Данные «Мессенджера» сделали кору Меркурия тоньше на четверть
Категория: МеркурийВнешняя геологическая оболочка Меркурия — кора — примерно на четверть тоньше, чем считалось ранее. К такому выводу пришел американский ученый по итогам дополнительного анализа данных, собранных зондом «Мессенджер», говорится в статье, принятой к публикации в Earth and Planetary Science Letters.
Меркурий, самая близкая к Солнцу планета, по внутреннему строению во многом не похож на остальные планеты земной группы (Венеру, Землю и Марс). Если ядро Земли составляет только 30 процентов ее массы, то для Меркурия это значение достигает 70 процентов. Планета почти лишена мантии и коры, что некоторые исследователи объясняют столкновением с другим небесным телом в прошлом. До сих пор считалось, что толщина коры составляет 35 километров, однако новые оценки говорят, что она еще тоньше.
Майкл Сори (Michael Sori) из Лунной и планетарной лаборатории университета Аризоны анализировал данные автоматической станции «Мессенджер» (MESSENGER). Она вышла на орбиту вокруг Меркурия в 2011 году и завершила свою миссию четыре года спустя. Исследователь рассматривал две модели изостазии — состояния равновесия масс коры и мантии. Первая модель, модель Эйри, говорит о том, что для компенсации возвышений рельефа коры, например горных хребтов, подошва под ними должна погрузиться в мантию на глубину, пропорциональную величине возвышения. Согласно альтернативной модели Пратта, подошва коры — плоская, и компенсация происходит за счет разницы в плотности коры. Иными словами, в области горных хребтов плотность должна быть ниже, чем в области кратеров впадин. На рисунке ниже наглядно показаны отличия двух моделей:
- Изостатические модели по Джорджу Эйри (1) и Джону Пратту (2).
Чтобы проверить, какой из сценариев применим к планете, Сори изучил данные «Мессенджера» ее элементном составе. Если бы модель Пратта была верна в случае Меркурия, то в области низин должны были бы встречаться более плотные минералы, а в области возвышенностей, наоборот, менее плотные.
Полученная карта плотности поверхности Меркурия показала, что она примерно одинакова для всех областей планеты (средняя истинная плотность, которая не учитывает пространство между частицами грунта, составила 2974 ± 89 килограмм на метр в кубе). Таким образом, модель Пратта оказалась не подходящей для объяснения изостазии Меркурия. Поэтому исследователь взял модель Эйри и с помощью математических формул рассчитал толщину верхнего слоя небесного тела. Она составила 26 ± 11 километров, что на 25 процентов меньше, чем предполагалось раньше.
Сори уверен, что даже если в ходе других миссий будут получены новые данные, его оценки толщины коры в северном полушарии Меркурия окажутся верны. Тем не менее, он не исключает, что значение плотности может отличаться.
Источник: N+1
Оригинальная статья: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X18300955?via%3Dihub