Površina Merkura, ukratko, podsjeća na Mjesec. Ogromne ravnice i mnogi krateri ukazuju na to da je geološka aktivnost na planeti prestala prije više milijardi godina.
Površinski uzorak
Površina Merkura (fotografija je data kasnije u članku), snimljena sondama "Mariner-10" i "Messenger", spolja je izgledala kao mjesec. Planeta je uglavnom prošarana kraterima različitih veličina. Najmanji vidljivi na najdetaljnijim fotografijama Marinera imaju promjer nekoliko stotina metara. Prostor između velikih kratera je relativno ravan i sastoji se od ravnica. Slična je površini mjeseca, ali zauzima mnogo više prostora. Slični regioni okružuju najistaknutiju strukturu Merkura, nastalu kao rezultat sudara, ravničarski basen Zhara (Caloris Planitia). Prilikom susreta sa Marinerom 10, samo polovina je bila osvijetljena, a u potpunosti ga je otvorio Messenger tokom svog prvog preleta planete u januaru 2008.
Krateri
Najčešći oblici reljefa na planeti su krateri. Prekrivaju dosta površine. Merkur. Planeta (na slici ispod) na prvi pogled liči na Mesec, ali pomnijim ispitivanjem otkrivaju zanimljive razlike.
Merkurova gravitacija je više nego dvostruko veća od Mesečeve, delimično zbog velike gustine njegovog ogromnog jezgra od gvožđa i sumpora. Snažna gravitacija ima tendenciju da zadrži materijal izbačen iz kratera blizu mjesta udara. U poređenju sa Mjesecom, pao je na samo 65% lunarne udaljenosti. Ovo može biti jedan od faktora koji je doprinio formiranju sekundarnih kratera na planeti, nastalih pod utjecajem izbačenog materijala, za razliku od primarnih koji su nastali direktno sudarom s asteroidom ili kometom. Veća gravitacija znači da se složeni oblici i strukture karakteristični za velike kratere - centralni vrhovi, strme padine i ravna baza - uočavaju na Merkuru kod manjih kratera (minimalni prečnik oko 10 km) nego na Mesecu (oko 19 km). Strukture manje od ovih dimenzija imaju jednostavne obrise nalik čaši. Merkurovi krateri se razlikuju od onih na Marsu, iako ove dvije planete imaju uporedivu gravitaciju. Svježi krateri na prvom su obično dublji od sličnih formacija na drugom. Ovo može biti zbog niskog sadržaja isparljive materije u Merkurovoj kori ili većih brzina udara (jer se brzina objekta u solarnoj orbiti povećava kako se približava Suncu).
Krateri veći od 100 km u prečniku počinju da se približavaju ovalnom obliku karakterističnom za takvevelike formacije. Ove strukture - policiklični bazeni - su veličine 300 km ili više i rezultat su najjačih sudara. Na fotografiranom dijelu planete pronađeno ih je nekoliko desetina. Slike Messenger-a i laserska altimetrija uvelike su doprinijeli razumijevanju ovih zaostalih ožiljaka od ranih asteroidnih bombardiranja Merkura.
Zhara Plain
Ova udarna struktura proteže se na 1550 km. Kada ga je prvi put otkrio Mariner 10, vjerovalo se da je njegova veličina mnogo manja. Unutrašnjost objekta su glatke ravnice prekrivene savijenim i izlomljenim koncentričnim krugovima. Najveći lanci se protežu na nekoliko stotina kilometara u dužinu, oko 3 km u širinu i manje od 300 metara u visinu. Više od 200 preloma, uporedivih po veličini sa ivicama, izvire iz središta ravnice; mnoge od njih su udubljenja omeđena brazdama (grabenima). Tamo gdje se grabeni ukrštaju sa grebenima, oni teže da prolaze kroz njih, što ukazuje na njihovo kasnije formiranje.
Tipovi površina
Ravnica Zhara je okružena sa dva tipa terena – ivicom i reljefom formiranim od odbačenog kamena. Rub je prsten nepravilnih planinskih blokova koji dosežu visinu od 3 km, koji su najviše planine na planeti, sa relativno strmim padinama prema centru. Drugi znatno manji prsten udaljen je 100-150 km od prvog. Iza vanjskih padina nalazi se zona linearnostiradijalne grebene i doline, djelimično ispunjene ravnicama, od kojih su neke prošarane brojnim brežuljcima i brežuljcima visokim po nekoliko stotina metara. Podrijetlo formacija koje čine široke prstenove oko bazena Zhara je kontroverzno. Neke od ravnica na Mjesecu nastale su uglavnom kao rezultat interakcije izbacivanja sa već postojećom topografijom površine, a to može važiti i za Merkur. Ali rezultati Messengera sugeriraju da je vulkanska aktivnost igrala značajnu ulogu u njihovom formiranju. Ne samo da postoji nekoliko kratera u poređenju sa basenom Zhara, što ukazuje na dug period formiranja ravnica, već imaju i druge karakteristike koje su jasnije povezane s vulkanizmom nego što se može vidjeti na slikama Mariner 10. Kritični dokazi o vulkanizmu došli su iz Messengerovih slika koje prikazuju vulkanske otvore, mnoge duž vanjskog ruba ravnice Zhara.
Radithlady Crater
Caloris je jedna od najmlađih velikih policikličkih ravnica, barem u istraženom dijelu Merkura. Vjerovatno se formirala u isto vrijeme kada i posljednja džinovska struktura na Mjesecu, prije oko 3,9 milijardi godina. Slike iz Messengera otkrile su još jedan mnogo manji udarni krater sa vidljivim unutrašnjim prstenom koji je možda nastao mnogo kasnije, nazvan Raditlady Basin.
Čudan antipod
Na drugoj strani planete, tačno 180° naspram ravnice Zhara, nalazi sekomad neobično iskrivljenog terena. Naučnici tumače ovu činjenicu govoreći o njihovom istovremenom formiranju fokusiranjem seizmičkih talasa od događaja koji su uticali na antipodnu površinu Merkura. Brdsko-postrojeni teren je prostrana zona uzvisina, koja su brdoviti poligoni širine 5-10 km i visine do 1,5 km. Krateri koji su postojali prije su seizmičkim procesima pretvoreni u brda i pukotine, uslijed čega je nastao ovaj reljef. Neki od njih su imali ravno dno, ali im se potom promijenio oblik, što ukazuje na njihovo kasnije punjenje.
Plains
Ravnica je relativno ravna ili blago valovita površina Merkura, Venere, Zemlje i Marsa, koja se nalazi svuda na ovim planetama. To je "platno" na kojem se razvio pejzaž. Ravnice su dokaz procesa razbijanja neravnog terena i stvaranja zaravnjenog prostora.
Postoje najmanje tri načina "poliranja" koji su vjerovatno izravnali površinu Merkura.
Jedan od načina - povećanje temperature - smanjuje snagu kore i njenu sposobnost da zadrži visoki reljef. Tokom miliona godina, planine "potonu", dno kratera će se podići i površina Merkura će se izravnati.
Druga metoda uključuje kretanje stijena prema nižim područjima terena pod utjecajem gravitacije. Vremenom se kamenje akumulira u nizinama i ispunjava više nivoekako se njegov volumen povećava. ovako se ponaša lava koja teče iz utrobe planete.
Treći način je da se odozgo udari u fragmente kamenja na površinu Merkura, što na kraju dovodi do poravnanja neravnog terena. Izbacivanje kratera i vulkanski pepeo su primjeri ovog mehanizma.
Vulkanska aktivnost
Neki dokazi u prilog hipotezi o uticaju vulkanske aktivnosti na formiranje mnogih ravnica koje okružuju basen Zhara već su predstavljeni. Druge relativno mlade ravnice na Merkuru, posebno vidljive u regijama osvijetljenim pod malim uglom tokom prvog preleta Glasnika, pokazuju karakteristične karakteristike vulkanizma. Na primjer, nekoliko starih kratera bilo je do vrha ispunjeno tokovima lave, slično istim formacijama na Mjesecu i Marsu. Međutim, raširene ravnice na Merkuru teže je procijeniti. Budući da su stariji, jasno je da su vulkani i druge vulkanske formacije možda erodirali ili se na neki drugi način urušili, što ih čini teškim za objasniti. Razumijevanje ovih starih ravnica je važno jer su one vjerovatno odgovorne za nestanak više kratera prečnika 10-30 km u poređenju sa Mjesecom.
Escarps
Stotine nazubljenih izbočina su najvažniji oblici Merkura, koji nam omogućavaju da dobijemo predstavu o unutrašnjoj strukturi planete. Dužina ovih stijena varira od desetina do više hiljada kilometara, a visina od 100 m do 3 km. Ako agledano odozgo, njihovi rubovi izgledaju zaobljeni ili nazubljeni. Jasno je da je to rezultat stvaranja pukotina, kada se dio tla uzdigao i legao na okolni prostor. Na Zemlji su takve strukture ograničene zapremine i nastaju pod lokalnom horizontalnom kompresijom u Zemljinoj kori. Ali cijela istražena površina Merkura prekrivena je škrapama, što znači da se kora planete u prošlosti smanjila. Iz broja i geometrije skarpa proizilazi da je planeta smanjena u prečniku za 3 km.
Štaviše, skupljanje se moralo nastaviti sve do relativno nedavno u geološkoj istoriji, pošto su neke skarpe promijenile oblik dobro očuvanih (i stoga relativno mladih) udarnih kratera. Usporavanje početno velike brzine rotacije planete zbog plimskih sila izazvalo je kompresiju u ekvatorijalnim širinama Merkura. Globalno rasprostranjeni škarpovi, međutim, sugeriraju drugačije objašnjenje: kasno hlađenje plašta, moguće u kombinaciji sa skrućivanjem dijela nekada potpuno rastopljenog jezgra, dovelo je do kompresije jezgra i deformacije hladne kore. Smanjenje veličine Merkura kako se njegov plašt hladio trebalo je da dovede do više uzdužnih struktura nego što se može videti, što sugeriše da je proces kontrakcije nekompletan.
Površina Merkura: od čega je napravljena?
Naučnici su pokušali da otkriju sastav planete proučavajući sunčevu svetlost koja se odbija od različitih delova planete. Jedna od razlika između Merkura i Mjeseca, osim što je prva malo tamnija, je u tome što je spektarnjegova površinska svjetlina je manja. Na primjer, mora Zemljinog satelita - glatki prostori vidljivi golim okom kao velike tamne mrlje - mnogo su tamnije od visoravni prošaranih kraterima, a ravnice Merkura su tek nešto tamnije. Razlike u bojama na planeti su manje izražene, iako su slike iz Messengera snimljene setom filtera u boji pokazale male vrlo šarene oblasti povezane sa otvorima vulkana. Ove karakteristike, plus relativno neupadljiv vidljiv i infracrveni spektar reflektovane sunčeve svetlosti, sugerišu da se površina Merkura sastoji od silikatnih minerala siromašnih gvožđem i titanom, tamnije boje od lunarnih mora. Konkretno, stene planete mogu imati malo oksida gvožđa (FeO), što dovodi do pretpostavke da je nastalo pod mnogo redukcijskim uslovima (tj. nedostatak kiseonika) od ostalih terestričkih članova.
Problemi istraživanja na daljinu
Veoma je teško odrediti sastav planete daljinskim senzorom sunčeve svjetlosti i spektra toplotnog zračenja koje reflektira površinu Merkura. Planeta se snažno zagrijava, što mijenja optička svojstva mineralnih čestica i otežava direktnu interpretaciju. Međutim, Messenger je bio opremljen sa nekoliko instrumenata koji nisu bili na brodu Mariner 10, a koji su direktno mjerili hemijski i mineralni sastav. Ovi instrumenti zahtijevali su dugo posmatranje dok je brod ostao blizu Merkura, pa su konkretni rezultati nakon prva triNije bilo kratkih letova. Tek tokom orbitalne misije Messenger-a pojavilo se dovoljno novih informacija o sastavu površine planete.
