Хората са разработили способността да откриват скалисти планети в обитаемите зони на далечни звезди. Ще дойде денят, когато трябва да вземем някои много скъпи решения за това кои планети си струва да посетим или да колонизираме, или да търсим живот.
Как да вземем тези решения? Нови изследвания в геологията на планетата Меркурий могат да помогнат. Най-накрая имаме нещо друго, което да сравним с активната геология на Земята - а може би и система, която би могла да ни научи повече за условията, необходими за живота.
Живакът се оказва в момента тектонично активен. Освен Земята, тя е единствената скалиста планета в тази слънчева система, която все още бавно изтласква части от своята кора и променя повърхността във времето. Това означава, че най-накрая имаме нещо друго, с което да сравним активната геология на Земята.
„Заедно с тектонската история, тя рисува съвсем нова картина на това каква трябва да е историята на Меркурий“, казва Томас Уотърс, старши учен от Центъра за изследвания на Земята и планетата в Смитсониън в Националния музей на въздуха и космоса и водещ автор на нова книга за геологията на Меркурий. "Това поставя Меркурий много близо до Земята по отношение на много бавно охлаждане, което позволява външната страна да остане хладна, а вътрешната - гореща."
Меркурий е трудна малка планета за изучаване. По-голяма от нашата Луна, но много по-малка от Земята, тя обикаля плътно около Слънцето. Температурите варират от 800 градуса до -280 градуса по Фаренхайт, но това е скалиста планета, изработена от подобни неща като Земята. Меркурий е далеч и непосредствената му близост до слънцето означава, че има много гравитация, срещу която да се борим. Необходимо е повече гориво, за да посетите Меркурий, отколкото да напуснете Слънчевата система. НАСА посети за първи път, когато космическият апарат Mariner 10 прелетя покрай него през 1974 година.
Космическият кораб НАСА MESSENGER изпрати обратно изображения с висока разделителна способност на повърхността на Меркурий, които потвърдиха не само доказателства за тектонична активност (стрелките показват разломи и други повърхностни форми), но и че планетата все още е геологически активна. (Лаборатория по приложна физика на НАСА / Джон Хопкинс) „Mariner 10 има по-малко от пълно полукълбо, но добър парче“ от повърхността на Меркурий с ниска резолюция, казва Уотърс. "На тези изображения се виждаше голям шал на грешка, който показва, че кора е била слета и свита."
Мисията Mariner 10 ни показа, че Меркурий е бил активен преди милиарди години. Учените биха могли да разгледат дългите скали, наподобяващи скала, или „шалчета“, и да видят къде повърхността на планетата е била изтласкана нагоре. Плътността на кратерите от метеорни въздействия им позволяваше да работят назад и да установят приблизително колко отдавна са се образували тези шалчета. Мисията установи също, че Меркурий има най-малко остатъци от слабо магнитно поле.
Но беше ли всичко това в далечното минало? По-нова мисия за орбита на Меркурий с помощта на космическия кораб MESSENGER беше стартирана през 2004 г. и събра данни, докато не се срина през 2015 г. Това бяха данни от края на гниещата орбита, тъй като космическият кораб беше на път да добави нов кратер на повърхността на планетата, което позволи на Уотърс и неговите колеги да разберат какво все още се случва с Меркурий.
Първоначално MESSENGER е трябвало да картографира повърхността от много висока орбита нагоре, докато не изчерпи горивото и ще се срине. Но НАСА промени плановете по пътя. Животът на мисията вече беше ограничен от близкото гравитационно влияние на слънцето, така че те поеха малък риск.
Заради силата на слънчевите приливи, казва Уотърс, „няма начин да задържите космически кораб в орбита около Меркурий дълго“.
НАСА реши да изпрати MESSENGER в крайно ниска орбита, което би им позволило да получат затваряне на част от повърхността преди края. Проработи.
„Когато намалихме надморската височина, на някои места [резолюция на камерата на повърхността] се стигна до един до два метра на пиксел“, казва Уотърс. „Това беше като нова мисия. Това означаваше, че космическият кораб е обречен, но това щеше да се случи така или иначе ... Голямата новина, която открива в тези изображения на MESSENGER за финал на малка надморска височина, е че открихме много малки версии на тези големи шалчета, за които знаем, че са били на Меркурий оттогава Маринер 10. ”
Малките шалове са ясно оформени наскоро (с минимални въздействия от метеори) и те показват, че повърхността на Меркурий продължава да се променя сравнително наскоро, в мащаб на милиони години, а не на милиарди. Данните доказаха, че образуването на Меркурий и продължаващата геология много приличат на тази на Земята. Той има действаща тектонска система на плочите, но с ключова разлика спрямо нашата.
„Земната обвивка е разбита между около дузина плочи, които причиняват по-голямата част от тектонската активност на Земята“, казва Уотърс. „За Меркурий нямаме доказателства за поредица плочи. Меркурий изглежда е еднопланетна планета. Тази обвивка е еднакво свита. Всъщност не разбираме защо Земята е разработила тази мозайка от плочи. Но това е, което предпазва Земята от свиване. "
Меркурий все още има разтопено ядро, както прави Земята. Докато ядрото на Меркурий бавно се охлажда, плътността на тази сърцевина се увеличава и тя става малко по-малка. Когато се свива, по-хладната, скалиста външна кора леко се срутва, създавайки шалчетата и кара планетата леко да се свие. Контракциите вероятно са отстранили един до два километра от диаметъра на Меркурий през последните 3, 9 милиарда години.
Марс, най-близкото до друга обитаема планета в нашата Слънчева система, също е скалиста планета, съставена от подобен материал като Меркурий, Венера и Земя. Но изглежда има сърцевина, която е само частично разтопена. Тя няма активна система от тектонични плочи. Отдавна Марс имаше както магнитно поле, така и атмосфера. Когато полето изчезна, атмосферата се изхвърли в космоса.
Възможно ли е да има връзка между разтопените ядра, тектониката на плочите и магнитните полета, които позволяват да съществува плътна атмосфера?
„Това, което сега открихме от Меркурий, е, че няма друга планета, за която знаем, че е тектонично активна“, казва Уотърс. „Опитвам се да разбера как скалистите планети се развиват в тази слънчева система., , , какъв е спектърът на еволюцията върху скалисто тяло? Тектониката на плочите е необходим елемент от развитието на живота на скалиста планета? Има някои наистина важни неща, за които да научите. "
