Suprafața lui Mercur, pe scurt, seamănă cu Luna. Câmpiile vaste și multe cratere indică faptul că activitatea geologică de pe planetă a încetat cu miliarde de ani în urmă.
Model de suprafață
Suprafața lui Mercur (fotografia este dată mai târziu în articol), luată de sondele „Mariner-10” și „Messenger”, în exterior arăta ca luna. Planeta este în mare parte punctată cu cratere de diferite dimensiuni. Cele mai mici vizibile din fotografiile cele mai detaliate ale Mariner au câteva sute de metri în diametru. Spațiul dintre cratere mari este relativ plat și este format din câmpii. Este similar cu suprafața lunii, dar ocupă mult mai mult spațiu. Regiuni similare înconjoară cea mai proeminentă structură de impact a lui Mercur, formată ca urmare a unei coliziuni, Bazinul Câmpiei Zhara (Caloris Planitia). La întâlnirea cu Mariner 10, doar jumătate din acesta a fost iluminat și a fost deschis complet de Messenger în timpul primului său zbor pe planetă, în ianuarie 2008.
Cratere
Cele mai comune forme de relief de pe planetă sunt craterele. Acopera o mare parte din suprafata. Mercur. Planeta (foto de mai jos) arată ca Luna la prima vedere, dar la o examinare mai atentă, acestea dezvăluie diferențe interesante.
Gravația lui Mercur este de peste două ori mai mare decât cea a lunii, parțial datorită densității mari a uriașului său nucleu de fier și sulf. Gravitația puternică tinde să mențină materialul ejectat din crater aproape de locul impactului. În comparație cu Luna, aceasta a căzut la doar 65% din distanța lunară. Acesta poate fi unul dintre factorii care au contribuit la formarea craterelor secundare pe planetă, formate sub influența materialului ejectat, spre deosebire de cele primare care au apărut direct în urma unei coliziuni cu un asteroid sau cu o cometă. Gravitația mai mare înseamnă că formele și structurile complexe caracteristice craterelor mari - vârfuri centrale, pante abrupte și o bază plată - sunt observate pe Mercur la cratere mai mici (diametrul minim aproximativ 10 km) decât pe Lună (aproximativ 19 km). Structurile mai mici decât aceste dimensiuni au contururi simple asemănătoare cupei. Craterele lui Mercur sunt diferite de cele de pe Marte, deși cele două planete au gravitație comparabilă. Craterele proaspete din primul sunt de obicei mai adânci decât formațiunile comparabile din al doilea. Acest lucru se poate datora conținutului scăzut de materie volatilă din scoarța lui Mercur sau vitezei de impact mai mari (deoarece viteza unui obiect pe orbita solară crește pe măsură ce se apropie de Soare).
Cratere mai mari de 100 km în diametru încep să se apropie de forma ovală caracteristică unui astfel deformațiuni mari. Aceste structuri - bazine policiclice - au o dimensiune de 300 km sau mai mult și sunt rezultatul celor mai puternice ciocniri. Câteva zeci dintre ele au fost găsite pe partea fotografiată a planetei. Imaginile Messenger și altimetria laser au contribuit în mare măsură la înțelegerea acestor cicatrici reziduale de la primele bombardamente cu asteroizi asupra lui Mercur.
Zhara Plain
Această structură de impact se extinde pe 1550 km. Când a fost descoperit pentru prima dată de Mariner 10, se credea că dimensiunea sa era mult mai mică. Interiorul obiectului este câmpii netede acoperite cu cercuri concentrice pliate și rupte. Cele mai mari zone se întind pe câteva sute de kilometri în lungime, aproximativ 3 km în lățime și mai puțin de 300 de metri în înălțime. Peste 200 de rupturi, comparabile ca mărime cu marginile, emană din centrul câmpiei; multe dintre ele sunt depresiuni delimitate de brazde (grabens). Acolo unde grabenii se intersectează cu crestele, au tendința de a trece prin ele, indicând formarea lor ulterioară.
Tipuri de suprafață
Câmpia Zhara este înconjurată de două tipuri de teren - marginea și relieful format din rocă aruncată. Marginea este un inel de blocuri montane neregulate care ating 3 km înălțime, care sunt cei mai înalți munți găsiți pe planetă, cu pante relativ abrupte spre centru. Al doilea inel mult mai mic este la 100-150 km de primul. În spatele versanților exteriori există o zonă de liniarăculmi și văi radiale, parțial umplute cu câmpii, dintre care unele sunt presărate cu numeroase dealuri și dealuri în alte de câteva sute de metri. Originea formațiunilor care alcătuiesc inelele largi din jurul bazinului Zhara este controversată. Unele dintre câmpiile de pe Lună s-au format în principal ca urmare a interacțiunii ejectelor cu topografia suprafeței deja existentă, iar acest lucru poate fi valabil și pentru Mercur. Dar rezultatele lui Messenger sugerează că activitatea vulcanică a jucat un rol semnificativ în formarea lor. Nu numai că există puține cratere în comparație cu bazinul Zhara, ceea ce indică o perioadă lungă de formare a câmpiilor, dar au și alte caracteristici asociate mai clar cu vulcanismul decât s-ar putea vedea în imaginile Mariner 10. Dovezi critice ale vulcanismului au venit din imaginile Messenger care arată gurile vulcanice, multe de-a lungul marginii exterioare a Câmpiei Zhara.
Radithlady Crater
Caloris este una dintre cele mai tinere câmpii policiclice mari, cel puțin în partea explorată a lui Mercur. S-a format probabil în același timp cu ultima structură gigantică de pe Lună, acum aproximativ 3,9 miliarde de ani. Imaginile Messenger au dezvăluit un alt crater de impact mult mai mic, cu un inel interior vizibil, care s-ar fi putut forma mult mai târziu, numit Bazinul Raditlady.
Antipod ciudat
De ceal altă parte a planetei, la exact 180° opus Câmpiei Zhara, se aflăun petic de teren ciudat de distorsionat. Oamenii de știință interpretează acest fapt vorbind despre formarea lor simultană prin focalizarea undelor seismice de la evenimente care au afectat suprafața antipodă a lui Mercur. Terenul deluros și mărginit este o zonă vastă de zone în alte, care sunt poligoane deluroase de 5-10 km lățime și până la 1,5 km înălțime. Craterele care existau înainte au fost transformate în dealuri și crăpături prin procese seismice, în urma cărora s-a format acest relief. Unele dintre ele aveau fundul plat, dar apoi forma sa schimbat, ceea ce indică umplerea lor ulterioară.
Câmpie
Câmpia este suprafața relativ plată sau ușor ondulată a lui Mercur, Venus, Pământ și Marte, care se găsește peste tot pe aceste planete. Este o „pânză” pe care s-a dezvoltat peisajul. Câmpiile sunt dovezi ale procesului de distrugere a terenului accidentat și de creare a unui spațiu aplatizat.
Există cel puțin trei moduri de „lustruire” care probabil au aplatizat suprafața lui Mercur.
Una dintre modalități - creșterea temperaturii - reduce rezistența scoarței și capacitatea acesteia de a păstra relieful ridicat. De-a lungul a milioane de ani, munții „se scufundă”, fundul craterelor se va ridica și suprafața lui Mercur se va nivela.
A doua metodă presupune deplasarea rocilor către zone inferioare ale terenului sub influența gravitației. În timp, roca se acumulează în zonele joase și umple nivelurile superioarepe măsură ce volumul acestuia crește. așa se comportă curgerile de lavă din intestinele planetei.
A treia modalitate este de a lovi fragmente de roci de pe suprafața lui Mercur de sus, ceea ce duce în cele din urmă la alinierea terenului accidentat. Ejecțiile craterelor și cenușa vulcanică sunt exemple ale acestui mecanism.
Activitate vulcanică
Au fost deja prezentate unele dovezi în favoarea ipotezei influenței activității vulcanice asupra formării multor câmpii din jurul bazinului Zhara. Alte câmpii relativ tinere de pe Mercur, vizibile în special în regiunile luminate la unghiuri mici în timpul primului zbor al Mesagerului, prezintă trăsături caracteristice vulcanismului. De exemplu, mai multe cratere vechi au fost umplute până la refuz cu fluxuri de lavă, similare cu aceleași formațiuni de pe Lună și Marte. Cu toate acestea, câmpiile larg răspândite de pe Mercur sunt mai greu de evaluat. Deoarece sunt mai vechi, este clar că vulcanii și alte formațiuni vulcanice s-ar fi putut eroda sau s-ar fi prăbușit în alt mod, ceea ce le face dificil de explicat. Înțelegerea acestor câmpii vechi este importantă, deoarece acestea sunt probabil responsabile pentru dispariția a mai multor cratere cu diametrul de 10–30 km în comparație cu Luna.
Escarps
Sute de margini zimțate sunt cele mai importante forme de relief ale lui Mercur, care ne permit să ne facem o idee despre structura internă a planetei. Lungimea acestor roci variază de la zeci la mai mult de mii de kilometri, iar înălțimea variază de la 100 m la 3 km. În cazul în care unprivite de sus, marginile lor apar rotunjite sau zimțate. Este clar că acesta este rezultatul formării fisurilor, când o parte din sol s-a ridicat și s-a întins pe zona înconjurătoare. Pe Pământ, astfel de structuri sunt limitate în volum și apar sub compresie orizontală locală în scoarța terestră. Dar întreaga suprafață investigată a lui Mercur este acoperită cu escarpe, ceea ce înseamnă că scoarța planetei a scăzut în trecut. Din numărul și geometria scarpurilor, rezultă că planeta a scăzut în diametru cu 3 km.
În plus, contracția trebuie să fi continuat până relativ recent în istoria geologică, deoarece unele scarpuri au modificat forma craterelor de impact bine conservate (și, prin urmare, relativ tinere). Încetinirea vitezei mari inițial de rotație a planetei de către forțele mareelor a produs o compresie la latitudinile ecuatoriale ale lui Mercur. Scarpurile distribuite la nivel global sugerează totuși o explicație diferită: răcirea târzie a mantalei, posibil combinată cu solidificarea unei părți din miezul cândva complet topit, a dus la comprimarea miezului și la deformarea crustei reci. Scăderea dimensiunii lui Mercur pe măsură ce mantaua sa s-a răcit ar fi trebuit să aibă ca rezultat mai multe structuri longitudinale decât se poate vedea, ceea ce sugerează că procesul de contracție este incomplet.
Suprafața lui Mercur: din ce este făcută?
Oamenii de știință au încercat să descopere compoziția planetei studiind lumina soarelui reflectată din diferite părți ale acesteia. Una dintre diferențele dintre Mercur și Lună, pe lângă faptul că prima este puțin mai întunecată, este că spectrulluminozitatea suprafeței sale este mai mică. De exemplu, mările satelitului Pământului - spații netede vizibile cu ochiul liber ca pete mari întunecate - sunt mult mai întunecate decât zonele în alte presărate cu cratere, iar câmpiile lui Mercur sunt doar puțin mai întunecate. Diferențele de culoare de pe planetă sunt mai puțin pronunțate, deși imaginile Messenger realizate cu un set de filtre de culoare au arătat zone mici foarte colorate asociate cu fantele vulcanilor. Aceste caracteristici, plus spectrul relativ discret vizibil și în infraroșu apropiat al luminii solare reflectate, sugerează că suprafața lui Mercur este compusă din minerale silicate sărace în fier și titan, de culoare mai închisă decât mările lunare. În special, rocile planetei pot avea un conținut scăzut de oxizi de fier (FeO), ceea ce duce la presupunerea că s-a format în condiții mult mai reducătoare (adică, lipsa oxigenului) decât alți membri terestre.
Probleme ale cercetării la distanță
Este foarte dificil de determinat compoziția planetei prin teledetecția luminii solare și a spectrului de radiații termice care reflectă suprafața lui Mercur. Planeta se încălzește puternic, ceea ce modifică proprietățile optice ale particulelor minerale și complică interpretarea directă. Cu toate acestea, Messenger era echipat cu mai multe instrumente care nu se aflau la bordul Mariner 10, care măsurau direct compoziția chimică și minerală. Aceste instrumente au necesitat o perioadă lungă de observare în timp ce nava a rămas aproape de Mercur, deci rezultate concrete după primele treiNu au existat zboruri scurte. Numai în timpul misiunii orbitale a Mesagerului au apărut suficiente informații noi despre compoziția suprafeței planetei.
