Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Понедельник, 23.10.2017, 19:45

Вселенная Сегодня » 2012 » Декабрь » 10 » Водяной лед и органика обнаружены на северном полюсе Меркурия

10.12.2012
Водяной лед и органика обнаружены на северном полюсе Меркурия
Автор: Nancy Atkinson



Радарная фотография региона северного полюса Меркурия показана наложенной на мозаику из фотографий космического корабля MESSENGER той же самой области. Все из внушительных полярных залежей расположены на дне или склонах ударных кратеров. Залежи дальше от полюса видны сконцентрированными на северных сторонах кратеров. Предоставлено: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington / National Astronomy and Ionosphere Center, Обсерватория Arecibo.

Более 20 лет назад радарно-яркие вещества были видны в северном полярном регионе на Меркурии, и с тех пор ученые постулировали, что водяной лед мог скрываться там в постоянно затемненных регионах. Последние данные от космического корабля MESSENGER - теперь на орбите вокруг планеты, самой близкой к Солнцу - подтверждают, что Меркурий на самом деле содержит водяной лед, а также органические вещества внутри постоянно затемненных кратеров на северном полюсе. Ученые сообщили, что Меркурий может содержать от 100 миллиардов до 1 триллиона тон водного льда на обоих полюсах, и лед может залегать до 20 метров в глубину. В дополнение, интригующее темное вещество, которое покрывает лед, может содержать другие летучие компоненты, такие как органика.

Команда MESSENGER опубликовала три статьи в конце ноября в журнале Science, которые представляют три линии доказательства, что водяной лед доминирует над компонентами внутри кратеров на северном полюсе Меркурия.

"Водяной лед прошел три проблемных испытания, и мы не знаем ни о каких других соединениях, которые соответствуют характеристикам, что мы измерили с помощью космического корабля MESSENGER", сообщил главный исследователь MESSENGER Sean Solomon на брифинге 29 ноября 2012. "Эти находки раскрывают очень важную главу истории о том, как водяной лед был доставлен ко внутренним планетам Солнечной Системы кометами и астероидами, богатыми водой, со временем".

MESSENGER прибыл к Меркурию в прошлом году, и данные от нейтронного спектрометра космического корабля и лазерного высотомера были использованы для проведения наблюдений у северного полюса планеты Меркурий.


Слой водяного льда в несколько метров толщиной изображен белым. Изобилие атомов водорода внутри льда предотвращает убегание нейтронов в космос. Сигнатура улучшенных концентраций водорода (и, в итоге, водяного льда) - это уменьшение в скорости обнаружения нейтронов от планеты космическим кораблем MESSENGER. Предоставлено: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Нейтронная спектроскопия измеряет средние концентрации водорода внутри радар-ярких регионов, и ученые смогли получить концентрации водяного льда из измерений водорода.

"Нейтронные данные указывают на то, что радар-яркие полярные залежи Меркурия содержат, в среднем, богатый водородом слой больше, чем десятки сантиметров толщиной ниже поверхностного слоя 10-20 см, который менее богат водородом", сообщил David Lawrence, Принимающий Участие Ученый MESSENGER, базирующийся в Лаборатории Прикладной Физики Университета Джонса Хопкинса и ведущий автор одной из статей. "Скрытый слой имеет содержание водорода в соответствии с почти чистым водным льдом".


Эта фотография показывает солнечный свет, который достигает дна и кромки кратера Прокофьев. Части северной стороны кромки и внутренняя часть остаются в бесконечной тени, как и другие многочисленные кратеры. Кликните здесь, чтобы посмотреть фильм, который моделирует приблизительно половину солнечного дня на Меркурии (176 земных дней) и использует цифровую ландшафтную модель, полученную из измерений MLA. Предоставлено: NASA Goddard Space Flight Center/Massachusetts Institute of Technology/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Данные MESSENGER Mercury Laser Altimeter (MLA) - который стрельнул более 10 миллионами лазерных импульсов в Меркурий, чтобы создать подробные карты топографии планеты - подтверждает радарные результаты и измерения Нейтронным Спектрометром полярного региона Меркурия. Gregory Neumann из NASA Goddard Flight Center, ведущий автор второй статьи сообщил, что команда использовала топографические данные, чтобы разработать модели освещения для северных полярных кратеров Меркурия, показывающие иррегулярные темные и яркие залежи в ближнем инфракрасном волновом диапазоне около северного полюса меркурия.

"Бесспорный сюрприз в том, что там были темные области, окружающие яркие области, которые были более распространенными, чем радар-яркие области", сообщил Neumann на брифинге 29 ноября. "Они - это одеяло, которое защищает яркие летучие вещества, что лежат в глубине".

Neumann сообщил, что удары комет или богатых летучими веществами астероидов могли обеспечить как темные, так и яркие залежи, открытие, подтвержденное в третьей статье, возглавляемой David Paige из Университета Калифорнии, Лос Анджелес.

Paige и его коллеги предоставили первые подробные модели поверхности и температур около поверхности северных полярных регионов Меркурия, которые используют актуальную топографию поверхности Меркурия, измеренную MLA. Измерения "показывают, что пространственное распределение регионов высокого радарного обратного рассеяния хорошо соответствуют прогнозируемому распространению термально стабильного водяного льда", сообщил он.


Карта "вечной мерзлоты" на Меркурии показывающая вычисленные глубины ниже поверхности, на которых водяной лед, как прогнозируют, будет термически стабильным. Серые области - это регионы, которые слишком теплые на всех глубинах для стабильного водяного льда. Раскрашенные регионы достаточно холодные для того, чтобы глубокий лед был стабильным, и белые регионы достаточно холодные. Результаты термических моделей прогнозируют присутствие поверхностного и подповерхностного водяного льда в одних и тех же локациях, где его наблюдают земными радарами и наблюдениями MLA. Предоставлено: NASA/UCLA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Согласно Paige, темное вещество, вероятно, смесь из сложных органических соединений, доставленных к Меркурию ударами комет богатых летучими веществами астероидов, такими же объектами, которые вероятно доставляли воду к самой внутренней планете. Органическое вещество могло потемнеть в дальнейшем от внешнего воздействия суровой радиации на поверхности Меркурия, даже в постоянно затемненных областях.

Этот темный изолированный материал - это новый и интригующий кусок истории Меркурия, которую MESSENGER стремится разгадать, сообщил Solomon, и поднимает вопросы о том, что разные типы органических веществ можно найти там. Solomon добавил, что Меркурий может теперь стать объектом интереса для астробиологии, но сообщил в недвусмысленных выражениях, что никто из ученых не думает, что на Меркурии есть жизнь. Это могло, тем не менее, предоставить информацию о подъеме органики на Земле.

В дополнение, ученый сообщил, на Меркурии нулевой шанс жидкой воды, даже хотя температуры в некоторых регионах способствовали бы жидкой воде. Но без атмосферы на Меркурии вода не держалась бы долго. "Она бы была льдом или испарилась действительно быстро", сказал Paige.


Эта схема орбиты MESSENGER иллюстрирует некоторые проблемы по проведению наблюдений северного полярного региона Меркурия. Предоставлено: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Solomon сообщил, что проведение этих измерений не было простым и быстрым. "Даже на самых высоких широтах, достигаемых MESSENGER, космический корабль должен смотреть под наклонным углом, чтобы взглянуть на северные полярные регионы", сообщил он.

Во время своей главной орбитальной миссии космический корабль MESSENGER был на 12-часовой орбите и на широте между 244 и 640 км от самой северной точки в своей траектории. С апреля 2012 MESSENGER был на 8-часовой орбите, показанной выше, и он был на высоте 311-442 км в самой северной точке на своей траектории. Даже из этих точек зрения на высоких широтах полярные залежи Меркурия заполняют только небольшую часть поля зрения многих инструментов MESSENGER.

Но несмотря на проблемы, сказал Solomon, один с половиной год MESSENGER на орбите теперь дает ясные результаты.

Источники: MESSENGER, NASA.


Название прочитанной вами статьи "Водяной лед и органика обнаружены на северном полюсе Меркурия".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 1739 | Теги: Messenger, вода, Меркурий, органика | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]