Merkur je pokriven korom siromašnom željezom i bogatom sumporom, a sve stijene na njegovoj površini nalaze se u kemijskom stanju u kojem tvari primaju elektrone, što ga čini kemijski najspecifičnijim planetom u Sunčevom sustavu. Upravo ta kombinacija, prema novoj studiji objavljenoj u časopisu Geochimica et Cosmochimica Acta, znači da se magme na Merkuru ponašaju temeljito drukčije od zemaljskih.
Do tog zaključka istraživači nisu došli uzorcima s planeta, kojih nema, nego posredno, kroz meteorit koji kemijski nalikuje Merkuru.
Meteorit iz Azerbajdžana kao zamjena za merkurske stijene
Indarch je meteorit koji je pao u Azerbajdžanu 1891. godine. Istraživači sa Sveučilišta Rice prepoznali su da mu je kemijski sastav blizak onome što orbitalne misije bilježe na površini Merkura, pa su ga iskoristili kao polazni materijal za laboratorijske eksperimente.
Yishen Zhang, postdoktorand u istraživačkom timu Rajdeep Dasgupte, pomiješao je kemijske sastojke prema sastavu meteora Indarch, postavio uvjete tlaka i temperature koji odgovaraju unutrašnjosti Merkura te ih zagrijao u visokotlačnoj, visokotemperaturnoj komori. Rezultat je bio laboratorijski ekvivalent magme kakva postoji na Merkuru.
“Ovaj proces zagrijavanja stijene može nam pokazati što se kemijski događalo unutar Merkura”, rekao je Zhang. “Rekreiramo uvjete na Merkuru kako bismo razumjeli kako se magme tamo formiraju i razvijaju, čak i bez izravnih uzoraka s planeta.”
Sumpor traži nove veze kad nema željeza
Ono što je Zhang pronašao mijenja temeljnu sliku o tome kako se Merkur oblikovao iznutra. Sumpor snižava temperaturu pri kojoj se rastopljena stijena počinje kristalizirati, što znači da magme na Merkuru mogu ostati rastaljene pri nižim temperaturama nego slične magme na Zemlji.
Razlog leži u tome kako se sumpor ponaša u takvoj kemijskoj sredini. Sumpor se lako veže uz druge elemente, najčešće uz željezo. Na Zemlji i Marsu, planetima bogatima željezom, većina sumpora upravo je tako vezana. Merkur ima malo željeza, pa se sumpor počeo vezati uz elemente koji inače grade stijene, konkretno uz magnezij i kalcij.
Na Zemlji se ti elementi vežu uz kisik i tvore stabilnu strukturu poznatu kao silikatna mreža. Kada sumpor preuzme ulogu kisika u toj mreži, struktura postaje slabija i kristalizira pri nižim temperaturama.
“Ovi eksperimenti pokazuju da je Merkur vjerojatno nastao sa sumporom na strukturnom položaju koji na Zemlji pripada kisiku”, rekao je Zhang. “To temeljno mijenja način na koji se plašt Merkura skrutnuo.”
Dasgupta zaključuje jednostavnom analogijom, “što voda ili ugljik rade na magmatsku evoluciju Zemlje, sumpor radi na Merkuru. Isti princip, posve drugačija kemija.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
