Аналіз даних магнітометра, встановленого на борту міжпланетної станції NASA “Месенджер”, дозволив виявити в екзосфері Меркурія сліди літію – елемента, який давно вислизає від спостережень. Його походження вчені пов’язали з ударами метеоритів по поверхні планети.
Меркурій – один із найменш вивчених світів Сонячної системи. Його досліджували всього два космічні апарати: першим був «Марінер-10», який у 1974-1975 роках тричі пролетів повз планету і зняв менше половини її поверхні. Другим став виведений на орбіту у березні 2011 року «Месенджер», який там пропрацював до квітня 2015 року. Свою місію станція завершила падінням на поверхню, зібравши дані про хімічний склад, структуру та еволюцію Меркурія.
Тоді в екзосфері планети – зовнішньої частини верхньої атмосфери – зафіксували сліди водню, натрію, калію, магнію та заліза. Хоча наявність літію передбачалося, виявити його за допомогою оптичних даних та спектрометрії так і не вдалося. Тепер, проаналізувавши дані магнітометра MAG, призначеного для вивчення магнітних аномалій на поверхні Меркурія, а також динаміки і структури його магнітного поля, міжнародна дослідна група під керівництвом Даніеля Шміда (Daniel Schmid) з Австрійської академії наук, зафіксувала в екзосфері планети сліди літія, кількостях.
Усього магнітометр зафіксував 12 окремих подій, характерних для так званих циклотронних хвиль (ion cyclotron waves, ICWs) – вірної ознаки наявності в навколопланетному просторі «свіжих» іонів літію, що утворилися з нейтральних атомів, випарованих з поверхні Меркурія внаслідок метеоритних ударів. За розрахунками, кожен із зафіксованих викидів виникав у результаті зіткнення з тілом діаметром 13-21 сантиметр, а загалом до екзосфери потрапляло 25-77 грамів літію, цієї кількості виявилося достатньо для формування зареєстрованих магнітометром циклотронних хвиль.
Автори нової наукової роботи, опублікованої в журналі Nature Communications, дійшли висновку, що літій міг вступати в екзосферу як із самої метеоритної речовини, так і з верхнього шару реголіту Меркурія, де він міг накопичитися за мільярди років подібних ударів. Оскільки літій, на відміну від натрію або калію, є в екзосфері епізодично, ймовірність його походження від ударних подій вище, ніж від теплового або фотонного впливу. Таким чином, вчені продемонстрували, що метеоритні бомбардування можуть відігравати важливу роль у формуванні летючих компонентів на тілах, подібних до Меркурія. Дослідники сподіваються, що майбутня місія BepiColombo, оснащена більш чутливими інструментами, підтвердить їх висновки, а також допоможе виявити більше прихованих елементів в екзосфері першої планети від Сонця.