汞光滑平原中的低硫化物浓度抑制了地貌空洞

用于“表层-空间-环境-地球化学和测距”目的的水星探测器，缩写为信使号水星任务，导致发现了被称为空洞的地质结构。这些地貌是典型的外星人，在无空气的硅酸盐体上没有紧密的对应物。天体地质学家通过探测器使用多光谱图像和地球化学测量来显示挥发性矿物的分解如何形成空洞。

在《科学进展》上发表的一份新报告中，Océane Barraud和巴黎和法国索邦大学以及西班牙欧洲空间天文学中心的研究小组通过使用从MESSENGER获得的近紫外到近红外光谱研究了空洞的矿物组成。该团队通过使用水星类似物的实验室光谱来比较空洞的反射光谱。空洞富含硫化物，而不是从水星高反射率光滑平原的化学测量中获得的硫化物。

水星的类似物

在研究期间，Barraud及其同事使用了水星大气和表面成分光谱仪，以及位于Eminescu，Hopper，Tyagraja和Warhol撞击坑中的空洞的可见红外光谱反射光谱。观察表明，结构中形成了特定的材料，同时还有仍在扩大的明亮光晕。利用热建模，研究人员表明空心形成相是通过低反射率材料中硫化物的热分解产生的。研究小组提出石墨是形成地理特征的潜在成分，而现有的工作已经表明汞上存在含硫，碳和氯的矿物。

多光谱数据进一步表明存在氯化镁、氯化钠和氯化钙作为中空材料的代表。研究小组通过将地质光谱与硫化物，石墨和氯化物样品的实验室表示进行比较来验证这些假设中的每一个。研究小组使用反射率实验实验室目录来研究样品的化学和物理性质，并将其与实验室测量的几何条件进行比较。

空心的光谱曲率

当研究小组比较实验室光谱时，结果与MESSENGER成像探针得出的空心光谱值不一致。他们通过水星表面不同的实验室样品的纯度，粒度和孔隙率来解释这些结果。形成空心的材料不是纯化合物，尽管它们独特的凹曲率提供了定性标准。因此，研究小组观察到几种具有凹曲率的化合物，并将其与空心光谱进行比较。然而，这些光谱匹配是无与伦比的，因此研究人员使用具有凸曲率的石墨样品代替。

为了进行光谱建模，研究人员将实验室光谱与水星光谱进行了比较，并将从陨石坑底部获得的材料的光谱作为光谱建模的基础。科学家们注意到氯化物之间的匹配良好，尽管匹配水平低于硫化物，顺便说一下，硫化物似乎是再现空心光谱曲率的最佳物种，与拉长石的显着匹配。

空洞内的挥发性富集

当陨石坑中的亚硫酸盐丰度与辉石或斜长石(分别为初级铝双矿物和一组硅酸盐)混合时，陨石坑中的亚硫酸盐丰度降低。例如，在Eminescu撞击坑内的观测揭示了地板和边缘/明亮晕的两个空心面的平均光谱。该团队探索了明亮晕中硫化物和氯化物的最佳匹配，并找到了与氯化钙和氯化镁沉积物的最佳匹配。中空地板的表面成分光谱与模拟光谱之间的匹配度低于明亮晕内的匹配度，表明本文提出的挥发性物质均不对观测结果负责。

此外，从光谱建模中获得的实验室光谱比例在空心地板中低于明亮晕中。该团队使用可用的光谱进一步解决了100%的晕，但尚未解决这项工作中研究的空心的地板和晕。

展望

通过这种方式，Océane Barraud及其同事开展了一项研究，以检查水星地板陨石坑的沉积物矿物和结构，这些陨石坑被称为含有明亮光晕的空洞。结果表明硫化物是参与陨石坑形成的物质。与火山口底部的主体材料相比，与空洞相对应的光谱表明硫化物富集。空心边缘和墙壁的物理机制详细说明了发育中的空洞的多孔和地质形式的形成。这些机制描述了水星上几个撞击坑的光谱行为，包括Eminescu，Canova和Tyagaraja。科学家们建议开发额外的化学反应，通过热建模和实验研究来解释空心明亮光晕的高反射率。

该团队展示了沿着空心边缘和地板表面硫化物的动力学。Eminescu陨石坑的结构多样性表明，明亮的晕是含硫矿物中最富集的方面。结果与先前研究中提出的明亮晕中硫化物的再沉淀和再活化一致。陨石坑中空洞的分光光度特性与空心形成一致。结果表明，与周围材料相比，动态结构保持完整，将其富集描述为物理，化学过程或两者的组合。这项工作突出了在水星的高反射率平滑平原中没有空洞的光谱和定量数据。

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