Merkur se podle nové studie stále zmenšuje

Planetologové už dávno vědí, že Merkur se zmenšuje po miliardy let. Přestože se jedná o planetu nejblíže Slunci, její nitro se ochlazuje, protože vnitřní teplo uniká pryč. To znamená, že hornina (a v ní i přítomný kov), ze které se skládá, se musí mírně smrštit. Není však známo, do jaké míry se planeta dnes stále zmenšuje – a pokud ano, jak dlouho to pravděpodobně bude pokračovat. Nyní nový článek, publikovaný v Nature Geoscience, nabízí nový pohled.

Protože se nitro Merkuru zmenšuje, jeho povrch (kůra) má postupně menší plochu k pokrytí. Reaguje na to vytvořením zlomů – kdy je jeden úsek terénu vytlačen přes sousední povrch. Je to jako vrásky, které se tvoří na jablku, když stárne, kromě toho, že se jablko zmenšuje, protože vysychá, zatímco Merkur se zmenšuje kvůli tepelné kontrakci jeho nitra.

První důkaz o smršťování Merkuru přišel v roce 1974, kdy mise Mariner 10 poskytla snímky několik kilometrů vysokých srázů, které se táhnou stovky kilometrů terénem. Další sonda MESSENGER, která obíhala kolem Merkuru v letech 2011 až 2015, ukázala mnohem více „laločnatých srázů“ (jak se jim začalo říkat) ve všech částech planety.

Z takových pozorování bylo možné odvodit, že jemně se ponořující geologické zlomy se přibližují k povrchu pod každým srázem a jsou reakcí na to, že se Merkur zmenšil v průměru celkem asi o 7 km. Ale kdy se to stalo? Přijatelným způsobem, jak zjistit stáří povrchu Merkuru, je spočítat hustotu impaktních kráterů. Čím starší povrch, tím více kráterů. Tato metoda je však ošemetná, protože míra dopadů, které vytvářejí krátery, byla v hluboké minulosti mnohem větší.

Vždy však bylo jasné, že srázy na Merkuru musí být poměrně staré, protože i když „prořezávaly“ některé starší krátery, poměrně dost mladších kráterů je překrývá, a proto musí být srázy starší než mladší krátery.

Kdy se ten sráz naposledy pohnul?
Konsensuální názor je, že srázy na Merkuru jsou většinou staré asi 3 miliardy let. Ale jsou všechny tak staré? A přestaly se ty starší hýbat už dávno nebo jsou aktivní dodnes?

Neměli bychom očekávat, že se terén pod každým srázem posunul pouze jednou. Největší zemětřesení na Zemi za poslední roky, zemětřesení o síle 9 stupňů v oblasti Tohoku na pobřeží Japonska v roce 2011, které způsobilo katastrofu ve Fukušimě, bylo důsledkem náhlého skoku o 20 metrů v délce 100 km odpovědného zlomu.

Největší „zemětřesení“ na Merkuru jsou pravděpodobně menší. K vytvoření pozorovaných změn, které lze změřit na typickém srázu na Merkuru, by vyžadovalo stovky „zemětřesení“ o síle 9 stupňů, nebo pravděpodobněji miliony menších událostí, které mohly být rozloženy do miliard let. Zorientovat se v rozsahu a trvání poruchových pohybů na Merkuru je důležité, protože neočekáváme, že by tepelná kontrakce Merkuru úplně skončila, i když by se měla zpomalovat.

Praskání

Až dosud bylo důkazů poskrovnu. Náš tým však našel jednoznačné známky toho, že mnoho srázů se v geologicky nedávné době nadále pohybovalo, i když byly zahájeny před miliardami let. Tato práce byla zahájena, když si Ben Man, Ph.D. student Open University ve Velké Británii všiml, že některé srázy mají na horních plochách drobné propadliny. Interpretoval je jako „grabens“, což je geologické slovo, které popisuje pás země propadlý mezi dva paralelní zlomy.

To se obvykle stává, když je kůra napnutá. Protahování se může zdát překvapivé na Merkuru, kde se kůra celkově stlačuje, ale geologové si uvědomili, že k těmto grabenům dojde, pokud se ohne část kůry, když se posune přes přilehlý terén. Pokud se pokusíte ohnout kousek toastu, může podobným způsobem prasknout.

Grabeny jsou méně než 1 km široké a méně než asi 100 metrů hluboké. Takové poměrně malé útvary musí být mnohem mladší než prastará stavba, na které sedí, jinak by už byly dávno vymazány nárazy meteoritů dopadajících na povrch. Na základě míry jejich „rozmazání“ způsobeného dopady meteoritů jsme vypočítali, že většina grabenů je stará méně než 300 milionů let. To naznačuje, že k poslednímu pohybu muselo dojít stejně „nedávno“.

Při práci s nejpodrobnějšími snímky, které poskytla sonda MESSENGER, Man našel 48 velkých laločnatých rýh, které rozhodně mají malé grabeny. Dalších 244 bylo zakončeno „pravděpodobnými“ grabeny – které nejsou na nejlepších snímcích MESSENGER vidět dost jasně. To jsou nyní hlavní cíle pro potvrzení zobrazovacím systémem společné evropské a japonské mise BepiColombo, která by měla začít fungovat na oběžné dráze kolem Merkuru začátkem roku 2026.

Zdroj: https://phys.org/news/2023-10-mercury-planet-smaller.html

autor: František Martinek