Перспективный вид лопастного уступа Меркурия под названием Карнеги-Рупес, цвет которого зависит от высоты поверхности
Фото: NASA
Исследователям дали подсказку «морщины» на поверхности планеты.
Планетологам давно известно, что Меркурий сжимался на протяжении миллиардов лет. Несмотря на то, что Меркурий – самая близкая к Солнцу планета, его внутренняя часть остывает из-за утечки тепла. Это означает, что камень (а внутри него и металл), из которого состоит планета, должен уменьшаться в объеме.
Однако неизвестно, в какой степени планета все еще сокращается сегодня – и если да, то как долго это будет продолжаться. Новое исследование проливает свет на эту историю.
Если внутренняя часть Меркурия сжимается, на его поверхности (коре) становится все меньше площади. Один участок местности наталкивается на соседний, это похоже на морщины, которые образуются на яблоке со временем: яблоко сжимается, высыхая.
Первые свидетельства о том, что Меркурий сжимается, появились в 1974 году, когда миссия «Маринер-10» передала изображения километровых уступов, извивающихся ещё на сотни километров. Аппарат «Мессенджер», который вращался вокруг Меркурия в 2011–2015 годах, показал множество других «уступов» во всех частях планеты.
Из таких наблюдений можно было сделать вывод, что пологие геологические разломы, известные как надвиги, приближаются к поверхности под каждым уступом и являются ответом на сокращение радиуса Меркурия в общей сложности примерно на семь километров.
Общепринятый способ определить возраст поверхности Меркурия – подсчитать плотность ударных кратеров. Чем старше поверхность, тем больше кратеров. Но этот метод сложен, потому что в глубоком прошлом скорость ударов, образующих кратеры, была намного выше.
Однако всегда было ясно, что уступы Меркурия должны быть довольно древними, поскольку, хотя они и прорезают некоторые более старые кратеры, на уступы наложено довольно много более молодых кратеров.
По общему мнению, возраст уступов Меркурия составляет около 3 миллиардов лет. Но все ли они такие старые? А старшие давно перестали двигаться или они активны и сегодня? Ученые говорят, что не следует ожидать, что надвиг ниже каждого уступа перемещался только один раз.
Новое исследование началось, когда аспирант Открытого университета в Великобритании Бен Мэн заметил, что некоторые уступы имеют небольшие трещины, расположенные на растянутых верхних поверхностях. Он интерпретировал их как «грабены», геологический термин, обозначающий полосу земли, упавшую между двумя параллельными разломами.
Обычно это происходит, когда кора растягивается. Растяжение может показаться неожиданным на Меркурии, где в целом кора сжимается, но Мэн понял, что эти грабены возникнут, если напорный кусок коры будет согнут, когда он будет надавлен на прилегающую местность. Если вы попытаетесь согнуть кусок тоста, он может треснуть аналогичным образом.
Грабены имеют ширину менее километра и глубину менее 100 метров. Такие сравнительно небольшие объекты должны быть намного моложе древней структуры, на которой они расположены, иначе они были бы уже стерты из поля зрения в результате ударов, разбрасывающих материал по поверхности.
Основываясь на скорости размытия, исследователи подсчитали, что возраст большинства грабенов составляет менее 300 миллионов лет. Это говорит о том, что последнее движение должно было произойти также относительно «недавно».
Работая с наиболее подробными изображениями, предоставленными «Мессенджером», Мэн обнаружил 48 крупных лопастных уступов, на которых определенно имеются небольшие грабены.
Сейчас это основные цели для подтверждения с помощью системы визуализации совместной европейско-японской миссии BepiColombo, которая должна начать работу на орбите Меркурия в начале 2026 года.