Американские геологи Крисчен Климкзак и Келси Крейн из Университета Джорджии проанализировали скорость охлаждения Меркурия и примерное время, за которое эта самая близкая к Солнцу и самая маленькая планета Солнечной системы приобрела современный вид и размеры.
По сравнению с Землей Меркурий меньше и легче приблизительно в двадцать раз, при этом его средняя плотность приблизительно такая же. На данной планете продолжительность года составляет всего 88 дней.
Основное отличие Меркурия от других планет Солнечной системы заключается в наличии крупного металлического ядра, на которое приходится примерно 85 процентов его радиуса. Ядро нашей планеты, для сравнения, составляет всего лишь половину ее радиуса. Меркурий, в отличие от Венеры и Марса, имеет свою собственную магнитосферу.
Космической станцией MESSENGER на поверхности Меркурия было обнаружено множество разломов, складок и изгибов. Это дало возможность исследователям сделать однозначный вывод относительно тектонической активности данного небесного объекта, в частности, в прошлом. Ученые полагают, что строение внешней коры определяется теми физическими процессами, которые происходят в недрах планеты, в частности, генерацией магнитного поля и термодиффузией мантии.
Впервые данные об изменениях размеров Меркурия были получены при помощи космической станции Mariner 10. На его поверхности удалось обнаружить протяжные и высокие обрывы – так называемые эскарпы. Согласно предположениям ученых, они могли образоваться в результате остывания планеты, вследствие чего кора Меркурия деформировалась, сокращаясь в размерах. В то же время только недавно геологи получили возможность оценить скорость и время протекания данных процессов.
В процессе исследования очень помогли данные о кратерах, которые были получены при помощи станции MESSENGER. По мнению геологов, глобальное сжатие Меркурия началось приблизительно 3,85 миллиарда лет назад. С того момента поверхность планеты начала приближаться к ее центру с примерной скоростью 0,1-0,4 миллиметра в год.
В настоящее время происходит постепенное сокращение Меркурия, в результате чего оно практически незаметно. Радиус планеты в общем уменьшился приблизительно на пять километров.
Исследователи предполагают, что сжатие Меркурия началось после метеоритной бомбардировки, которая длилась 400 миллионов лет и завершилась 3,8 миллиарда лет назад. За этот период времени на Земле, Венере, Меркурии, Марсе и Луне возникло большое количество ударных кратеров. Ученым ничего не известно о причинах данного катаклизма. Но в то же время они предполагают, что к нему могло привести изменение газовыми гигантами орбит либо определенное гравитационное возмущение на периферии Солнечной системы, вследствие которого к ее центру устремилось большое количество астероидов и комет. Именно их удары и приводили к разогреванию Меркурия.
Ученые оценивали возраст кратеров на Меркурии с помощью метода, который применялся в ходе определения времени формирования на Луне геологических образований. Кратер тем старше, чем сильнее его деградация и чем он темнее из-за покрывающей его пыли. Данный метод оправдал себя в ходе датировки лунных кратеров, которая была подтверждена результатами радиоизотопного анализа проб грунта, доставленных на Землю в ходе американской пилотируемого лунного проекта Apollo.
Кратеры Меркурия, которые были изучены специалистами, в диаметре превышают 20 километров. В общей сложности было проанализировано порядка шести тысяч образцов геологических образований, на большинство из которых ранее просто не обращали внимания. Большая часть этих особенностей оказались связаны с глобальным сжатием планеты Меркурий. Большинство старых кратеров пересекают изгибы и разломы – таким образом, они ,предположительно, образовались до начала момента сжатия Меркурия. В то же время более молодые кратеры разломами практически не затронуты.
Исследователи едины во мнении, что до настоящего времени Меркурия является отличной площадкой для проверки моделей формирования и развития планет земной группы. Меркурий продолжает развиваться, несмотря на то, что там практически прекратилась тектоническая активность, а магнитное поле все больше ослабевает. Марс и Венера давно лишились собственного магнитного поля, на Венере тектоническая активность еще не возникла, а на Марсе она, возможно, уже закончилась.
Кроме того, одно из моделирований формирования небесных объектов земной группы вокруг Солнца из протопланетного диска продемонстрировало, что возникновения меркурий вообще не должен был образоваться. Ученые более ста раз в рамках задачи N тел запускали модель, используя крупные зародыши планет и порядка шести тысяч планетезималей. В ходе большинства запусков астрономам удалось воспроизвести образование Земли и Венеры, но в то же время Марс и Меркурий формировались только в девяти случаях.
Ближайшая к светилу планета, как правило, формировалась примерно на расстоянии 0,3 астрономической единицы от звезды, обладала небольшим эксцентриситетом (параметром, описывающим вытянутость орбиты) и примерно в пять раз была легче Земли. Образование планеты происходило из материи зародышей на протяжении порядка десяти миллионов лет.
Подробное исследование Меркурия проводилось всего двумя станциями – MESSENGER и Mariner 10. Европейский Союз и Япония в 2018 году планируют направить к планете третью миссию – BepiColombo, состоящую из двух станций. Первая станция должна составить мультиплановую карту поверхности Меркурия, а вторая должна провести исследование магнитосферы. В то же время, первых результатов миссии придется ждать долго, даже в том случае, если она стартует в 2018 году, то Меркурия станция достигнет лишь в 2025.
Источник: tainy.net
