“Морщини” на поверхні Меркурія вказали на те, що планета продовжує стискатися

Вченим було відомо про те, що Меркурій стискався протягом мільярдів років. Незважаючи на те, що він є найближчою до Сонця планетою, його внутрішня частина остигає через витік тепла. А це означає, що камінь та метал, з яких складається Меркурій, поступово скорочується в обсязі.

Але дослідники не знали, чи стискується планета зараз. І нове дослідження надало новий погляд на це питання, повідомляє Science Alert.

Оскільки внутрішня частина Меркурія стискається, його корі залишається дедалі менше площі покриття. І вона реагує на це створенням «насувів» – коли одна ділянка кори наштовхується на іншу. Це схоже на зморшки, що з’являються на яблуку.

Перші свідчення стиснення Меркурія з’явилися в 1974 році, коли апарат Mariner 10 передав на Землю зображення уступів заввишки кілометрів, які звиваються на сотник кілометрів. “Месенджер”, який знаходився на орбіті планети в 2011-2015 роках, показав ще безліч “лопатих уступів” у всіх частинах поверхні Меркурій.

Ці спостереження вказують на те, що пологі геологічні розломи схожі на поверхню під кожним таким уступом. Вони є відповіддю на стиснення радіусу Меркурія приблизно на сім кілометрів.

Але коли це стиснення відбулося? На даний момент вчені згодні, що вік уступів Меркурія становить близько трьох мільярдів років. Але чи вони сформувалися так давно?

У ході нового дослідження вчені з’ясували, що деякі уступи продовжували рухатися в недавній за геологічними мірками час, навіть якщо були сформовані мільярди років тому. Дослідники помітили, що на поверхні деяких уступів є тріщини. Вони інтерпретували їх як «грабени», геологічне слово, що означає смугу землі, що впала між двома паралельними розломами.

Зазвичай вони виникають, коли кора розтягується. Розтягнення кори може здатися несподіваним з огляду на те, що Меркурій стискається, але, за словами вчених, вони можуть з’явитися, якщо шматок кори зігнеться після натискання на прилеглу місцевість.

Ширина цих грабенів становить менше кілометра, а глибина – менше 100 метрів. Такі порівняно невеликі об’єкти повинні бути молодшими за великі структури, на яких розташовані, інакше б вони вже були знищені в результаті ударів, які розкидають матеріал по поверхні. Вчені називають такі процеси «ударним садівництвом».

На основі швидкості розмиття внаслідок впливу садівництва, дослідники підрахували, що вік більшості грабенів становить менше 300 мільйонів років. Це говорить про те, що останній рух мав статися так само «нещодавно».

На зображеннях, отриманих “Месенджером”, вчені виявили 48 уступів, на яких спостерігаються грабени. Ще на 244 їхнє існування «ймовірно». Надалі вчені хочуть отримати нові дані про них завдяки зонду BepiColombo, який має вийти на орбіту Меркурія в 2026 році.

У червні BepiColombo здійснив третій підліт до Меркурія та передав на Землю знімки планети. На них можна побачити поверхню Меркурія, поцятковану кратерами, включаючи один, який нещодавно отримав назву.

Охолодження продовжило стискати Меркурій

Розломи на поверхні Меркурія викрили, що планета продовжує зменшуватися у розмірах через охолодження — за оцінками планетологів, радіус Меркурія вже на сім кілометрів менший, ніж був три мільярди років тому. Наймолодші утворення, які свідчать про стискання планети, датували всього трьома мільйонами років. Про це повідомив Відкритий університет з посиланням на статтю дослідників у Nature Geoscience.

Художнє зображення станції MESSENGER на тлі Меркурія. NASA

Чому Меркурій зменшується?

Ще з другої половини 1970-х років завдяки місії «Марінер-10» стало відомо, що Меркурій стискається — апарат зробив світлини кілометрових у висоту схилів, які засвідчили тектонічні зміни на планеті. Планетологи пояснюють зменшення планети тим, що її величезне залізне ядро, яке займає близько 85 відсотків радіуса Меркурія, остигає, швидко втрачаючи тепло через невеликий розмір та відсутність атмосфери. Через це кора планети теж стискається, що утворює на поверхні характерні розломи й уступи. Утім, досі були незрозумілі масштаби цих змін, а також як швидко вони відбуваються. Виявити нові деталі про охолодження Меркурія вдалося британським планетологам з Відкритого університету, які проаналізували архівні світлини Меркурія, отримані місією MESSENGER.

Що виявили вчені?

Науковці виявили 727 розломів, які виникли внаслідок стискання планети. Вчені звернули увагу на те, що глибина розломів складала від 50 до 150 і більше кілометрів, що свідчить про їхній молодий вік. Покладаючись на вік схожих структур на Місяці, а також моделювання, планетологи оцінили вік меркуріанських розломів у 300 мільйонів років і менше. Цей вік свідчить, що стискання Меркурія триває, і наразі, на думку вчених, радіус планети вже на сім кілометрів менший, ніж був три мільярди років тому, коли процеси охолодження тільки розпочалися.

Приклади розломів, які розглядали вчені. Benjamin Man et al. / Nature Geoscience, 2023

• Допомогти краще зрозуміти найближчу до Сонця планету зможе місія BepiColombo, яка вийде на орбіту навколо планети у 2025 році.