Salzgletscher, Uratmosphäre und die neuen Grenzen der Astrobiologie

Wissenschaftler des Planetary Science Institute haben Hinweise auf potenzielle Salzgletscher auf dem Merkur entdeckt und damit neue Grenzen in der Astrobiologie eröffnet, indem sie eine volatile Umgebung aufgedeckt haben, die möglicherweise die Bewohnbarkeitsbedingungen an extremen Orten der Erde widerspiegelt.

„Unsere Entdeckung ergänzt andere neuere Forschungsergebnisse, die zeigen, dass Pluto über Stickstoffgletscher verfügt, was darauf hindeutet, dass sich das Vereisungsphänomen von den heißesten bis zu den kältesten Grenzen unseres Sonnensystems erstreckt. Diese Standorte sind von entscheidender Bedeutung, weil sie flüchtige Vorkommen in der gesamten Weite des Sonnensystems identifizieren.“ Planetenlandschaften“, sagte Alexis Rodriguez, Hauptautor des Papiers.Merkurs verborgene Vergangenheit: Aufdeckung einer von flüchtigen Stoffen dominierten Schicht durch gletscherähnliche Strukturen und chaotische Gelände„, das in der erscheint Planetary Science Journal.

Die PSI-Wissenschaftler Deborah Domingue, Bryan Travis, Jeffrey S. Kargel, Oleg Abramov, John Weirich, Nicholas Castle und Frank Chuang sind Co-Autoren des Papiers.

„Diese Mercur-Gletscher, die sich von denen der Erde unterscheiden, stammen aus tief vergrabenen flüchtigen Schichten (Volatile Rich Layers, VRL), die durch Asteroideneinschläge freigelegt wurden. Unsere Modelle bestätigen nachdrücklich, dass der Salzfluss diese Gletscher wahrscheinlich erzeugt hat und dass sie nach ihrer Einlagerung über eine Milliarde Jahre lang flüchtige Stoffe zurückgehalten haben.“ sagte Co-Autor Travis.

„Bestimmte Salzverbindungen auf der Erde schaffen selbst in einigen der rauesten Umgebungen, in denen sie vorkommen, bewohnbare Nischen, wie beispielsweise in der trockenen Atacama-Wüste in Chile. Diese Denkweise führt uns dazu, über die Möglichkeit von unterirdischen Gebieten auf dem Merkur nachzudenken, die möglicherweise gastfreundlicher sind als.“ seine raue Oberfläche.

„Diese Gebiete könnten möglicherweise als tiefenabhängige ‚Goldlöckchen-Zonen‘ fungieren, analog zur Region um einen Stern, wo die Existenz von flüssigem Wasser auf einem Planeten das Leben, wie wir es kennen, ermöglichen könnte, aber in diesem Fall liegt der Fokus auf der rechten Seite.“ Tiefe unter der Planetenoberfläche und nicht die richtige Entfernung von einem Stern“, sagte Rodriguez.

„Diese bahnbrechende Entdeckung der Merkurgletscher erweitert unser Verständnis der Umweltparameter, die Leben ermöglichen könnten, und fügt unserer Erforschung der Astrobiologie eine wichtige Dimension hinzu, die auch für die potenzielle Bewohnbarkeit merkurähnlicher Exoplaneten relevant ist.“

Die Entdeckung stellt die seit langem vertretene Ansicht in Frage, dass Merkur weitgehend frei von flüchtigen Stoffen sei, und stärkt das Verständnis von VRLs, die möglicherweise tief unter der Planetenoberfläche verborgen sind.

„Die Gletscher auf Merkur zeichnen sich durch eine komplexe Konfiguration von Mulden aus, die ausgedehnte (und sehr junge) Sublimationsgruben bilden. Diese Mulden weisen Tiefen auf, die einen erheblichen Teil der gesamten Gletscherdicke ausmachen, was darauf hindeutet, dass sie in großen Mengen eine an flüchtigen Bestandteilen reiche Zusammensetzung enthalten.“ .“

„Diese Mulden fehlen auffällig in den umliegenden Kraterböden und -wänden. Diese Beobachtung liefert eine kohärente Lösung für ein bisher ungeklärtes Phänomen: die Korrelation zwischen Mulden und Kraterinnenräumen. Die vorgeschlagene Lösung geht davon aus, dass Cluster von Mulden in Einschlagskratern aus VRL-Zonen stammen könnten „Belichtungen, die durch Einschläge verursacht werden, und klären damit einen Zusammenhang auf, der Planetenforschern lange Zeit ein Rätsel bereitet hat“, sagte Co-Autor Domingue.

„Ein zentrales Rätsel rund um Merkur dreht sich um die Entstehung seiner Gletscher und chaotischen Terrains. Welcher Mechanismus war für die Bildung von VRLs verantwortlich? In unserer Forschung stellen wir ein Modell vor, das aktuelle Beobachtungsdaten integriert, um diese Frage zu beantworten. Insbesondere untersuchen wir die Borealis Chaos, gelegen in der Nordpolarregion von Merkur.

„Dieses Gebiet zeichnet sich durch komplizierte Zerfallsmuster aus, die signifikant genug sind, um ganze Kraterpopulationen auszulöschen, von denen einige etwa 4 Milliarden Jahre alt sind. Unter dieser kollabierten Schicht liegt eine noch ältere, mit Kratern übersäte Paläooberfläche, die zuvor durch Schwerkraftstudien identifiziert wurde.“ „Das Nebeneinander der fragmentierten oberen Kruste, die jetzt ein chaotisches Gelände bildet, über dieser durch die Schwerkraft sichtbaren antiken Oberfläche legt nahe, dass die VRLs auf einer bereits verfestigten Landschaft platziert wurden“, sagte Rodriguez.

„Diese Ergebnisse stellen die vorherrschenden Theorien zur VRL-Bildung in Frage, die sich traditionell auf Manteldifferenzierungsprozesse konzentrierten, bei denen sich Mineralien im Inneren des Planeten in verschiedene Schichten aufteilen. Stattdessen deuten die Beweise auf eine großräumige Struktur hin, die möglicherweise auf den Zusammenbruch eines flüchtigen, heißen Urzeitalters zurückzuführen ist.“ Atmosphäre zu Beginn der Geschichte des Merkur. Dieser atmosphärische Kollaps könnte hauptsächlich während der längeren Nachtperioden stattgefunden haben, als die Oberfläche des Planeten nicht der intensiven Hitze der Sonne ausgesetzt war.“

„Ablagerungen unter Wasser könnten erheblich zur Bildung einer salzdominierten Mercurian-VRL beigetragen haben, was eine deutliche Abweichung von früheren Theorien über die frühe geologische Geschichte des Planeten darstellt. In diesem Szenario könnte das durch vulkanische Ausgasung freigesetzte Wasser vorübergehend Pools oder flache Meere gebildet haben flüssiges oder überkritisches Wasser (wie ein dichter, stark salziger Dampf), wodurch sich Salzablagerungen absetzen können.“

„Der anschließende schnelle Verlust von Wasser in den Weltraum und das Einschließen von Wasser in hydratisierten Mineralien in der Kruste hätten eine von Salz- und Tonmineralien dominierte Schicht hinterlassen, die sich nach und nach zu dicken Ablagerungen aufbaute“, sagte Co-Autor Kargel.