Кометная пыль стала невидимой краской Меркурия

В статье, опубликованной в Nature Geoscience, исследователи предполагают, что устойчивое напыление углерода от проходящих мимо комет медленно окрашивало Меркурий в черный цвет на протяжении миллиардов лет.

Темная поверхность Меркурия уже давно является загадкой для ученых. В среднем, Меркурий намного темнее, чем его ближайший безвоздушный сосед - наша Луна. Он подвержен метеоритному воздействию и бомбардировкам солнечного ветра - процессам, которые создают тонкий слой темных наночастиц железа на поверхности. Но спектральные данные Меркурия предполагали, что его поверхность содержит очень мало нанофазного железа, и его не достаточно, чтобы объяснить тусклый внешний вид планеты.

"Давно предполагалось, что у этого потемнения есть тайна, которая способствует низкой отражательной способности Меркурия", сказала Меган Брук Сил, исследователь Ливерморской национальной лаборатории, которая проводила это исследование, будучи аспирантом в университете Брауна. "Один вариант не был рассмотрен. Он состоит в том, что Меркурий получает большое количество материала из комет".

Когда кометы приближаются к окрестностям Меркурия, они часто начинают распадаться. Кометная пыль состоит из целых 25 процентов углерода по массе, таким образом, Меркурий подвергается постоянной бомбардировке углеродом из этих разваливающихся комет. Используя модель воздействия и известную оценку микрометеоритного потока Меркурия, Брук Сил смогла оценить, как часто кометное вещество влияло на Меркурий, сколько углерода задерживается на поверхности Меркурия и сколько возвращается обратно в космос. Ее расчеты показывают, что спустя миллиарды лет бомбардировки, поверхность Меркурия должна на 3 - 6 процентов состоять из углерода.

Следующая часть работы состояла в выяснении, насколько потемнение планеты связано с углеродом. Для этого, исследователи провели серию тестов при помощи "пушки" VGR в Центре Эймса НАСА, которая имитирует небесные удары со скоростью до 16000 миль в час. Эксперименты показали, что в таких условиях крошечные частицы углерода глубоко укореняются в меркурианскую почву. Из-за этого способа количество света, отраженного от материала, уменьшается до менее чем 5 процентов - примерно так же, как на поверхности Меркурия.

"Мы показали, что углерод действует как затемняющий стелс-агент", сказал соавтор исследования Питер Шульц из Университета Брауна. "С точки зрения спектрального анализа, это как невидимая краска".