„Przeciwzmarszczkowa” tajemnica Merkurego

Znajdujemy i badamy kolejne planety pozasłoneczne, a oto planeta na naszym własnym podwórku potrafi nas czymś zaskoczyć. Nowe obserwacje odsłaniają tajemnice najmniejszej i najbliższej Słońcu planety Układu Słonecznego. Okazuje się, że Merkury skurczył się bardziej, niż do tej pory sądzono. Wyniki opublikowane w czasopiśmie naukowym "Geophysical Research Letters" przez zespół naukowców z Institute of Space Research, German Aerospace Center (DLR) wskazują, że jego średnica mogła zmniejszyć się nawet o 23 km, czyli o 30 proc. bardziej niż wskazywały wcześniejsze analizy.

Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońca planeta Układu Słonecznego /Shutterstock

Powierzchnia Merkurego jest pokryta licznymi fałdami, uskokami i grzbietami, które powstały w wyniku kurczenia się planety. Te charakterystyczne zmarszczki są efektem ochładzania się wnętrza planety po jej gwałtownym powstaniu około 4,5 miliarda lat temu. W początkowym okresie swojego istnienia Merkury był rozgrzany do ekstremalnych temperatur w wyniku licznych kolizji z kosmicznymi skałami. Stopniowa utrata ciepła sprawiła, że planeta zaczęła się kurczyć, a jej zewnętrzne warstwy pękały i fałdowały się, tworząc widoczne dziś struktury tektoniczne.

Do tej pory naukowcy oceniali, że Merkury stracił w wyniku tych procesów od 4 do 16 kilometrów swojej średnicy. Jednak najnowsze badania sugerują, że rzeczywista skala tego procesu mogła być znacznie większa. Kluczowym czynnikiem, który wpłynął na wcześniejsze niedoszacowanie, okazała się obecność grubej warstwy gruzu i odłamków skalnych powstałych w wyniku uderzeń meteorytów. Te pokłady materiału skutecznie maskowały ślady kurczenia się planety, przez co wiele struktur tektonicznych pozostało niewidocznych dla dotychczasowych metod badawczych.

Zespół badawczy z DLR pod kierunkiem dr Gaku Nishiyamy połączył dotychczasowe mapy geologiczne Merkurego z nowymi mapami szorstkości powierzchni, które pozwalają określić, jak bardzo wyboisty jest dany obszar planety. Analiza wykazała, że w najbardziej nierównych regionach Merkurego widocznych jest znacznie mniej zmarszczek i fałd, co sugeruje, że zostały one przykryte przez warstwy gruzu pochodzącego z uderzeń meteorytów.

Badacze zastosowali nowatorskie podejście, szacując, ile struktur tektonicznych powinno występować na całej powierzchni planety, gdyby nie były one ukryte pod warstwami odłamków. Wyniki wskazują, że rzeczywiste kurczenie się Merkurego mogło być nawet o 30 proc. większe niż dotychczas sądzono. Oznacza to, że planeta mogła utracić od momentu powstania do 23 kilometrów swojej średnicy.

Odkrycia te mają istotne znaczenie dla zrozumienia budowy wewnętrznej Merkurego. Większy stopień kurczenia się planety sugeruje, że jej jądro metaliczne może być większe, a zawartość lżejszych pierwiastków, takich jak krzem, mniejsza niż przypuszczano. Może to również oznaczać, że Merkury był początkowo gorętszy, niż dotąd sądzono. Te informacje są kluczowe dla naukowców próbujących odtworzyć historię termiczną i ewolucję najmniejszej planety Układu Słonecznego.

Dr Nishiyama podkreśla, że nawet najnowsze dane mogą być wciąż niedoszacowane. Dotychczasowe obserwacje pochodzą głównie z misji NASA MESSENGER, która zakończyła się w 2015 roku. Instrumenty tej sondy pozwalały na analizę struktur większych niż 5 kilometrów, co oznacza, że mniejsze zmarszczki i uskoki mogły pozostać niezauważone.

Przełomowe odkrycia zbiegają się w czasie z misją BepiColombo, która już wkrótce rozpocznie szczegółowe badania Merkurego z wykorzystaniem najnowocześniejszych instrumentów naukowych. Sonda, będąca wspólnym przedsięwzięciem Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Japońskiej Agencji Kosmicznej (JAXA), dostarczy obrazy powierzchni planety w niespotykanej dotąd rozdzielczości. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki temu uda się odkryć jeszcze więcej ukrytych struktur tektonicznych i lepiej zrozumieć procesy, które ukształtowały dzisiejszy wygląd Merkurego.