Små kollisioner har stor indflydelse på Mercurys tynde atmosfære

Kviksølv, vores mindste planetnabo, har meget lidt at kalde en atmosfære, men det har et mærkeligt vejrmønster:mikro-meteorbyger om morgenen.

Nylig modellering sammen med tidligere offentliggjorte resultater fra NASAs MESSENGER -rumfartøj - kort for Mercury Surface, Rummiljø, Geokemi og rangering, en mission, der observerede Merkur fra 2011 til 2015 - har kastet nyt lys over, hvordan visse typer kometer påvirker det skæve bombardement af Merkurys overflade af små støvpartikler kaldet mikrometeoroider. Denne undersøgelse gav også ny indsigt i, hvordan disse mikrometeoroide brusere kan forme Merkurys meget tynde atmosfære, kaldes en eksosfære.

Forskningen, ledet af Petr Pokorný, Menelaos Sarantos og Diego Janches fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, simulerede variationerne i meteoroide påvirkninger, afslørende overraskende mønstre på tidspunktet på dagen påvirkninger opstår. Disse fund blev rapporteret i Astrofysiske journalbreve den 19. juni, 2017.

"Observationer fra MESSENGER indikerede, at støv overvejende skal ankomme til Merkur fra bestemte retninger, så vi satte os for at bevise dette med modeller, "Sagde Pokorný. Dette er den første sådan simulering af meteoroide påvirkninger af Merkur." Vi simulerede meteoroider i solsystemet, især dem, der stammer fra kometer, og lad dem udvikle sig over tid. "

Tidligere fund baseret på data fra MESSENGERs ultraviolette og synlige spektrometer afslørede virkningen af ​​meteoroide påvirkninger på Merkurius overflade gennem hele planetens dag. Tilstedeværelsen af ​​magnesium og calcium i exosfæren er højere ved Merkurius daggry - hvilket indikerer, at meteoroide påvirkninger er hyppigere på den del af planeten, der oplever daggry på et givet tidspunkt.

Denne daggry-skumring asymmetri er skabt af en kombination af Merkurius lange dag, i forhold til sit år, og det faktum, at mange meteroider i solsystemet rejser rundt om Solen i retning modsat planeterne. Fordi Merkur roterer så langsomt - en gang hver 58. sammenlignet med et kviksølvår, en komplet tur rundt om solen, varer kun 88 jorddage - den del af planeten ved daggry tilbringer uforholdsmæssigt lang tid på vejen til en af ​​solsystemets primære populationer af mikrometeoroider. Denne befolkning, kaldet retrograde meteoroider, kredser Solen i retning modsat planeterne og består af stykker fra opløste langtidskometer. Disse retrograde meteroider bevæger sig imod strømmen af ​​planetrafik i vores solsystem, så deres kollisioner med planeter - Merkur, i dette tilfælde - ramt meget hårdere, end hvis de rejste i samme retning.

Disse hårdere kollisioner hjalp teamet med at komme yderligere ind på kilden til mikrometeoroiderne, der ramlede Merkurys overflade. Meteroider, der oprindeligt kom fra asteroider, ville ikke bevæge sig hurtigt nok til at skabe de observerede påvirkninger. Kun meteoroider skabt af to bestemte typer kometer-Jupiter-familie og Halley-type-havde den nødvendige hastighed for at matche observationerne.

"Hastigheden af ​​kometiske meteoroider, som Halley-typen, kan overstige 224, 000 miles i timen, "Sagde Pokorný." Meteoroider fra asteroider påvirker kun Merkur med en brøkdel af den hastighed. "

Jupiter-familie kometer, som primært er påvirket af vores største planets tyngdekraft, har en relativt kort bane på mindre end 20 år. Disse kometer menes at være små stykker objekter med oprindelse i Kuiperbæltet, hvor Pluto kredser. Den anden bidragyder, Halley-kometer, have en længere bane, der varer op til 200 år. De kommer fra Oort Cloud, de fjerneste objekter i vores solsystem - mere end tusinde gange længere fra Solen end Jorden.

Orbitalfordelingen af ​​begge typer kometer gør dem til ideelle kandidater til at producere de bittesmå meteoroider, der påvirker Merkurius 'eksosfære.

Pokorný og hans team håber, at deres første fund vil forbedre vores forståelse af den hastighed, hvormed kometbaserede mikrometeoroider påvirker kviksølv, yderligere at forbedre nøjagtigheden af ​​modeller af kviksølv og dens eksosfære.