NASA MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry ve Rangeing MESSENGER uzay aracının Merkür yörüngesindeki sanatçı izlenimi. Kredi: NASA/Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı/Washington Carnegie Enstitüsü
Araştırmacılar kullanılan NASA MESSENGER görev verileri, gezegenin büyük metalik çekirdeğinde önemli bir miktar keşfederek Merkür’deki krom bolluğunu haritalamak için. Gözlemsel verileri Merkür’ün benzersiz, oksijen eksikliği olan oluşum koşullarının laboratuvar simülasyonlarıyla birleştiren bu çalışma, gezegenin temel bileşimi ve jeolojik geçmişi hakkında yeni bilgiler sunuyor.
Güneşe en yakın gezegen olan Merkür’ün kökeni birçok yönden gizemlidir. Dünya gibi metalik bir çekirdeğe sahiptir, ancak çekirdeği, hacminin çok daha büyük bir bölümünü oluşturur – Dünya’nın %15’ine kıyasla %85’i.
NASA Keşif sınıfı MESSENGER (Merkür Yüzeyi, Uzay Ortamı, Jeokimya ve Menzil) görevi ve Merkür’ün yörüngesine giren ilk uzay aracı, gezegenin kimyasal olarak Dünya’dan da güçlü bir şekilde farklı olduğunu ortaya koyan ölçümler yakaladı. Merkür nispeten daha az oksijene sahiptir, bu da erken güneş sisteminde farklı yapı taşlarından oluştuğunu gösterir. Bununla birlikte, mevcut verilerden Merkür’ün oksidasyon durumunu tam olarak belirlemenin zor olduğu kanıtlanmıştır.
Arizona Eyalet Üniversitesi Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu’ndan bilim adamı Larry Nittler liderliğindeki yeni bir çalışmada, MESSENGER görevi sırasında elde edilen veriler, Merkür’ün yüzeyindeki küçük krom elementinin bolluğunu ölçmek ve haritalamak için kullanıldı.
MESSENGER Merkür resminin üzerine yerleştirilmiş renk kodlu krom bolluğu haritası. Kredi: Görüntü izniyle Larry Nittler/ASU
Krom, genellikle metal işlerde aşırı derecede parlak ve korozyona dayanıklı olarak bilinir ve yakutlara ve zümrütlere renk verir. Ancak çok çeşitli kimyasal hallerde de var olabilir, bu nedenle bolluğu, kayalara dahil edildiği kimyasal koşullar hakkında bilgi sağlayabilir.
Nittler ve işbirlikçileri, krom miktarının Merkür genelinde yaklaşık dört kat değiştiğini buldular. Gezegen değişen koşullar altında bir kabuğa, mantoya ve çekirdeğe ayrılırken Merkür’ün yüzeyinde ne kadar krom bulunmasının bekleneceğine dair teorik modelleri hesapladılar. Bu modelleri ölçülen krom bolluğu ile karşılaştıran araştırmacılar, Merkür’ün büyük metalik çekirdeğinde krom olması gerektiğini ve gezegenin genel oksidasyon durumuna yeni sınırlar koyabildiklerini buldular.
Çalışma Temmuz sayısında yer almaktadır. Jeofizik Araştırma Gezegenleri Dergisi.
Nittler, “Bu, kromun herhangi bir gezegen yüzeyinde doğrudan tespit edilip haritalandığı ilk seferdir” dedi. “Mevcut oksijen miktarına bağlı olarak, oksit, sülfit veya metal minerallerinde olmayı sever ve verileri son teknoloji modelleme ile birleştirerek, kökeni ve jeolojik tarihi hakkında benzersiz bilgiler edinebiliriz. ”
Makalede açıklanan modellemeyi gerçekleştiren Western Washington Üniversitesi’nden ortak yazar Asmaa Boujibar şunları ekledi: “Laboratuvar deneylerine dayanan modelimiz, Merkür’deki kromun çoğunluğunun çekirdeğinde yoğunlaştığını doğruluyor. Merkür’ün benzersiz bileşimi ve oluşum koşulları nedeniyle, yüzey bileşimini karasal kayalardan elde edilen verilerle doğrudan karşılaştıramayız. Bu nedenle, Dünya’dan veya Dünya’dan farklı olarak, gezegenin oluştuğu oksijen eksikliği olan spesifik ortamı simüle eden deneyler yapmak önemlidir. Mars”
Çalışmada, Nittler, Boujibar ve ortak yazarları, laboratuvar deneylerinden elde edilen verileri derlediler ve sistemdeki değişen oksijen bollukları altında kromun davranışını analiz ettiler. Daha sonra, kromun Merkür’ün farklı katmanları arasındaki dağılımını araştırmak için bir model geliştirdiler.
Bulgular, demire benzer şekilde, kromun önemli bir kısmının gerçekten de çekirdek içinde tutulduğunu gösteriyor. Araştırmacılar ayrıca, gezegenin oksijen eksikliği giderek arttıkça, iç kısmında daha fazla miktarda krom gizlendiğini gözlemlediler. Bu bilgi, Merkür’de rol oynayan temel bileşim ve jeolojik süreçler hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde geliştirir.
Referans: “Merkür Üzerinde Krom: MESSENGER X-Ray Spektrometresinden Yeni Sonuçlar ve En İçteki Gezegenin Jeokimyasal Evrimi İçin Etkiler” yazan Larry R. Nittler, Asmaa Boujibar, Ellen Crapster-Pregont, Elizabeth A. Frank, Timothy J. McCoy, Francis M. McCubbin, Richard D. Starr, Audrey Vorburger ve Shoshana Z. Weider, 20 Haziran 2023, Jeofizik Araştırma Gezegenleri Dergisi.
DOI: 10.1029/2022JE007691