Merkurs sarūk mūsu acu priekšā? Zinātnieki atklāj, ko slēpj Saulei tuvākā planēta

Saules sistēmas mazākā planēta vidēji atrodas aptuveni 58 miljonu kilometru attālumā no Saules un vienu apriņķojumu ap mūsu zvaigzni veic 88 dienās, liecina NASA dati.

Akmeņainā planēta izveidojās no gāzes un putekļu virpuļiem aptuveni pirms 4,5 miljardiem gadu. Saules sistēmas pirmsākumi bija haotiski — tos raksturoja vardarbīgas sadursmes, kad daudzi ap Sauli riņķojoši kosmosa ieži ietriecās citos objektos. Jaunizveidotās planētas jau sākotnēji ir ļoti karstas, līdzīgas vulkāniskai lavai, taču sadursmju radītā enerģija tās sakarsēja vēl vairāk. Laika gaitā, planētām atdziestot un zaudējot siltumu, saruka arī tādu planētu kā Merkurs iekšiene.

Merkura saplaisājušā virsma ir liecība par šo sarukšanu — zinātnieki šīs grēdas un klintis dēvē par saīsināšanās struktūrām. Dažas klintis var sasniegt pat 1,6 kilometru augstumu un stiepties simtiem kilometru garumā.

Tomēr Merkuru ir bombardējuši arī asteroīdi un komētas, pārklājot tā virsmu ar triecienkrāteriem, kas to padara līdzīgu Zemes Mēness bedrēm klātajai virsmai.

Jaunā pētījumā, kas publicēts žurnālā "Geophysical Research Letters", zinātnieki norāda, ka sadursmju radītie gruži varētu būt paslēpuši patieso Merkura sarukšanas apmēru. Izpratne par to, cik strauji Merkurs sarūk, var palīdzēt noskaidrot, kā planēta ir attīstījusies, kā arī atklāt tās noslēpumainās iekšienes īpatnības.

"Merkurā labāk nekā jebkur citur mūsu Saules sistēmā var apgūt atziņas par lielu, akmeņainu debess ķermeņu, piemēram, Zemes, veidošanos un attīstību," e-pastā rakstīja pētījumā nepiedalījušais doktors Hanness Bernhards.

Jaunais pētījums arī izceļ to, cik daudz neatbildētu jautājumu joprojām ir par šo mazo pasauli. Dažus no tiem, iespējams, drīzumā palīdzēs atrisināt bezprecedenta misija, kuras laikā ap Merkuru tiks novietoti divi orbitālie aparāti.

Sarūkoša planēta

Merkuram sarūkot, uz tā virsmas, visticamāk, konsekventi veidojās plaisas. Taču krāteri un miljardiem gadu ilgušo sadursmju radītie gruži daudzas no šīm plaisām pārklāja, norādīja pētījuma vadošais autors Gaku Nišijama, planētu zinātnieks no Vācijas Aviācijas un kosmosa centra Kosmosa pētniecības institūta Berlīnē.

Merkura tuvums Saulei ir padarījis to par sarežģīti izpētāmu un izpētei grūti pieejamu planētu. Iepriekšējās desmitgadēs šajā skarbajā vidē ir devušās tikai divas misijas — NASA "Mariner 10" 1974. gadā un aģentūras "MESSENGER" misija 2011. gadā.

"Mariner 10" veica pārlidojumus gar planētu, atklājot Merkura intriģējošās grumbas, savukārt "MESSENGER" sniedza daudz visaptverošāku priekšstatu par planētas virsmas īpatnībām, sacīja Bernhards, kurš arī ir pētījis Merkura sarukšanu.

Nišijama un viņa komanda izmantoja "MESSENGER" datus, lai izveidotu globālu Merkura virsmas raupjuma karti. Viņi pamanīja, ka raupjākajās Merkura virsmas daļās ir mazāk grumbu nekā gludākajos reģionos.

"Tas mums lika aizdomāties, ka pastāv kāds process, kas aizsedz saīsināšanās struktūras," sacīja Nišijama, norādot uz iespēju, ka gruži slēpj sarukšanas pēdas uz planētas virsmas.

Komanda aprēķināja, cik daudz grumbu varētu būt uz Merkura virsmas, ja tās nebūtu aizklātas ar gružiem. Aprēķini liecināja, ka planēta, iespējams, ir sarukusi par 10–30% vairāk, nekā iepriekš uzskatīts, proti, tās rādiuss varētu būt samazinājies par aptuveni 11,6 kilometriem.

Iepriekšējos pētījumos tika lēsts, ka rādiusa izmaiņas varētu būt no 1 līdz 2 kilometriem līdz pat 7 kilometriem.

Pols Bērns, Vašingtonas Universitātes Sentluisā Zemes, vides un planētu zinātņu asociētais profesors, norādīja, ka ir ticams — iepriekšējos pētījumos par Merkura sarukšanu, tostarp vienā no viņa paša pētījumiem, zinātnieki varētu būt palaiduši garām planētas ģeoloģiskās plaisas. Tās varēja būt grūti saskatāmas raupjajos virsmas reģionos vai arī vispār nebūt izveidojušās Merkura ārkārtīgi nelīdzenās garozas dēļ.

Merkurs ir otra blīvākā planēta mūsu Saules sistēmā pēc Zemes, un tas galvenokārt skaidrojams ar tā lielo metālisko kodolu.

Aprēķini par planētas sarukšanas apmēru varētu sniegt ieskatu Merkura kodolā un procesos, kas norisinājušies tā iekšienē planētai atdziestot.

"Lielāka sarukšana nozīmē, ka Merkuram varētu būt lielāks metāla kodols, mazāk vieglo elementu, piemēram, silīcija, kas sajaukti ar kodola metālu, vai augstāka sākotnējā temperatūra," sacīja Nišijama.

Bezprecedenta iespēja izpētīt Merkuru

"BepiColombo" misija, kas pēc gandrīz astoņus gadus ilga ceļojuma nesen sākusi tuvošanos Merkuram, šā gada beigās planētas tuvumā novietos divus orbitālos aparātus.

Misijas iegūtie topogrāfijas dati varētu ļaut zinātniekiem precīzāk aprēķināt, par cik Merkurs laika gaitā ir sarucis, kā arī līdz šim nebijušā detalizācijā atklāt planētas klintis, krāterus un grēdas.

"Šie jaunie dati būs ļoti svarīgi, lai pārbaudītu, vai šis un citi pētījumi par planētas globālo sarukšanu ir pareizi," sacīja profesors. "Tomēr man ir aizdomas, ka mēs atklāsim — tie ir pareizi un mums joprojām ir ļoti daudz ko uzzināt par šo mazo, Saulei tuvāko planētu."

Kamēr "MESSENGER" apkopoja augstas izšķirtspējas datus par Merkura ziemeļu puslodi, "BepiColombo" Merkura orbitālais aparāts arī mērīs topogrāfiju un virsmas raupjumu dienvidu puslodē, sacīja ģeoloģe Kelsija Kreina.

"Uz aparātiem esošie instrumenti noteiks gravitācijas anomālijas, uzlabos garozas biezuma un iekšējās struktūras aprēķinus, kā arī noteiks virsmas elementāro un minerālo sastāvu," sacīja Kreina. "Visi šie dati papildina cits citu, palīdzot zinātniekiem izveidot pilnīgāku priekšstatu par planētu attīstību un radot jaunus jautājumus, uz kuriem būs jāatbild nākamajām misijām."

Visticamāk, Merkurs ir sarucis vairāk nekā jebkura cita planēta, jo tā kodols attiecībā pret planētas izmēru ir daudz lielāks nekā citām mūsu Saules sistēmas akmeņainajām planētām, sacīja Bernhards.

Lai gan viņš pētījuma metodoloģiju un rezultātus uzskata par pārliecinošiem un pamatotiem, Bernhards norādīja, ka tik būtiska Merkura izmēra samazināšanās būtu izraisījusi redzamu, plaša mēroga virsmas krokošanos visā planētas teritorijā.

Bernhards un viņa komanda strādā pie sava pētījuma, lai noteiktu, par cik planēta ir sarukusi, taču viņš norādīja, ka orbitālie dati vien, iespējams, nespēs sniegt atbildi uz šo jautājumu.

"No visa, ko valdības nauda var iegādāties, varbūt atbalsts mūsu labākajiem inženieriem un zinātniekiem, lai viņi nogādātu robotizētus aparātus uz Merkura nokaitētajiem putekļiem, ir viena no iedvesmojošākajām iespējām," viņš sacīja.