Kilométer vastag lávafolyások borítják a Merkúr felszínét

Aszimmetrikus mágneses teret, lávafolyásokat és ismeretlen eredetű világos mélyedéseket azonosítottak a Merkúron. A bolygó körül keringő Messenger-űrszonda legújabb eredményeit a Science folyóiratban mutatták be.

Fél éve kering az amerikai Messenger-űrszonda a legbelső bolygó, a Merkúr körül. Ez az első emberkéz alkotta űreszköz, amely állandó pályára állt a planéta körül, és ezt megelőzően is csak egy olyan űrszonda volt, amely elhaladt a Merkúr mellett. A Messenger korábban három alkalommal is megközelítette az égitestet, de akkor csak rövid ideig tanulmányozta, miközben gyorsan elszáguldott mellette. Most a bolygó körüli pályáról a folyamatosan végzett megfigyelések révén a korábbinál részletesebb információkat szolgáltat.

Sokáig elsősorban kráterek borította égitestnek tekintették a Merkúrt, nemrég azonban vulkáni eredetű lávaömléseket azonosítottak rajta. A vizsgálatok rámutattak, hogy az északi féltekének mintegy 6%-át ilyen anyag borítja. A nagyságrendileg egy kilométer vastag lávafolyások sok idősebb krátert temettek el, utólagos hűlésük és zsugorodásuk nyomán néhol repedések is mutatkoznak rajtuk. Anyaguk bazalthoz és komatiithoz hasonló összetételű lehet. Utóbbi igen primitív vulkáni kőzet, amely kevéssé átalakult, azaz gyengén differenciált anyag, és Földünkön 2,5 milliárd évnél korábban keletkezett.

A Merkúr felszínén ezek a lávák nagyon híg formában és 1600 Celsius-fok körüli hőmérsékleten folytak. Forró anyaguk úgynevezett termális erózióval változtatta a területet, amelyen áramlottak: az alapkőzetet felmelegítették, megolvasztották és néhol mély völgy alakzatokat martak belé, sőt áramvonalas szigeteket is létrehoztak. A vulkáni tevékenységre 3,7-3,8 milliárd évvel ezelőtt kerülhetett sor a bolygón.

A Merkúr felszínéről készült színes képekből összeállított film (NASA, JHUAPL, Carnagie)

A legfurcsább alakzatok azok a világos mélyedések, amelyek néhány kilométer átmérőjűek, szabálytalan alakúak, és csoportokban fordulnak elő. Kráterek központi csúcsain, kiemelkedő peremükön jellemzőek, és bennük a mélyedést világos halo alakzat veszi körül. Eredetük pontosan nem ismert, de a feltétezések alapján valamilyen vulkáni jellegű folyamat révén vagy ehhez hasonlóan, de illó anyagok, gázok szelídebb kitörése során keletkeztek.

Ismeretlen eredetű világos foltok a mélyedések körül. Talán vulkánkitörések nyomai, de az is lehet, hogy kevésbé heves folyamat keretében távozott anyag a területükön a felszín alól (NASA, JHUAPL, Carnagie)

A mágneses tér vizsgálata alapján a korábbinál pontosabban sikerült meghatározni annak jellemzőit. A mágneses tér centruma nem pont a Merkúr geometriai középpontjával esik egybe, hanem attól 360 kilométerre északra helyezkedik el, aminek következtében a mágneses egyenlítő nem esik egybe a földrajzival. Ennek nyomán az északi sarkvidéken a mágneses mező felszíni térereje három-négyszerese a délinek.

A mágneses egyenlítő (piros pontokkal) a földrajzi egyenlítőtől északabbra helyezkedik el a Merkúron (NASA, JHUAPL, Carnagie)

A mágneses tér asszimmetrikus térbeli helyzete és az erővonalak nagyobb északi sűrűsége miatt a világűrből érkező töltött részecskékből sokkal több bombázza a déli sarkvidéket, ahol ettől erősebb a felszínátalakulás. A mérések alapján kiderült, hogy a mágneses tengely 3 fokos szöget zár be a bolygó forgástengelyével.

A Messenger-űrszonda útvonala a Merkúr mágneses terében (NASA, JHUAPL, Carnagie)

A nagyenergiájú részecskék eloszlása sokféle folyamatra utal a bolygó magnetoszférájában. A megfigyelések több alkalommal mutatták az ilyen részecskék számának és az általuk képviselt energiának a robbanásszerű felerősödését. Ezek leggyakrabban magas szélességeken jelentkeztek. További érdekesség, hogy a Merkúrnak nincsen a Földhöz hasonló Van Allen-féle sugárzási övezete.

Van Allen-övek: a Föld és más bolygók magnetoszférájában lévő zónák, amelyekben a bolygóhoz közelebb sok proton és kevesebb elektron, távolabb pedig főleg elektronok mozognak. Ezek a töltött részecskék a mágneses erővonalak mentén spirális alakban közlekednek a két pólus között. Mennyiségük és az általuk képviselt energia nagysága a mágneses tér pillanatnyi állapotától és a napszél intenzitásától függ. A Van Allen-övek alkalmanként igen nagy energiát tartalmaznak a bennük mozgó részecskék révén, ezért az űrszondáknak érdemes viszonylag gyorsan áthaladniuk ezeken a zónákon.

A Merkúr mágneses terében, valamint a vákuumhoz közeli kis gázsűrűségű, légkör jellegű úgynevezett exoszférájában sok nátrium és oxigén található. Ezek legnagyobb gyakoriságban a mágneses pólusok felett fordulnak elő. A két elemet feltehetőleg az erővonalak mentén a felszínt bombázó részecskék szabadítják fel. Ezzel ellentétben a hélium eloszlása a bolygó körüli ritka gázanyagban gömbszimmetrikus. Valószínűleg ez is a felszínről származik, azonban ennek eloszlása egyenletes, ezért elképzelhető, hogy a mágneses tértől függetlenül, a magas hőmérséklet miatt szabadul fel a kőzetanyagból.

Hírek a vasbolygóról - előadás

A Polaris Csillagvizsgálóban (Budapest, III. kerület, Laborc u 2/c) október 4-én kedden, 19 órai kezdettel előadáson ismerkedhetnek meg az érdeklődők a Merkúr legújabb felvételeivel és a kutatási eredményekkel. A program a Budapest a Naprendszer fővárosa című előadássorozat része, amelyet a NASA Year of the Solar System programjához kapcsolódva rendeznek hazánkban. Az előadás utáni távcsöves bemutatáson az őszi égbolt látnivalóival is megismerkedhetnek az érdeklődők. Az előadást a Polaris TV az interneten közvetíti.

A bolygó felszínen előforduló kálium, tórium és uránium elemek gyakoriságát tekintve az anyag, amelyből a Merkúr összeállt, a többi Föld-típusú bolygóéhoz hasonló volt. A Merkúrt gyakran a Holdhoz hasonlítják, főleg sűrűn kráterezett megjelenése miatt, azonban kémiai összetételét tekintve felszíne eltér a Holdétól.

Világos csuszamlásnyomok egy kráter belső lejtőjén (NASA, JHUAPL, Carnagie)

A Merkúr sajátságait sokféle folyamat magyarázhatja, ezek egyike, egy korábban vázolt elgondolás szerint a bolygó összeállása során egy másik, hozzá hasonló méretű objektummal találkozott. Az ütközés nyomán külső rétegei leszakadtak, tehát ma nem az eredeti felszínalkotó kőzetet láthatjuk. Ugyanakkor a felszíni anyag sok ként tartalmaz, ami nehezen illeszthető ebbe a képbe, mivel az ősi kataklizma az egyébként illékony elemnek számító kén jelentős részét is elvitte volna.

Barangoljon a Merkúr bolygó felszínén!

Egy interaktív térképi alkalmazás segítségével képzeletben repülhetünk a Merkúr felszíne felett. Tetszőleges területekre közelíthetünk rá, nagyíthatjuk vagy kicsinyíthetjük a vizsgált vidéket. Emellett a Messenger-űrszonda eddig készített felvételeinek helyzetét, a fontosabb alakzatok nevét, koordinátahálót, színképelemzéssel vizsgált célpontokat és egyéb érdekes információkat jeleníthetünk meg egy interaktív alkalmazás segítségével.

A Merkúr keletkezése körül még mindig sok a kérdés. Egyes megfigyelések arra utalnak, hogy valóban egy ősi becsapódás szakította le a bolygó korai kérgét, ugyanakkor más mérések ennek ellentmondanak. A Messenger mérései révén egyértelmű, hogy a vulkanizmus kiterjedt felszínformáló tényező volt az égitesten. Talán vulkáni eredetűek a nemrég felfedezett világos foltok is, amelyek mélyedéseket öveznek, de lehet, hogy valamilyen egyéb folyamat révén távozott illékony anyag itt a felszín alól. A Messenger-űrszonda tovább folytatja a bolygó vizsgálatát, és az égitest felszínének térképezéséhez a lassú tengelyforgás miatt hosszú idő szükséges.