Pētnieki pieņem, ka divi meteorīti, kas 2023. gadā atrasti Sahāras tuksnesī, sākotnēji varētu būt nākuši no Merkurs, kas padara tos par pirmajiem identificētajiem fragmentiem no Saules sistēmas vistālākās planētas.
Saturs
Merkurs, vismazāk pētītā un noslēpumainākā akmeņainā planēta Saules sistēmā, atrodas tik tuvu Saulei, ka to ir grūti pētīt pat ar zondēm. Līdz šim to ir apmeklējuši tikai divi bezpilota kosmosa aparāti: Mariner 10, kas tika palaists 1973. gadā, un MESSENGER , kas tika palaists 2004. gadā. Trešais aparāts, BepiColombo , atrodas ceļā un, kā paredzams, nonāks orbītā ap planētu 2026. gada beigās .
Zinātnieki par Merkurs ģeoloģiju un sastāvu zina ļoti maz un nekad nav bijusi iespēja pētīt planētas fragmentu, kas uz Zemes nokrita kā meteorīts. Tajā pašā laikā Meteorītu biedrības datubāzē, kas katalogizē visus zināmos meteorītus, ir vairāk nekā 1100 zināmu paraugu no Mēness un Marsa.
Šie 1100 meteorīti ir fragmenti, kas izmesti no Mēness un Marsa virsmas sadursmēs ar asteroīdiem, pirms tie sasniedza Zemi pēc kosmiskā ceļojuma.
Iespējams, ne visas planētas sadursmēs izmet fragmentus Zemes virzienā. Lai gan Venēra atrodas tuvāk mums nekā Marss, tās spēcīgāka gravitācija un blīvā atmosfēra var novērst atlūzu izmešanu. Tomēr daži astronomi uzskata, ka Merkurs spēj radīt meteorus.
“Pamatojoties uz Mēness un Marsa meteorītu skaitu, saskaņā ar dinamiskās modelēšanas datiem, mums vajadzētu būt apmēram 10 Merkurs meteorītiem,” — teica Bens Raiders-Stoks, zinātniskais darbinieks, kurš pēta ahondrītu meteorītus Lielbritānijas Atvērtā universitātē un ir galvenais autors pētījumam par Sahāras meteorītiem, kas publicēts jūnijā žurnālā Icarus.
„Tomēr Merkurs atrodas daudz tuvāk Saulei, tāpēc jebkurš objekts, kas izmests no Merkurs, lai sasniegtu mūs, ir jāpārvar arī Saules gravitācijas lauks. Dinamiski tas ir iespējams, vienkārši daudz sarežģītāk. Līdz šim neviens nav spējis ar pārliecību identificēt Merkurs meteorītu,” — teica viņš, piebilstot, ka līdz šim neviena misija nav spējusi nogādāt fiziskus paraugus no planētas.
Ja tiks apstiprināts, ka divi 2023. gadā atrastie meteorīti — Northwest Africa 15915 (NWA 15915) un Ksar Ghilane 022 (KG 022) pieder Merkuram, tas būs nozīmīgs solis uz priekšu zinātnieku izpratnē par šo planētu, paziņoja Raiders-Stoks. Tomēr viņš un viņa līdzautori pirmie pamanīja dažas neatbilstības starp šiem kosmiskajiem objektiem un to, ko zinātnieki zina par Merkuriju.
Svarīgākais ir tas, ka fragmenti, visticamāk, veidojās aptuveni 500 miljonus gadu pirms Merkurs parādījās uz Zemes. Tomēr, pēc Raider-Stoksa teiktā, šis atklājums var būt balstīts uz neprecīziem aprēķiniem, kas padara galīgo novērtējumu maz ticamu. “Kamēr mēs neiegūsim materiālu no Merkurs vai neapmeklēsim tā virsmu,” viņa teica, “būs ļoti grūti ar pārliecību pierādīt vai atspēkot šo paraugu merkuriālo izcelsmi.”
Merkuriālas izcelsmes pazīmes
Šis nav pirmais gadījums, kad pazīstami meteorīti tiek saistīti ar Merkurs. Iepriekšējais visvairāk ticamais kandidāts, ņemot vērā interesi, ko tas izraisīja astronomu vidū, bija fragments ar nosaukumu “Ziemeļrietumu Āfrika” (NWA) 7325, kas, domājams, tika atrasts Marokas dienvidos 2012. gada sākumā.
Ryder-Stocks norādīja, ka šis ir pirmais meteorīts, kas potenciāli saistīts ar Merkuriju: “Tas piesaistīja daudz uzmanības. Daudzi bija sajūsmā.” Tomēr turpmāka analīze parādīja augstu hroma saturu, kas neatbilst prognozētajam Merkurija virsmas sastāvam.
Nesen astronomi izteica pieņēmumu, ka meteorītu klase, ko sauc par obrītiem un kas cēlusies no neliela meteorīta, kas 1836. gadā nokrita Obrā, Francijā, varētu būt cēlusies no Merkurs mantijas, slāņa, kas atrodas zem virsmas. Tomēr, pēc Raider-Stoksas teiktā, šo meteorītu ķīmiskais sastāvs neatbilst tam, ko astronomi zina par planētas virsmu. “Interesanti, ka mūsu pētītajos paraugos ķīmiskais sastāvs ideāli atbilst Merkurs raksturojumam,” viņa piebilda.
Lielākā daļa mūsu zināšanu par Merkurs virsmu un sastāvu ir iegūta, pateicoties NASA kosmosa aparātam MESSENGER, kas no orbītas pētīja planētas garozas sastāvu. Divi meteorīti, kas iekļauti pētījumā, kuru Raider-Stoks analizēja, izmantojot vairākus instrumentus, tostarp elektronu mikroskopu, satur olivīnu un piroksēnu — divus minerālus ar zemu dzelzs saturu, kuru klātbūtne uz Merkurs ir apstiprināta ar kosmosa aparātu “MESSENGER”.
Jaunā analīze arī atklāja pilnīgu dzelzs trūkumu kosmisko iežu paraugos, kas atbilst zinātnieku pieņēmumiem par planētas virsmu. Tomēr meteorīti saturēja tikai plagioklāza pēdas — minerālu, kas, kā uzskata, ir plaši izplatīts uz Merkurs virsmas .
Tomēr vislielākā neskaidrība joprojām ir meteorītu vecums. “Tiem ir aptuveni 4,5 miljardi gadu,” teica Raider-Stoks, “bet lielākajai daļai Merkurs virsmas ir tikai aptuveni 4 miljardi gadu, tātad starpība ir 500 miljoni gadu.”
Tomēr viņš uzskata, ka šī atšķirība nav pietiekama, lai izslēgtu Merkurs izcelsmi, ņemot vērā MESSENGER datu ierobežoto uzticamību, kas tika izmantoti arī Merkurs virsmas slāņa vecuma novērtēšanai.
“Šie aprēķini balstās uz triecienkrāteru modeļiem, nevis absolūtu datēšanu, tāpēc tie var nebūt pilnīgi precīzi,” paskaidroja Raider-Stoks. “Tas nenozīmē, ka šie paraugi nav labi analogi atsevišķiem Merkurs virsmas apgabaliem vai agrīnajai Merkurs garozai, kas nav redzama uz mūsdienu Merkurs virsmas.”
Pateicoties modernākiem instrumentiem, Eiropas Kosmosa aģentūras zonde BepiColombo, kas sāks Merkurs izpēti 2027. gada sākumā, varēs atbildēt uz seniem jautājumiem par planētu, piemēram, kur tā izveidojās un vai tajā ir ūdens.
Pēc Raider-Stoksa teiktā, apstiprināta materiāla klātbūtne no citiem planētu ķermeņiem palīdz astronomiem izprast agrīnās Saules sistēmas veidojošo elementu dabu, un Merkurs fragmentu identifikācija būs īpaši nozīmīga, jo misija, kuras mērķis ir savākt paraugus no planētas, kas atrodas vistuvāk Saulei, un nogādāt tos uz Zemi, būtu ārkārtīgi sarežģīta un dārga.
Atslēgas uz planētu veidošanās noslēpumu
Šons Solomons, NASA misijas MESSENGER uz Merkuriju galvenais pētnieks, e-pastā paziņoja, ka, viņaprāt, divi meteorīti, kas aprakstīti nesenajā rakstā, visticamāk, nav Merkurija izcelsmes. Solomon, galvenā pētnieka vietnieks no Kolumbijas Universitātes Ņujorkā, nepiedalījās pētījumā.
Galvenais iemesls, kāpēc Solomon šaubās, ir tas, ka meteorīti veidojās daudz agrāk, nekā liecina precīzākie novērtējumi par to vecumu, kas pašlaik atrasti uz Merkurs virsmas.
“Tomēr abiem meteorītiem ir daudz kopīgu ģeoķīmisko īpašību ar Merkurs virsmas materiāliem, tostarp neliels dzelzs saturs vai tā pilnīga neesamība… un sēra bagātu minerālu klātbūtne,” viņš piebilda. “Šīs ķīmiskās īpašības tiek interpretētas kā norāde uz to, ka Merkurs veidojies no priekšteču materiāliem, kas bija daudz vairāk ķīmiski reducēti nekā tie, no kuriem veidojās Zeme un citas iekšējās planētas. Iespējams, Merkūrija priekšteču materiālu pēdas joprojām ir sastopamas meteorītu vecāku ķermeņos kaut kur Saules sistēmas iekšējā daļā, tāpēc šo materiālu klātbūtne šajos divos meteorītos ir jāizpēta sīkāk.”
Solomon arī norādīja, ka planētu zinātnieku kopienu ir grūti pārliecināt, ka meteorītu kolekcijās ir Marsa paraugi, un, lai pārliecinātu pētniekus veikt detalizētāku izpēti, ir nepieciešama precīza to ķīmiskā sastāva atbilstība datiem par Marsa virsmu, kas iegūti ar Viking zondēm.
Viņš piebilda, ka Mēness meteorīti netika plaši atzīti par meteorītu kolekciju daļu, līdz 1980. gados tika pierādīta Marsa meteorītu eksistence, lai gan misijas “Apollo” un “Luna” jau vairāk nekā desmit gadus iepriekš bija atvedušas bagātīgus Mēness materiālu paraugus.
Pēc Solomona teiktā, tiklīdz tiks apstiprināts, ka paraugi pieder planētai, tie var sniegt svarīgu informāciju, kas nav pieejama ar attālās zondēšanas palīdzību no orbītas kosmosa aparāta, par galveno ģeoloģisko procesu laikiem, ķermeņa iekšējās sintēzes vēsturi, kā arī norādes par planētu veidošanos un agrīnajiem procesiem Saules sistēmā.
Ryder-Stokes plāno turpināt diskusijas par šiem meteorītiem Meteorītu biedrības ikgadējā sanāksmē, kas šonedēļ notiks Pērtā. “Es apspriedīšu savus secinājumus ar citiem zinātniekiem visā pasaulē,” viņa teica. “Pašlaik mēs nevaram galīgi pierādīt, ka tie nav saistīti ar Merkurs, tāpēc, kamēr tas nav izdarīts, es domāju, ka šie paraugi paliks galvenais diskusiju temats planetoloģijas kopienā.”
