Wszystko przez nowe badania, z których wynika, że skały tworzące powierzchnię najmniejszej planety Układu Słonecznego powstały z materiału pochodzącego z głębiej stopionego płaszcza. Kluczową wskazówką okazała się zawartość krzemionki, która na Merkurym jest wyraźnie niższa, aniżeli sugerowały wcześniejsze szacunki.
Czytaj też: Astronomowie odkryli Megaziemię. To gigant wielokrotnie masywniejszy od naszej planety
Badacze z Niemiec opracowali nową metodę określania ilości dwutlenku krzemu na powierzchniach skalistych planet i księżyców. Wykorzystali w tym celu tzw. cechę Christiansena, czyli charakterystyczny punkt w widmie promieniowania podczerwonego, którego położenie zależy między innymi od zawartości krzemionki w badanej skale. Najpierw uczeni przetestowali tę metodę na Księżycu, gdzie mogli było porównać wyniki obserwacji orbitalnych z rzeczywistymi próbkami przywiezionymi na Ziemię.
Do kalibracji przygotowali siedem specjalnych szkieł o zawartości krzemionki wynoszącej od 0,5 do 97,6 procent. Pozwoliło to precyzyjniej określić zależność między sygnaturą w podczerwieni a składem skał. Wyniki uzyskane dla Księżyca dobrze zgadzały się z próbkami zebranymi podczas misji Apollo, Luna i Chang’e. Mapa pokazała między innymi wyraźny podział między ubogimi w krzemionkę bazaltami mórz księżycowych a bogatszymi w nią wyżynami.
Dopiero później przyszła pora na zastosowanie tej samej strategii względem Merkurego. Analiza archiwalnego pomiaru w podczerwieni wykazała, iż powierzchnia planety zawiera około 37 procent SiO₂. To znacznie mniej niż wynikało z wcześniejszych ocen i może oznaczać, że wcześniejszy obraz budowy Merkurego był niepełny. Według badaczy część krzemu może występować tam w nietypowych postaciach, między innymi w formie metalu lub węglików, zamiast typowych minerałów krzemianowych.
Niska zawartość krzemionki ma również znaczenie dla wulkanicznej historii planety. Na młodych skalistych światach podczas stygnięcia stopionego wnętrza krzemionka stopniowo może gromadzić się w pozostałym stopie. Jeżeli magma wydobywająca się później na powierzchnię jest w nią stosunkowo uboga, może to sugerować, że pochodziła z głębszych i silniej stopionych warstw płaszcza. Zdaniem autorów właśnie taki scenariusz może lepiej tłumaczyć skład skał Merkurego.
Czytaj też: Niemal 10 lat podróży i wreszcie dotarła do Merkurego. BepiColombo weszła w decydującą fazę misji
To interesujący wniosek, wszak powierzchnia Merkurego jest dziś pozornie spokojnym, silnie pokrytym kraterami miejscem. Dane z misji MESSENGER pokazały jednak rozległe równiny lawowe, miejscami o grubości przekraczającej kilometr, a także ślady dawnej aktywności wulkanicznej. Najintensywniejszy okres tej aktywności miał przypadać mniej więcej na czas od 4,1 do 3,5 miliarda lat temu. Nowe wyniki pozwalają sądzić, iż procesy odpowiedzialne za powstanie tej skorupy były jeszcze bardziej ekstremalne, niż dotychczas zakładaliśmy.
Najważniejszy test tej hipotezy powinien jednak dopiero nastąpić. Europejsko-japońska misja BepiColombo prowadzi szczegółowe badania Merkurego, a znajdujący się na jej pokładzie instrument MERTIS analizuje skład mineralogiczny i właściwości termiczne powierzchni w zakresie podczerwieni. Dane powinny pozwolić zweryfikować, czy rzeczywiście zawartość krzemionki na Merkurym jest tak niska. Jeżeli obserwacje BepiColombo potwierdzą nowe szacunki, naukowcy będą musieli zrewidować część modeli opisujących ewolucję Merkurego.
Źródło: Planetary Research
