|
Меркурий - не мертвая планета
|
|
|
|
Хотя на заре своего существования Меркурий был геологически активен, сегодня его поверхность кажется почти полностью неподвижной. Вот почему его часто воспринимают как мертвую и сухую планету. Новое исследование, проведенное доктором Дж. Валентин Бикель из Центра изучения космоса и обитаемости Бернского университета и из NCCR PlanetS совместно с исследователями из астрономической обсерватории Падуи (INAF) провели первый систематический анализ так называемых наклонных полос, или "lineae". Обилие и распределение линейных водорослей позволяет по-новому взглянуть на геологическую активность самой внутренней и самой маленькой планеты в нашей Солнечной системе.
|
|
|
|
В своем исследовании исследовательская группа впервые использовала машинное обучение для создания систематической инвентаризации lineae на Меркурии. С помощью геостатистического анализа этого кадастра исследователи смогли показать, что эти яркие линейные полосы, которые можно увидеть на склонах по всей планете, вероятно, были вызваны выделением из недр летучих веществ. Это указывает на непрерывный выброс летучих веществ с Меркурия в космос — даже сегодня. Исследование только что было опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.
|
|
|
|
Инвентаризация полос на Меркурии благодаря машинному обучению
|
|
|
|
Исследовательская группа использовала метод глубокого обучения для анализа около 100 000 изображений с высоким разрешением, полученных с помощью космического зонда НАСА MESSENGER, который исследовал планету Меркурий с 2011 по 2015 год. Они нанесли на карту общее распределение и морфологические свойства примерно 400 ярких полос на Меркурии.
|
|
|
|
|
|
|
"До сих пор линии на Меркурии не были систематически нанесены на карту и изучены; была известна лишь небольшая группа полос. Благодаря анализу изображений мы смогли провести первую перепись, то есть систематическую инвентаризацию наклонных полос на Меркурии", - объясняет первый автор Валентин Бикель.
|
|
|
|
Геологическая активность на предположительно мертвой планете
|
|
|
|
Инвентаризация показывает, что яркие полосы в основном встречаются на обращенных к солнцу склонах молодых ударных кратеров, которые проникли в вулканический материал и в потенциально богатую летучими веществами коренную породу под ним. Тот факт, что lineae накапливаются в этих особенно открытых и временно теплых регионах, указывает на то, что солнечная радиация играет важную роль в активации образования lineae.
|
|
|
|
"Летучие вещества могли попасть на поверхность из более глубоких слоев через сеть трещин в породе, образовавшихся в результате предыдущего удара", - объясняет Бикель. "Большинство полос, по-видимому, происходят из ярких углублений, так называемых "лощин". Эти впадины, вероятно, также образуются в результате выделения газов из летучих материалов и обычно располагаются в неглубоких недрах или по краям крупных ударных кратеров", - продолжает Бикель.
|
|
|
|
"Таким образом, благодаря нашему анализу мы смогли предположить, что линии склона, вероятно, образовались в результате выделения летучих веществ, таких как сера или другие легкие элементы, которые поступают из недр планеты", - продолжает Бикель. Новое исследование показывает, что планета Меркурий более геологически активна, чем считалось ранее. "Наши результаты рисуют совершенно иную, динамичную картину предположительно мертвой, сухой и скучной планеты Меркурий", - говорит Бикель.
|
|
Это важные результаты для будущих миссий на Меркурий
|
|
|
|
Роль lineae как потенциальных индикаторов выделения летучих газов на Меркурии дает важную информацию о геологической динамике и составе планеты. Бикель говорит: "Наши результаты показывают, что Меркурий не только имеет бурное прошлое, но и все еще подвержен изменениям сегодня". Полученные результаты особенно важны для будущих миссий на Меркурий.
|
|
|
|
"Поскольку полосы на Меркурии, предположительно, вызваны выбросом летучих веществ, они могут быть многообещающим показателем "неустойчивого баланса" Меркурия, то есть того, сколько летучих веществ планета постоянно теряет", - объясняет Бикель. Теперь исследователи надеются, что смогут четко доказать свое предположение об активности lineae с помощью новых изображений Меркурия, которые должны предоставить миссии BepiColombo Европейского космического агентства ESA и Японского агентства аэрокосмических исследований JAXA.
|
|
|
|
Миссия BepiColombo в настоящее время находится на пути к Меркурию. Бернский университет задействовал в этой миссии несколько приборов: лазерный альтиметр BELA (BepiColombo Laser Altimeter), масс-спектрометр STROFIO и плазменный прибор ENA (Energy Neutrals Analyzer). BELA был спроектирован и построен, в частности, в Физическом институте Бернского университета и будет использовать лазерные импульсы для измерения расстояния до поверхности Меркурия с точностью около 10 см с высоты орбиты около 1000 км. Эти данные будут использованы для создания подробной 3D-модели рельефа Меркурия.
|
|
|
|
Кроме того, будут уточнены существующие модели тектонических деформаций и состава поверхности планеты, чтобы геологические процессы на Меркурии можно было реконструировать еще точнее. STROFIO - это инструмент НАСА, для которого Бернский университет разработал, рассчитал и построил так называемую ионно-оптическую систему. STROFIO зафиксирует очень тонкую атмосферу Меркурия и проанализирует ее химический состав. ENA - это плазменный прибор для получения изображений Шведского института космической физики (IRF), в который Бернский университет также внес ионно-оптические компоненты для целенаправленного наведения и связывания заряженных частиц.
|
|
|
|
Бикель также тесно сотрудничает с главным исследователем и научной группой SIMBIO-SYS в Астрономической обсерватории Падуи (INAF). SIMBIO-SYS - это интегрированный инструмент для визуализации и спектроскопии, который также отправляется на Меркурий в рамках миссии BepiColombo. Помимо прочего, он будет предоставлять изображения поверхности Меркурия с высоким разрешением и 3D-изображения.
|
|
|
|
Исследовательская группа планирует использовать инвентаризацию, созданную в рамках текущего исследования, для повторного фотографирования и изучения определенных регионов с lineae с помощью миссии BepiColombo. Цель состоит в том, чтобы определить, появились ли новые полосы между наблюдениями космического зонда MESSENGER и будущими изображениями с BepiColombo, и если появились, то сколько их было.
|
|
|
|
"С помощью этих исследований мы хотим лучше понять механизмы формирования и временное развитие этих структур и, таким образом, получить дополнительные сведения о роли летучих веществ в стимулировании геологической активности на Меркурии", - заключает Бикель.
|
|
|
|
Источник
|
