W skrócie
- Najnowsze badania wskazują, że Merkury skurczył się o 10-30 proc. bardziej, niż sądzono, co oznacza zmniejszenie średnicy planety o niemal 19 kilometrów.
- Wcześniejsze pomiary były niedoszacowane, ponieważ gruz powstały po uderzeniach asteroid skutecznie zasypał i zamaskował tektoniczne zmarszczki na powierzchni planety.
- Misja kosmiczna BepiColombo, która dotrze w okolice Merkurego pod koniec 2026 r., ma dostarczyć dokładniejszych danych topograficznych i zweryfikować te naukowe ustalenia.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Najmniejsza planeta Układu Słonecznego jest jeszcze mniejsza
Merkury mógł skurczyć się znacznie bardziej, niż dotychczas zakładano. Nowe badanie sugeruje, że najmniejsza planeta Układu Słonecznego skurczyła się o 10 do 30 proc. bardziej, niż zakładały wcześniejsze modele. Oznacza to, że od momentu uformowania się całkowita średnica Merkurego zmniejszyła się o prawie 12 mil (19 km), przy obecnej średnicy wynoszącej około 4880 km. Powodem niedoszacowania pomiarów były gruzy z kraterów uderzeniowych, które skutecznie zamaskowały ślady kurczenia się planety.
Powstanie planet Układu Słonecznego około 4,5 mld lat temu wiązało się z gwałtownymi kolizjami skał, gazu i pyłu. Zderzenia te wygenerowały ogromne ilości ciepła, które Merkury powoli oddaje do przestrzeni kosmicznej. W miarę ochładzania się wnętrza zewnętrzna skorupa planety pękała i fałdowała się, tworząc skarpy i grzbiety dochodzące do 1,6 km wysokości i ciągnące się na długości setek kilometrów.
Dotychczasowe szacunki wskazywały na zmianę promienia o 1-2 km, maksymalnie do 7 km, jednak najnowsze wyliczenia opublikowane 10 września w artykule naukowym na łamach "Geophysical Research Letters", otwiera się w nowym oknie sugerują zmianę promienia o około 11,6 km.
Zobacz również:
Ukryte zmarszczki na powierzchni Merkurego
Naukowcy pod kierunkiem dr. Gaku Nishiyamy z Instytutu Badań Kosmicznych Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) w Berlinie przeanalizowali dane z sondy MESSENGER, łącząc mapy struktury geologicznej z mapami szorstkości powierzchni. Zauważyli oni, że w najbardziej chropowatych rejonach planety występuje znacznie mniej widocznych zmarszczek. Powstałe w wyniku bombardowań przez asteroidy kratery i gruz zakryły struktury tektoniczne niczym żwir zasypujący koleiny na drodze.
"Ponieważ ewolucja Merkurego jest napędzana przez jego chłodzenie, wielkość kurczenia się - wskaźnik zakresu ochłodzenia - jest jedną z najważniejszych mierzalnych wielkości, które można porównać z modelami w celu oszacowania scenariusza jego ewolucji" - powiedział dr Nishiyama w rozmowie z Live Science.
Stopień skurczenia się Merkurego ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia jego składu i budowy wewnętrznej. Badacze wskazują, że większy spadek objętości wskazuje na obecność większego metalicznego jądra i mniejszej ilości lekkich pierwiastków, takich jak krzem. Merkury jest drugą najgęstszą planetą w Układzie Słonecznym po Ziemi właśnie ze względu na swoje ogromne metalowe jądro. Korekta wielkości skurczu pozwala lepiej dopasować obserwacje powierzchniowe do fizycznych modeli ewolucji planetarnej.
Badanie pomaga lepiej zrozumieć, jak powstał Układ Słoneczny
Odkrycia te mają spore znaczenie dla badań nad początkami i ewolucją całego Układu Słonecznego. Badanie planety orbitującej najbliżej Słońca pozwala odtworzyć warunki, jakie panowały w bliskim sąsiedztwie naszej gwiazdy macierzystej w początkowym okresie jego istnienia. Zmiana parametrów początkowych temperatury oraz składu chemicznego Merkurego wpływa bezpośrednio na teorie dotyczące powstawania innych skalistych ciał niebieskich, w tym Ziemi.
Wnioski z badania popierają również inni eksperci, wskazując na trudności interpretacyjne w trudnym terenie. Przeszkody w dostrzeżeniu pęknięć mogły wynikać z bardzo surowej i chropowatej struktury skorupy planety. Dokładny pomiar zmian rozmiaru umożliwia precyzyjne odtworzenie historii tektonicznej, wulkanicznej oraz sposobu generowania pola magnetycznego Merkurego.
Autorzy badania przekazali też, że ich ustalenia dotyczące szorstkości powierzchni mogą "odegrać ważną rolę w identyfikacji procesów tektonicznych na innych ciałach niebieskich typu ziemskiego, takich jak Księżyc".
BepiColombo leci badać Merkurego. Naukowcy chcieliby tam wylądować
Badanie Merkurego od zawsze stanowiło wyzwanie ze względu na jego odległość Słońca, która wynosi w peryhelium i aphelium odpowiednio 46 i 70 mln km. W przeszłości w jego rejon dotarły tylko dwie misje: Mariner 10 w 1974 r. oraz MESSENGER w 2011 r. Pierwsza z nich wykonała przeloty ujawniające zmarszczki, a druga dostarczyła globalnego obrazu powierzchni. Dane z sondy MESSENGER, która zakończyła pracę w 2015 r., ograniczały się jednak do identyfikacji obiektów większych niż ok. 5 km.
Co dalej? Sytuację ma zmienić BepiColombo, wspólna misja agencji ESA i JAXA, która po podróży trwającej prawie osiem lat dociera do celu. Pod koniec 2026 r. umieści ona na orbicie Merkurego dwa aparaty badawcze. Sonda przeprowadzi pierwsze w historii kompleksowe i globalne pomiary właściwości topograficznych tej planety. Pomogą one zweryfikować hipotezę o ukrytych pęknięciach i ustalić, czy wyliczone 10-30 proc. dodatkowego skurczu nie jest wciąż wartością zaniżoną.
Instrumenty znajdujące się na pokładzie BepiColombo będą mierzyć anomalia grawitacyjne, grubość skorupy oraz skład mineralny i pierwiastkowy powierzchni. Pomiary obejmą południową półkulę planety, która nie została tak szczegółowo zmapowana przez misję MESSENGER. Część naukowców uważa jednak, że dane orbitalne mogą nie dać ostatecznej odpowiedzi i do pełnego zrozumienia tych procesów konieczne będzie w przyszłości lądowanie na Merkurym.
"Wraz ze wszystkimi rzeczami, które można kupić za pieniądze, otwiera się w nowym oknie od rządu, wsparcie naszych najlepszych inżynierów i naukowców w celu postawienia robotycznych butów w spalonej pyłem powierzchni Merkurego może być jednym z najbardziej inspirujących kroków" - skwitował dr Hannes Bernhardt z University of Maryland.
Zobacz również:
Źródła: Geophysical Research Letters, AGU Newsroom, Live Science, CNN, EurekAlert!
