Kutatók gyanítják, hogy a Szaharában 2023-ban talált két meteorit eredetileg a Merkúrról származhat, ami őket a Naprendszer legbelső bolygójának első azonosított darabjává tenné. A Merkúr, a Naprendszer legkevésbé kutatott és legrejtélyesebb sziklás bolygója olyan közel van a Naphoz, hogy még a szondák számára is nehéz a kutatása. Eddig csak két pilóta nélküli űrhajó járt ott: a Mariner 10, amelyet 1973-ban indítottak, és a MESSENGER, amelyet 2004-ben indítottak. Egy harmadik, a BepiColombo, úton van, és várhatóan 2026 végén kerül a bolygó körüli pályára.
A tudósok keveset tudnak a Merkúr geológiájáról és összetételéről, és még soha nem tudtak tanulmányozni egy olyan darabot a bolygóból, amely meteorként a Földre zuhant volna. Ezzel szemben több mint 1100 ismert minta található a Holdról és a Marsról a Meteorológiai Társaság adatbázisában, amely az összes ismert meteort katalogizálja.
Ezek az 1100 meteorit a Hold és a Mars felszínéről származó darabok, amelyek aszteroidák becsapódása során repültek ki, majd űrutazás után érkeztek a Földre.
Nem valószínű, hogy minden bolygó becsapódáskor darabokat lök ki magából a Föld felé. Bár a Vénusz közelebb van hozzánk, mint a Mars, nagyobb gravitációs vonzása és sűrű légköre megakadályozhatja az ütközésből származó törmelék kilökődését. Egyes csillagászok azonban úgy vélik, hogy a Merkúr képes lehet meteorokat generálni.
„A holdi és marsi meteoritok számát alapul véve, a dinamikai modellek szerint körülbelül 10 Merkúr-meteoritnak kellene lennie” – állította Ben Rider-Stokes, a brit Open University akondritikus meteoritok kutatója és a Szaharában talált meteoritokról szóló, júniusban az Icarus folyóiratban megjelent tanulmány fő szerzője.
„Azonban a Merkúr sokkal közelebb van a Naphoz, így a Merkúrról kilökött tárgyaknak a Nap gravitációját is el kell kerülniük, hogy eljussanak hozzánk. Dinamikailag lehetséges, csak sokkal nehezebb. Eddig még senki sem azonosított biztosan egy Merkúr-meteoritot” – mondta, hozzátéve, hogy eddig egyetlen küldetés sem tudott fizikai mintákat hozni a bolygóról.
Ha megerősítést nyer, hogy a 2023-ban talált két meteorit – az úgynevezett Northwest Africa 15915 (NWA 15915) és Ksar Ghilane 022 (KG 022) – a Merkúrról származik, az Rider-Stokes szerint nagy előrelépést jelentene a bolygó tudományos megértésében. Ugyanakkor ő és társszerzői elsőként figyelmeztettek néhány ellentmondásra a sziklák és a tudósok Mercury-ról alkotott ismeretei között.
A Northwest Africa 15915 egy darabja, egy 2023-ban talált meteorit, amely a tanulmány szerzői szerint Mercury-ról származhat.
A legfontosabb az, hogy a töredékek úgy tűnik, hogy körülbelül 500 millió évvel a Merkúr felszíne előtt keletkeztek. Rider-Stokes szerint azonban ez a megállapítás pontatlan becsléseken alapulhat, ami megnehezíti a végleges értékelést. „Amíg nem szerzünk anyagot a Merkúrról, és nem látogatjuk meg a felszínét” – mondta –, „nagyon nehéz lesz bizonyítani vagy cáfolni ezeknek a mintáknak a Merkúrról való származását”.
Vannak azonban néhány összetételbeli nyomok, amelyek arra utalnak, hogy a meteoritok kapcsolatban állhatnak a Naphoz legközelebb eső bolygóval.
Jelek a Merkúrról való származásra
Nem ez az első alkalom, hogy ismert meteoritokat kapcsolnak a Merkúrhoz. A korábbi legígéretesebb jelölt, amely nagy érdeklődést keltett az asztronómusok körében, egy Északnyugat-Afrika (NWA) 7325 nevű darab volt, amelyet állítólag 2012 elején találtak Marokkó déli részén.
Rider-Stokes szerint ez volt az első, a Merkúrral potenciálisan összefüggésbe hozható meteorit: „Nagy figyelmet kapott. Sokan nagyon izgatottak voltak”. Azonban későbbi elemzések kimutatták, hogy krómban gazdag, ami ellentmond a Merkúr feltételezett felszíni összetételének.
A közelmúltban a csillagászok felvetették, hogy az aubritáknak nevezett meteoritok – amelyek egy 1836-ban Aubres-ben, Franciaországban becsapódott kis meteoritból származnak – a Merkúr köpenyéből, a felszín alatti rétegből származhatnak. Rider-Stokes szerint azonban ezek a meteoritok kémiailag nem egyeznek azzal, amit a csillagászok a bolygó felszínéről tudnak. „Ez az izgalmas a vizsgált mintákban: kémiai összetételük ideális ahhoz, hogy reprezentatívak legyenek a Merkúrra” – tette hozzá.
A Merkúr felszínére és összetételére vonatkozó ismereteink nagy része a NASA MESSENGER szondájából származik, amely a bolygó kéregének összetételét vizsgálta a bolygó körüli pályájáról. A tanulmányban szereplő két meteorit, amelyet Rider-Stokes több műszerrel, többek között elektronmikroszkóppal is megvizsgált, olivint és piroxént tartalmaz, két vasban szegény ásványt, amelyek jelenlétét a MESSENGER szonda is megerősítette a Merkúron.
Az új elemzés azt is kimutatta, hogy a űrkőzetmintákban egyáltalán nincs vas, ami összhangban áll a tudósok feltételezéseivel a bolygó felszínéről. A meteoritok azonban csak nyomokban tartalmaztak plagioklaszt, egy a Merkúr felszínén előforduló ásványt.
A legnagyobb bizonytalansági tényező azonban továbbra is a meteoritok kora. „Körülbelül 4,5 milliárd évesek” – állította Rider-Stokes –, „és a Merkúr felszínének nagy része csak körülbelül 4 milliárd éves, így 500 millió éves különbség van közöttük”.
Ugyanakkor úgy véli, hogy ez az eltérés nem elegendő ahhoz, hogy kizárjuk a Merkúrból való eredetet, mivel a MESSENGER adatai, amelyeket a Merkúr felszíni rétegének korának becsléséhez is felhasználtak, nem teljesen megbízhatóak.
„Ezek a becslések becsapódási kráterek modelljein alapulnak, és nem abszolút kormeghatározáson, ezért nem feltétlenül pontosak” – magyarázta Rider-Stokes. „Ez nem jelenti azt, hogy ezek a minták nem jó analógiák a Merkúr felszínének egyes régióira vagy a Merkúr korai kéregére, amely a Merkúr mai felszínén nem látható.”
A modernebb műszerekkel felszerelt BepiColombo, az Európai Űrügynökség szonda, amely 2027 elején kezdi meg a Merkúr kutatását, választ adhat a bolygóval kapcsolatos régi kérdésekre, például arra, hogy hol keletkezett és tartalmaz-e vizet.
Rider-Stokes szerint a más bolygókról származó, megerősített anyagok segítenek az asztronómusoknak megérteni a korai Naprendszer alapvető összetevőinek természetét, és a Merkúr-darabok azonosítása különösen fontos lenne, mivel rendkívül nehéz és költséges lenne egy küldetést indítani a Naphoz legközelebb eső bolygóról, hogy mintákat hozzanak vissza.
Nyomok a bolygók kialakulásáról
Sean Solomon, a NASA MESSENGER Merkúr-missziójának vezető kutatója egy e-mailben azt írta, hogy szerinte a legutóbbi cikkben leírt két meteorit valószínűleg nem a Merkúrról származik. Solomon, a New York-i Columbia Egyetem társult kutatója nem vett részt a tanulmányban.
Solomon kételyeit elsősorban azzal indokolta, hogy a meteoritok sokkal korábban keletkeztek, mint azt a Merkúron jelenleg található kőzetek korára vonatkozó legjobb becslések jelzik.
Ugyanakkor úgy véli, hogy a minták még mindig értékesek a kutatás számára.
„Mindazonáltal a két meteorit sok geokémiai jellemzőt oszt meg a Merkúr felszínén található anyagokkal, többek között alacsony vagy nulla vas- és magas kén-tartalmat” – tette hozzá. „Ezeket a kémiai jellemzőket úgy értelmezték, hogy a Merkúr kémiailag sokkal redukáltabb anyagokból keletkezett, mint a Föld és a többi belső bolygó. Lehetséges, hogy a Merkúr elődanyagai még mindig megtalálhatók a meteoritok ősanyái között valahol a belső naprendszerben, ezért további vizsgálatok indokoltak, hogy ezek a két meteorit tartalmaz-e ilyen anyagokat.”
Solomon azt is megjegyezte, hogy nehéz volt meggyőzni a planetáris tudományos közösséget arról, hogy a meteoritgyűjteményekben vannak Mars-minták, és hogy a Viking szondák által a Mars felszínéről gyűjtött adatokkal pontosan meg kellett egyeznie a kémiai összetételüknek, hogy a kutatókat rávegyék egy részletesebb vizsgálatra.
A holdmeteoritok sem voltak széles körben elismertek a meteoritgyűjtemények részeként, amíg a 1980-as években nem bizonyították a marsi meteoritok létezését, annak ellenére, hogy az Apollo- és a Luna-missziók több mint egy évtizeddel korábban rengeteg holdi anyagmintát hoztak vissza.
Miután megerősítést nyer, hogy a minták valóban egy bolygótól származnak, Solomon szerint azok távérzékeléssel, orbitális űrhajóról nem elérhető, kulcsfontosságú információkat nyújthatnak a kulcsfontosságú geológiai folyamatok időrendjéről, a test belső olvadásának történetéről, valamint a bolygók kialakulásáról és a Naprendszer kezdeti folyamatairól.
Rider-Stokes a Meteorológiai Társaság éves találkozóján, amelyet ezen a héten tartanak Perthben, folytatni kívánja a vitát ezekről a meteoritokról. „Meg fogom osztani a felfedezéseimet más tudósokkal szerte a világon” – mondta. „Jelenleg nem tudjuk véglegesen bizonyítani, hogy nem a Merkúrról származnak, így addig, amíg ez nem történik meg, úgy gondolom, hogy ezek a minták továbbra is fontos vita tárgyát képezik a planetáris tudományos közösségben.”
