Manusia telah membangun keupayaan untuk mengesan planet-planet berbatu di zon yang boleh dihuni bintang jauh. Hari akan datang apabila kita perlu membuat beberapa keputusan yang sangat mahal mengenai planet mana yang patut dikunjungi untuk sama ada menjajah atau mencari kehidupan.
Bagaimanakah kita membuat keputusan itu? Penyelidikan baru ke dalam geologi planet Mercury dapat membantu. Kami akhirnya mempunyai sesuatu yang lain untuk membandingkan geologi aktif bumi-dan mungkin, satu sistem yang dapat mengajar kita lebih banyak tentang keadaan yang diperlukan untuk kehidupan.
Mercury ternyata kini aktif secara tektonik. Selain dari Bumi, ia adalah satu-satunya planet berbatu dalam sistem suria ini yang masih perlahan-lahan melancarkan sebahagian keraknya dan mengubah permukaan dari masa ke masa. Ini bermakna kita akhirnya mempunyai sesuatu yang lain untuk membandingkan geologi aktif Bumi dengan.
"Bersama-sama dengan sejarah tektonik, ia melukis gambaran baru mengenai sejarah Merkuri, " kata Thomas Watters, saintis senior Pusat Pengajian Bumi dan Planetarium Smithsonian di Muzium Udara dan Angkasa Negara dan penulis utama kertas baru mengenai geologi Mercury. "Ia meletakkan Mercury sangat dekat dengan Bumi dari segi penyejukan yang sangat perlahan yang membolehkan bahagian luar tetap sejuk dan bahagian dalamnya panas."
Mercury adalah planet kecil yang sukar untuk diteliti. Lebih besar daripada bulan kita tetapi jauh lebih kecil daripada Bumi, ia mengorbit rapat dengan matahari. Suhu berkisar antara 800 darjah hingga -280 darjah Fahrenheit, tetapi ia adalah sebuah planet berbatu yang diperbuat daripada benda serupa dengan Bumi. Mercury adalah jauh dan jarak dekat dengan matahari bermakna terdapat banyak graviti untuk melawan. Ia mengambil lebih banyak bahan api untuk melawat Mercury daripada ia meninggalkan sistem suria. NASA melawat buat pertama kalinya ketika kapal angkasa Mariner 10 terbang melewatinya pada tahun 1974.
Kapal angkasa NASA MESSENGER menghantar kembali imej resolusi tinggi permukaan Mercury yang mengesahkan bukan sahaja bukti aktiviti tektonik (anak panah menunjukkan kesalahan dan bentuk permukaan permukaan lain), tetapi planet ini masih aktif secara geologi. (Makmal Fizik Terapan NASA / Johns Hopkins) "Mariner 10 menggambarkan kurang daripada hemisfera penuh, tetapi bahagian yang baik" permukaan Merkuri dalam resolusi rendah, kata Watters. "Tudung kesalahan besar yang menunjukkan bahawa kerak telah disatu bersama dan dikontrak jelas dalam imej itu."
Misi Mariner 10 menunjukkan kepada kita bahawa Mercury telah berbilion-bilion tahun yang lalu. Para saintis boleh melihat kerikil seperti tebing yang panjang, atau "scarps, " dan melihat di mana permukaan bumi telah didorong ke atas. Ketumpatan kawah dari kesan meteor membolehkan mereka bekerja mundur dan memikirkan kira-kira berapa lama yang dibentuk oleh selendang itu. Misi juga mendapati bahawa Mercury mempunyai sekurang-kurangnya sisa-sisa medan magnet yang lemah.
Tetapi adakah semua itu dalam masa lalu? Misi baru-baru ini untuk mengorbit Mercury menggunakan kapal angkasa MESSENGER dilancarkan pada tahun 2004 dan mengumpulkan data sehingga ia jatuh pada tahun 2015. Ini adalah data dari akhir orbit busuk, ketika kapal angkasa sedang dalam perjalanan untuk menambah kawah baru ke permukaan planet ini, yang membolehkan Watters dan rakannya memahami apa yang masih berlaku di Mercury.
Pada asalnya, MESSENGER sepatutnya memetakan permukaan dari orbit yang sangat tinggi sehingga ia kehabisan bahan api dan akan jatuh. Tetapi NASA mengubah rancangan sepanjang jalan. Kehidupan misi itu sudah dibatasi oleh pengaruh gravitasi yang dekat dari matahari, jadi mereka mengambil sedikit risiko.
Kerana kekuatan pasang surut, kata Watters, "tidak mungkin anda boleh menyimpan kapal angkasa di orbit sekitar Mercury untuk jangka masa panjang."
NASA memutuskan untuk menghantar MESSENGER ke orbit terminal yang rendah yang membolehkan mereka untuk mendapatkan penutupan sebahagian permukaan sebelum akhir. Ianya berhasil.
"Apabila kami menurunkan ketinggian kami mendapat [resolusi kamera permukaan] hingga satu hingga dua meter setiap piksel di beberapa tempat, " kata Watters. "Ia seperti misi baru. Ini bermakna bahawa kapal angkasa telah ditakdirkan, tetapi itu akan berlaku juga ... Penemuan berita yang besar dalam kempen akhir rendah altitud MESSENGER ini adalah kita mendapati versi yang sangat kecil daripada selendang besar yang telah kita kenali di Mercury sejak Mariner 10. "
Selendang kecil jelas terbentuk (dengan impak minimum dari meteor) dan mereka menunjukkan bahawa permukaan Mercury terus berubah baru-baru ini, pada skala berjuta-juta tahun dan bukan berbilion. Data membuktikan bahawa pembentukan Mercury dan geologi berterusan banyak seperti Bumi. Ia mempunyai sistem tektonik plat yang berterusan, tetapi dengan perbezaan utama berbanding dengan kita.
"Kotak bumi dipecahkan di kalangan kira-kira lusin plat yang menyebabkan sebahagian besar aktiviti tektonik di Bumi, " kata Watters. "Di Mercury, kami tidak mempunyai sebarang bukti untuk satu siri plat. Mercury seolah-olah menjadi satu-plat planet. Cangkang itu bersifat seragam. Kami tidak faham mengapa Bumi membangunkan mozek plat ini. Tetapi itu yang membuatkan Bumi tidak berkontrak. "
Merkuri masih mempunyai teras cair, seperti Bumi. Apabila teras Mercury perlahan-lahan menyejukkan, ketumpatan teras teras meningkat dan ia menjadi sedikit lebih kecil. Apabila ia menyusut, kerangka luar yang sejuk dan berkerut runtuh sedikit, mewujudkan selendang dan menyebabkan planet itu sedikit kontrak. Penguncupan mungkin telah dihapus satu hingga dua kilometer dari diameter Mercury dalam 3.9 bilion tahun lalu.
Marikh, perkara yang paling dekat dengan planet lain yang boleh dihuni di dalam sistem solar kita, juga merupakan planet berbatu yang terdiri daripada bahan yang sama seperti Mercury, Venus dan Bumi. Tetapi ia seolah-olah mempunyai teras yang hanya sebahagiannya cair. Ia tidak mempunyai sistem plat tektonik aktif. Lama dahulu, Mars mempunyai medan magnet dan suasana. Apabila medan itu hilang, atmosfera diasingkan ke ruang angkasa.
Bolehkah ada hubungan antara teras cair, tektonik plat, dan medan magnet yang membolehkan suasana padat wujud?
"Apa yang kami dapati sekarang dari Mercury adalah bahawa tidak ada planet lain yang kita tahu tentang itu secara aktif secara tektonik, " kata Watters. "Cuba memahami bagaimana planet berbatu berkembang dalam sistem suria ini. . . . apakah spektrum evolusi pada badan berbatu? Adakah plat tektonik merupakan elemen yang perlu untuk mengembangkan kehidupan di planet berbatu? Terdapat beberapa perkara yang sangat penting untuk dipelajari. "
