Mercur se micșorează! Ce au observat astronomii pe suprafața planetei?

Cercetătorii care studiază planetele știu de mult timp că Mercur s-a micșorat timp de miliarde de ani. Un nou studiu arată că planeta încă se micșorează.

În ciuda faptului că este cea mai apropiată planetă de Soare, interiorul acesteia s-a răcit pe măsură ce căldura internă se scurge. Asta înseamnă că roca (și, în cadrul acesteia, metalul) din care este compusă planeta trebuie să se fi contractat ușor în volum. Nu se știa, totuși, în ce măsură Mercur încă se micșorează și astăzi și, dacă o face, pentru cât timp este probabil să continue.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

Acum, o nouă noastră lucrare, publicată în Nature Geoscience, oferă o nouă perspectivă.

Cum s-a descoperit faptul că Mercur încă se micșorează?

Deoarece interiorul lui Mercur se micșorează, suprafața sa (crusta) are progresiv mai puțină zonă de acoperit. Suprafața răspunde la acest lucru prin dezvoltarea „faliilor de rupere”, în care o parte de teren este împinsă peste terenul adiacent. Acest fenomen este asemănător cu ridurile care se formează pe un măr pe măsură ce îmbătrânește, cu excepția faptului că un măr se micșorează pentru că se usucă, în timp ce Mercur se micșorează din cauza contracției termice a interiorului său, explică David Rothery, profesor de geoștiințe planetare la Open University (Anglia).

Prima dovadă a micșorării lui Mercur a venit în 1974, când misiunea Mariner 10 a transmis imagini cu formațiuni înalte de kilometri (un fel de rampe) șerpuindu-și drumul pe sute de kilometri de teren. Messenger, care a orbitat în jurul lui Mercur între anii 2011 și 2015, a arătat mult mai multe astfel de formațiuni în toate părțile globului.

Din astfel de observații, a fost posibil să se deducă faptul că faliile geologice cu scufundare ușoară, cunoscute sub numele de ruperi, se apropie de suprafața de sub fiecare rampă și sunt un răspuns la faptul că Mercur s-a micșorat în rază cu un total de aproximativ 7 km.

Cât de vechi sunt rampele cutele de pe Mercur?

Dar când s-a întâmplat asta? Modul acceptat de a determina vârsta suprafeței lui Mercur este de a număra densitatea craterelor de impact. Cu cât suprafața este mai veche, cu atât mai multe cratere. Dar această metodă este complicată, deoarece rata impacturilor care produc cratere a fost mult mai mare în trecutul îndepărtat.

Cu toate acestea, a fost întotdeauna clar că rampele lui Mercur trebuie să fie destul de vechi, pentru că, deși trec prin unele cratere mai vechi, destul de multe cratere mai tinere sunt suprapuse peste rampe și astfel rampele trebuie să fie mai vechi decât craterele.

Cele mai mari cutremure ale lui Mercur

Opinia generală este că rampele lui Mercur au în mare parte aproximativ 3 miliarde de ani. Dar sunt toate atât de vechi? Iar cele mai vechi au încetat demult să se mai miște sau sunt active și astăzi?

Nu ar trebui să ne așteptăm ca falia de sub fiecare rampă să se fi mișcat o singură dată. Cel mai mare cutremur de pe Pământ din ultimii ani, cutremurul Tohoku, cu magnitudinea 9, din largul Japoniei, petrecut în 2011, și care a provocat dezastrul de la Fukushima, a fost rezultatul unui salt brusc de 20 de metri de-a lungul unei lungimi de 100 km a faliei responsabile.

Cele mai mari cutremure ale lui Mercur sunt probabil mai mici. Pentru a acumula cei 2-3 km de scurtare totală care poate fi măsurată pe o rampă tipică de pe Mercur ar fi nevoie de sute de cutremure cu magnitudinea 9 sau, mai probabil, milioane de evenimente mai mici, care ar fi putut fi răspândite pe miliarde de ani.

Este important să înțelegem amploarea și durata mișcărilor faliilor pe Mercur, deoarece nu ne-am aștepta ca această contracție termică a lui Mercur să se fi terminat în întregime, chiar dacă aceasta ar trebui să încetinească, potrivit Science Alert.

Mercur încă se micșorează și astăzi?

Până acum, dovezile au fost rare. Însă echipa lui Rothery a găsit semne clare că multe rampe au continuat să se miște în timpurile recente din punct de vedere geologic, chiar dacă au fost inițiate cu miliarde de ani în urmă.

Această lucrare a fost declanșată atunci când un doctorand de la Open University, Ben Man, a observat că unele rampe au mici fracturi care se sprijină pe suprafețele lor superioare întinse. El le-a interpretat ca grabene, cuvântul geologic care descrie o fâșie de pământ căzută între două falii paralele.

Acest lucru se întâmplă de obicei atunci când crusta este întinsă. Întinderea poate părea surprinzătoare pe Mercur, unde în general crusta este comprimată, dar Man și-a dat seama că aceste grabene ar apărea dacă o bucată de crustă este îndoită în timp ce este împinsă peste terenul adiacent. Dacă încercați să îndoiți o bucată de pâine prăjită, se poate crăpa într-un mod similar.

Grabenele au mai puțin de 1 km lățime și mai puțin de aproximativ 100 de metri adâncime. Astfel de trăsături relativ mici trebuie să fie mult mai tinere decât structura antică pe care se așază, altfel ar fi fost deja șterse de la vedere prin impacturi care aruncă materialul pe suprafață într-un proces numit „impact gardening”.

Pe baza ratei de estompare rezultată din impact gardening, s-a calculat că majoritatea grabenelor au mai puțin de aproximativ 300 de milioane de ani. Acest lucru sugerează că ultima mișcare trebuie să fi avut loc la fel de „recent”. Prin urmare, probabil că Mercur încă se micșorează și astăzi.

Asemănări cu Luna

Lucrând cu cele mai detaliate imagini oferite de MESSENGER, Man a găsit 48 de rampe lobate mari care au cu siguranță grabene mici. Alte 244 de rampe au fost acoperite de grabene „probabile”, care nu sunt văzute suficient de clar în cele mai bune imagini de la MESSENGER.

Acestea sunt acum ținte principale pentru confirmare de către sistemul de imagistică a misiunii comune europene/japoneze BepiColombo, care ar trebui să înceapă să opereze pe orbită în jurul lui Mercur la începutul anului 2026.

Luna s-a răcit și s-a contractat și ea. Rampele sale lobate sunt considerabil mai mici și mai puțin spectaculoase decât cele de pe Mercur, dar pe Lună știm sigur că, pe lângă faptul că sunt recente din punct de vedere geologic, unele sunt active și astăzi.

Acest lucru se datorează faptului că reanalizarea recentă a locațiilor cutremurelor selenare înregistrate de seismometrele (detectoarele de vibrații) lăsate pe suprafața Lunii de mai multe misiuni Apollo arată că cutremurele selenare sunt grupate în apropierea rampelor lobate.

De asemenea, cele mai detaliate imagini ale suprafeței Lunii obținute de pe orbită dezvăluie urmele făcute de bolovani care sar pe fețele rampelor, probabil după ce au fost dislocați de cutremure. Deși sunt mult mai mici ca scară decât grabenele lui Mercur, o logică similară se aplică și acestor urme de bolovani: ar fi șterse din vizibilitate după doar câteva milioane de ani, așa că trebuie să fie noi.

BepiColombo nu va ateriza și, prin urmare, nu avem nicio posibilitate de a colecta date seismice despre Mercur. Cu toate acestea, pe lângă faptul că arată mai clar grabenele mici, imaginile sale cele mai detaliate ar putea dezvălui urme de bolovani care ar putea fi dovezi suplimentare ale cutremurelor recente.

Vă recomandăm să citiți și:

Momentul unui impact pe Jupiter, observat de pe Pământ

Cel mai îndepărtat câmp magnetic detectat vreodată, o premieră pentru astronomie

O exoplanetă neobișnuită s-ar fi micșorat, iar astronomii nu știu cum s-a întâmplat

„Mărgele” recuperate din Oceanul Pacific ar fi provenit din afara Sistemului Solar