Планетологи відмовилися від моделі екстремального випаровування океану магми на молодому Меркурії
Кількість летючих речовин, таких як натрій і сірка, в корі Меркурія не може бути пояснена моделлю екстремального випаровування магматичного океану на протомеркурії. Замість цього своєрідний склад планети швидше пов'язаний зі складом тієї області протосолнечної туманності, де він утворився. Такого висновку дійшли планетологи, які побудували найбільш повну модель спільної еволюції магматичного океану і первинної атмосфери на молодому Меркурії. Стаття опублікована в
Вважається, що океани магми відігравали ключову роль у визначенні початкових властивостей і подальшої еволюції та хімічної диференціації планет земної групи в Сонячній системі. Кам'яниста планета, маса якої порівнянна з Меркурієм, могла завершити процес аккреції, сформувати залізне ядро і забезпечити повне затвердівання свого магматичного океану приблизно за 20 мільйонів років після утворення Сонячної системи. При цьому, під час охолодження магматичного океану, коли поверхня планети залишається, в основному, розплавленою, йде активний обмін хімічними речовинами між внутрішніми шарами планети та її атмосферою і екзосферою.
Наприкінці минулого століття була висунута гіпотеза про те, що аномально висока насипна щільність Меркурія може бути пояснена випаром компонентів магматичного океану з його поверхні на ранніх стадіях існування планети, причому відлетучуватися первинна атмосфера повинна була досить повільно, щоб залишатися в рівновазі з океаном магми. На користь існування океану магми на протомеркурії говорять дані спостережень зонда MESSENGER, який виявив у поверхневому шарі планети велику кількість натрію і сірки.
Група планетологів на чолі з Ноа Єггі (Noah Jäggi) з Фізичного інституту Бернського університету опублікувала результати моделювань спільної еволюції магматичного океану і атмосфери на протомеркурії. Вчені використовували п'ять різних кодів, які враховують склад планети, обмін енергією і масою між планетою і атмосферою і втратами речовини з екзосфери за рахунок нагріву плазми, фотоіонізації або витоку Джинса.
Дослідники дійшли висновку, що для спочатку великого океану магми з початковим вмістом вуглецю і водню порівнянним із земним, його час життя міг досягати майже 10 тисяч років, що забезпечувало втрату маси через атмосферу (з початковим тиском 5-12 бар) протягом тривалого періоду часу. Якщо ж у протомеркурія не було великої кількості вуглецю і водню, то він мав тонку, короткоживучу атмосферу, що містить метали та оксиди металів. У верхніх шарах атмосфери, багатої на летючі речовини, переважали H2 і CO, у другому випадку - Na і SiO.
Темпи втрати речовини екзосферою молодого Меркурія за рахунок фотоіспаріння оцінюються в 106,6 - 109,6 кілограмів на секунду. За час життя магматичного океану планета втратила б 0,3 відсотка своєї маси або менше 0,02 відсотка від загальних запасів H2O і Na. Навіть максимальні втрати найбільш летючих елементів Na і K незначні по відношенню до їх повного змісту в протомеркурії. Таким чином, багата натрієм кора Меркурія несумісна з моделлю екстремально великої втрати речовини на стадії магматичного океану, а своєрідний склад планети обумовлений, скоріше, складом тієї області протосолнечної туманності, де він утворився.
Раніше ми розповідали про те, як магнітне поле Сонця дозволило Меркурію обзавестися залізним ядром.