Ihmiset ovat kehittäneet kyvyn havaita kallioisia planeettoja kaukaisten tähtien asuttavilla alueilla. Tulee päivä, jolloin meidän on tehtävä erittäin kalliita päätöksiä siitä, mitkä planeetat ovat vierailun arvoisia, joko siirtääkseen asumaan tai etsimään elämää.
Kuinka teemme nuo päätökset? Uusi tutkimus Mercuryn planeetan geologiasta voisi auttaa. Meillä on vihdoin jotain muuta verrattavissa Maan aktiiviseen geologiaan - ja ehkä, järjestelmä, joka voisi opettaa meille enemmän elämän edellyttämistä olosuhteista.
Elohopea osoittautuu tällä hetkellä tektonisesti aktiiviseksi. Muu kuin maa, se on ainoa kivinen planeetta tässä aurinkokunnassa, joka työntää edelleen hitaasti kuoren osia ja muuttaa pintaa ajan myötä. Tämä tarkoittaa, että meillä on vihdoin jotain muuta verrata Maan aktiivista geologiaa.
"Yhdessä tektonisen historian kanssa se maalaa aivan uuden kuvan siitä, millaisella Mercuryn historialla on pitänyt olla", sanoo Thomas Watters, Kansallisen ilma- ja avaruusmuseon Smithsonianin maa- ja planeettatutkimuksen keskuksen vanhempi tutkija ja johtava kirjailija. uusi paperi Mercuryn geologiasta. "Se asettaa elohopean hyvin lähelle maata erittäin hitaan jäähdytyksen suhteen, jonka ansiosta ulkopinta voi pysyä viileänä ja sisäpuoli kuuma."
Elohopea on kova pieni planeetta tutkittavaksi. Kuuamme suurempi, mutta paljon pienempi kuin maapallo, se kiertää tiiviisti aurinkoa. Lämpötila vaihtelee 800 asteesta -280 asteeseen Fahrenheit, mutta se on kallioinen planeetta, joka on valmistettu samanlaisista asioista kuin maa. Elohopea on kaukana ja sen lähellä aurinkoa on paljon painovoimaa taistella. Mercuryn vierailu vie enemmän polttoainetta kuin aurinkojärjestelmän poistuminen. NASA vieraili ensimmäistä kertaa, kun Mariner 10 -aluksen alus lensi ohi sen vuonna 1974.
NASA: n avaruusalus MESSENGER lähetti takaisin korkearesoluutioisia kuvia elohopean pinnasta, mikä vahvisti paitsi tektonisen aktiivisuuden todistuksen (nuolet osoittavat vikoja ja muita pinta-alamuotoja), mutta että planeetta on edelleen geologisesti aktiivinen. (NASA / Johns Hopkinsin sovelletun fysiikan laboratorio) "Mariner 10 on kuvannut vähemmän kuin kokonainen pallonpuolisko, mutta hyvä kappale" Mercuryn pinnasta pienellä resoluutiolla, Watters sanoo. "Näissä kuvissa näkyi suuria työntövoiman arpia, jotka osoittavat, että kuori oli sulatettu yhteen ja supistettu."
Mariner 10 -operaatio osoitti meille, että Mercury oli ollut aktiivinen miljardeja vuosia sitten. Tutkijat voisivat katsoa pitkiä kallion kaltaisia jyrkänteitä tai ”arpia” ja nähdä missä planeetan pinta oli työntynyt ylöspäin. Kraattereiden tiheys meteori-iskuista antoi heidän työskennellä taaksepäin ja selvittää karkeasti kuinka kauan sitten nämä arvet olivat muodostuneet. Operaatio havaitsi myös, että Mercuruksella oli ainakin heikon magneettikentän jäännöksiä.
Mutta oliko kaikki kaukaisessa menneisyydessä? Uudempi operaatio Mercuryn kiertämiseen MESSENGER-avaruusaluksen avulla käynnistettiin vuonna 2004, ja se keräsi tietoja, kunnes se kaatui vuonna 2015. Se oli tietoa rapistuvan kiertoradan lopusta, kun avaruusalus oli matkalla lisätäkseen uuden kraatterin pintaan. planeetan avulla, joka antoi Wattersille ja hänen kollegoilleen ymmärtää, mitä vielä tapahtuu elohopealla.
Alun perin MESSENGERin oli tarkoitus kartoittaa pinta erittäin korkealta kiertoradalta asti, kunnes sen polttoaine loppuu ja kaatuu. Mutta NASA muutti suunnitelmia matkan varrella. Lähetystyön elämää rajoitti jo auringon tiukka gravitaatiovaikutus, joten he ottivat pienen riskin.
Watters sanoo, että aurinkoveden voimien takia "ei ole mitään tapaa, jolla voit pitää avaruusaluksen pitkään kiertoradalla Mercuryn ympärillä."
NASA päätti lähettää MESSENGERin terminaalisesti matalaan kiertoradalle, jonka avulla he voivat saada lähikuvia osasta pintaa ennen loppua. Se toimi.
"Laskeessamme korkeutta saatiin [pinnan kameran resoluutio] jopa kahteen metriin pikseliä kohden joissain paikoissa", Watters sanoo. ”Se oli kuin uusi tehtävä. Se tarkoitti, että avaruusalus oli tuomittu, mutta niin tapahtui joka tapauksessa ... Näiden pienten korkeuksien lopullisen MESSENGER-kuvan lopullinen uutishaku on, että löysimme hyvin pienet versiot näistä isoista arpista, jotka olemme tunteneet Mercurysta lähtien Mariner 10. ”
Pienet arvet ovat muodostuneet selvästi äskettäin (ilman meteorien vaikutuksia) ja ne osoittavat, että elohopean pinta on muuttunut edelleen suhteellisen viime aikoina, miljoonien vuosien mittaisissa, ei miljardeissa. Tiedot osoittivat, että elohopean muodostuminen ja meneillään oleva geologia ovat paljon samanlaisia kuin Maan. Siinä on meneillään levytektoninen järjestelmä, mutta avainero verrattuna omaan.
"Maan kuori on hajonut noin kymmenen levyn joukkoon, jotka aiheuttavat suurimman osan maapallon tektonisesta aktiivisuudesta", sanoo Watters. ”Mercuryn osalta meillä ei ole todisteita sarjasta levyjä. Elohopea näyttää olevan yksilevyinen planeetta. Tämä kuori supistuu tasaisesti. Emme oikein ymmärrä miksi Maa kehitti tämän levyn mosaiikin. Mutta se estää maapallon supistumasta. ”
Elohopea on edelleen sula, kuten Maa. Kun elohopean ydin hidastuu, sen ytimen tiheys kasvaa ja pienenee. Kun se kutistuu, viileämpi, kivinen ulkokuori romahtaa hiukan, muodostaen arvet ja aiheuttaen planeetan lievän supistumisen. Supistumiset ovat todennäköisesti poistaneet yhden tai kaksi kilometriä Mercuryn halkaisijasta viimeisen 3, 9 miljardin vuoden aikana.
Mars, joka on lähinnä toista aurinkojärjestelmämme asuttavaa planeettaa, on myös kivinen planeetta, joka koostuu samanlaisesta materiaalista kuin elohopea, Venus ja Maa. Mutta sillä näyttää olevan ydin, joka on vain osittain sulaa. Siinä ei ole aktiivista tektonista levyjärjestelmää. Kauan sitten Marsilla oli sekä magneettikenttä että ilmapiiri. Kun kenttä katosi, ilmapiiri kaasutti avaruuteen.
Voisiko olla suhde sulan ytimen, levytektonian ja magneettikentän välillä, jotka sallivat tiheän ilmakehän olemassaolon?
"Mitä olemme löytäneet nyt Mercurysta, on se, ettei meillä ole mitään muuta planeettaa, joka olisi tektonisesti aktiivinen", sanoo Watters. ”Yritetään ymmärtää kuinka kiviset planeetat kehittyvät tässä aurinkokunnassa. . . . mikä on kiveisen kehon evoluutiospektri? Onko levytektoniikka välttämätön elementti elämän kehittämiselle kallioisella planeetalla? On joitain todella tärkeitä asioita, joista on opittava. ”
