Всю свою воду Меркурий обрел за один день
Около 100 миллионов лет назад Меркурий пережил переломный момент своей истории. На засушливой раскаленной планете появился лед — и произошло это очень быстро.
На полюсах Меркурия есть области вечной тени — кратеры, дно которых никогда не видит Солнца. Благодаря зонду MESSENGER, изучавшему планету с 2011 по 2015 год, мы знаем, что в этих кратерах есть залежи льда толщиной в несколько метров. Оставалось загадкой только, как он там оказался.
Предполагалось, что его могло занести кометоподобным телом размером около 17 километров, которое врезалось в Меркурий на скорости примерно 30 километров в секунду. Новое моделирование подтвердило гипотезу, но пересмотрело параметры столкновения. Его результаты опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets.
«Мы уже некоторое время знаем, что на полюсах Меркурия есть лед. Идея о том, что эти залежи могли быть оставлены ударником, тоже не нова, но мы впервые по-настоящему промоделировали этот процесс и воссоздали то, что происходило, от начала и до конца. Мы впервые так детально проработали сценарий этого события», — говорит планетолог Парвати Прем из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса, ведущий автор исследования.
Сценарий этот начинается с того, что огромная глыба льда и камня врезается в Меркурий, образуя на его поверхности гигантский кратер Хокусай. Страшный удар почти полностью испаряет тело, оставляя крайне разреженную, но богатую водой атмосферу.
«Если бы мы могли видеть Меркурий своими глазами, эта атмосфера была бы слишком тонкой, чтобы ее заметить. Но если взглянуть на него в нужном диапазоне волн — и планета ненадолго, возможно, засияла бы», — полагает Прем.
Бóльшая часть этой атмосферы должна быть быстро сметена с планеты мощным солнечным излучением, но не менее одной пятой водяного пара от ударника могло мигрировать к полюсам и найти укрытие в областях вечной тени. Это больше, чем предсказывали многие ранние расчеты, и лучше согласуется с измерениями MESSENGER, отмечает Прем.
Еще лучше соответствует наблюдательным данным более крупная глыба, летевшая с меньшей скоростью — в этом случае на планете осталось бы еще больше воды.
Если ученые правы, все это произошло в течение одного меркурианского дня, который длится 176 земных суток. «Этот день, безусловно, был бы самым насыщенным событиями за последний миллиард лет истории Меркурия», — считает планетолог Эмили Костелло из Гавайского университета.
Такое объяснение могло бы дать ответ на давний вопрос: почему на Меркурии так много льда в полярных кратерах, а на Луне — нет, хотя эти два тела поразительно похожи почти во всем?
Короче говоря: «Меркурий недавно пережил масштабную доставку воды. Луна — нет», — резюмирует Костелло.
Это открытие также может объяснить, как и когда остальная часть внутренней Солнечной системы, включая Землю, обзавелась водой. «Полярные ледяные отложения Меркурия — это своего рода интереснейшая геологическая летопись появления воды во внутренней Солнечной системе. Сейчас мы читаем эту летопись и пытаемся понять, что же она нам говорит», — заключает Прем.
Этому очень поспособствует запущенный в 2018 году космический аппарат BepiColombo — этой осенью он должен выйти на орбиту вокруг Меркурия.
