Geologerna Kelsey Crane och Christian Klimkzak från University of Georgia (USA) uppskattade kylningsgraden för Merkurius och den tid under vilken den minsta och närmaste planeten till solen i solsystemet fick sin nuvarande storlek. Studien publiceras i tidskriften Geophysical Research Letters och rapporteras kort på American Geophysical Society-bloggar.
Kvicksilver är lättare och mindre än jorden ungefär 20 gånger, den genomsnittliga densiteten är ungefär densamma. Året på Merkurius varar 88 dagar.
Kviksølv skiljer sig från andra planeter i solsystemet med sin stora metallkärna - den står för 85 procent av denna himmelkropps radie. Som jämförelse är jordens kärna bara hälften av dess radie. Till skillnad från Venus och Mars har Merkurius, liksom Jorden, en egen magnetosfär, inte en inducerad.
MESSENGER-rymdstationen (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry) har funnit många veck, krökningar och fel på ytan av Mercury, vilket möjliggör en entydig slutsats om planetens tektoniska aktivitet, åtminstone tidigare. Strukturen för den yttre skorpan, enligt forskare, bestäms av de fysiska processerna som inträffar i planetens inre, i synnerhet termisk diffusion av manteln och förmodligen genereringen av ett magnetfält.
En sammanställd bild av Mercury från Mariner 10-bilder. Bild: NASA
De första uppgifterna om storleken på Merkurius förändrades mottogs av rymdstationen Mariner 10. På planetens yta hittades escarps - höga och utsträckta klippor. Forskare har föreslagit att de uppstod från kylningen av Merkurius, vilket resulterade i att jordskorpan på en liten planet, som krymper i storlek, deformerades. Men först nu har geologer kunnat uppskatta när och med vilken hastighet dessa processer ägde rum.
Uppgifterna om kratrar som erhölls av MESSENGER-stationen hjälpte. Geologer tror att den globala sammandragningen av planeten började för mer än 3,85 miljarder år sedan. Sedan dess har ytan på Merkurius närmar sig dess centrum med en hastighet av 0,1-0,4 millimeter per år.
Minskningen av planeten avtar gradvis och är nu nästan omöjlig. Totalt har Merkurius radie minskat med mer än fem kilometer.
Kampanjvideo:
Forskarna tror att Merkurius började kontrahera efter meteoritbombardemanget, som slutade för 3,8 miljarder år sedan och varade i 400 miljoner år. Under denna tid dök upp många slagkratrar på Merkurius, Venus, Jorden, Månen och Mars. Orsakerna till katastrofen är oklara. Förmodligen orsakades det av en förändring i banor av gasjättar eller någon slags gravitationsstörning i utkanten av solsystemet, vilket resulterade i att många kometer och asteroider rusade till dess centrum. Deras slag värmde upp Merkurius.
Åldern för kratrar på Merkurius uppskattades med den metod som användes för att bestämma tidpunkten för bildandet av geologiska formationer på månen. Ju mer krateret bryts ned, och desto mörkare beror det på dammet som har täckt det, desto äldre är det. Denna visuella metod har bevisat sig i dateringen av kratrar på månen, bekräftad av resultaten från radioisotopanalys av jordprover som levererades till jorden som en del av det amerikanska bemannade månprogrammet Apollo.
Mercury-kratrarna, studerade av specialister, överstiger 20 kilometer i diameter. Totalt analyserades mer än sex tusen funktioner i geologiska formationer, av vilka många inte tidigare hade uppmärksammats. De flesta av funktionerna, men inte alla, visade sig vara förknippade med den globala sammandragningen av Merkurius. Gamla kratrar korsar som regel fel, vilket innebär att dessa kratrar uppstod redan innan planeten började samlas. Unga kratare påverkas oftast inte av fel.
Forskare håller med om att Merkurius fortfarande är en utmärkt plattform för att testa modellerna för utveckling och utveckling av markplaneterna. Himmelskroppen förändras fortfarande, även om tektonisk aktivitet där nästan har slutat och magnetfältet försvagas mer och mer. Venus och Mars har inte haft sitt eget magnetfält på länge, tektonisk aktivitet på Venus har ännu inte haft tid att dyka upp och Mars har antagligen redan slutat.
Apollodorus krater och Pantheon-fåror. Bild: NASA
Dessutom visade en av de senaste simuleringarna av bildandet av himmelkroppar i markgruppen från den protoplanetära disken runt solen att Merkurius inte borde ha uppstått alls. Astronomer har kört modellen 110 gånger inom ramen för N-kroppsproblemet, för vilket mer än hundra stora planetembryon och cirka sex tusen planetesimaler användes. De flesta lanseringar kunde reproducera födelsen av Venus och Jorden, medan Merkurius och Mars bildades i bara nio fall.
Som regel bildades planeten närmast armaturen på ett avstånd av 0,27-0,34 astronomiska enheter från stjärnan, med en liten excentricitet (en parameter som beskriver banans förlängning) och var lättare än jorden ungefär fem gånger. Planeten bildades främst från frågan om embryon och det tog tio miljoner år.
Endast två stationer utforskade Mercury i detalj - Mariner 10 och MESSENGER. År 2018 planerar Japan och EU att skicka ett tredje uppdrag till Mercury, BepiColombo, från två stationer. Först kommer MPO (Mercury Planet Orbiter) att sammanställa en karta med flera våglängder över ytan på en himmelkropp. Den andra, en MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), kommer att utforska magnetosfären. Det kommer att ta lång tid att vänta på de första resultaten av uppdraget - även om lanseringen äger rum 2018 kommer stationen att nå Mercury först 2025.
Andrey Borisov