Najmniejsza planeta w Układzie Słonecznym, Merkury wykazuje silne podobieństwo do księżyca Ziemi. Podobnie jak pozostałe trzy planety lądowe, Merkury zawiera jądro otoczone płaszczem i skorupą. Jednak jądro Merkurego stanowi większą część planety niż inne w Układzie Słonecznym, co wskazuje na chaotyczny początek.
Powierzchnia Merkurego
Pierwsze zdjęcia Merkurego ujawniły pokruszoną, skalistą planetę, która bardzo przypominała ziemski księżyc. Wczesne dni Układu Słonecznego, wkrótce po uformowaniu się skalistej planety, były gwałtowne, z ciągłymi zderzeniami, a warunki panujące na Merkurym zachowały dowody wielu z tych uderzeń.
Kiedy orbiter NASA MESSENGER odwiedził planetę w 2008 roku, stał się pierwszym statkiem kosmicznym, który zobaczył pełne rozprzestrzenienie basenu Caloris, jednego z największych i najmłodszych impaktów w Układzie Słonecznym. Krater rozciąga się na długości około 960 mil (1550 kilometrów) po powierzchni planety i jest otoczony pierścieniem gór o wysokości 1,2 mili (2 kilometrów). Wentylatory wulkaniczne otaczające brzegi basenu sugerują, że wulkanizm pomógł ukształtować maleńki świat.
Inne dowody na wulkanizm obejmują kilka równin, które wygładziły niektóre z pierwszych kraterów. Większość równin jest pokryta kraterami, co sugeruje, że wulkanizm miał miejsce dawno temu. Jednak MESSENGER odkrył, że dna wielu kraterów zostały przechylone, a część dna basenu Caloris została uniesiona ponad jego krawędź. Odkrycie to sugeruje, że Merkury pozostawał aktywny długo po swoich narodzinach.
„Nie jest wykluczone, że Merkury jest nadal aktywny dzisiaj, choć zaznaczam, że nie jest to bardzo prawdopodobne”, powiedziała portalowi Space.com w 2012 roku Maria Zuber, naukowiec planetarny z Massachusetts Institute of Technology. „Na pewno nie zaobserwowaliśmy aktywnej erupcji lub ekstruzji.”
Jedna z najmłodszych niecek uderzeniowych Merkurego, Rachmaninoff, ma zaledwie około miliarda lat. (290-km) średnicy basen uderzeniowy ma gładkie równiny na podłodze sugerujące przepływ lawy. Najniższy punkt na planecie leży w obrębie basenu.
„Interpretujemy te równiny jako najmłodsze osady wulkaniczne, jakie do tej pory znaleźliśmy na Merkurym”, powiedziała w 2010 roku Louise Prockter z Jet Propulsion Laboratory w Kalifornii, zastępca naukowca projektu MESSENGER.
Mimo, że temperatury na planecie mogą osiągać nawet 801 stopni Fahrenheita (427 stopni Celsjusza), MESSENGER wykrył na jej powierzchni lód wodny w zacienionych częściach niektórych kraterów polarnych, gdzie nie dociera słońce. Według NASA, tajemnicza ciemna materia organiczna pokrywa część lodu, pozostawiając naukowców w zakłopotaniu.
Oprócz świadectw wczesnego wulkanizmu planety, gładkie równiny pokazują również dowody na istnienie grzbietów zmarszczek, powstałych w wyniku ściskania się planety. To zbliżanie się do siebie najprawdopodobniej nastąpiło w miarę ochładzania się wnętrza. Mimo, że pewne ściskanie jest powszechne wśród ciał w Układzie Słonecznym, to ściskanie Merkurego, gdy ten mocniej wciągnął się w siebie, jest najbardziej znaczące z dotychczas zaobserwowanych. Naukowcy szacują, że promień planety skurczył się o 0,6 do 1,2 mili (1 do 2 kilometrów), gdy temperatura w głębi spadła.
Małe ciało, takie jak Merkury, miałoby trudny czas trzymając się atmosfery w najlepszych okolicznościach. Ze względu na bliską odległość między Merkurym a Słońcem, Merkury odczuwa również siłę wiatru słonecznego, który nieustannie zmiata cienką atmosferę, którą planeta zdoła zebrać. Cienka atmosfera pozwala większości promieni kosmicznych bombardować planetę, pozbawiając neutronów pierwiastki leżące na powierzchni. MESSENGER badał materiał wyrzucony w górę i znalazł ślady potasu i krzemu, co sugeruje, że pierwiastki te znajdują się na powierzchni planety.
Skorupa Merkurego jest prawdopodobnie bardzo cienka, cieńsza niż ziemska. Zewnętrzna skorupa ma grubość tylko około 300 do 400 mil (500 do 600 km).
Planeta nie ma tektoniki płyt, co jest częścią powodu, dla którego pokruszona powierzchnia zachowała się przez miliardy lat.
Rdzeń materii
Merkury, choć jest najmniejszą planetą, jest drugą najgęstszą, przebijając jedynie Ziemię. Naukowcy wykorzystali wyliczoną gęstość do określenia, że Merkury posiada duże metaliczne jądro. Przy promieniu od 1100 do 1200 mil (1800 do 1900 km), jądro stanowi około 85 procent promienia planety. Zdjęcia radarowe wykonane z Ziemi ujawniły, że rdzeń jest stopioną cieczą, a nie ciałem stałym.
Rdzeń Merkurego ma więcej żelaza niż jakakolwiek inna planeta w Układzie Słonecznym. Naukowcy uważają, że miało to związek z jej formowaniem się i wczesnym życiem. Jeśli planeta uformowała się szybko, rosnące temperatury ewoluującego Słońca mogły spowodować wyparowanie dużej części istniejącej powierzchni, pozostawiając jedynie cienką skorupę.
Inną alternatywą jest to, że większy Merkury został uderzony we wczesnym okresie swojego życia, podczas gwałtownych, chaotycznych początków Układu Słonecznego. Takie uderzenie mogło pozbawić Merkurego znacznej części zewnętrznej powłoki, pozostawiając rdzeń zbyt duży dla pozostałej planety.
Żelazne jądro Merkurego generuje pole magnetyczne o sile około jednego procenta większej niż ziemskie. Pole to jest dość aktywne, często wchodzi w interakcje z wiatrem słonecznym i kieruje plazmę ze Słońca na powierzchnię planety. Wodór i hel przechwycone z wiatru słonecznego pomagają stworzyć część cienkiej atmosfery Merkurego.
Poprzez precyzyjne śledzenie MESSENGER’a, naukowcy byli w stanie zmierzyć pole grawitacyjne planety. Ustalili, że skalisty świat posiada „maskony”, masywne skupiska grawitacyjne związane z dużymi basenami uderzeniowymi.
„Zostały one po raz pierwszy odkryte na Księżycu w 1968 roku i spowodowały duże problemy w programie Apollo, ponieważ ciągnęły nisko orbitujące statki kosmiczne i utrudniały nawigację” – powiedział Zuber.
„Następnie maskony zostały odkryte na Marsie, a teraz dowiadujemy się, że posiada je również Merkury, więc wydają się być wspólną cechą ciał ziemskich.”
Ale planeta ma swoje własne różnice. Ostatnie pomiary jej pola magnetycznego wykazały, że jest ono trzy razy silniejsze na jej północnej półkuli niż na południowej. Naukowcy wykorzystali to dziwne przesunięcie do stworzenia modelu jądra.
Żelazne jądro Ziemi składa się z wewnętrznego obszaru stałego i zewnętrznej części płynnej. Gdy wewnętrzne jądro rośnie, dostarcza energii dla ziemskiego pola magnetycznego. Ale dziwne pole magnetyczne planety sugeruje, że żelazo zmienia się z ciekłego w stałe na obrzeżach rdzenia.
„To jak burza śnieżna, w której śnieg tworzył się na szczycie chmury, w środku chmury i na dole chmury, też”, powiedział profesor UCLA Christopher Russell w oświadczeniu.
„Nasze badania pola magnetycznego Merkurego wskazują, że żelazo jest śnieżne w całym tym płynie, który zasila ziemskie pole magnetyczne.”
Oba rdzenie zawierają lżejsze elementy wraz z żelazem, co powstrzymuje całość przed zestaleniem się i zasileniem pola magnetycznego. Całość jest prawdopodobnie pokryta stałą powłoką z żelaza i siarki, tworząc efekt warstwowy, o którym nie wiadomo, czy istnieje na innych planetach ziemskich.
Śledź Nola Taylor Redd na Twitterze @NolaTRedd Facebooku lub Google+. Śledź nas na @Spacedotcom, Facebooku lub Google+.
Ostatnie wiadomości