Меркурий «усох» почти на 23 км за время своего существования

Поверхность Меркурия покрыта складками, уступами и морщинистыми структурами, которые указывают на постепенное сжатие планеты. Новое исследование показало, что этот процесс мог быть на 10–30 процентов сильнее прежних оценок, а диаметр Меркурия уменьшился на 19–23 километра. Работа опубликована в Geophysical Research Letters.

Меркурий, как и другие каменные планеты, возник после многочисленных столкновений каменных тел и астероидов, двигавшихся вокруг молодого Солнца. Такие удары выделили большое количество тепла, которое планета продолжает терять до сих пор.

По мере остывания внутренние слои Меркурия уменьшаются в объеме. Внешняя каменная оболочка реагирует на это деформациями: она сминается, трескается, образует хребты и уступы. Поэтому масштаб сжатия важен для понимания того, как устроены недра планеты и как проходила ее геологическая эволюция.

Ведущий автор исследования, планетолог Гаку Нисияма из Института космических исследований Немецкого центра авиации и космонавтики, пояснил, что более сильное сжатие может указывать на более крупное металлическое ядро Меркурия. Также это может означать меньшее содержание легких элементов, например кремния, в ядре или более высокую начальную температуру планеты.

Нисияма и его коллеги сопоставили уже существующие карты геологических признаков сжатия с новыми картами шероховатости всей поверхности Меркурия. Выяснилось, что на самых неровных участках планеты видимых складок меньше. Ученые предположили, что часть таких структур могла быть скрыта другими процессами, например обломками после ударов.

Авторы сравнили это с дорогой, на которой свежий гравий может закрыть старую колею. Если учесть скрытые неровности, получается, что общее сжатие Меркурия за 4,5 миллиарда лет его существования ранее недооценивали примерно на 10–30 процентов.

По обновленным расчетам, диаметр планеты мог уменьшиться не на 4–16 километров, как считалось раньше, а на величину до 23 километров. Нисияма отметил, что поправка в 30 процентов выглядит несколько неожиданной, однако сама скорректированная оценка кажется ему разумной.

По словам исследователя, новые данные лучше согласуются с представлениями о внутреннем строении Меркурия. При этом ученые не исключают, что и эта оценка может быть заниженной.

Расчеты основаны на данных зонда MESSENGER, полученных к 2015 году. Они позволяют надежно различать элементы рельефа крупнее пяти километров. С ноября 2026 года наблюдения начнет аппарат BepiColombo, который сможет изучать поверхность с более высоким разрешением. Благодаря этим данным ученые рассчитывают уточнить масштабы сжатия Меркурия.