Planetarni naučnici odavno znaju da se Merkur smanjuje milijardama godina.
Uprkos tome što je planeta najbliža Suncu, njena unutrašnjost se hladi kako unutrašnja toplota curi. To znači da se stena (i, unutar toga, metal) od koje je sastavljena mora blago skupiti u zapremini.
Nije poznato, međutim, u kojoj meri se planeta i danas smanjuje – i, ako jeste, koliko dugo će se to verovatno nastaviti. Sada naš novi rad, objavljen u Nature Geoscience, nudi svež uvid.
Pošto se unutrašnjost Merkura smanjuje, njegova površina (kora) ima progresivno manje površine za pokrivanje. On reaguje na ovo tako što razvija „pokretne greške“ – gde se jedan deo terena gura preko susednog terena (pogledajte sliku ispod). Ovo je kao bore koje se formiraju na jabuci kako stari, samo što se jabuka skuplja jer se suši, dok se Merkur skuplja zbog termičke kontrakcije njene unutrašnjosti.
Prvi dokazi o smanjenju Merkura došli su 1974. godine kada je misija Mariner 10 prenela slike kilometrima visokih skarpa (padina nalik rampi) koji su vijugali stotinama kilometara preko terena. Mesindžer, koji je kružio oko Merkura 2011-2015, pokazao je mnogo više „lobatnih škarpa“ (kako su postali poznati) u svim delovima sveta.
Iz ovakvih zapažanja bilo je moguće zaključiti da se geološki rasjedi blagog padanja, poznati kao porivi, približavaju površini ispod svake skarpe i da su odgovor na Merkur koji se smanjio u radijusu za ukupno oko 7 km.
Ali kada se to dogodilo? Prihvaćeni način da se odredi starost površine Merkura je da se izbroji gustina udarnih kratera. Što je starija površina, to je više kratera. Ali ova metoda je nezgodna, jer je stopa udara koji proizvode kratere bila mnogo veća u dubokoj prošlosti.
Međutim, uvek je bilo jasno da Merkurovi škarpi moraju biti prilično drevni, jer iako seku kroz neke starije kratere, dosta mlađih kratera se nadovezuje na škarpe i tako škarpi moraju biti stariji od njih.
Konsenzus je stav da su Merkurovi škarpi uglavnom stari oko 3 milijarde godina. Ali da li su svi oni toliko stari? A da li su stariji odavno prestali da se kreću ili su aktivni i danas?
Ne treba očekivati da se potisak ispod svake škarpe pomeri samo jednom. Najveći zemljotres na Zemlji poslednjih godina, Tohoku zemljotres jačine 9 stepeni Rihterove skale na moru Japana 2011. godine, koji je izazvao katastrofu u Fukušimi, bio je rezultat naglog skoka za 20 metara duž 100 km dužine odgovornog raseda.
Najveći Merkurovi „zemljotresi” su verovatno manji. Da bi se akumuliralo 2-3 km ukupnog skraćivanja koje se može izmeriti na tipičnoj skarpi na Merkuru, bile bi potrebne stotine „zemljotresa“ magnitude 9, ili što je verovatnije milioni manjih događaja, koji su se mogli proširiti na milijarde godina.
Upoznavanje sa skalom i trajanjem pomeranja raseda na Merkuru je važno, jer ne bismo očekivali da se termička kontrakcija Merkura u potpunosti završi, iako bi to trebalo da se usporava.
Do sada su dokazi bili oskudni. Ali naš tim je pronašao nedvosmislene znakove da su se mnoge skarpe nastavile kretati u geološki novije vreme, čak i ako su pokrenute pre milijardi godina.
Ovaj rad je pokrenut kada je student doktorskih studija na Otvorenom univerzitetu u UK, Ben Man, primetio da neke škarpe imaju male prelome na svojim rastegnutim gornjim površinama. On ih je protumačio kao „grabene“, geološka reč koja opisuje traku zemlje spuštenu između dva paralelna raseda.
Ovo se obično dešava kada se kora rastegne. Istezanje može izgledati iznenađujuće na Merkuru, gde se kora u celini sabija, ali Čovek je shvatio da bi se ovi grabeni pojavili ako bi se potisak kore savio dok se gura preko susednog terena. Ako pokušate da savijete parče tosta, on može da pukne na sličan način.
Grabeni su manje od 1 km široki i manje od oko 100 metara dubine. Takve relativno male karakteristike moraju biti mnogo mlađe od drevne strukture na kojoj se nalaze, inače bi već bile izbrisane iz vidokruga udarima koji bacaju materijal po površini u procesu koji se prikladno naziva „bačvarstvo na udaru“.
Na osnovu stope zamućenja nastalog usled udara u bašte, izračunali smo da je većina grabena mlađa od oko 300 miliona godina. Ovo sugeriše da se najnoviji pokret morao desiti podjednako „nedavno“.
Radeći sa najdetaljnijim slikama koje je dao MESSENGER, Man je pronašao 48 velikih škarpa koji definitivno imaju male grabene. Još 244 je bilo na vrhu „verovatnih“ grabena – koji se ne vide dovoljno jasno na najboljim MESSENGER slikama.
Ovo su sada glavni ciljevi za potvrdu sistema za snimanje zajedničke evropske/japanske misije BepiColombo, koja bi trebalo da počne da radi u orbiti oko Merkura početkom 2026.
Mesec se takođe ohladio i skupio. Njegovi lobati su znatno manji i manje spektakularni od onih na Merkuru, ali na Mesecu sigurno znamo da su, osim što su geološki noviji, neki aktivni i danas.
To je zato što nedavna ponovna analiza lokacija mesečevih potresa zabeleženih seizmometrima (detektorima vibracija) koje su ostavile na površini Meseca u nekoliko Apolo misija pokazuje da su mesečevi potresi grupisani u blizini lobastih skarpa.
Takođe, najdetaljniji snimci Mesečeve površine iz orbite otkrivaju tragove koje su napravile kamene gromade koje se odbijaju niz lica skarpa, verovatno nakon što su ih pomerili potresi meseca. Mnogo manjeg obima od Merkurovih grabena, slična logika važi i za ove tragove kamenjara: oni bi postali izbrisani iz vidljivosti nakon samo nekoliko miliona godina, tako da moraju biti mladi.
BepiColombo neće sleteti i tako nemamo izgleda da prikupimo bilo kakve seizmičke podatke o Merkuru. Međutim, osim što jasnije prikazuje male grabene, njegove najdetaljnije slike mogu otkriti tragove kamenjara koji bi mogli biti dodatni dokaz nedavnih potresa. Jedva čekam da saznam.
