Меркурий — небольшая каменистая планета, изученная пока недостаточно хорошо. Данные двух космических миссий показали, что его кора бедна железом, но богата серой. Кроме того, планета находится в восстановленном химическом состоянии (вещества получили электроны) — это самая восстановленная планета в Солнечной системе.
Индарх, метеорит, упавший в Азербайджане в 1891 году, по химическому составу очень похож на Меркурий. Исследователи поняли, что могут использовать Индарх для изучения того, как уникальный химический состав Меркурия повлиял на формирование планеты, и поделились результатами своих исследований в публикации. Ученые использовали модельный состав расплава Индарха: они смешивал его компоненты в стеклянном флаконе и обжигали в установке высокого давления и температуры — с настройками, имитирующими условия на Меркурии.
Эксперименты показали, что сера снижает температуру кристаллизации восстановленных расплавленных пород. Из‑за низкого содержания железа сера на Меркурии связывается не с ним, а с породообразующими элементами — магнием и кальцием. На Земле эти элементы обычно соединяются с кислородом, формируя стабильную силикатную сетку (из кремния, кислорода и породообразующих элементов). Когда кислород замещается серой, структура ослабевает и кристаллизуется при более низкой температуре.
Таким образом, вероятно, Меркурий образовался с серой в структурной роли, которую на Земле играет кислород. Это изменило процесс затвердевания мантии и объясняет, почему богатые серой магмы на Меркурии остаются расплавленными при более низких температурах, чем на Земле.
Исследование позволяет изучать планеты, исходя из их уникального химического состава и магматических процессов, а не через призму земных условий: если на Земле магматическую эволюцию определяют вода и углерод, то на Меркурии эту роль играет сера.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, из чего на самом деле образовалась Земля.
