Merkury jest najmniejszą planetą w Układzie Słonecznym, a także najbliżej Słońca. Długo pozostawał zagadką, ale wreszcie poznajemy jego sekrety.

Powierzchnia Merkurego

Powierzchnia Merkurego

Perspektywy na to, aby kiedykolwiek osobiście odwiedzić Merkurego są niewielkie, wręcz żadne. To szkoda, bo widok byłby wyjątkowy. Jest to najbliższa Słońcu planeta, nasza gwiazda na niebie Merkurego byłaby 3 razy większa niż ma to miejsce u nas na Ziemi. Dlatego możecie być wdzięczni, że jej nie widzicie, bo w przeciwnym razie obrócilibyście się w popiół.

W upalny dzień, po słonecznej stronie Merkurego temperatury osiągają 430 st. C. Przeciwieństwem są ciemne kratery, w których w nocy temperatura może spaść do -180 st.C. Te mroczne plamy widoczne są z przestrzeni kosmicznej i można by powiedzieć, że są na stałe zamknięte w zamrażarce.

W kategoriach kosmicznych Merkury jest jednym z naszych najbliższych sąsiadów, wiemy o tym dopiero od 5 lat. To wszystko dzięki sondzie NASA o nazwie Messenger, która spędziła 4 lata okrążając planetę, a kończąc swą misję w maju 2015.

Kiedyś uważany za nudną, spaloną skalę, okazuje się, że Merkury jest planetą wyraźnie odmienną, o burzliwej historii. Najnowsze odkrycia w pewnym stopniu tłumaczą tą dziwność. W procesie poznawania, mogą również pomóc nam zrozumieć, dlaczego nasza Ziemia jest jaka jest – i czego oczekiwać od planet w innych częściach galaktyki.

Wzmocnione kolory pozwalają dostrzec różnorodność skał na powierzchni Merkurego.

Wzmocnione kolory pozwalają dostrzec różnorodność skał na powierzchni Merkurego.

Merkurego nie da się badać z powierzchni Ziemi. Mimo to jest widoczny gołym okiem, jedynie podczas wschodów i zachodów Słońca, nie wznosząc się przy tym ponad horyzont. Przez większą część historii człowieka był niczym innymi niż przemieszczającą się kropką.

 

Wszystko zmieniło się w 1970 roku, kiedy sonda Mariner 10 odwiedziła planetę. Pomyślnie wykonała 3 przeloty między 1974 i 1975, tylko tyle przez intensywne ciepło Merkurego. Zrobiła zdjęcia tylko z jednej strony. W rezultacie zobaczyliśmy tylko 45% powierzchni planety.

Jak się okazało Merkury jest trochę podobny do naszego Księżyca. Również jest szary i jałowy, a powierzchnia pokryta jest kraterami będącymi dowodami zderzeń z asteroidami i kometami.

Bardzo cienka atmosfera wyjaśnia wysokie różnice temperatur. Powietrze jest tak rozrzedzone co oznacza, że nie jest pułapką dla ciepła słonecznego, nie jest nią od równika do biegunów.

Mariner odkrył również, że Merkury mógł być kiedyś aktywny wulkanicznie.

Pomimo tych ciekawych spostrzeżeń planeta nadal pozostawała zagadką.

Co się działo z nim przez ostatnie 4,5 miliarda lat?

Temperatura słonecznej strony Merkurego osiąga 430 stopni C.

Temperatura słonecznej strony Merkurego osiąga 430 stopni C.

Prawie 20 lat temu naukowcy NASA rozpoczęli pracę nad sondą Messenger, która miała dostać się znacznie bliżej Merkurego niż do tej pory i sfotografować całą powierzchnię. Ostatecznie sonda weszła na jego orbitę w 2011 roku.

 

Nie udało się jej stabilnie utrzymać na orbicie, w końcu spadła na planetę.

Gapiliśmy się na pierwsze zdjęcie, które do nas dotarło, wówczas zdaliśmy sobie sprawę, że spoglądamy na fragment Merkurego przez nikogo wcześniej nie widziany”, mówi Sean Solomon, główny badacz tej misji, aktualnie dyrektor obserwatorium Lamont Doherty Earth na uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku.

Zakładano, że misja Messengera potrwa tylko rok, jednak okazało się, że krążyła po orbicie przez 4 lata w dodatku wysyłając na Ziemie ponad 280 tysięcy zdjęć. Brak paliwa był przyczyną zakończenia misji, ponieważ wpływ silnej grawitacji Słońca uniemożliwił sondzie utrzymanie stabilnej orbity, ostatecznie rozbiła się ona o planetę.

Najbardziej rzucające się w oczy były właściwości powierzchni planety. Na pewno jest martwa, ale wciąż zaskakuje kilkoma rzeczami.

Powierzchnia Merkurego pokryta jest wielkimi kraterami, które są podobne do tych na naszym Księżycu.

Powierzchnia

Mimo swojej wysokiej temperatury, niektóre kratery na biegunach Merkurego są wypełnione wodą z lodem. Messenger wykrył te tajemnicze, ciemne plamy w 2012 roku. Są całkowicie osłonięte cieniem, bez oświetlenia ze strony Słońca. Nasz Księżyc wydaje się być pod tym względem podobny.

Komety mogły „zrzucić” materiał na Merkurym nie uderzając w niego

Tego jest więcej. Zasoby wody i lodu na biegunach Merkurego, w niektórych miejscach są pokryte przez tajemniczy ciemny materiał. Materiał ten jest nieco cieplejszy niż lód, ma 20-30cm grubości i jest ciemniejszy niż cokolwiek innego na Merkurym.

To może być materiał organiczny – co nie oznacza niczego żywego – Merkury jest niezbyt gościnnym miejscem dla życia, ale równie dobrze mogą to być substancje chemiczne zawierające węgiel.

Wiele obiektów krążących nadal wokół Słońca, takie jak komety i asteroidy bogate w wodę, zawierają materiał organiczny. Niektóre z nich mogły rozbić się na Merkurym i pozostawić po sobie osady organiczne.

Jeśli hipoteza jest słuszna, substancja ta została dostarczona na Merkurego dzięki tym samym obiektom, które przyniosły wodę w postaci lodu na Ziemię”, mówi Solomon.

Komety mogły „zrzucić” materiał na Merkurego nie uderzając w niego. Pozostałe części Merkurego są znacznie ciemniejsze niż nasz Księżyc, a analiza z 2015 roku wskazuje, że przelatujące obok Merkurego komety „rozpylały” nad jego powierzchnią drobiny węgla, które następnie pokryły jego skały.

 

Geneza

Zdjęcia Messengera z powierzchni Merkurego zmusiły nas do zmiany naszych przypuszczeń na temat jego historii. Astronomowie sądzili, że on tam po prostu był, mniej więcej od miliardów lat, wiecznie podpiekany energią Słońca. Teraz wiemy, że jego przeszłość była mniej spokojna, a bardziej wybuchowa.

Wczesna historia Merkurego mogła być mocno wulkaniczna”, mówi członek zespołu Paul Byrne z Instytutu Lunar and Planetary w Houston w Teksasie.

Sądziliśmy, że cztery miliardy lat temu wszystko się skończyło.

Dowody ostatnich aktywności wulkanicznych jest wiele. Są to linie rozrysowane na twarzy Merkurego. Istnieją też dowody, że doszło do przełamania powierzchni. Messenger odkrył również wulkaniczne otwory długie na 25 km, gdzie płynęła gorąca lawa rzeźbiąc podłużne grzbiety.

Ta aktywność wulkaniczna trwała do około jednego miliarda lat temu – zaskakująco niedawno. „Sądziliśmy, że cztery miliardy lat temu wszystko się skończyło,” mówi Byrne.

Istnieją nawet dowody na występowanie tak zwanych powodzi lawy. Ogromne ilości lawy wylewającej się ze środka Merkurego zalewającej połacie jego powierzchni. Największa taka powódź miała miejsce w północnym regionie polarnym, obecnie znanym jako Północna Równina Wulkaniczna (Northern Volcanic Plain). Ta wielka równina zastygniętej lawy stanowi 6% powierzchni Merkurego.

Dowód powodzi wulkanicznych w przeszłości.

Te spore, wypalone rowy dają do myślenia, jak ogromne musiały być kratery, z których płynęła lawa. Po wszystkim pozostały ślady, czyli ogromne szczeliny zwane dzisiaj „kraterami duchów”.

Co ciekawe większość równin Merkurego szacowane są na ten sam wiek, więc musiały powstać w tym samym czasie.

Merkury się skurczył

Ostatnia powódź lawy, która uformowała równiny zdarzyła się tylko raz,” twierdzi Byrne.”Wskazuje to na ogromną ilość ciepła, ogromną ilość magmy, która wypłynęła z pod powierzchni.

Obecnie Merkury nie jest aktywny wulkanicznie. To dlatego, że planeta ostygła wewnątrz.

W rezultacie Merkury się skurczył. Cztery miliardy lat temu, kiedy skorupa zastygła po raz pierwszy planeta była o 7 km większa niż obecnie. Zdjęcia Mariner 10 właśnie na to wskazywały, ale obrazy z Messengera sugerują, że zmniejszyła się znacznie więcej, niż na początku przypuszczano.

Pomimo ochłodzenia, wnętrze Merkurego nadal ma wystarczająco dużo energii, aby istniało na nim pole magnetyczne.

Dwa oblicza Merkurego

Pole magnetyczne

Pole magnetyczne Merkurego jest 100 razy słabsze niż ziemskie.

Zakładaliśmy, że Merkury to mniejsza wersja Ziemi.

Ziemia jest napędzana poprzez obrót jej rdzenia – “piłki” gorącego, ciekłego metalu. Messenger pozwolił stwierdzić, że pole Merkurego generowane jest w ten sam sposób.

Ale jest coś dziwnego, bo Merkury nie skupia go na sobie, ale jest przesunięte o ok. 20% od jego promienia.

To nie było przewidziane przez żaden z poprzednich modeli, mówi Solomon. “Zakładaliśmy, że Merkury to mniejsza wersja Ziemi.

Zamiast tego Merkury okazuje się być czymś zupełnie innym.

Merkury posiada kratery uderzeniowe, gładkie równiny i podzieloną liniami skorupę.

Merkury posiada kratery uderzeniowe, gładkie równiny i podzieloną liniami skorupę.

W pewnym sensie to odkrycie podkreśla naszą ignorancję i niewiedzę, na temat pól magnetycznych. Właściwie nie rozumiemy, jak jest ono generowane przez planety, nie wiemy też czy ziemskie pole magnetyczne istniało, kiedy nasza planeta była młoda.

Pole magnetyczne w przeszłości było silniejsze niż obecnie.

Dziś pole magnetyczne Ziemi jest na środku. Fizycy zakładają, że nie zawsze tak było. Mogą się mylić – mówi Solomon. Ziemia mogła kiedyś posiadać podobne pole magnetyczne co aktualnie widzimy u Merkurego.

W 2015 roku zespół Messenger odkrył również, że pole magnetyczne Merkurego jest “starożytne”, że działa niemalże od prawie 4,5 miliarda lat. Catherine Johnson z University of British Columbia w Vancouver wraz z kolegami zbadała namagnetyzowane skały na powierzchni naszej planety, które zapisały historię naszego pola magnetycznego.

Nasze starożytne pole magnetyczne było znacznie silniejsze, niż obecnie. Możliwe, że na Merkurym było tak silne, jak dzisiaj na Ziemi.” Johnson sugeruje, że podczas formowania naszych planet istniały niewielkie różnice w pewnych mechanizmach, co przełożyło się na mniej lub bardziej potężne pole.

To jest obszar, gdzie misja Messengera została zakończona.

To jest obszar, gdzie misja Messengera została zakończona.

Inne światy

Podobnie jak nasza Ziemia, Merkury także ma około 4,5 miliarda lat. Jednakże te dwie planety bardzo się różnią. Nasi pozostali sąsiedzi: Wenus i Mars opowiedziały już swoją historię niemalże w całości.

Odkryto prawie 2000 „egzoplanet”.

Astronomowie nie próbują po prostu zrozumieć Merkurego dla własnego dobra,” mówi Solomon. “Może pomoże nam to zrozumieć planety w ogóle.

Jeśli chcemy dowiedzieć się, jak uformowała się Ziemia, musimy zrozumieć wszystkie procesy, które stworzyły planety w naszym układzie słonecznym. „Samotne we własnym układzie słonecznym”, mówi Solomon, „wspólne procesy formowania planet podobnych do Ziemi doprowadziły do tak różnych wyników.

To samo może dotyczyć planet poza naszym układem słonecznym. Odkryto prawie 2000 „egzoplanet”, a szacuje się, że może być ich tysiące więcej. Jeśli zdołamy poznać zasady tworzenia się planet, będziemy mogli świadomiej i trafniej przypuszczać jaka jest każda egzoplaneta.

Pierwsze i ostatnie zdjęcie wykonane przez sondę Messenger.

Pierwsze i ostatnie zdjęcie wykonane przez sondę Messenger.

Przykładowo, powierzchnia Ziemi jest mozaiką ruchomych płyt (tektonicznych), podczas gdy Merkury jest planetą jedno-płytową.

Merkury, może być archetypem planet jedno-płytowych w innych systemach słonecznych.

To dlatego, że Ziemia ma więcej energii wewnętrznej od Merkurego, które zasilają ruch płyt. W wyniku tego Ziemia nadal ma wiele aktywnych wulkanów, występują trzęsienia ziemi, a wszystko jest bardziej żywe.

Jeśli egzoplaneta ma dość dużo energii, aby połamać płyty tektoniczne na swojej powierzchni prawdopodobne jest, że z wyglądu przypomina Ziemię. Jeśli tak nie jest, może przypominać Merkurego.

Merkury, może być archetypem planet jedno-płytowych w innych systemach słonecznych, dzięki czemu możemy zrozumieć ich historię geologiczną na podstawie tego, co dzisiaj widzimy na Merkurym,” mówi Byrne

Innymi słowy badamy nie tylko Merkurego. Może w rzeczywistości studiujemy tysiące planet, których większość możemy nigdy nie zobaczyć, ale poznać ich historię spoglądając na Merkurego.

Autorstwo: Melissa Hogenboom
Zdjęcia: NASA
Tłumaczenie: djrtk
Źródło: BBC Earth

Polecane: