Низкое содержание кремнезема на Меркурии может указывать на более горячее прошлое

Наблюдение — Исследователи изготовили синтетические стекла с содержанием диоксида кремния от 0,5% до 97,6% и измерили их излучение в среднем инфракрасном диапазоне. Положение так называемого признака Кристиансена сильно менялось с долей SiO2; квадратичная аппроксимация дала R²=0,957, а оцененная неопределенность составила ±3,4 процентного пункта по массе.

Наблюдение — До применения зависимости к Меркурию команда проверила ее на данных лунного орбитального прибора Diviner и сопоставила результат с образцами, доставленными на Землю. Калибровка воспроизвела ожидаемое разделение: в морях в среднем 45,8% SiO2, в материковых областях 50,9%, а локальные богатые кремнеземом участки достигали примерно 76%. Это поддерживает метод, но не устраняет все минералогические различия.

Наблюдение — Применив калибровку к единственному опубликованному значению признака Кристиансена для всего диска Меркурия, около 8,5 микрометра, авторы получили 37,4% SiO2. Это ниже прежних оценок 49–60%, однако речь идет не об анализе образца и не о глобальной карте, а о переводе одного интегрального телескопического измерения в химическое содержание.

Вывод — Если оценка верна, более бедная кремнеземом поверхность согласуется с более обширным плавлением на большей глубине в мантии и, следовательно, с более горячими недрами во время образования коры. Такая интерпретация следует из моделей плавления и дифференциации; это не прямое измерение температуры и само по себе не определяет конкретный вулканический процесс.

Гипотеза и ограничение — Авторы рассматривают и другую причину: Меркурий мог потерять кислород, оставив часть кремния в металле или карбидных фазах, а не в обнаруживаемых силикатах. Минеральный состав, размер зерен и тепловая среда способны смещать спектральный признак. Глобальные наблюдения спектрометра MERTIS на аппарате BepiColombo должны проверить это экстраполирование.

Ответственное предположение — Если будущие карты подтвердят низкое содержание, тепловая и вулканическая история Меркурия должна будет включить более экстремальные условия, чем предполагали прежние оценки. Калибровка может помочь дистанционному изучению других безвоздушных каменных миров, но нынешний результат лишь начинает проверку, а не закрывает вопрос о составе коры Меркурия.