Vulkanismus na planetě Merkur

Vulkanismus hrál mnohem významnější roli v utváření povrchu planety Merkur, než si odborníci doposud mysleli. Tyto závěry vyplývají ze zpracování komplexních údajů, které v lednu 2008 shromáždila americká kosmická sonda MESSENGER, jež navštívila tuto nejvnitřnější planetu naší Sluneční soustavy.

Na základě dat ze sondy MESSENGER byla také identifikována a zmapována místa výskytu kamenitého povrchu, která se shodují s oblastmi lávových proudů, vulkánů a dalších geologických útvarů. Během prvního průletu kolem Merkuru potvrdil soubor vědeckých přístrojů sondy zjevný celoplanetární deficit železa ve skalnatém povrchu planety.

MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) je první kosmickou sondou, která navštívila planetu Merkur od doposud jediného průzkumu, který provedla sonda Mariner 10. Ta 3krát prolétla v blízkosti planety v letech 1974 a 1975. Sonda MESSENGER, jejíž vývoj zajistila pro NASA Applied Physics Laboratory of Johns Hopkins University, Baltimore, uskuteční ještě dva těsné průlety nad povrchem planety Merkur (6. 10. 2008 a 29. 9. 2009), než bude definitivně navedena na oběžnou dráhu kolem cílové planety (18. 3. 2011).

Barevná mapa části povrchu planety Merkur (v tzv. falešných barvách) zachycuje v horní části rozsáhlou pánev Caloris (C) jako světle oranžovou kruhovou oblast, která je zaplněna sopečným materiálem s nízkým obsahem železa. Bílé šipky vyznačují polohy mladých hladkých planin, jejichž složení zhruba odpovídá pánvi Caloris. Na vnějším okraji pánve Caloris i jinde se nacházejí malá sopečná centra (viz černé šipky). Tmavě modré oblasti představují starý kamenitý terén, který může být bohatý na minerál ilmenit (FeTiO₃).

„Nyní máme zmapovanou polovinu části povrchu planety Merkur, která nebyla vyfotografována sondou Mariner 10,“ říká Mark S. Robinson (Arizona State University). „Obrázek stále ještě není kompletní; zbývající část povrchu sonda zmapuje při průletu 6. 10. 2008.“ V letech 1974-75 sonda Mariner 10 prolétla 3krát kolem Merkuru po takové dráze, která ji umožnila vyfotografovat méně než jednu polovinu povrchu planety. Tato zbývající část nebyla doposud známa a teprve příletem sondy MESSENGER bude tato mezera v našich znalostech zaplněna.

Lávové planiny

Na základě studia fotografií planety Merkur, pořízených sondou MESSENGER bylo zjištěno, že zde hrál významnou roli vulkanismus. Zatímco impaktní krátery jsou na Merkuru běžné (na první pohled planeta připomíná svým vzhledem Měsíc), povrchy mnoha planet prošly v minulosti značnými změnami v důsledku vulkanické aktivity.

„Například podle naší barevné mapy je impaktní pánev Caloris zcela vyplněna hladkými pláněmi, které mají vulkanický původ,“ vysvětluje Robinson. „Ve svém tvaru a podobě jsou tyto depozity velmi podobné bazaltům v oblasti tzv. moří na povrchu Měsíce. Avšak na rozdíl od Měsíce obsahují hladké planiny na Merkuru velmi málo železa, a tak představují poměrně nezvyklý typ kamenitého materiálu."

Pánev Caloris má rozlohu přinejmenším jeden milión kilometrů čtverečních, což znamená, že by zcela spolehlivě pohltila americké státy Arizona, Nevada a Kalifornie dohromady. Rozloha tohoto útvaru na Merkuru naznačuje, že v horním plášti planety existují obrovské zdroje magmatu.

Snímkování v různých spektrálních oborech také ukázalo, že kromě lávových proudů se v pánvi Caloris nacházejí „červené skvrny“, které pravděpodobně rovněž ukazují na vulkanickou aktivitu. „Červené skvrny nemají ostré okraje a někdy se nacházejí uprostřed proláklin, které nejsou obklopeny kruhovými valy,“ říká Robinson.

„Zmapovali jsme dosud neznámou polokouli s průměrným rozlišením snímků 5 km/pixel,“ dodává Robinson. „Objevili jsme zde tři různé typy terénu, definované na mapě rozdílnými barvami: jedná se o relativně hladký terén s vysokou odrazivostí, středně kráterovaný terén a materiál s nízkou odrazivostí.“

Kde je železo?

„Materiál s nízkou odrazivostí je obzvlášť záhadný,“ říká Robinson. „Jedná se o významnou a široce rozšířenou horninu, která se vyskytuje hluboko v kůře, stejně tak i na povrchu, avšak obsahuje velmi malé množství železa v silikátových minerálech. To je velmi nezvyklé.“

„Vědci očekávají objev vulkanické horniny s nízkou odrazivostí, která bude obsahovat vysoké množství železo-nosných silikátových minerálů, avšak to zatím není tento případ.“ Jedno možné vysvětlení spočívá v tom, že železo je ve skutečnosti přítomno, ale v „neviditelné“ formě pro spektrometr na sondě MESSENGER, protože je ukryto v chemické struktuře minerálů, jako je ilmenit.

Vyřešení tohoto paradoxu může vědcům pomoci rozluštit hádanku historie planety Merkur. „Jestli chcete porozumět tomu, jak se planeta Merkur vyvíjela, musíte zjistit, jaké minerály se skrývají v její kůře a plášti. Bohužel, zatím nejsme schopni odebírat vzorky z hlubin Merkuru, a taky ještě dlouho nebudeme. Můžeme však detailně studovat vulkanické horniny na povrchu planety. Ty nám poskytnou letmý pohled do pláště planety Merkur.“

Zdroj: http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=25859

autor: František Martinek