Pittura di cometa

La superficie di Mercurio, scura e poco riflettente, è stata a lungo un mistero per gli scienziati ma, secondo uno studio pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, sarebbe il risultato di un'incipriata costante di carbonio, proveniente da micro impatti meteorici.

Darkening of Mercury's surface by cometary carbon [abstract]

Mercury's surface is darker than that of the Moon. Iron-bearing minerals and submicroscopic metallic iron produced by space weathering are the primary known darkening materials on airless bodies. Yet Mercury's iron abundance at the surface is lower than the Moon's; another material is therefore likely to be responsible for Mercury's dark surface. Enhanced darkening by submicroscopic metallic iron particles under intense space weathering at Mercury's surface is insufficient to reconcile the planet's low reflectance with its low iron abundance. Here we show that the delivery of cometary carbon by micrometeorites provides a mechanism to darken Mercury's surface without violating observational constraints on iron content. We calculate the micrometeorite flux at Mercury and numerically simulate the fraction of carbonaceous material retained by the planet following micrometeorite impacts. We estimate that 50 times as many carbon-rich micrometeorites per unit surface area are delivered to Mercury, compared with the Moon, resulting in approximately 3-6 wt% carbon at Mercury's surface (in graphite, amorphous, or nanodiamond form). Spectroscopic analysis of products of hypervelocity impact experiments demonstrates that the incorporation of carbon effectively darkens and weakens spectral features, consistent with remote observations of Mercury. Carbon delivery by micrometeorites provides an explanation for Mercury's globally low reflectance and may contribute to the darkening of planetary surfaces elsewhere.

Mercurio e la Luna sono corpi senza atmosfera e ciò li rende particolarmente soggetti ai micrometeoriti e al bombardamento del vento solare, processi che dovrebbero creare un sottile strato di nanoparticelle scure di ferro sulla superficie.
Tuttavia, Mercurio, nonostante i dati spettrali indichino uno scarso contenuto di ferro, è meno riflettente della Luna.

"E' stato a lungo ipotizzato che ci sia un misterioso agente oscurante che sta contribuendo alla bassa riflettenza di Mercurio", ha spiegato Megan Bruck Syal, ricercatrice al Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), in California, che ha condotto la ricerca. "Una cosa che non era stata considerata è che su Mercurio viene scaricato un sacco di materiale proveniente dalle comete", ha aggiunto.

Quando le comete si avvicinano a Mercurio e quindi al Sole, spesso è il momento in cui iniziano a dissolversi e così, la polvere cometaria investirebbe il pianeta.

Utilizzando un modello per la frequenza degli impatti e una stima del flusso di micrometeoriti, Bruck Syal è stata in grado di stimare quanto materiale è arrivato su Mercurio, quanto carbonio (sotto forma di grafite, o amorfo, o nanodiamanti) ha aderito alla sua superficie e quanto è stato gettato di nuovo nello spazio.
I suoi calcoli hanno suggerito che, dopo miliardi di anni di bombardamenti, la superficie di Mercurio dovrebbe essere ovunque dal 3 al 6 per cento di carbonio.

Successivamente, Bruck Syal ha determinato quanto oscuramento poteva essere prodotto da tutto quel carbonio arrivato sul pianeta.
I test si sono avvalsi dell' Ames Vertical Gun Range (AVGR) della NASA, una sorta di simulatore balistico per le collisioni celesti.

Gli esperimenti hanno dimostrato che le minuscole particelle di carbonio vengono profondamente incorporate nel materiale fuso dall'impatto e il processo è stato in grado di ridurre la quantità di luce riflessa del materiale del bersaglio a meno del 5 percento, che è circa lo stesso valore delle parti più scure di Mercurio.

Inoltre, durante le prove di laboratorio, l'analisi spettroscopica dei campioni non ha prodotto firme distintive, proprio come accade per Mercurio:
"ciò dimostra che il carbonio agisce come un agente di oscuramento stealth", ha detto Schultz. "Dal punto di vista spettrale, è come una vernice invisibile".

"Pensiamo che questo sia uno scenario da prendere in considerazione. Mercurio potrebbe essere un pianeta dipinto".

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