Sinds het MESSENGER-ruimtevaartuig in 2011 in een baan rond Mercurius kwam en zelfs sinds de vlucht van Mariner 10 in 1974, hebben bijzondere 'donkere vlekken' op het oppervlak van de planeet wetenschappers geïntrigeerd over hun samenstelling en oorsprong. Dankzij spectrale gegevens met hoge resolutie die MESSENGER tijdens de laatste paar maanden van zijn missie heeft verkregen, hebben onderzoekers bevestigd dat de donkere vlekken van Mercurius een vorm van koolstof bevatten die grafiet wordt genoemd en die is opgegraven uit de oorspronkelijke, oude korst van de planeet.
De donkere vlekken op Mercurius, die vaak voorkomen in en rond inslagkraters en vulkanische ventilatieopeningen, worden ook wel 'laagreflectiemateriaal' of LRM genoemd, vermoedelijk oorspronkelijk koolstof bevatten die door kometen aan de planeet werd geleverd.
Gegevens van MESSENGER's Gamma-Ray en Neutron Spectrometer (GRNS) en röntgeninstrumenten bevestigden dat de LRM grote hoeveelheden grafietkoolstof bevat, maar waarschijnlijk afkomstig is van binnen Mercurius zelf. Er werd gedacht dat Mercurius ooit bedekt was door een korst bestaande uit grafiet, terwijl een groot deel van de planeet nog steeds gesmolten was.
"Experimenten en modellering tonen aan dat naarmate dit magma oceaan afkoelde en mineralen begonnen te kristalliseren, mineralen die stolden allemaal zouden zinken, met uitzondering van grafiet, dat drijvend zou zijn geweest en zich zou hebben opgehoopt als de oorspronkelijke korst van Mercurius," zei Rachel Klima, co-auteur van een recent onderzoek naar LRM en een planetaire geoloog aan het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 'We denken dat LRM mogelijk restanten van deze oerkorst bevat. Als dat zo is, zien we mogelijk de overblijfselen van Mercury's oorspronkelijke, 4,6 miljard jaar oude oppervlak. "
Hoewel vergelijkbaar in zichtbare kleuring en bedekt met kraters, scheuren en bergen, eindigen alle overeenkomsten tussen Mercurius en andere kleinere werelden in ons zonnestelsel - inclusief onze maan - daar. Mercurius heeft een geheel eigen vormingsgeschiedenis en is qua samenstelling uniek onder de planeten.
Deze gegevens die zo'n relatief hoge concentratie grafiet in Mercurius 'korst onthullen, dragen alleen maar bij aan die verschillen en vertellen ons ook over de verschillende elementen die rond de zon aanwezig waren toen de planeten zich vormden.
"De bevinding van overvloedige koolstof aan het oppervlak suggereert dat we mogelijk restanten zien van Mercurius 'originele oude korst vermengd met vulkanische rotsen en inslaguitstoten die het oppervlak vormen dat we vandaag de dag zien", zegt Larry Nittler, co-auteur van onderzoekspapier en adjunct-directeur. Onderzoeker van de MESSENGER-missie. "Dit resultaat is een bewijs van het fenomenale succes van de MESSENGER-missie en draagt bij aan een lange lijst van manieren waarop de binnenste planeet verschilt van zijn planetaire buren en geeft aanvullende aanwijzingen voor de oorsprong en vroege evolutie van het innerlijke zonnestelsel."
Op aarde wordt grafiet in de industrie gebruikt om bakstenen te maken die vuurvaste ovens bekleden en het koolstofgehalte van staal verhogen. Het wordt ook veel gebruikt in brandvertragers, batterijen en smeermiddelen en wordt in verschillende hoeveelheden met klei gemengd om het "lood" in potloden te creëren (die trouwens geen echt lood bevatten.)
Deze bevindingen zijn gepubliceerd in de Advanced Online Publication van 7 maart 2016 vanNature Geoscience.
MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) was een door NASA gesponsord wetenschappelijk onderzoek naar de planeet Mercurius en de eerste ruimtemissie die was ontworpen om de planeet die het dichtst bij de zon draait te omcirkelen. Het MESSENGER-ruimtevaartuig werd op 3 augustus 2004 gelanceerd en kwam op 17 maart 2011 (18 maart 2011 UTC) in een baan om Mercurius. Op 30 april 2015, na vier jaar in een baan om de aarde, kwam de missie en het operationele leven van MESSENGER tot een einde toen het het oppervlak van Mercurius in zijn noordelijke poolgebied trof.
Bron: Carnegie Science en JHUAPL
Afbeeldingscredits: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
