Предыдущие миссии по изучению самой маленькой планеты Солнечной системы упустили масштаб сжатия, поскольку обломки от ударных кратеров на поверхности Меркурия скрывали доказательства. Эта разница в размерах важна для понимания истории планеты, считает автор работы, планетолог из Института космических исследований Немецкого аэрокосмического центра Гаку Нисияма.
«Поскольку эволюция Меркурия определяется его охлаждением, степень сжатия — индикатор масштаба охлаждения — является одним из важнейших наблюдаемых параметров, которые можно сравнить с моделями для оценки сценария эволюции», — объясняет Нисияма.
Более сильное сжатие Меркурия может означать, что планета имеет большее металлическое ядро и меньше легких элементов, в частности, кремния, внутри этого ядра. «Внутреннее строение Меркурия отражает его формирование, — отмечает Нисияма, — и, возможно, намекает на самую внутреннюю часть нашей Солнечной системы. Поэтому для понимания того, как наша Солнечная система эволюционировала до настоящего времени, критически важна информация, которую можно извлечь из этой оценки — состав ядра и начальные температурные условия».
Меркурий и остальные планеты Солнечной системы сформировались в результате постепенных столкновений и агрегации горных пород и газа на астероидах и кометах. Некоторые из этих столкновений высвободили огромное количество тепла. Меркурий медленно охлаждался после тех древних ударов, и его недра в процессе этого сжимались.
Команда Нисиямы сравнила два набора карт Меркурия, используя данные миссии NASA MESSENGER, которая находилась на орбите планеты с 2011 по 2015 год. Один набор карт отображал геологические особенности, показывающие сжатие, а другой оценивал шероховатость поверхности планеты. Работа охватила всю поверхность и продемонстрировала, что самые неровные участки планеты имеют меньше складок от сжатия. Другими словами, обломки от более поздних ударов скрывают доказательства сжатия.
Планетологи формируют свои выводы на уже имеющихся данных и надеются на новую информацию. В начале сентября к Меркурию подошел европейско‑японский аппарат BepiColombo, который после серии маневров выйдет на орбиту планеты. Его инструменты сделают снимки с более высоким разрешением, чем MESSENGER, а лазерный высотомер позволит гораздо точнее измерить топографию поверхности. Ученые рассчитывают, что BepiColombo увидит более мелкие кратеры, уступы и хребты, которые сейчас ускользают от глаз, и это поможет еще раз пересчитать, насколько сильно застывающий Меркурий успел «съежиться» за четыре с лишним миллиарда лет.
Ранее прошлое Меркурия восстановили по упавшему метеориту.