Merkury kurczy się bardziej, niż sądzono

Według badania opisanego na łamach magazynu „Geophysical Research Letters” Merkury od czasu swojego powstania mógł skurczyć się aż o 10–30 procent bardziej, niż sądzono – średnica planety mogła zmniejszyć się łącznie o niemal 19 km. Donoszą o tym eksperci z Instytutu Badań Kosmicznych DLR na łamach pisma „Geophysical Research Letters”.

Stopień skurczenia Merkurego to dla planetologów kluczowa informacja – pomaga im wyciągać wnioski na temat jego wnętrza i ewolucji.

„Większe skurczenie oznacza, że Merkury może mieć większe metaliczne jądro, mniej domieszanych do jądra lekkich pierwiastków, takich jak krzem, albo że początkowo miał wyższą temperaturę” - mówi Gaku Nishiyama z Instytutu Badań Kosmicznych (DLR), główny autor badania, cytowany w komunikacie prasowym związanym z publikacją.

Jak przypominają specjaliści, Merkury, podobnie jak inne skaliste planety Układu Słonecznego, powstał ok. 4,5 mld lat temu w wyniku serii gwałtownych zderzeń skał i planetoid krążących wokół Słońca. Energia tych kolizji wytworzyła ogromne ilości ciepła, które planeta do dzisiaj stopniowo traci.

To schładzanie powoduje kruczenie się planety – naukowcy porównują to do kurczenia się balonu pozostawionego w niskiej temperaturze.

Najbardziej zewnętrzne skaliste warstwy planety dostosowywały się do zmniejszania się jej rozmiarów, fałdując się i pękając, co z kolei prowadziło do powstawania struktur tektonicznych, takich jak skarpy i grzbiety.

Badacze wyjaśniają, że kurczenie się planety powinno zachodzić mniej więcej równomiernie, sprawiając, że przypominające zmarszczki struktury tektoniczne związane ze skracaniem skorupy występują z podobną częstością na całej powierzchni.

Powstawanie nowych kraterów uderzeniowych tworzy jednak zagłębienia i pokrywa teren odłamkami, zwiększając nierówności powierzchni i utrudniając dostrzeżenie śladów kurczenia wśród nagromadzonych przez miliardy lat struktur geologicznych.

Aby poradzić sobie z tym wyzwaniem, badacze zestawili wcześniejsze mapy geologicznych śladów kurczenia się Merkurego z nowymi mapami nierówności powierzchni całej planety. W ten sposób wykazali, że na najbardziej nierównych obszarach Merkurego widocznych jest mniej struktur tektonicznych związanych ze skracaniem skorupy.

To dla ekspertów ważny sygnał. „Skłoniło nas to do przypuszczenia, że istnieje proces, który przysłania struktury związane z kurczeniem się skorupy” – mówi dr Nishiyama.

Naukowcy uważają, że odłamki wyrzucone podczas uderzeń w najbardziej nierównych obszarach mogą przykrywać „zmarszczki”, powstałe wskutek kurczenia się planety, podobnie jak świeżo wysypany żwir może ukryć koleiny na drodze.

W swojej analizie uwzględnili oni stopień skurczenia się planety potrzebny do powstania grzbietów i skarp na mniej przekształconych obszarach, dzięki czemu oszacowali, jak duże kurczenie prawdopodobnie zaszło na całej planecie, także pod terenami o bardziej nierównej powierzchni.

Nowe dane są bardziej zgodne z przewidywaniami wynikającymi z praw fizyki – dodają.

Podkreślają, że są teraz bliżej zrozumienia tego, co dzieje się we wnętrzu Merkurego - najmniejszej skalistej planety Układu Słonecznego.

Najnowsze wartości nadal mogą być niedoszacowane, ponieważ dostępne teraz dane pochodzące z misji NASA MESSENGER zapewniają rozdzielczość tylko 5 km. Więcej informacji ma już w listopadzie przesłać sonda BepiColombo.

Marek Matacz (PAP)

mat/ zan/