მერკურის ზედაპირი, მოკლედ, მთვარეს ჰგავს. უზარმაზარი ვაკეები და მრავალი კრატერი მიუთითებს იმაზე, რომ გეოლოგიური აქტივობა პლანეტაზე მილიარდობით წლის წინ შეწყდა.
ზედაპირის ნიმუში
მერკურის ზედაპირი (ფოტო მოცემულია მოგვიანებით სტატიაში), გადაღებული ზონდებიდან "Mariner-10" და "Messenger", გარეგნულად მთვარეს ჰგავდა. პლანეტა ძირითადად მოფენილია სხვადასხვა ზომის კრატერებით. ყველაზე პატარა, რომელიც ჩანს მარინერის ყველაზე დეტალურ ფოტოებში, დიამეტრის რამდენიმე ასეული მეტრია. დიდ კრატერებს შორის სივრცე შედარებით ბრტყელია და დაბლობებისგან შედგება. ის მთვარის ზედაპირის მსგავსია, მაგრამ ბევრად მეტ ადგილს იკავებს. მსგავსი რეგიონები გარს აკრავს მერკურის ყველაზე თვალსაჩინო დარტყმის სტრუქტურას, რომელიც ჩამოყალიბდა შეჯახების შედეგად, ჟარას ვაკე აუზის (Caloris Planitia). Mariner 10-თან შეხვედრისას მისი მხოლოდ ნახევარი იყო განათებული და ის მთლიანად გაიხსნა მესენჯერმა პლანეტაზე მისი პირველი ფრენისას 2008 წლის იანვარში.
კრატერები
პლანეტაზე ყველაზე გავრცელებული რელიეფური ფორმები კრატერებია. ისინი ფარავს უამრავ ზედაპირს.მერკური. პლანეტა (ქვემოთ სურათზე) ერთი შეხედვით მთვარეს ჰგავს, მაგრამ უფრო მჭიდრო შემოწმების შემდეგ, ისინი ავლენენ საინტერესო განსხვავებებს.
მერკურის გრავიტაცია ორჯერ აღემატება მთვარეს, ნაწილობრივ იმის გამო, რომ მისი უზარმაზარი ბირთვი რკინისა და გოგირდისგან შედგება. ძლიერი გრავიტაცია ინარჩუნებს კრატერიდან გამოდევნილ მასალას დარტყმის ადგილზე. მთვარესთან შედარებით, ის მთვარის მანძილის მხოლოდ 65%-ზე დაეცა. ეს შეიძლება იყოს ერთ-ერთი ფაქტორი, რამაც ხელი შეუწყო პლანეტაზე მეორადი კრატერების წარმოქმნას, რომლებიც წარმოიქმნება ამოფრქვეული მასალის გავლენის ქვეშ, განსხვავებით პირველადისაგან, რომელიც წარმოიშვა უშუალოდ ასტეროიდთან ან კომეტასთან შეჯახების შედეგად. უფრო მაღალი გრავიტაცია ნიშნავს, რომ დიდი კრატერებისთვის დამახასიათებელი რთული ფორმები და სტრუქტურები - ცენტრალური მწვერვალები, ციცაბო ფერდობები და ბრტყელი ბაზა - შეინიშნება მერკურიზე უფრო პატარა კრატერებზე (მინიმალური დიამეტრი დაახლოებით 10 კმ), ვიდრე მთვარეზე (დაახლოებით 19 კმ). ამ ზომებზე პატარა სტრუქტურებს აქვთ მარტივი თასის მსგავსი კონტურები. მერკურის კრატერები განსხვავდება მარსის კრატერებისგან, თუმცა ორ პლანეტას შედარებითი გრავიტაცია აქვს. პირველზე ახალი კრატერები ჩვეულებრივ უფრო ღრმაა, ვიდრე მეორეზე შედარებითი წარმონაქმნები. ეს შეიძლება გამოწვეული იყოს მერკურის ქერქში აქროლადი ნივთიერების დაბალი შემცველობით ან ზემოქმედების მაღალი სიჩქარით (რადგან ობიექტის სიჩქარე მზის ორბიტაზე იზრდება მზესთან მიახლოებისას).
100კმ-ზე დიდი დიამეტრის კრატერები იწყებენ მიახლოებას ასეთისთვის დამახასიათებელ ოვალურ ფორმასთან.დიდი წარმონაქმნები. ეს სტრუქტურები - პოლიციკლური აუზები - 300 კმ ან მეტი ზომისაა და ყველაზე ძლიერი შეჯახების შედეგია. რამდენიმე ათეული მათგანი პლანეტის გადაღებულ მხარეზე აღმოაჩინეს. მესენჯერის სურათებმა და ლაზერულმა სიმაღლემ დიდი წვლილი შეიტანა მერკურიზე ადრეული ასტეროიდების დაბომბვის ამ ნარჩენი ნაწიბურების გაგებაში.
ჟარას დაბლობი
ეს დარტყმის სტრუქტურა ვრცელდება 1550 კმ-ზე. როდესაც ის პირველად აღმოაჩინეს Mariner 10-მა, ითვლებოდა, რომ მისი ზომა გაცილებით მცირე იყო. ობიექტის ინტერიერი გლუვი დაბლობებია, დაფარული დაკეცილი და გატეხილი კონცენტრული წრეებით. ყველაზე დიდი დიაპაზონი გადაჭიმულია რამდენიმე ასეულ კილომეტრზე, სიგანეში დაახლოებით 3 კმ და სიმაღლეზე 300 მეტრზე ნაკლებს. 200-ზე მეტი შესვენება, ზომით კიდეებთან შედარებით, გამოდის დაბლობის ცენტრიდან; ბევრი მათგანი არის დეპრესიები, რომლებიც შემოსაზღვრულია ღეროებით (გრაბენები). იქ, სადაც გრაბენი იკვეთება ქედებთან, ისინი მიდრეკილნი არიან გაიარონ მათში, რაც მიუთითებს მათ გვიან წარმოქმნაზე.
ზედაპირის ტიპები
ჟარას ვაკე გარშემორტყმულია ორი ტიპის რელიეფით - მისი კიდე და რელიეფი ჩამოყრილი კლდეებით. კიდე წარმოადგენს არარეგულარული მთის ბლოკების რგოლს, რომლის სიმაღლეა 3 კმ, რომლებიც პლანეტის ყველაზე მაღალი მთებია, ცენტრისკენ შედარებით ციცაბო ფერდობებით. მეორე გაცილებით პატარა რგოლი პირველიდან 100-150 კმ-ით არის დაშორებული. გარე ფერდობების უკან არის ხაზოვანი ზონარადიალური ქედები და ხეობები, ნაწილობრივ სავსე დაბლობებით, რომელთაგან ზოგიერთი მორთულია მრავალი ბორცვითა და რამდენიმე ასეული მეტრის სიმაღლის ბორცვებით. ფორმაციების წარმოშობა, რომლებიც ქმნიან ფართო რგოლებს ჟარას აუზის გარშემო, საკამათოა. მთვარეზე ზოგიერთი დაბლობი ძირითადად ჩამოყალიბდა ამოფრქვევის უკვე არსებულ ზედაპირულ ტოპოგრაფიასთან ურთიერთქმედების შედეგად და ეს შესაძლოა მართალი იყოს მერკურისთვისაც. მაგრამ მესენჯერის შედეგები ვარაუდობს, რომ ვულკანურმა აქტივობამ მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა მათ ფორმირებაში. ჟარას აუზთან შედარებით არა მხოლოდ რამდენიმე კრატერია, რაც დაბლობების წარმოქმნის ხანგრძლივ პერიოდზე მიუთითებს, არამედ მათ აქვთ სხვა მახასიათებლები, რომლებიც უფრო ნათლად არის დაკავშირებული ვულკანიზმთან, ვიდრე ჩანს Mariner 10-ის სურათებში. ვულკანიზმის კრიტიკული მტკიცებულება მოვიდა მესენჯერის სურათებიდან, რომლებიც აჩვენებენ ვულკანურ ხვრელებს, ბევრი ჟარას დაბლობის გარე კიდეზე.
რადიტლედის კრატერი
Caloris არის ერთ-ერთი ყველაზე ახალგაზრდა დიდი პოლიციკლური დაბლობი, ყოველ შემთხვევაში მერკურის შესწავლილ ნაწილში. ის სავარაუდოდ ჩამოყალიბდა მთვარეზე ბოლო გიგანტური სტრუქტურის დროს, დაახლოებით 3,9 მილიარდი წლის წინ. მესენჯერის სურათებმა გამოავლინა კიდევ ერთი ბევრად უფრო პატარა დარტყმის კრატერი ხილული შიდა რგოლით, რომელიც შეიძლება წარმოიქმნა უფრო გვიან, სახელწოდებით Raditlady Basin.
უცნაური ანტიპოდი
პლანეტის მეორე მხარეს, ზუსტად 180°-ზე, ჟარას დაბლობზე, მდებარეობსუცნაურად დამახინჯებული რელიეფის ნაჭერი. მეცნიერები ამ ფაქტს განმარტავენ მათ ერთდროულ წარმოქმნაზე საუბრის გზით სეისმური ტალღების ფოკუსირებით იმ მოვლენებიდან, რომლებიც გავლენას ახდენდნენ მერკურის ანტიპოდურ ზედაპირზე. გორაკ-ბორცვიანი რელიეფი წარმოადგენს მთიანეთის ვრცელ ზონას, რომელიც წარმოადგენს მთიან პოლიგონებს 5-10 კმ სიგანისა და 1,5 კმ-მდე სიმაღლით. მანამდე არსებული კრატერები სეისმური პროცესების შედეგად გორაკებად და ბზარებად იქცა, რის შედეგადაც ეს რელიეფი წარმოიქმნა. ზოგიერთ მათგანს ჰქონდა ბრტყელი ქვედაბოლო, მაგრამ შემდეგ შეიცვალა მისი ფორმა, რაც მიუთითებს მათ შემდგომ შევსებაზე.
დაბლობები
დაბლობი არის მერკურის, ვენერას, დედამიწისა და მარსის შედარებით ბრტყელი ან ნაზად ტალღოვანი ზედაპირი, რომელიც ყველგან გვხვდება ამ პლანეტებზე. ეს არის „ტილო“, რომელზეც ლანდშაფტი განვითარდა. დაბლობები ადასტურებს უხეში რელიეფის ნგრევისა და გაბრტყელებული სივრცის შექმნის პროცესს.
არსებობს "გაპრიალების" სულ მცირე სამი გზა, რომლებმაც შესაძლოა გააბრტყელეს მერკურიის ზედაპირი.
ერთ-ერთი გზა - ტემპერატურის გაზრდა - ამცირებს ქერქის სიმტკიცეს და მაღალი რელიეფის შენარჩუნების უნარს. მილიონობით წლის განმავლობაში მთები "იძირება", კრატერების ფსკერი ამაღლდება და მერკურის ზედაპირი გაათანაბრდება.
მეორე მეთოდი გულისხმობს ქანების მოძრაობას რელიეფის ქვედა უბნებისკენ გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. დროთა განმავლობაში კლდე გროვდება დაბლობებში და ავსებს უფრო მაღალ დონეებსმისი მოცულობა იზრდება. ასე იქცევა პლანეტის ნაწლავებიდან გამოსული ლავა.
მესამე გზა არის მერკურის ზედაპირზე ქანების ფრაგმენტების დარტყმა ზემოდან, რაც საბოლოოდ იწვევს უხეში რელიეფის გასწორებას. კრატერის ამოფრქვევები და ვულკანური ფერფლი ამ მექანიზმის მაგალითებია.
ვულკანური აქტივობა
ვულკანური აქტივობის გავლენის ჰიპოთეზის სასარგებლოდ რამდენიმე მტკიცებულება უკვე წარმოდგენილია ჟარას აუზის მიმდებარე მრავალი დაბლობების ფორმირებაზე. მერკურის სხვა შედარებით ახალგაზრდა დაბლობები, განსაკუთრებით შესამჩნევი რეგიონებში, რომლებიც განათებულნი არიან დაბალი კუთხით მესენჯერის პირველი ფრენის დროს, აჩვენებს ვულკანიზმის დამახასიათებელ მახასიათებლებს. მაგალითად, რამდენიმე ძველი კრატერი სავსე იყო ლავის ნაკადებით, მთვარეზე და მარსზე იგივე წარმონაქმნების მსგავსი. თუმცა, მერკურიზე გავრცელებული დაბლობების შეფასება უფრო რთულია. ვინაიდან ისინი უფრო ხანდაზმულები არიან, ცხადია, რომ ვულკანები და სხვა ვულკანური წარმონაქმნები შესაძლოა ეროზიულიყო ან სხვაგვარად ჩამოინგრა, რაც ართულებს მათ ახსნას. ამ ძველი დაბლობების გაგება მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი, სავარაუდოდ, პასუხისმგებელნი არიან მთვარესთან შედარებით 10-30 კმ დიამეტრის მეტი კრატერების გაქრობაზე.
ესკარპსი
ასობით დაკბილული რაფა არის მერკურის ყველაზე მნიშვნელოვანი რელიეფის ფორმა, რომელიც საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ წარმოდგენა პლანეტის შიდა სტრუქტურაზე. ამ ქანების სიგრძე ათეულიდან ათასობით კილომეტრზე მეტს მერყეობს, სიმაღლე კი 100 მ-დან 3 კმ-მდე. Თუზემოდან დანახული მათი კიდეები მომრგვალებული ან დაკბილული ჩანს. გასაგებია, რომ ეს ბზარის წარმოქმნის შედეგია, როდესაც ნიადაგის ნაწილი ავიდა და მიმდებარე ზონაზე იშლება. დედამიწაზე, ასეთი სტრუქტურები შეზღუდულია მოცულობით და წარმოიქმნება ადგილობრივი ჰორიზონტალური შეკუმშვის ქვეშ დედამიწის ქერქში. მაგრამ მერკურის მთელი გამოკვლეული ზედაპირი დაფარულია სკარპებით, რაც ნიშნავს, რომ პლანეტის ქერქი წარსულში შემცირდა. სკარპების რიცხვიდან და გეომეტრიიდან გამომდინარეობს, რომ პლანეტის დიამეტრი 3 კმ-ით შემცირდა.
უფრო მეტიც, შეკუმშვა უნდა გაგრძელებულიყო შედარებით ცოტა ხნის წინ გეოლოგიურ ისტორიაში, რადგან ზოგიერთმა ნაკაწრმა შეცვალა კარგად შემონახული (და, შესაბამისად, შედარებით ახალგაზრდა) დარტყმის კრატერების ფორმა. პლანეტის ბრუნვის თავდაპირველად მაღალი სიჩქარის შენელებამ მოქცევის ძალებით წარმოქმნა შეკუმშვა მერკურის ეკვატორულ განედებში. თუმცა, გლობალურად გავრცელებული სკარპები განსხვავებულ ახსნას გვთავაზობს: მანტიის გვიან გაცივებამ, შესაძლოა შერწყმული ოდესღაც მთლიანად გამდნარი ბირთვის ნაწილის გამაგრებასთან, გამოიწვია ბირთვის შეკუმშვა და ცივი ქერქის დეფორმაცია. მერკურის ზომის შეკუმშვას, როდესაც მისი მანტია გაცივდა, უფრო მეტი გრძივი სტრუქტურა უნდა გამოეწვია, ვიდრე ჩანს, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ შეკუმშვის პროცესი არასრულია.
მერკურიის ზედაპირი: რისგან არის დამზადებული?
მეცნიერები ცდილობდნენ გაერკვია პლანეტის შემადგენლობა მისი სხვადასხვა ნაწილიდან არეკლილი მზის შუქის შესწავლით. მერკურისა და მთვარეს შორის ერთ-ერთი განსხვავება, გარდა იმისა, რომ პირველი ოდნავ მუქია, არის ის, რომ სპექტრიმისი ზედაპირის სიკაშკაშე ნაკლებია. მაგალითად, დედამიწის თანამგზავრის ზღვები - შეუიარაღებელი თვალით ხილული გლუვი სივრცეები, როგორც დიდი ბნელი ლაქები - ბევრად უფრო ბნელია, ვიდრე კრატერებით მოფენილი მაღალმთიანები, ხოლო მერკურის დაბლობები მხოლოდ ოდნავ მუქია. პლანეტაზე ფერთა განსხვავებები ნაკლებად გამოხატულია, თუმცა მესენჯერის სურათებში, რომლებიც გადაღებულ იქნა ფერადი ფილტრების ნაკრებით, აჩვენა პატარა, ძალიან ფერადი ადგილები, რომლებიც დაკავშირებულია ვულკანების სავენტილაციო ღიობებთან. ეს მახასიათებლები, პლუს არეკლილი მზის შედარებით შეუმჩნეველი ხილული და ახლო ინფრაწითელი სპექტრი, ვარაუდობს, რომ მერკურის ზედაპირი შედგება რკინით და ტიტანით ღარიბი, მუქი ფერის სილიკატური მინერალებით, ვიდრე მთვარის ზღვები. კერძოდ, პლანეტის ქანებში შეიძლება იყოს დაბალი რკინის ოქსიდები (FeO), რაც იწვევს ვარაუდს, რომ იგი წარმოიქმნა ბევრად უფრო შემცირების პირობებში (ანუ ჟანგბადის ნაკლებობა), ვიდრე სხვა ხმელეთის წევრები.
დისტანციური კვლევის პრობლემები
ძალიან რთულია პლანეტის შემადგენლობის დადგენა მზის სხივების დისტანციური შესწავლით და თერმული გამოსხივების სპექტრით, რომელიც ასახავს მერკურის ზედაპირს. პლანეტა ძლიერად თბება, რაც ცვლის მინერალური ნაწილაკების ოპტიკურ თვისებებს და ართულებს პირდაპირ ინტერპრეტაციას. თუმცა, მესენჯერი აღჭურვილი იყო რამდენიმე ინსტრუმენტებით, რომლებიც არ იყო Mariner 10-ის ბორტზე, რომელიც პირდაპირ ზომავდა ქიმიურ და მინერალურ შემადგენლობას. ეს ინსტრუმენტები მოითხოვდა დაკვირვების ხანგრძლივ პერიოდს, სანამ გემი მერკურისთან ახლოს იყო, ასე რომ, კონკრეტული შედეგები პირველი სამის შემდეგმოკლე ფრენები არ ყოფილა. მხოლოდ მესენჯერის ორბიტალური მისიის დროს გამოჩნდა საკმარისი ახალი ინფორმაცია პლანეტის ზედაპირის შემადგენლობის შესახებ.
