Сюрпризы от Меркурия

После третьнго и последнего прохождения в конце сентября мимо Меркурия космический научно-исследовательский аппарат НАСА «Мессинджер» собрал детальный материал и фотографии 98 процентов поверхности ближайшей к Солнцу планеты. На участках Меркурия, ещё никогда не сфотографированных, астрономы сделали целый ряд интересных открытий, которые они незамедлительно представили общественности.

К новым открытиям «Мессинджера» на Меркурии принадлежит ударный кратер с двойной кольцевой структурой.

«Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging» (MESSENGER) - американская автоматическая межпланетная станция (АМС) для исследования Меркурия - запущена 3 августа 2004 года со станции ВВС США. 29 сентября 2009 года «Мессинджер» в третий раз пролетел мимо цели своей миссии. Благодаря приближению к Меркурию на близкое расстояние, курс космического зонда изменился настолько сильно, что в 2011 году зонд должен выйти на околопланетную орбиту. Несмотря на кратковременное отключение системы в тот период, когда зонд находится в тени планеты, приборы на борту «Мессинджера» передали многочисленные данные и сделали детальные снимки поверхности Меркурия.

Ученые сделали подборку фотографий 98 процентов поверхности Меркурия. Недостающие два процента это полярные регионы Меркурия, и «Мессинджер», вероятно, заполнит пробел, когда будет обращаться вокруг планеты. «Хотя область Меркурия, которую мы впервые увидели при последнем прохождении зонда мимо планеты, это всего лишь полоса вдоль экватора шириной менее 560 километров, снимки еще раз напомнили нам о том, что Меркурий полон неожиданностей», - говорит Шон Саломон, научный руководитель проекта «Мессинджер» и директор отделения земного магнетизма в Институте Карнеги в Вашингтоне.

При третьем прохождении автоматической научной космической станции «Мессинджер» мимо Меркурия открыты новые геологические структуры на поверхности планеты, в том числе светлые области, предположительно, вулканического происхождения, а также ударный кратер диаметром более 270 километров с ясно различимой двойной кольцевой структурой. «Этот ударный кратер, который мы впервые увидели в деталях, удивительно хорошо сохранился»,

- заявил член коллектива исследователей Бретт Деневи из Университета штата Аризона в Темпе. Этот кратер можно сравнить с ударным кратером, открытым при первом прохождении зонда мимо Меркурия. - «Его возраст, предположительно, тоже составляет миллиард лет. Для ударного кратера он молод, так как большинство из них обычно в четыре раза старше. Внутренняя часть кратера еще моложе, а весь кратер отличается по цвету от окружающей его плоской поверхности. Мы, вероятно, наблюдаем здесь самые молодые вулканические вещества на Меркурии».

При прохождении мимо Меркурия «Мессинджер» произвел также детальные исследования разреженной атмосферы - так называемой экзосферы планеты (внешнего слоя атмосферы выше 400 километров), которая, очевидно, меняется в зависимости от расстояния Меркурия от Солнца.

Кальций и магний проявляют совершенно другие сезонные изменения, чем натрий. Исследование этих колебаний в течение орбитальной части проекта «Мессинджер», вероятно, даст ученым возможность узнать, как вообще образуется разреженная атмосфера Меркурия и каковы процессы ее изменения.

Кроме того, приборы «Мессинджера» соберут и отправят на Землю новые данные о свойствах поверхности, особенно о распространенности на Меркурии железа и титана. Прежние наблюдения позволяют предположить, что в силикатных горных породах планеты имеется очень мало железа, и твердая кора планеты бедна железом. «Мы уже знаем, что среднее содержание железа и титана на поверхности Меркурия несколько выше, чем ожидали многие из нас, и что оно примерно так же высоко, как в базальтовой породе на Луне», - подчеркнул Дэвид Лоуренс, участник научного проекта «Мессинджер» из Университета Джона Хопкинса.

Два коллектива ученых независимо друг от друга открыли признаки наличия воды на поверхности крупного астероида Фемида («24 Themis»). Открытие подтверждает теорию о том, что астероиды могли способствовать появлению воды на молодой планете Земля.

Кометы, как известно, состоят преимущественно изо льда. Что же касается астероидов, то по мнению ученых, они обычно представляют собой каменные глыбы. Различие в составе комет и астероидов объясняется регионом образования этих малых небесных тел. Кометы прилетают к нам с дальних внешних границ Солнечной системы, а астероиды происходят, в основном, из так называемого Главного пояса астероидов между планетами Марсом и Юпитером.

До сих пор почти ничего не известно о том, много ли в астероидном поясе воды. Астрономы полагали, что на небесных телах, которые находятся ближе к Солнцу, чем орбита Юпитера, поверхностный лед, не защищенный слоями породы, быстро испаряется.

Уже в 2008 году Эндрю Ривкин из Университета Джона Хопкинса и Джошуа Эмери из Института SETI обнаружили в спектре отражаемого астероидом Фемида («24 Themis») инфракрасного излучения признаки присутствия воды в твердом состоянии, то есть льда.

Теперь наблюдения Ривкина и Эмери подтверждает уже другой коллектив ученых, который провел измерения с помощью инфракрасного телескопа НАСА «Infrared Telescope Facility» на Гавайских островах.

Умберто Кампинс из Университета Центральной Флориды сообщил на ежегодной встрече ученых-планетологов Американского астрономического общества (AAS) на Пуэрто-Рико о результатах и выводах работы коллектива, который он представлял. На основании полученных новых данных, планетологи установили, что смешанный с органическими молекулами (в том числе СН2 и СНЗ) лед, покрывает значительную часть поверхности астероида.

Многих астрономов это открытие удивило. Дело в том, что астероид, находящийся на относительно близком расстоянии от Солнца, должен ежегодно терять количество льда, соответствующее метровому слою. Почему на астероиде Фемида с диаметром 160 километров осталось измеримое количество льда, является до сих пор неразрешенной загадкой.

Чисто теоретически ученые пытаются объяснить наличие льда возможным столкновением астероида с другим небесным телом, обладающим большим количеством воды. Но лед мог быть также составной частью того неизвестного исходного небесного тела, которое 2,5 миллиарда лет назад распалось, и положило начало существованию многочисленных астероидов с орбитами, подобными орбите Фемиды. В таком случае обнаруженный теперь лед был, вероятно, покрыт пылью и скальными породами, так что этот слой предохранил массы льда от воздействия Солнца и предотвратил выпаривание. Вследствие падения на астероид других более мелких небесных тел поверхностный слой нарушен, и находящийся в глубине лед обнажился.

Астрономы предполагают наличие льда не только на Фемиде, но и на других космических объектах в Главном поясе астероидов. Исследования в этом направлении сосредоточены, прежде всего, на астероиде (или так называемой карликовой планете) Церера (Ceres). Возможно, Церера тоже частично или полностью покрыта слоем льда. Однако однозначных указаний на присутствие льда на Церере пока не обнаружено.

В последние годы в поясе астероидов обнаруживают все больше небесных тел, многие из которых имеют характерные «хвосты». У кометы появляется хвост в тот момент, когда она пролетает из глубин Вселенной через орбиту Юпитера и приближается к Солнцу. При этом на обращенной к светилу стороне оттаивают и испаряются все летучие соединения и уносятся в пространство, забирая с собой вмерзшие в лед пылевые частицы. Исследователи полагают, что у астероидов возникают хвосты по той же причине - из испарившегося под действием солнечного тепла льда.

Уже в недалеком будущем начнется подробное изучение Цереры. Научно-исследовательский спутник, орбита которого специально согласована с орбитой Цереры, должен самостоятельно выбрать подходящее место для посадки, чтобы там было, по возможности, мало препятствий и затемненных участков. По образцу полета марсохода «Феникс» на Марс, космический аппарат возьмет на Церере пробы грунта и произведет их анализ. Малый робот-вездеход обследует ближайшие окрестности места посадки аппарата. Космический аппарат, нацеленный на астероид Церера, оборудуют для биологических экспериментов с целью поисков жизни.

Галина СИДНЕВА