Siitä lähtien, kun MESSENGER-avaruusalus pääsi kiertoradalle elohopean ympärillä vuonna 2011, ja jopa Mariner 10: n lentomäärän jälkeen vuonna 1974, planeetan pinnalla havaitut erikoiset ”tummat täplät” ovat kiinnostaneet tutkijoita niiden koostumuksesta ja alkuperästä. Nyt MESSENGERin operaation viimeisten kuukausien aikana hankkimien korkearesoluutioisten spektritietojen ansiosta tutkijat ovat vahvistaneet, että Mercuryn tummat täplät sisältävät grafiitin nimeltä hiiltä, joka on kaivettu planeetan alkuperäisestä muinaisesta kuoresta.
Elohopean tummien täplien, joita kutsutaan myös ”heijastavana materiaaliksi” tai LRM: ksi, yleisesti löydettävissä iskulaitteissa ja niiden ympärillä, epäiltiin alun perin sisältävän komeettojen planeetalle toimittamaa hiiltä.
MESSENGERin gamma- ja neutronispektrometrin (GRNS) ja röntgenlaitteiden tiedot vahvistivat, että LRM sisältää suuria määriä grafiittista hiiltä, mutta todennäköisesti peräisin itse elohopeasta. Ajateltiin, että elohopea oli kerran peitetty grafiitista muodostetulla kuorella, kun suuri osa planeetasta oli vielä sula.
"Kokeet ja mallinnus osoittavat, että kun tämä magman valtameri jäähtyi ja mineraalit alkoivat kiteytyä, jähmettyneet mineraalit kaikki upposivat lukuun ottamatta grafiittia, joka olisi ollut voimakasta ja joka olisi kertynyt elohopean alkuperäiseksi kuoreksi", sanoi Rachel Klima. äskettäisen LRM-tutkimuksen kirjoittaja ja planeettageologi Johns Hopkinsin yliopiston sovelletun fysiikan laboratoriossa. ”Uskomme, että LRM voi sisältää jäänteitä tästä alkeisesta kuoresta. Jos niin, saatamme tarkkailla Mercuryn alkuperäisen, 4,6 miljardia vuotta vanhan pinnan jäännöksiä. "
Vaikka samanlaiset piirteet elohopean ja muiden aurinkokunnan pienempien maailmojen välillä - mukaan lukien meidän kuun - päättyvät näennäisissä väreissä ja katetaan kraatereihin, halkeamiin ja vuoristoon. Elohopealla on koko sen muodostumishistoria ja se on koostumukseltaan ainutlaatuinen planeettojen keskuudessa.
Nämä tiedot, jotka paljastavat niin suhteellisen korkean grafiittipitoisuuden elohopean kuoressa, vain lisäävät näitä eroja ja kertovat myös meille erilaisista elementeistä, jotka olivat läsnä Auringon ympärillä planeettojen muodostuessa.
"Pinnan runsaan hiilen löytäminen viittaa siihen, että saatamme nähdä Mercuryn alkuperäisen muinaisen kuoren jäänteitä sekoittuneina vulkaanisiin kiviin ja törmäysaineisiin, jotka muodostavat nykyisen pinnan", kertoi tutkimuspaperin avustaja ja apulaisjohtaja Larry Nittler. MESSENGER-tehtävän tutkija. "Tämä tulos on osoitus MESSENGER-tehtävän ilmiömäisestä menestyksestä ja lisää pitkän luettelon tavoista, joilla sisin planeetta eroaa planeettanaapureistaan ja tarjoaa lisävihjeitä sisäisen aurinkokunnan alkuperälle ja varhaiselle evoluutiolle."
Maan päällä grafiittia käytetään teollisuudessa tiilien valmistukseen, jotka johtavat tulenkestäviin uuneihin ja lisäävät teräksen hiilipitoisuutta. Sitä käytetään myös laajasti palonestoaineissa, akkuissa ja voiteluaineissa, ja sitä sekoitetaan savimäärän kanssa useissa määrin "lyijyn" muodostamiseksi lyijykynissä (jotka muuten eivät sisällä todellista lyijyä).
Nämä havainnot on julkaistu 7. maaliskuuta 2016 Advanced Online -julkaisussaLuonnontieteellinen.
MESSENGER (MErcury-pinta, avaruusympäristö, geokemia ja Ranging) oli NASA: n sponsoroima tieteellinen tutkimus elohopea-planeetalta ja ensimmäisestä avaruusoperaatiosta, joka oli suunniteltu kiertämään aurinkoa lähinnä olevaa planeettaa. MESSENGER-avaruusalusta, joka laukaistiin 3. elokuuta 2004 ja pääsi kiertoradalle Mercuryn suunnasta 17. maaliskuuta 2011 (18. maaliskuuta 2011 UTC). 30. huhtikuuta 2015, sen jälkeen kun neljä vuotta kiertoradalla oli kulunut, MESSENGERin tehtävä ja toiminta-aika päättyivät, kun se vaikutti elohopean pintaan pohjoisella napa-alueella.
Lähde: Carnegie Science ja JHUAPL
Kuvahyvitykset: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Washingtonin Carnegie-instituutti
