science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ondergrond Mercurius:Venster naar het oude, mogelijk bewoonbaar, vluchtige stoffen

Fig. 1 Omvang van een enorm chaotisch terrein (witte omtrek) aan de antipode van het Caloris-bekken (~5 x 10 5 km 2 ). Krediet:Planetary Science Institute

Nieuw onderzoek werpt de mogelijkheid op dat sommige delen van Mercurius' ondergrond, en die van soortgelijke planeten in de melkweg, ooit in staat zou zijn geweest om prebiotische chemie te bevorderen, en misschien zelfs eenvoudige levensvormen, volgens een paper van een team onder leiding van Planetary Science Institute Research Scientist Alexis Rodriguez.

Chaotische terreinen op Mercurius tegenover het grote Caloris-inslagbekken zijn landschappen die zijn ontstaan ​​door de verwijdering van grote hoeveelheden vluchtige stoffen uit de bovenste aardkorst, zegt de krant.

"De bevindingen betekenen dat Mercurius op deze locatie een dikke vluchtige-rijke - mogelijk maar niet noodzakelijkerwijs waterrijke - korst had, " zei Rodríguez, hoofdauteur van "The Chaotic Terrains of Mercury Reveal a History of Planetary Volatile Retention and Loss in the Innermost Solar System, " die verschijnt in Natuurwetenschappelijke rapporten . PSI-wetenschappers Jeff Kargel, Deborah Domingue, Daniël Berman, Maria Banken, Kevin Webster, en Mark Sykes zijn co-auteurs van het papier, geschreven in samenwerking met de Universiteit van Arizona, NASA Goddard, en het Southwestern Research Institute.

"De oppervlaktetemperatuur van Mercurius bereikt overdag een verzengende 430 graden Celsius, en bij afwezigheid van een atmosfeer, het daalt 's nachts tot -180 graden Celsius. Dus, de oppervlakte-omgevingen zijn terecht buiten wetenschappelijke overweging geweest als een mogelijke gastheer van leven. Echter, het document roept het vooruitzicht op dat sommige ondergrondse regio's van Mercurius capaciteit hebben getoond om leven te herbergen, ' zei Rodríguez.

Fig. 2 Zoom in op variabele grootten van ineenstorting, die een relatief ongewijzigd velggedeelte bevat dat glad is maar niet in knoppen is gebroken (pijl 1). Dit gebied grenst aan een ander deel van de rand dat bijna geheel is verwijderd (pijl 2). De aangrenzende interkratergebieden vertonen ook diepe en abrupte reliëfverliezen (pijlen 3 &4). Krediet:Planetary Science Institute

"De diepe valleien en enorme bergen die nu de chaotische terreinen kenmerken, maakten ooit deel uit van vluchtig-rijke geologische afzettingen een paar kilometer diep, en niet bestaan ​​uit oude krateroppervlakken die seismisch werden verstoord door de vorming van Mercurius' Caloris-inslagbekken aan de andere kant van de planeet, zoals sommige wetenschappers hadden gespeculeerd, "Zei coauteur Berman. "Een sleutel tot de ontdekking was de bevinding dat de ontwikkeling van de chaotische terreinen aanhield tot ongeveer 1,8 miljard jaar geleden, 2 miljard jaar na de vorming van het Caloris-bekken."

"We identificeerden multi-kilometer hoogteverliezen aan het oppervlak in de chaotische terreinen die zich aan de antipode van het Caloris-bekken bevinden. Deze bevinding geeft aan dat enorme hoeveelheden vluchtige aardkorsten in gas veranderden en ontsnapten aan de bovenste korst van de planeet over een oppervlakte die iets groter is dan die van Californië, ongeveer 500, 000 vierkante kilometer, " zei co-auteur Gregory Leonard van de afdeling Planetaire Wetenschappen van de Universiteit van Arizona.

"Ons onderzoek toont ook aan dat er ook tal van uitgebreide chaotische terreinen zijn in andere delen van de planeet, die breedteverdelingen hebben variërend van equatoriaal tot subpolair. Vandaar, De vluchtig-rijke korst van Mercurius lijkt groter te zijn dan de regionale, misschien wereldwijd, in omvang, en het is hoogstwaarschijnlijk samengesteld uit qua samenstelling diverse vluchtige verbindingen. De schijnbare samenstellingsdiversiteit suggereert dat de bovenkorst van de planeet in feite bestaat uit een groot aantal samenstellings- en thermische omstandigheden, sommige misschien bewoonbaar, bestaande in Mercurius-achtige exoplaneten, ' zei Rodríguez.

"Uitgestrekte lavavelden vormden zich kort na de ontwikkeling van de chaotische terreinen, dus vulkanische hitte kan de schijnbaar enorme hoeveelheden vluchtige aardkorst hebben gedestabiliseerd en vrijgegeven, ", zegt co-auteur Webster.

Fig. 3 Contextweergave die de locatie en omvang toont van het chaotische terrein dat antipodaal is ten opzichte van het Caloris-bekken (wit weergegeven) ten opzichte van de straalsystemen van de inslagkraters van Kuiper en Debussy. (B) Close-up van paneel A dat de context en locaties biedt voor panelen C en D. De nummers 1-9 identificeren individuele stralen binnen het zicht van de regio. (C, D) Close-up van kraterstralen die zich uitstrekken over het chaotische terrein (groene lijnen 6, 8, 9) en andere kraterstralen die afgekapt lijken over het chaotische terrein (rode lijnen 1-5, 7). We geven de locatie van de holle hostingkrater Dario in paneel C. Credit:Planetary Science Institute

Co-auteur Kargel zei:"We observeren ook bewijs van oppervlakkige devolatilisatie, waarschijnlijk veroorzaakt door zonnewarmte. Als, we hebben de mogelijkheid om het bereik van de vluchtige eigenschappen en samenstellingen van Mercurius af te leiden. Een mogelijkheid is dat Mercurius' vluchtige-rijke korst werd afgeleverd via inslagen vanuit de ijskoude grenzen van het buitenste zonnestelsel of de belangrijkste asteroïdengordel. Alternatief, vluchtige stoffen kwamen uit het interieur."

"Hoewel niet alle vluchtige stoffen voor bewoonbaarheid zorgen, waterijs kan als de temperatuur goed is. Sommige andere vluchtige stoffen van Mercurius hebben mogelijk bijgedragen aan de kenmerken van een voormalige waterige niche, "Zei Kargel. "Zelfs als de bewoonbare omstandigheden slechts kort bestonden, overblijfselen van prebiotische chemie of rudimentair leven kunnen nog steeds bestaan ​​in de chaotische terreinen."

"Interessant, we vinden dat krater ejecta stralen, die enkele van Mercurius' jongste geologische afzettingen vormen, lijken afwezig in uitgestrekte delen van het chaotische terrein, die we interpreteren als een mogelijke indicatie van zeer recente volatiele verliezen, " zei co-auteur Domingue.

"Bewijs van recente, en misschien aan de gang, vluchtige verliezen vanuit geologische materialen nabij het oppervlak op Mercurius zijn eerder gedocumenteerd door het onderzoek van kleine depressies die bekend staan ​​als holtes, die lijken op smeltputten in terrestrische permafrost, " zei Rodriguez. "Echter, een onopgelost probleem blijft het leeftijdsverschil tussen deze holtes en hun vluchtige geologische eenheden, waarvan men denkt dat ze miljarden jaren oud zijn. Onze resultaten suggereren dat sommige holtes de locaties kunnen vertegenwoordigen waar lava's of sublimatievertragingen die deze oude geologische materialen bedekken, instortten. Dit is opwindend omdat hun verspreiding gebieden zou kunnen benadrukken waar we effectief toegang hebben tot vluchtig-rijk materiaal, dat na miljarden jaren in de ondergrond te hebben bestaan, zijn eindelijk aan de oppervlakte blootgesteld."

Coauteur Sykes zei:"Als deze resultaten worden bevestigd, deze en andere soortgelijke gebieden van instorting op Mercurius kunnen belangrijke overwegingen zijn voor toekomstige landingsplaatsen om de oorsprong van de vluchtige-rijke korst van de planeet te onderzoeken en, misschien, zelfs zijn astrobiologische potentieel."