enterprise Rupes – ïðåâûøàåò òûñÿ÷ó êèëîìåòðîâ, à âûñîòà äîñòèãàåò 3 êì. Ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ ýñêàðïîâ ïîêàçàí íà èëëþñòðàöèè íèæå:
Îäíàêî êðîìå êðóïíûõ ýñêàðïîâ íà ïîâåðõíîñòè Ìåðêóðèÿ îáíàðóæèëîñü è ìíîæåñòâî ìåëêèõ, ãëóáèíîé âñåãî â íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ìåòðîâ. Âîçðàñò ýòèõ ëèíåéíûõ òåêòîíè÷åñêèõ ñòðóêòóð íå ïðåâûøàåò 50 ìëí. ëåò!
Îáíàðóæåíèå îòíîñèòåëüíî ñâåæèõ äåòàëåé ðåëüåôà, òàêèõ, êàê «ÿìû» è íåáîëüøèå ãðàáåíû è ýñêàðïû, ãîâîðèò î ãåîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè Ìåðêóðèÿ, ïðîäîëæàþùåéñÿ äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè.
Îñü âðàùåíèÿ Ìåðêóðèÿ ïî÷òè ïåðïåíäèêóëÿðíà ïëîñêîñòè åãî îðáèòû (îòêëîíåíèå îò âåðòèêàëè ñîñòàâëÿåò âñåãî 2.1 ± 0.1 óãëîâûõ ìèíóòû). Ýòî ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî â ãëóáîêèå êðàòåðû, ðàñïîëîæåííûå âáëèçè ïîëþñîâ, íèêîãäà íå çàãëÿäûâàþò ïðÿìûå ñîëíå÷íûå ëó÷è, è òåìïåðàòóðà îñòàåòñÿ î÷åíü íèçêîé. Íà èçîáðàæåíèè íèæå ïðåäñòàâëåíà ñåâåðíàÿ îêîëîïîëÿðíàÿ îáëàñòü ïëàíåòû, ïîêðàøåííàÿ â öâåòà, ñîîòâåòñòâóþùèå ìàêñèìàëüíîé òåìïåðàòóðå, äîñòèãàåìîé â òå÷åíèå ìåðêóðèàíñêèõ ñîëíå÷íûõ ñóòîê. Êðàñíûé öâåò ñîîòâåòñòâóåò òåìïåðàòóðå, ïðåâûøàþùåé 400Ê, ôèîëåòîâûé – 50Ê. Êàê ìû âèäèì, äàæå ìàêñèìàëüíàÿ òåìïåðàòóðà â âå÷íî çàòåíåííûõ êðàòåðàõ îñòàåòñÿ î÷åíü íèçêîé (ìåíüøå 100Ê).
Åùå íàçåìíûå ðàäàðíûå íàáëþäåíèÿ Ìåðêóðèÿ ïðèâåëè ê îáíàðóæåíèþ â åãî ñåâåðíîé îêîëîïîëÿðíîé îáëàñòè ÿðêèõ (â îòðàæåííûõ ðàäèîëó÷àõ) ïÿòåí, êîòîðûå ñâÿçàëè ñ îòëîæåíèÿìè âîäÿíîãî ëüäà â âå÷íî çàòåíåííûõ êðàòåðàõ. Íàáëþäåíèÿ, ïðîâåäåííûå ÊÀ «Ìåññåíäæåð», ïîëíîñòüþ ïîäòâåðäèëè ýòó ãèïîòåçó.
Âå÷íî çàòåíåííûé 27-êèëîìåòðîâûé êðàòåð Ôóëëåðà (Fuller) ñ êîîðäèíàòàìè 82.63° ñåâåðíîé øèðîòû, 317.35° âîñòî÷íîé äîëãîòû). Åãî êðîìêà î÷åð÷åíà ïóðïóðíîé ëèíèåé.
Õîòÿ ïðÿìûå ñîëíå÷íûå ëó÷è â îêîëîïîëÿðíûå êðàòåðû íå ïîïàäàþò, èõ äíî âñå-òàêè ñëåãêà ïîäñâå÷èâàåòñÿ îòðàæåííûì îò êðîìêè ñâåòîì. Óâåëè÷èâ âðåìÿ ýêñïîçèöèè, «Ìåññåíäæåð» ñìîã ïîëó÷èòü ñíèìêè äíà íåêîòîðûõ çàòåíåííûõ êðàòåðîâ, â ÷àñòíîñòè, êðàòåðà Ôóëëåðà.
Êðàòåð Ôóëëåðà, ñëåãêà ïîäñâå÷åííûé ðàññåÿííûì ñâåòîì. Æåëòûìè ñòðåëêàìè ïîêàçàíà ãðàíèöà îáëàñòè ñ î÷åíü íèçêèì àëüáåäî.
Ìîäåëèðîâàíèå òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà â êðàòåðå Ôóëëåðà ïîêàçàëî, ÷òî òåìïåðàòóðû òàì äîñòàòî÷íî íèçêè äëÿ òîãî, ÷òîáû âîäÿíîé ëåä íàõîäèëñÿ â ãðóíòå – íî íåäîñòàòî÷íî íèçêè, ÷òîáû îí ìîã íàõîäèòüñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà ïîâåðõíîñòè. Ñêîðåå âñåãî (ñóììà ôàêòîâ ñâèäåòåëüñòâóåò èìåííî îá ýòîì) âîäÿíîé ëåä â êðàòåðå Ôóëëåðà ïîêðûò òîíêèì ñëîåì î÷åíü òåìíîãî áîãàòîãî îðãàíèêîé âåùåñòâà, ïðåäîõðàíÿþùåãî åãî îò ñóáëèìàöèè. ×åòêàÿ ðåçêàÿ ãðàíèöà îáëàñòè ñ íèçêèì àëüáåäî ãîâîðèò î ãåîëîãè÷åñêîé ìîëîäîñòè ýòîé îñîáåííîñòè (â ïðîòèâíîì ñëó÷àå îíà áû óæå äåãðàäèðîâàëà ïîä äåéñòâèåì ìåòåîðèòíîé áîìáàðäèðîâêè).
Âîäÿíîé ëåä ìîæåò áûòü çàíåñåí íà Ìåðêóðèé êîìåòàìè, íî, ñêîðåå âñåãî, åãî ïðîèñõîæäåíèå ñâÿçàíî ñ âíóòðåííèìè ïðîöåññàìè. Êàê ïðåäïîëàãàþò ó÷åíûå, âîäÿíîé ïàð ïîñòåïåííî ïðîñà÷èâàåòñÿ ê ïîâåðõíîñòè èç íåäð Ìåðêóðèÿ è çàìåðçàåò â õîëîäíûõ ëîâóøêàõ îêîëîïîëÿðíûõ êðàòåðîâ, îòêóäà ïîòîì ìåäëåííî ñóáëèìèðóåò. Òàêèì îáðàçîì, îòëîæåíèÿ âîäÿíîãî ëüäà íàõîäÿòñÿ â äèíàìè÷åñêîì ðàâíîâåñèè ìåæäó íàìåðçàíèåì è ñóáëèìàöèåé.
Êàêàÿ èç ãèïîòåç áëèæå ê èñòèíå, ïîêàæóò äàëüíåéøèå èññëåäîâàíèÿ.
Èñòî÷íèêè:
http://messenger.jhuapl.edu/news_room/presscon13_multi.html
http://messenger.jhuapl.edu/instruments/XRS.html
http://www.sciencemag.org/content/316/5825/710
Ñåðèÿ ñîîáùåíèé "Ìåðêóðèé":
×àñòü 1 - Äîëãîæäàííîå ïðèáûòèå. (Ìåññåíäæåð)
×àñòü 2 - Öâåòíûå ôîòîãðàôèè Ìåðêóðèÿ.
...
×àñòü 20 - «Ìåññåíäæåð» ïîëó÷èë ïåðâûå ñíèìêè çàëåæåé ëüäà âáëèçè ñåâåðíîãî ïîëþñà Ìåðêóðèÿ
×àñòü 21 -  íåáå Ìåðêóðèÿ – çâåçäîïàä
×àñòü 22 - Ìåðêóðèé: ñâåæèå ÿìû, âîäÿíîé ëåä, ýëåìåíòíûå àíîìàëèè
×àñòü 23 - Óãëåðîäíàÿ ïûëü ñ êîìåò "çàêîïòèëà" Ìåðêóðèé, âûÿñíèëè àñòðîíîìû
×àñòü 24 - Ïîñëåäíèé ñíèìîê çîíäà Messenger
...
×àñòü 28 - ×òî çíà÷àò 9 ñåêóíä â àñòðîíîìèè
×àñòü 29 - 9 ìàÿ 2016 ãîäà Ìåðêóðèé ñîâåðøèò òðàíçèò ïî äèñêó Ñîëíöà
×àñòü 30 - Åâðîïà, ßïîíèÿ è Ðîññèÿ áóäóò èçó÷àòü Ìåðêóðèé