Меркурій зменшився на 5 кілометрів за 4,5 мільярда років

Планета Меркурій має багато спільного з випічкою — вона стискається під час охолодження. Нові дослідження показують, що найближча до Сонця планета безперервно скорочувалася протягом 4,5 мільярда років свого існування, втрачаючи тепло подібно до свіжоспеченого печива або чізкейка.

Подібно до кондитерських виробів, Меркурій також тріскається під час охолодження. Насувні розломи прорізають кам'янисту поверхню планети, пристосовуючись до постійного стискання. Спостерігаючи за тим, як розломи підняли частини поверхні Меркурія, дослідники можуть оцінити масштаби скорочення планети з моменту її формування.

Попередні оцінки значно відрізнялися між собою, припускаючи, що радіус Меркурія зменшився на величину від одного до семи кілометрів через розломи, спричинені охолодженням. Щоб вирішити цю суперечність, дослідники Ловлесс та Клімчак застосували альтернативний метод оцінки скорочення, викликаного розломами на Меркурії.

Усі попередні оцінки спиралися на метод, що враховує довжину та вертикальний рельєф піднятих форм рельєфу. Однак цей підхід дає різні оцінки скорочення залежно від кількості розломів, включених до набору даних. На відміну від цього, розрахунки нового методу не залежать від кількості розломів.

Замість цього новий підхід вимірює, наскільки найбільший розлом у наборі даних пристосовується до скорочення, а потім масштабує цей ефект для оцінки загального скорочення. Дослідники використали новий підхід для аналізу трьох різних наборів даних про розломи: один містив 5934 розломи, другий — 653 розломи, а третій — лише 100 розломів.

Незалежно від того, який набір даних використовувався, їхній метод оцінював приблизно від двох до трьох з половиною кілометрів скорочення. Поєднуючи свої результати з попередніми оцінками додаткового скорочення, яке могло бути спричинене процесами охолодження, відмінними від розломів, дослідники дійшли висновку, що з моменту формування Меркурія радіус планети міг скоротитися загалом на 2,7−5,6 кілометра.

Цей процес скорочення відбувається через поступову втрату тепла планетою. Коли Меркурій охолоджується, його внутрішні матеріали стискаються, що призводить до зменшення загального об'єму планети. Це стискання створює напруження в кам'янистій корі, що врешті-решт призводить до утворення насувних розломів на поверхні.

Насувні розломи на Меркурії є свідченням тривалого процесу планетарного стискання. Ці геологічні структури утворюються, коли частини кори зсуваються одна над одною, пристосовуючись до зменшення розміру планети. Вивчення цих розломів дає цінну інформацію про внутрішню структуру та термічну історію Меркурія.

Нові оцінки можуть допомогти поглибити розуміння довгострокової термічної історії Меркурія. Розуміння того, як планета втрачала тепло протягом мільярдів років, важливе для вивчення еволюції планетарних систем та процесів, що відбуваються в надрах небесних тіл.

Автори дослідження припускають, що ту саму методологію можна використати для вивчення тектоніки інших планетарних тіл, зокрема Марса, на яких також є розломи. Це відкриває нові можливості для порівняльного планетологічного аналізу та кращого розуміння геологічних процесів у Сонячній системі.

Дослідження було опубліковане в науковому журналі EOS, виданні Американського геофізичного союзу. Результати роботи демонструють важливість розробки нових методів аналізу планетарних даних для отримання більш точних оцінок геологічних процесів на інших світах.