Güneş Sistemi’nin en küçük gezegeni olan Merkür’ün, milyarlarca yıldır süren soğuma sürecinde beklenenden daha büyük ölçüde büzüldüğü tespit edildi. Geophysical Research Letters dergisinde yayımlanan ve CNN International’ın haberleştirdiği çalışmada, NASA’nın MESSENGER uzay aracından elde edilen yüzey verileri tekrar analiz edildi.
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden (DLR) gezegen bilimci Gaku Nishiyama’nın başyazarlığını yaptığı araştırma ekibi, Merkür’ün yüzeyindeki pürüzlülük ile gezegenin büzülmesine işaret eden tektonik yapılar arasındaki ilişkiyi inceledi. Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Güneş Sistemi’nin erken dönemindeki şiddetli çarpışmalar sonucu son derece sıcak bir halde oluşan gezegen, zaman içinde iç ısısını uzaya yaydı. Metal açısından zengin çekirdeğin soğuyup büzülmesiyle iç hacim azalırken, buna uyum sağlayan kabuk sıkışarak kırıldı. Bu süreçte yüzlerce kilometre uzunluğunda uçurumlar, sırtlar ve kırışıklıklar meydana geldi.
Bilim insanları daha önce Merkür’ün başlangıçtaki büyüklüğünden ne kadar kaybettiğini hesaplamak için bu tektonik yapıları temel alıyordu. Ancak yeni çalışma, önceki hesaplamalarda önemli bir eksiklik olduğunu ortaya koydu. Merkür, tarihi boyunca asteroit ve kuyruklu yıldız çarpmalarına maruz kaldı. Büyük çarpışmalar, kraterlerin çevresine “ejecta” adı verilen yoğun kaya ve moloz tabakası saçtı. Bu materyal, gezegenin daha önce oluşmuş tektonik kırışıklıklarını ve sırtlarını kısmen örttü.
Araştırmacılar, Merkür’ün daha pürüzlü bölgelerinde büzülmeyi gösteren yapıların haritalanmasının belirgin şekilde azaldığını fark etti. Örneğin, genç Rachmaninoff kraterinin çevresindeki pürüzlü yüzeylerde bu yapıların azlığı gözlendi. Ekip, bu durumun yapıların hiç oluşmamasından değil, sonraki çarpışmalardan kalan malzemenin altında kalmasından kaynaklandığı sonucuna vardı.
Yüzey pürüzlülüğünün yarattığı bu “gizleme etkisi” hesaba katıldığında, Merkür’ün yarıçapındaki küçülme tahmini yaklaşık 8,3 kilometreden 11,6 kilometreye yükseldi. Buna göre gezegenin çapı, oluşumundan bu yana yaklaşık 23 kilometreye kadar azalmış olabilir. Çalışma, Merkür’ün büzülmesinin önceki hesaplamalardan yüzde 10 ila 30 daha fazla olabileceğini belirtiyor. Araştırmacılar, mevcut verilerin çözünürlüğü nedeniyle bu rakamın bile gerçek küçülmeyi tam yansıtmayabileceğini ifade ediyor.
İç yapı modelleri yeniden değerlendirilecek
Merkür’ün küçülme miktarının kesin olarak belirlenmesi, sadece dış görünüşü anlamak için değil, gezegenin iç yapısına ilişkin modelleri güncellemek açısından da kritik önem taşıyor. Nishiyama’ya göre daha fazla küçülme, Merkür’ün daha büyük bir metal çekirdeğe sahip olabileceğine, çekirdeğinde silikon gibi hafif elementlerin daha az bulunduğuna veya başlangıç sıcaklığının tahmin edilenden yüksek olduğuna işaret edebilir. Yüzeydeki birkaç kilometrelik fark bile gezegenin 4,5 milyar yıllık termal ve jeolojik geçmişine dair modellerin yeniden yazılmasını gerektirebilir.
Bilim insanlarının elindeki verilerin büyük bölümü, 2011-2015 yılları arasında Merkür yörüngesinde görev yapan NASA’nın MESSENGER aracından geliyor. Bu veriler, birkaç kilometreden küçük yüzey yapılarını ayrıntılı göstermede sınırlı kalıyor. Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile Japonya Uzay Araştırma Ajansı’nın (JAXA) ortak yürüttüğü BepiColombo görevinin bu durumu değiştirmesi bekleniyor. Görevin bilimsel gözlemlerinin başlamasıyla Merkür’ün topografyası çok daha yüksek çözünürlükte incelenebilecek.
BepiColombo üzerindeki lazer altimetre, yüzey pürüzlülüğünü çok daha küçük ölçeklerde ölçerek günümüzde görünmeyen kırışıklıkları, fayları ve sırtları ortaya çıkarabilir. Araştırmacılar, yeni verilerin Merkür’ün gerçekte ne kadar küçüldüğünü daha kesin belirleyeceğini düşünüyor. Çalışmada kullanılan yöntem ayrıca Ay gibi çarpma kraterleriyle kaplı diğer kayalık gök cisimlerinin geçmişini anlamak için de uygulanabilir.
