Tmavé skvrny na Merkuru odhalily prastarou grafitovou kůru

Od okamžiku, kdy byla americká kosmická sonda MESSENGER navedena v roce 2011 na oběžnou dráhu kolem planety Merkur, a vlastně již od doby průletu sondy Mariner 10 v roce 1974, zaujaly vědce zvláštní „tmavé skvrny“ pozorované na povrchu planety. Astronomové chtěli zjistit, jaký je jejich původ a složení. Nyní na základě spektrálních dat s vysokým rozlišením, získaných sondou MESSENGER v průběhu posledních několika měsíců její mise, než dopadla na povrch planety, vědci potvrdili, že tmavé skvrny na Merkuru obsahují formu uhlíku pojmenovanou grafit a odhalují tak původní prastarou kůru planety.

Obrázek v úvodu článku: Kráter Degas o průměru 52 km obklopený vyvrženým materiálem s nízkou odrazivostí.

Tmavý materiál obvykle nalézaný na Merkuru uvnitř a kolem impaktních kráterů a vulkanických průduchů v podobě tmavých skvrn – byl rovněž označován jako „materiál s nízkou odrazivostí“ (low-reflectance material – LRM). Původně se předpokládalo, že obsahuje uhlík dopravený na planetu prostřednictvím komet.

Data z neutronového spektrometru Gamma-Ray and Neutron Spectrometer (GRNS) na palubě sondy MESSENGER a z rentgenového přístroje potvrzují, že LRM obsahuje vysoké množství uhlíku v podobě grafitu, pravděpodobně pocházejícího z nitra samotného Merkuru. Existuje představa, že Merkur byl kdysi pokryt kůrou složenou z grafitu, když velká část planety byla ještě roztavená.

„Experimenty a modelování ukazují, že jak tento oceán magmatu chladnul a minerály začaly krystalizovat, utuhly a všechny klesly do spodních vrstev s výjimkou grafitu, který byl schopen plavat a akumulovat se do původní kůry Merkuru,“ říká Rachel Klima, planetární geoložka z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, spoluautorka nedávné studie o původu LRM. „Domníváme se, že LRM může obsahovat zbytky této primordiální kůry. Jestliže je to pravda, můžeme zde pozorovat pozůstatky původního povrchu planety Merkur, starého 4,6 miliardy roků.“ Merkur tak má vlastní historii vzniku a je kompozičně unikátní mezi planetami.

Tato data tak odhalila relativně vysokou koncentraci grafitu v kůře Merkuru. Když k tomu přidáme další odlišnosti, dozvíme se něco o rozmanitých chemických prvcích, které byly přítomny v okolí Slunce v době, kdy vznikaly planety.

„Objev zvýšeného množství uhlíku na povrchu Merkuru naznačuje, že zde můžeme spatřit pozůstatky původní starobylé kůry planety smíchané s vulkanickými horninami a s vyvrženým materiálem při impaktech, který vytvořil současný povrch,“ říká Larry Nittler, spoluautor článku a zástupce hlavního vědeckého pracovníka mise MESSENGER. „Tyto závěry jsou jasným důkazem mimořádných úspěchů sondy MESSENGER a přidávají k dlouhému seznamu poznatků o nejvnitřnější planetě další odlišnosti vzhledem k sousedním tělesům a poskytují dodatečné vodítko ke zjištění původu a raného vývoje vnitřních oblastí Sluneční soustavy.“

Na Zemi se grafit používá v průmyslu například k výrobě žáruvzdorných materiálů vysokých pecí, tavicích kelímků, slouží jako moderátor v některých typech jaderných reaktorů. Je také široce používán v požární technice, bateriích a mazadlech, je smícháván s přísadami v rozmanitém množství za účelem výroby tuhy do tužek.

Tento článek byl publikován 7. března 2016 online v Nature Geoscience.

MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) byla kosmická sonda NASA určená k vědeckému výzkumu planety Merkur a první sondou navedenou na oběžnou dráhu kolem Merkuru. Sonda MESSENGER byla vypuštěna 3. 8. 2004 a na oběžnou dráhu kolem planety byla navedena 18. 3. 2011. Dne 30. dubna 2015, po čtyřech letech na oběžné dráze kolem Merkuru, ukončila svoji existenci pádem na povrch Merkuru v oblasti blízko severního pólu planety.

Zdroj: http://www.universetoday.com/127746/mercurys-dark-spots-reveal-its-ancient-crust/

autor: František Martinek