https://frosthead.com

To jest gaz, stary!

Są chwile, kiedy pozornie niezwiązane odkrycia dotyczące innych planet pojawiają się, aby oświecić nas o historii i procesach Księżyca. Niedawny artykuł, wykorzystujący dane z orbitującego wokół Misji Merkurego mapującego misję Merkurego, opisuje szereg nowo odkrytych dołów bez krawędzi i zagłębień. Te doły (zwane przez zespół misji pustkami) są trudne do wytłumaczenia za pomocą procesów uderzenia i przypuszcza się, że są produktami odgazowywania z wnętrza planety. Często są one związane z anomaliami kolorystycznymi (co implikuje różnice w składzie od otaczającego terenu) i często występują na podłogach kraterów uderzających i basenów.

Kratery uderzeniowe występują w wielu różnych rozmiarach, ale w wybranych zakresach rozmiarów wszystkie wydają się mniej więcej podobne. Małe kratery są prawie idealnie okrągłe i w kształcie misy, z gładkimi obręczami uniesionymi nad otaczającym terenem. Kratery o nieregularnych kształtach i bez podniesionych obręczy sugerują, że mogą działać inne procesy niż uderzenie. Sugerowano, że w przypadku Merkurego te „wgłębienia” powstały w wyniku gwałtownego uwolnienia lotnych substancji. Takie uwolnienie gazu pod ciśnieniem towarzyszy erupcjom wulkanicznym zwanym piroklastycznym, co oznacza „zepsute ogniem” (fragmenty drobnej skały skalnej (magmy) wyrzucone w przestrzeń i schłodzone podczas lotu).

Od wielu lat wiemy o erupcjach piroklastycznych na Księżycu, czego dowodem jest zielona szklanka miejsca Apollo 15 i pomarańczowo-czarne szkło z Apollo 17. Dokładne przeszukanie zdjęć zrobionych z orbity księżycowej ujawniło bezramkowe doły, które służyły jako otwory dla erupcji piroklastycznych, które spowodowały te okulary Apollo. Różnią się one od kraterów uderzeniowych i często znajdują się na dnie kraterów i basenów wzdłuż szczelin, kanał, przez który magma wulkaniczna przemieszcza się na powierzchnię Księżyca.

Czasami kratery lub „wgłębienia” znajdujące się na powierzchni Księżyca przybierają nietypową formę. Pokazana powyżej funkcja w kształcie nerki nosi nazwę Ina; po odkryciu na jednym z obrazów orbitalnych Apollo, został nieformalnie nazwany „kalderą D” po swoim kształcie i interpretacji, że reprezentuje on funkcję zawalenia się wulkanu. Ina ma około 3 km średnicy i składa się z szeregu małych platform, kopców i dziur w większym nieregularnym zagłębieniu. Inne podobne doły i wgłębienia występują gdzie indziej na Księżycu (np. Na dnie Rima Hyginis). I choć nie były to główne cechy, znaleziono je wystarczająco często, aby niepokoić wielu naukowców z Księżyca, którzy nie mieli dobrego wytłumaczenia ich pochodzenia.

Około pięć lat temu otrzymaliśmy wskazówkę co do możliwych źródeł tych funkcji. Pete Schultz i współpracownicy z Brown University opublikowali artykuł pokazujący, że Ina wykazuje niezwykłe właściwości odbicia spektralnego. Powolne bombardowanie Księżyca mikrometeorytem dodaje kraterów do powierzchni, a także tworzy małe, bogate w żelazo cząsteczki szkła, które ciemnieją i czerwienią powierzchnię. Gdy cząsteczki szkła gromadzą się w glebie, mówi się, że gleba „dojrzewa”. Świeże powierzchnie mają bardziej „niebieski” kolor (właściwie mniej czerwony) i stają się bardziej czerwone z czasem, gdy gleba dojrzewa. Większość cech księżycowych pokazuje wiek lub „dojrzewa” w skali czasu milionów lat. Ina pokazuje na nim bardzo mało kraterów uderzeniowych, co oznacza, że ​​geologicznie jest bardzo młoda. Ponadto gleby związane z Ina są znacznie bardziej niebieskie niż otaczające je obszary. Obie te obserwacje sugerują, że Ina jest młoda z niedojrzałymi powierzchniami.

Jak tworzone są te funkcje? Znaczący wulkanizm na Księżycu zatrzymał się co najmniej kilka miliardów lat temu. Zespół Browna uważał, że połączenie młodego wieku, niskiej dojrzałości i niezwykłej morfologii sugeruje stosunkowo rzadki proces formowania jam. Zaproponowali, że wybuchowe uwolnienie lotnych substancji z wnętrza Księżyca zakłóciłoby powierzchnię, stworzyło chaotyczną mieszankę skały i gleby, odsłoniło świeże powierzchnie (tworząc niedojrzałą sygnaturę spektralną) i utworzyło depresję zapadnięcia spowodowaną natychmiastowym usunięciem masa od dołu.

Teraz widzimy, że nowe wgłębienia Mercuryjskie mają morfologie wykazujące anomalie spektralne podobne do jam zapadania się Księżyca, takich jak Ina. Nowe dane sugerują, że rtęć zawiera znaczne substancje lotne. Substancje lotne muszą znajdować się na pewnej głębokości, akumulować się pod wysokim ciśnieniem, aż dojdzie do awarii skorupy i ogromne uwolnienie gazu spowoduje „erupcję”. To wybuchowe wydarzenie pozostawia chaotyczną, zakłóconą powierzchnię („niedojrzałą”, ze świeżą skałą i głębokim regolitem „Nowo” wystawiony na działanie przestrzeni kosmicznej).

W przypadku Iny na Księżycu o jego ekstremalnej młodości świadczy zarówno brak leżących kraterów uderzeniowych o niemal dowolnej wielkości, jak również ostre zachowanie topografii morfologii wnętrza klifu i dołu. Ta ekstremalna młodość może być rzędu tysięcy do setek tysięcy lat, a nie milionów i miliardów lat, które są typowe dla większości form księżycowych. Taka młodość i powszechne rozmieszczenie zapadniętych jam Ina na powierzchni Księżyca implikuje, że teraz na Księżycu występują zdarzenia odgazowywania; jest bardzo mało prawdopodobne, że mieliśmy po prostu szczęście znaleźć pojedyncze lub wyjątkowe wydarzenie.

Jakie mogą być te lotne substancje? Zanim poleciały ostatnie misje księżycowe, często ogłaszano, że woda nie jest możliwa. Jednak niedawno odkryliśmy z badań próbek księżycowych, że woda była obecna w głębokim wnętrzu Księżyca w epoce wulkanizmu klaczy trzy miliardy lat temu; woda może nadal być obecna w powierzchni. Istnieje wiele innych lotnych substancji, które mogą być również odpowiedzialne, w tym tlenek węgla, siarkowodór, siarka gazowa, a także inne bardziej egzotyczne gazy. Ponieważ kompozycje dotyczące Merkurego są słabo znane, możliwości dla egzotycznych materiałów są bogate "> Sto lat później. Russell wyobraża sobie świat oczyszczaczy powietrza, automatycznych zmywarek do naczyń, zero przestępczości i wegetarian.

Wyobrażając sobie kuchnie przyszłości, Russell zauważa również, że budynki miejskie będą tak wysokie, że nie będzie wystarczającej ilości światła słonecznego dla ludzi i roślinności poniżej. Rozwiązanie? Sztuczne światło elektryczne, które może podtrzymywać życie.

Być może gotowania w domu wcale nie będzie się odbywać na dużą skalę. W każdym razie będzie to o wiele mniej obrzydliwy proces niż obecnie. W żadnym wypadku stuletnia służąca domowa nie zostanie zatem wezwana do stawienia się przy ryczącym ogniu, który sama rozpali, i do oczyszczenia jej po zakończeniu, aby ugotować rodzinny obiad. Każda miara ciepła zostanie zapewniona w elektrycznie wyposażonych naczyniach z płaszczami wodnymi lub bez lub z płaszczami parowymi, lub bez nich, a bez wątpienia wszelkie gotowanie będzie odbywać się w hermetycznie zamkniętych naczyniach.

Żywność dla zwierząt zostanie całkowicie porzucona przed końcem stulecia, resztki kuchni będą znacznie łatwiejsze do opanowania niż obecnie, a zlew kuchenny przestanie być miejscem niedostępnym z nienawiści. Naczynia i przybory zostaną upuszczone do automatycznego pojemnika do czyszczenia, zmieszane z czystą wodą dostarczoną siłą i naładowane powstającym tlenem, wysuszone ciepłem elektrycznym i wypolerowane przez opublikowanie w Proceedings of AIAA Space 2011 Conference. Kopia jest dostępna do pobrania TUTAJ.

To jest gaz, stary!