Открытие бросает вызов теории: ученые впервые обнаружили пропавший литий на Меркурии

Много десятилетий астрономы считали, что литий может скрываться в атмосфере, или экзосфере, Меркурия, но все попытки найти его оказались безуспешными. Теперь же ученые впервые подтвердили наличие лития на Меркурии, но не путем прямого обнаружения его атомов. Вместо этого астрономы обнаружили электромагнитный "отпечаток" лития с помощью изучения магнитных волн. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Но ученые считали, что, если литий там и существует, что в очень маленьких концентрациях, а значит его практически невозможно обнаружить с помощью наземных телескопов и детекторов частиц.

Авторы исследования решили искать не сами атомы лития, а они изучили, как ионы лития взаимодействуют с солнечным ветром, потоком частиц, вылетающих из Солнца. Ученые предположили, что когда метеориты падают на поверхность Меркурия они испаряют части коры, высвобождая нейтральные атомы лития. Эти атомы быстро теряют электроны под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения Солнца, превращаясь в положительно заряженные ионы лития. Когда солнечный ветер захватывает ионы лития, то возникают электромагнитные возмущения известные как ионно-циклотронные волны.

Эти волны имеют очень специфическую частоту, которая зависит от массы и заряда иона. Анализ данных о магнитном поле Меркурия, полученных космическим аппаратом MESSENGER, позволил обнаружить эти волны, которые являются индикаторами лития.

Ученые выяснили, что выброс лития в экзосферу происходит в результате бомбардировок поверхности планеты метеоритами. Когда метеориты радиусом от 13 до 21 см и весом от 28 до 120 кг падают на поверхность Меркурия со скоростью до 110 км/с, они вызывают мини-взрывы. Эти удары могут нагревать вещество до температуры от 2500 до 5000 градусов Цельсия и при этом происходит выброс атомов лития в космос. То есть ученые смогли подредить свою теорию. Исследование показывает, что метеориты не только приносят новый материал на планету, но и выбрасывает летучие вещества в экзосферу.

Результаты исследования бросают вызов традиционным представлениям о составе Меркурия. Раньше ученые считали, что близость Меркурия к Солнцу должна была привести к исчезновению летучих веществ, таких как литий, в процессе формирования планеты. Но ученые обнаружили значительное количество летучих элементов.

Авторы исследования считают, что поверхность Меркурия непрерывно наполнялась химическими элементами в течение миллиардов лет в результате бомбардировки метеоритами. Это дает новое представление об эволюции каменистых планет.

Ученые говорят, что метод обнаружения химических элементов с помощью магнитных волн можно применить при изучении небесных тел без атмосферы или с очень разреженной атмосферой, как у Марса.

Как уже писал Фокус, на Земле нашли обломки Меркурия, которого уже нет. Они позволят изучить первую планету от Солнца.

Также Фокус писал о том, что, если бы инопланетяне жили на Марсе 3 млрд лет назад, им бы понадобились зонтики. Ученые обнаружили еще одно доказательство того, что Марс в прошлом был больше похож на Землю, чем на холодную и бесплодную пустыню, которой он является сегодня.