Konstnärsillustration som visar hur MESSENGER observerade det första meteoroidsnedslaget på en annan planets yta. Partiklar (neutrala atomer) som skjutits ut av meteoroiden sköt i höjden över 3, 000 miles över Merkurius yta, utanför bågchocken av Merkurius magnetosfär. Där, fotoner av ljus förvandlade de neutrala partiklarna till laddade partiklar (joner), som ett av MESSENGERs instrument kunde upptäcka. Kredit:Jacek Zmarz
Teleskop har fångat meteoroider som träffar månen och flera rymdfarkoster avbildade Comet Shoemaker–Levy 9 som smackar in i Jupiter 1994. Men effekter som de inträffar på en annan stenig värld har aldrig observerats.
Dock, MESSENGER (Mercury Surface, Rymdmiljö, GEochemistry and Ranging) uppdrag kan ha sett en effekt äga rum redan 2013. När man tittar på arkivdata från uppdraget, forskare hittade bevis på en meteoroidspåverkan på Merkurius. Även om denna information inte är ett "utan tvekan" foto av händelsen, det berättar forskarna mer om effekterna och hur de påverkar Merkurius tunna atmosfär.
"Det är helt otroligt att MESSENGER kunde se detta hända, sa Jamie Jasinski, en rymdfysiker vid Jet Propulsion Laboratory, och huvudförfattaren på studien, publiceras i Naturkommunikation . "Denna data spelar en mycket viktig roll för att hjälpa oss att förstå hur meteoroidpåverkan bidrar med material till Merkurius exosfär."
Merkurius lilla atmosfär, kallas exosfär, har ett tryck som är en kvadrilliondel av det som känns vid havsnivån på jorden. Exosfären bildas på Merkurius solvända sida från material som ursprungligen fanns på planetens yta. Forskare tror att meteoroider påverkar, till viss del, är ansvariga för att föra in sådant material i exosfären.
Merkurius yta, som fångades här 2013 av rymdfarkosten MESSENGER som drivs av APL, är pockmarkerad med kratrar som har bildats från miljontals år av meteoroidnedslag. MESSENGER bevittnade mycket troligt en av de senaste av dessa kraterbildande kollisioner 2013. Kredit:NASA/Johns Hopkins APL/Carnegie Institution of Washington
Arkivdata avslöjade en märklig anomali:den 21 december, 2013, MESSENGERs Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) såg ett ovanligt stort antal natrium- och kiseljoner som blåste i solens solvind, de kraftfulla laddade gaserna som spyr från solen. Underligt, dessa partiklar färdades i en tät stråle, nästan alla åt samma håll, och i samma hastighet.
Med hjälp av partiklarnas hastighet och riktning, forskarna "spolade tillbaka klockan, spåra partiklarnas rörelse tillbaka till deras källa." De hittade partiklarna samlade i en tät plym, en som hade brutit ut från Merkurius yta och sträckte sig nästan 3, 300 mil ut i rymden.
De uppskattar att meteoroiden troligen bara var drygt tre fot lång, som är relativt liten. Men datormodeller föreslår något i den storleken skulle skapa en plym med en höjd och densitet som nära matchar vad FIPS upptäckt.
Intressant nog, före MESSENGER-uppdraget, forskare förväntade sig att rymdfarkosten skulle fånga några effekter på Merkurius - kanske upp till två nedslag per år under dess fyra år i omloppsbana. Men ingen sågs på bilder under uppdraget, som varade från 2011 till 2015.
Konstnärsvy av rymdfarkosten som kretsar kring den innersta planeten Merkurius. Kredit:NASA
Men när man sållar igenom de gamla spektrometerdata, anomalien stod ut.
"Det visar bara hur sällsynt det är att ha rymdfarkosten på rätt plats och tid för att kunna mäta något sånt här, " sa studiens medförfattare Leonardo Regoli, från Johns Hopkins Applied Physics Laboratory i Maryland – där MESSENGER byggdes och drevs. "Detta var en speciell observation, och riktigt coolt att se historien samlas."
Kanske Europeiska rymdorganisationens BepiColombo-uppdrag, som lanserades för Merkurius 2018 och kommer att närma sig planeten i slutet av 2025, kommer att kunna fånga fler meteoroider under sitt uppdrag. Regoli noterade att forskare kommer att behöva finslipa sina modeller innan de använder BepiColombo för att göra nya observationer, men möjligheten att se en annan Mercurian inverkan skulle vara ovärderlig, han sa.
