Ученые обнаружили, что на Меркурии, самой близкой к Солнцу планете и самом маленьком мире Солнечной системы, могут существовать соляные ледники. Открытие может показать, что даже самые нестабильные условия во внутренней части Солнечной системы могут иногда повторять условия, наблюдаемые на Земле.
Выводы команды дополняют недавние открытия, которые показали, что на Плутоне есть азотные ледники. Поскольку Плутон находится на дальней стороне Солнечной системы, эти два открытия подразумевают, что оледенение простирается от самых жарких регионов Солнечной системы, близких к Солнцу, до ее холодных внешних границ.
Еще более интересно то, что ученые из Института планетарных наук Planetary Science Institute (PSI) полагают, что эти соляные ледники могут создать подходящие условия для жизни, подобные некоторым экстремальным средам на Земле, где процветает микробная жизнь. «Особые солевые соединения на Земле создают обитаемые ниши даже в самых суровых условиях, где они встречаются, например, в засушливой пустыне Атакама в Чили», — заявил в своем заявлении ведущий автор исследования и ученый PSI Алексис Родригес. «Такие размышления заставляют нас задуматься о возможности существования подземных областей Меркурия, которые могут быть более гостеприимными, чем его суровая поверхность».
Ученые отметили некоторые места, имеющие решающее значение, поскольку они определяют богатые летучими веществами воздействия на обширных планетарных ландшафтах. Они также предполагают, что Солнечная система может содержать области на планетах и других телах, где жизнь может выжить не на поверхности, а на определенных глубинах, где есть подходящие условия.
«Революционное открытие ледников Меркурия расширяет наше понимание параметров окружающей среды, которые могут поддерживать жизнь, добавляя жизненно важное измерение в наши исследования астробиологии, также имеющие отношение к потенциальной обитаемости экзопланет, подобных Меркурию», — сказал Родригес.
Меркурий может быть более богат летучими веществами, чем мы думали
Это исследование бросает вызов идее о том, что Меркурий лишен летучих веществ, химических элементов и соединений, которые легко испаряются и которые были жизненно важны для возникновения жизни на Земле.
Это указывает на то, что летучие вещества могут быть похоронены под поверхностью крошечной планеты в слоях, богатых летучими веществами (VRL). У команды есть представление о том, как эти VRL оказались на поверхности Меркурия.
«Эти меркурианские ледники, в отличие от земных, происходят из глубоко захороненных VRL, обнаженных в результате ударов астероидов», — сказал соавтор исследования и ученый Института планетарных наук (PSI) Брайан Трэвис. «Наши модели убедительно подтверждают, что эти ледники, вероятно, образовались из-за соленого потока и что после их размещения они сохраняли летучие вещества более 1 миллиарда лет».
Команда считает, что ледники Меркурия имеют сложную конфигурацию с впадинами, которые образуют молодые «сублимационные ямы» — при этом сублимация — это процесс, посредством которого твердое тело мгновенно превращается в газ, минуя жидкую фазу.
«Глубина этих впадин составляет значительную часть общей толщины ледника, что указывает на сохранение в них большого количества летучих веществ», — сказала ученый и член группы PSI Дебора Доминг. «Эти впадины явно отсутствуют на дне и стенах окружающего кратера».
Доминг добавил, что это наблюдение, показывающее, что удары астероидов выявили VRL, обеспечивает последовательное решение ранее необъяснимого явления — кажущейся корреляции между впадинами и внутренней частью кратеров. Исследования группы показывают, что скопления впадин внутри ударных кратеров могут возникать из зон воздействия VRL, вызванных ударами космических камней; когда удары обнажают летучие вещества, они сублимируются в газы, оставляя после себя пустоты.
Соленый хаос на Меркурии
Исследуемая область расположена в северной полярной области Меркурия и отмечена сложными закономерностями распада, которые кажутся достаточно большими, чтобы стереть с лица земли целые популяции кратеров, некоторые из которых датируются примерно 4 миллиардами лет назад. Под этим обрушившимся слоем находится еще более древняя, покрытая кратерами поверхность, которая ранее была обнаружена с помощью гравитационных исследований.
«Сопоставление фрагментированной верхней коры, которая теперь образует хаотичную местность, над этой древней поверхностью, обнаруженной гравитацией, позволяет предположить, что VRL были размещены поверх уже затвердевшего ландшафта», — сказал Родригес. «Эти результаты бросают вызов преобладающим теориям формирования VRL, которые традиционно были сосредоточены на процессах дифференциации мантии, когда минералы разделяются на разные слои внутри планеты. атмосферу в начале истории Меркурия».
Команда PSI считает, что этот атмосферный коллапс мог произойти в основном во время продолжительных ночных периодов на Меркурии, когда поверхность планеты не подвергалась сильному солнечному жару, что привело к падению температуры примерно с 800 градусов по Фаренгейту (430 градусов по Цельсию) — «достаточно жарко, чтобы расплавить свинец — до минус 290 градусов по Фаренгейту (минус 180 градусов по Цельсию).
VRL с преобладанием соли на Меркурии, возможно, также сильно разрослись из-за подводных отложений, и эта идея также представляет собой значительный отход от предыдущих теорий о ранней геологии ближайшей к Солнцу планеты.
«В этом сценарии вода, высвободившаяся в результате вулканической дегазации, могла временно создать лужи или неглубокие моря жидкости или сверхкритической воды, подобные плотному, сильно соленому пару, что позволило отложениям соли осесть», — сказал член команды и исследователь PSI Джеффри С. Каргел. «Последующая быстрая потеря воды в космос и захват воды гидратированными минералами в земной коре оставили бы после себя слой с преобладанием солей и глинистых минералов, который постепенно превратился бы в толстые отложения».
Исследование команды опубликовано в журнале Planetary Science Journal.
