Մերկուրիի մակերեսը աստղագիտական ուսումնասիրություններում
Մերկուրին Արեգակին ամենամոտ գտնվող մոլորակն է և աստղագիտության մեջ ուսումնասիրելու ամենադժվար օբյեկտներից մեկը։ Արեգակին մոտ լինելը դժվարացնում է այն Երկրից դիտարկելը, քանի որ այն հաճախ գտնվում է Արեգակի շողերի տակ և տեսանելի է միայն որոշակի ժամանակներում՝ սովորաբար լուսաբացին կամ մթնշաղին։ Այնուամենայնիվ, այս սահմանափակումներին չնայած, Մերկուրին կարևոր հուշումներ է պարունակում Արեգակնային համակարգի վաղ պատմության մասին։ Նրա խառնարաններով լի մակերեսը, հսկայական բեկվածքները և եզակի երկրաբանական օրինաչափությունները այն դարձնում են բնական լաբորատորիա՝ ժայռոտ մոլորակների ձևավորման գործընթացները հասկանալու համար։
Մերկուրիի մակերևույթի ընդհանուր բնութագրերը
Առաջին հայացքից Մերկուրիի մակերեսը հաճախ համեմատվում է Լուսնի հետ։ Երկուսն էլ գերակշռում են երկնաքարերի և աստերոիդների բախման հետևանքով առաջացած խառնարաններով և ունեն շատ նոսր մթնոլորտներ։ Սակայն այս նմանությունները միայն մակերեսային են։ Մոլորակի երկրաբանության վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ Մերկուրին ունի առանձնահատուկ ներքին պատմություն, ներառյալ շատ ավելի դրամատիկ ջերմային և տեկտոնական էվոլյուցիա։ Մերկուրիի տրամագիծը մոտ 4.880 կմ է՝ ավելի մեծ, քան Լուսինը, բայց ավելի փոքր, քան Մարսը։ Չնայած իր փոքր չափսերին, Մերկուրին ունի շատ մեծ երկաթե միջուկ, որը, ենթադրվում է, կազմում է նրա ծավալի մեծ մասը։ Այս փաստը ազդում է նրա ձգողականության, մագնիսական դաշտի և, ի վերջո, նրա մակերևութային դինամիկայի վրա։
Մերկուրիի մակերեսը ցուցադրում է ընդարձակ հարթավայրերի, հսկայական հարվածային ավազանների, փոքրից մինչև մեծ խառնարանների և տեկտոնական կառուցվածքների խառնուրդ՝ բլթակավոր ժայռերի տեսքով: Այս առանձնահատկությունները երկարատև պատմություն են ապահովում արտաքին հարվածների և մոլորակի ներքին էվոլյուցիայի փոխազդեցության մասին:
Հարվածային խառնարաններ և մեծ ավազաններ
Հարվածային խառնարանները Մերկուրիի վրա ամենաակնառու առանձնահատկություններն են։ Քանի որ մոլորակը գրեթե մթնոլորտ չունի, Մերկուրիի ուղեծիր մտնող երկնային մարմինները չեն այրվում, ինչպես Երկրի վրա գտնվող երկնաքարերը։ Արդյունքում, Մերկուրիի մակերեսը միլիարդավոր տարիներ պահպանում է հարվածների հետքերը։ Այս խառնարանները իրենց ձևով տատանվում են պարզ թասաձև խառնարաններից մինչև բարդ խառնարաններ՝ կենտրոնական գագաթներով, դարավանդային պատերով և ընդարձակ արտանետումների նախշերով։
Հայտնի կառույցներից մեկը Կալորիսի ավազանն է, որը Արեգակնային համակարգի ամենամեծ հարվածային ավազաններից մեկն է՝ մոտ 1.500 կմ տրամագծով: Կալորիսը ձևավորվել է մեծ մարմնի բախման արդյունքում՝ վաղ ռմբակոծության ժամանակ: Հարվածն այնքան հզոր էր, որ առաջացրել է ճաքերի, օղակաձև լեռների և լավային հարթավայրերի նախշ, որոնք հետագայում լցրել են ավազանի մի մասը: Հետաքրքիր է, որ Կալորիսի հակառակ կողմում գտնվում է «տարօրինակ տեղանքի» կամ տարօրինակ տեղանքի մի շրջան, որը լցված է քաոսային բլուրներով: Ենթադրվում է, որ սա պայմանավորված է Կալորիսի բախման հարվածային ալիքներով, որոնք տարածվել են մոլորակի ներքին մասով և կենտրոնացել հակադիր կողմում՝ վնասելով այնտեղի ընդերքը:
Աստղագիտության և մոլորակային երկրաբանության ուսումնասիրության մեջ Կալորիսի նման խառնարաններն ու ավազանները ծառայում են որպես «ժամանակի նշիչներ»։ Որքան շատ խառնարաններ կան տարածաշրջանում, այնքան հին է մակերեսը։ Համեմատելով խառնարանների խտությունները տարբեր տարածքներում՝ գիտնականները կարող են համեմատաբար քարտեզագրել Մերկուրիի երկրաբանական դարաշրջանները։
Հրաբխային հարթավայրեր և լավայի պատմություն
Ի տարբերություն Լուսնի, որտեղ հրաբխային գործունեության մեծ մասը տեղի է ունեցել վաղ շրջանում, Մերկուրին ցույց է տալիս զգալի հրաբխային գործունեության ապացույցներ, և այն կարող է տևել ավելի երկար, քան նախկինում կարծում էին: Ենթադրվում է, որ Մերկուրիի հարթ հարթավայրերը ձևավորվել են բազալտային լավայի հոսքերից, որոնք լցրել են հարվածային ավազանները կամ ծածկել են մեծ տարածքներ:
ՆԱՍԱ-ի MESSENGER առաքելությունը, որը պտտվում էր Մերկուրիի շուրջ 2011-2015 թվականներին, նոր տեղեկություններ բացահայտեց մոլորակի հրաբխային գործունեության մասին: Տվյալները բացահայտեցին «հարթ հարթավայրեր», որոնք նման էին լուսնային մարիային, բայց քիմիական կազմով, որը յուրահատուկ էր Մերկուրիին: Որոշ տարածքներ ցույց էին տալիս հրաբխային արտահոսքերի առկայություն, որոնք կարող էին լինել պիրոկլաստիկ նյութի՝ պայթյունային ժայթքումներից առաջացած նստվածքների աղբյուր: Այս պիրոկլաստիկ նստվածքների հայտնաբերումը նշանակալից է, քանի որ այն ենթադրում է մագմայում գազի առկայություն, ինչը հաստատում է այն տեսությունը, որ Մերկուրիի ներքին շերտը մի ժամանակ պարունակում էր ավելի շատ ցնդող տարրեր, քան նախկինում կարծում էին:
Տեկտոնիկա՝ բեկվածքային գծեր և մոլորակային կծկում
Մերկուրիի մակերևույթի ամենաառանձնահատուկ առանձնահատկություններից մեկը նրա բազմաթիվ բլթակավոր լանջերն են՝ երկար, կոր ժայռերը, որոնք ձևավորվել են հրմշտոցային բեկվածքներից: Այս կառուցվածքները ցույց են տալիս, որ Մերկուրին ենթարկվում է գլոբալ կծկման՝ մոլորակը «կծկվում է»: Կծկումը տեղի է ունենում, երբ մոլորակի ներքին շերտը սառչում է, նվազեցնելով նրա ծավալը և կծկվելով նրա կեղևում՝ առաջացնելով մեծ ծալքեր և բեկվածքներ:
Որոշ բլթակավոր լանջեր ձգվում են հարյուրավոր կիլոմետրեր և կարող են հասնել մեկ կիլոմետրից ավելի բարձրության։ Սա հստակ ապացույց է, որ Մերկուրիի ջերմային էվոլյուցիան անցյալում շատ ակտիվ է եղել։ Աստղագիտական տեսանկյունից այս երևույթը կարևոր է, քանի որ այն ցույց է տալիս, թե ինչպես կարող են ժայռոտ մոլորակները դեֆորմացվել ներքին սառեցման պատճառով, և այն նաև համեմատություն է ապահովում Լուսնի, Մարսի և Երկրի տեկտոնիկայի հասկանալու համար։
«Խոռոչներ» և ցնդող էրոզիայի առեղծվածը
MESSENGER-ը նաև բացահայտեց յուրահատուկ առանձնահատկություններ, որոնք կոչվում են խոռոչներ՝ մակերեսային, անկանոն փոսիկներ, որոնք հաճախ կուտակվում են միասին՝ պայծառ եզրերով: Խոռոչները հաճախ հանդիպում են խառնարանների ներսում կամ խառնարանների եզրերի և պատերի շուրջ: Գիտնականները կասկածում են, որ խոռոչները առաջանում են մակերևույթից ցնդող նյութի կորստի պատճառով՝ որոշակի տարրերի մի տեսակ «գոլորշիացման» կամ սուբլիմացիայի պատճառով՝ Արեգակի ջերմության և տիեզերական միջավայրի ազդեցության պատճառով:
Խոռոչների հայտնաբերումը փոխում է այն երկար ժամանակ տարածված տեսակետը, որ Մերկուրին ամբողջությամբ զուրկ է ցնդող նյութերից՝ Արեգակին մոտ լինելու պատճառով։ Եթե բավարար քանակությամբ ցնդող նյութեր լինեին խոռոչներ ձևավորելու համար, ապա Մերկուրիի ձևավորումը և նյութի դինամիկան կարող էին ավելի բարդ լինել՝ ներառելով նյութի կուտակում ավելի հեռավոր շրջաններից կամ վաղ Արեգակնային համակարգում ցնդող նյութերի կլանման մեխանիզմներ։
Ջերմաստիճանի ծայրահեղ տատանումները և դրանց ազդեցությունը մակերեսի վրա
Մերկուրին ունի յուրահատուկ պտտման պարբերություն՝ Արեգակի շուրջ յուրաքանչյուր 2 պտույտի ժամանակ իր առանցքի շուրջ կատարում է 3 պտույտ (3:2 ռեզոնանս): Արդյունքում, Մերկուրիի վրա «արևային օրը» շատ երկար է՝ մոտ 176 երկրային օր: Ավելին, Մերկուրին գրեթե մթնոլորտ չունի ջերմությունը որսալու համար: Օրվա ջերմաստիճանը կարող է գերազանցել 400°C-ը, մինչդեռ գիշերային ջերմաստիճանը իջնում է մինչև մոտ -170°C:
Այս ծայրահեղ ջերմաստիճանային տատանումները առաջացնում են ջերմային կոտրում, որը կարող է դանդաղորեն քայքայել ապարները: Չնայած այս տեսակի քայքայումը պայմանավորված չէ ջրով, քամով և կենսաբանական ակտիվությամբ, ինչպես Երկրի վրա, ջերմաստիճանի կտրուկ փոփոխությունները դեռևս կարևոր գործոն են մակերևույթի միկրոկառուցվածքի էվոլյուցիայի մեջ:
Սառույց բևեռներում. պարադոքս Արեգակի մոտ
Մոլորակային աստղագիտության ամենահետաքրքիր հայտնագործություններից մեկը Մերկուրիի բևեռներում ջրային սառույցի առկայությունն է: Ինչպե՞ս կարող էր սառույց լինել Արեգակին ամենամոտ գտնվող մոլորակի վրա: Պատասխանը Մերկուրիի շատ փոքր առանցքային թեքության մեջ է: Փոքր թեքության պատճառով բևեռային շրջաններում որոշ խառնարաններ ունեն հատակներ, որոնք երբեք չեն ենթարկվում արևի լույսի ազդեցությանը (մշտապես ստվերոտ շրջաններ): Այս վայրերում ջերմաստիճանը կարող է այնքան ցածր մնալ, որ սառույցը կարող է պահպանվել միլիարդավոր տարիներ: Երկրից և MESSENGER-ի տվյալներից ստացված ռադարային չափումները հաստատում են սառցե նստվածքների առկայությունը, որոնք հնարավոր է նույնիսկ ծածկված լինեն դրանց վերևում մուգ նյութի շերտով:
Մերկուրիի բևեռային սառույցը վկայում է, որ Արեգակնային համակարգում ջրի և ցնդող միացությունների բաշխումը այնքան էլ պարզ չէ, որքան «որքան մոտ է Արեգակին, այնքան չոր»։ Այն նաև ամրապնդում է այն գաղափարը, որ ջրով հարուստ գիսաստղերը կամ աստերոիդները կարող էին սառույց մատակարարել տարբեր շրջաններ, այդ թվում՝ ժայռոտ մոլորակներ։
Տիեզերական առաքելությունների դերը մակերևույթի քարտեզագրման մեջ
Մերկուրիի մակերևույթի ժամանակակից ըմբռնումը մեծապես կախված է տիեզերական առաքելություններից: ՆԱՍԱ-ի Mariner 10 առաքելությունը 1974-1975 թվականներին առաջինն էր, որը մոտիկից լուսանկարեց Մերկուրին, բայց այն քարտեզագրեց մակերևույթի միայն մոտ 45%-ը: MESSENGER-ը ավելի ուշ ավարտեց գլոբալ քարտեզը և տվյալներ տրամադրեց դրա քիմիական կազմի, տեղագրության, մագնիսական դաշտի և երկրաբանական պատմության վերաբերյալ: Ակնկալվում է, որ առաջիկա BepiColombo առաքելությունը (ESA-JAXA) կխորացնի Մերկուրիի հանքաբանության, երկրակեղևի կառուցվածքի և Մերկուրիի ներքին ու մակերևութային առանձնահատկությունների միջև եղած կապի ուսումնասիրությունները:
Եզրակացություն
Մերկուրիի մակերեսը տիեզերական երկրաբանական արխիվ է, որը գրանցում է Արեգակնային համակարգի վաղ պատմությունը՝ սկսած ծանր ռմբակոծությունների դարաշրջանից մինչև գլոբալ հրաբխային և տեկտոնական ակտիվությունը, որը ձևավորել է բեկվածքային սպորները: Նրա խառնարանները հուշում են մակերևույթի տարիքի մասին, լավային հարթավայրերը բացահայտում են ներքին դինամիկան, խոռոչները կասկածի տակ են դնում ցնդող նյութերի վերաբերյալ ենթադրությունները, իսկ բևեռային սառցե գլխարկները ենթադրում են, որ նույնիսկ Արեգակին ամենամոտ մոլորակը կարող է պարունակել «ջրի հետքեր»:
Ժամանակակից աստղագիտության մեջ Մերկուրին պարզապես Արեգակի մոտ գտնվող փոքրիկ, այրված մոլորակ չէ, այլ բանալի՝ հասկանալու համար, թե ինչպես են ժայռոտ մոլորակները ձևավորվում, զարգանում և փոխազդում իրենց տիեզերական միջավայրի հետ: Յուրաքանչյուր նոր քարտեզ և տիեզերական առաքելության տվյալների յուրաքանչյուր մաս նոր գլուխ է ավելացնում այս թվացյալ լուռ մոլորակի պատմությանը, որը, սակայն, իրականում հարուստ է գաղտնիքներով:
