Накратко, повърхността на Меркурий прилича на Луната. Огромни равнини и много кратери показват, че геоложката дейност на планетата е престанала преди милиарди години.
Повърхностен модел
Повърхността на Меркурий (снимката е дадена по-късно в статията), заснета от сондите "Mariner-10" и "Messenger", външно изглеждаше като луната. Планетата до голяма степен е осеяна с кратери с различни размери. Най-малките видими в най-подробните снимки на Маринър са няколкостотин метра в диаметър. Пространството между големите кратери е сравнително плоско и се състои от равнини. Той е подобен на повърхността на Луната, но заема много повече място. Подобни региони обграждат най-изявената ударна структура на Меркурий, образувана в резултат на сблъсък, равнинния басейн Жара (Caloris Planitia). При срещата с Mariner 10, само половината от него беше осветена и беше напълно отворена от Messenger по време на първия му полет над планетата през януари 2008 г.
Кратери
Най-често срещаните форми на релефа на планетата са кратерите. Те покриват голяма част от повърхността. Живак. Планетата (на снимката по-долу) изглежда като Луната на пръв поглед, но при по-внимателно разглеждане те разкриват интересни разлики.
Гравитацията на Меркурий е повече от два пъти по-голяма от тази на Луната, отчасти поради високата плътност на огромното му ядро от желязо и сяра. Силната гравитация има тенденция да държи материала, изхвърлен от кратера, близо до мястото на удара. В сравнение с Луната, тя падна само на 65% от лунното разстояние. Това може да е един от факторите, допринесли за образуването на вторични кратери на планетата, образувани под въздействието на изхвърлен материал, за разлика от първичните, възникнали директно от сблъсък с астероид или комета. По-високата гравитация означава, че сложните форми и структури, характерни за големите кратери - централни върхове, стръмни склонове и равна основа - се наблюдават на Меркурий при по-малки кратери (минимален диаметър около 10 km), отколкото на Луната (около 19 km). Структурите, по-малки от тези размери, имат прости очертания, подобни на чаша. Кратерите на Меркурий са различни от тези на Марс, въпреки че двете планети имат сравнима гравитация. Пресните кратери на първия обикновено са по-дълбоки от сравними образувания във втория. Това може да се дължи на ниското съдържание на летливи вещества в кората на Меркурий или по-високите скорости на удар (защото скоростта на обект в слънчева орбита се увеличава, когато се приближава до Слънцето).
Кратери по-големи от 100 km в диаметър започват да се приближават до овалната форма, характерна за такиваголеми образувания. Тези структури - полициклични басейни - са с размери 300 км или повече и са резултат от най-мощните сблъсъци. Няколко десетки от тях са открити на сниманата част на планетата. Изображенията на Messenger и лазерната алтиметрия допринесоха значително за разбирането на тези остатъчни белези от ранните астероидни бомбардировки на Меркурий.
Zhara Plain
Тази ударна структура се простира на 1550 км. Когато за първи път беше открит от Mariner 10, се смяташе, че размерът му е много по-малък. Вътрешността на обекта представлява гладки равнини, покрити със сгънати и пречупени концентрични кръгове. Най-големите хребети се простират на няколкостотин километра дължина, около 3 км ширина и по-малко от 300 метра височина. Повече от 200 счупвания, сравними по размер с ръбовете, излизат от центъра на равнината; много от тях са вдлъбнатини, ограничени от бразди (грабени). Там, където грабените се пресичат с хребети, те са склонни да преминават през тях, което показва тяхното по-късно образуване.
Типове повърхности
Равнината Жара е заобиколена от два вида терен - нейният ръб и релеф, образуван от изхвърлена скала. Ръбът представлява пръстен от неправилни планински блокове, достигащи 3 км височина, които са най-високите планини на планетата, с относително стръмни склонове към центъра. Вторият много по-малък пръстен е на 100-150 км от първия. Зад външните склонове има линейна зонарадиални хребети и долини, частично запълнени с равнини, някои от които са осеяни с множество хълмове и хълмове високи няколкостотин метра. Произходът на образуванията, изграждащи широките пръстени около басейна на Жара, е спорен. Някои от равнините на Луната са се образували главно в резултат на взаимодействието на изхвърляне с вече съществуващата топография на повърхността и това може да важи и за Меркурий. Но резултатите от Messenger предполагат, че вулканичната активност е изиграла значителна роля в тяхното формиране. Не само че има малко кратери в сравнение с басейна на Жара, което показва дълъг период на формиране на равнини, но те имат и други характеристики, по-ясно свързани с вулканизма, отколкото могат да се видят на изображенията на Mariner 10. Критични доказателства за вулканизъм идват от изображения на Messenger, показващи вулканични отвори, много по външния ръб на равнината Жара.
Radithlady Crater
Caloris е една от най-младите големи полициклични равнини, поне в изследваната част на Меркурий. Вероятно се е образувал по същото време като последната гигантска структура на Луната, преди около 3,9 милиарда години. Изображенията на Messenger разкриха друг много по-малък кратер от удар с видим вътрешен пръстен, който може да се е образувал много по-късно, наречен Raditlady Basin.
Странен антипод
От другата страна на планетата, точно на 180° срещу равнината Жара, се намираучастък от странно изкривен терен. Учените тълкуват този факт, като говорят за тяхното едновременно образуване чрез фокусиране на сеизмични вълни от събития, които са засегнали антиподната повърхност на Меркурий. Хълмистият и очертан терен представлява обширна зона от възвишения, които представляват хълмисти многоъгълници с ширина 5-10 km и височина до 1,5 km. Съществуващите преди кратери са превърнати в хълмове и пукнатини от сеизмични процеси, в резултат на което се е образувал този релеф. Някои от тях имаха плоско дъно, но след това формата им се промени, което показва по-късното им пълнене.
Plains
Равнината е относително плоската или леко вълнообразна повърхност на Меркурий, Венера, Земята и Марс, която се намира навсякъде по тези планети. Това е "платно", върху което се развива пейзажът. Равнините са доказателство за процеса на разрушаване на неравния терен и създаване на сплескана пространство.
Има поне три начина за "полиране", които вероятно са изравнили повърхността на Меркурий.
Един от начините - повишаване на температурата - намалява здравината на кората и способността й да задържа висок релеф. В продължение на милиони години планините "потъват", дъното на кратерите ще се издигне и повърхността на Меркурий ще се изравни.
Вторият метод включва движението на скалите към по-ниски части на терена под въздействието на гравитацията. С течение на времето скалата се натрупва в низините и запълва по-високите нивас увеличаване на обема му. така се държат потоците от лава от недрата на планетата.
Третият начин е да се ударят фрагменти от скали по повърхността на Меркурий отгоре, което в крайна сметка води до изравняване на неравния терен. Изхвърлянията на кратери и вулканичната пепел са примери за този механизъм.
Вулканична дейност
Вече са представени някои доказателства в полза на хипотезата за влиянието на вулканичната активност върху образуването на много от равнините около басейна на Жара. Други сравнително млади равнини на Меркурий, особено видими в региони, осветени под нисък ъгъл по време на първия прелет на Messenger, показват характерни черти на вулканизма. Например няколко стари кратера бяха пълни до ръба с потоци лава, подобно на същите образувания на Луната и Марс. Въпреки това широко разпространените равнини на Меркурий са по-трудни за оценка. Тъй като те са по-стари, е ясно, че вулканите и други вулканични образувания може да са ерозирали или по друг начин да са се срутили, което ги прави трудни за обяснение. Разбирането на тези стари равнини е важно, тъй като те вероятно са отговорни за изчезването на повече от кратерите с диаметър 10–30 km в сравнение с Луната.
Ескарпи
Стотици назъбени издатини са най-важните форми на релефа на Меркурий, които ни позволяват да добием представа за вътрешната структура на планетата. Дължината на тези скали варира от десетки до повече от хиляди километри, а височината варира от 100 m до 3 km. Акопогледнати отгоре, ръбовете им изглеждат заоблени или назъбени. Ясно е, че това е резултат от образуване на пукнатини, когато част от почвата се издига и лежи върху околното пространство. На Земята такива структури са ограничени по обем и възникват при локално хоризонтално компресиране в земната кора. Но цялата изследвана повърхност на Меркурий е покрита със скали, което означава, че кората на планетата е намаляла в миналото. От броя и геометрията на скарпите следва, че планетата е намаляла в диаметър с 3 km.
Освен това, свиването трябва да е продължило до сравнително неотдавна в геологичната история, тъй като някои откоси са променили формата на добре запазените (и следователно сравнително млади) ударни кратери. Забавянето на първоначално високата скорост на въртене на планетата от приливните сили доведе до компресия в екваториалните ширини на Меркурий. Глобално разпространените скарпи обаче предполагат различно обяснение: късното охлаждане на мантията, вероятно комбинирано със втвърдяването на част от някога напълно разтопеното ядро, е довело до компресия на ядрото и деформация на студената кора. Свиването на размера на Меркурий при охлаждане на мантията му би трябвало да доведе до повече надлъжни структури, отколкото може да се види, което предполага, че процесът на свиване е незавършен.
Повърхността на Меркурий: от какво е направена?
Учените се опитаха да разберат състава на планетата, като изучават слънчевата светлина, отразена от различни части от нея. Една от разликите между Меркурий и Луната, освен че първата е малко по-тъмна, е, че спектърътповърхностната му яркост е по-малка. Например моретата на земния спътник - гладки пространства, видими с просто око като големи тъмни петна - са много по-тъмни от планините, осеяни с кратери, а равнините на Меркурий са само малко по-тъмни. Цветовите разлики на планетата са по-слабо изразени, въпреки че изображенията на Messenger, направени с набор от цветни филтри, показват малки много цветни зони, свързани с отворите на вулкани. Тези характеристики, плюс относително незабележимия видим и близо инфрачервен спектър на отразената слънчева светлина, предполагат, че повърхността на Меркурий е съставена от бедни на желязо и титан, по-тъмни силикатни минерали от лунните морета. По-специално скалите на планетата може да са с ниско съдържание на железни оксиди (FeO), което води до предположението, че тя е образувана при много по-редуциращи условия (т.е. липса на кислород) в сравнение с други земни членове.
Проблеми на изследването от разстояние
Много е трудно да се определи съставът на планетата чрез дистанционно наблюдение на слънчевата светлина и спектъра на топлинното излъчване, което отразява повърхността на Меркурий. Планетата се нагрява силно, което променя оптичните свойства на минералните частици и затруднява директната интерпретация. Въпреки това, Messenger беше оборудван с няколко инструмента, които не бяха на борда на Mariner 10, които измерваха директно химическия и минералния състав. Тези инструменти изискваха дълъг период на наблюдение, докато корабът оставаше близо до Меркурий, така че конкретни резултати след първите триНямаше кратки полети. Само по време на орбиталната мисия на Messenger се появи достатъчно нова информация за състава на повърхността на планетата.
