Σύμφωνα με τη μελέτη, η πραγματική έκταση της συρρίκνωσης μπορεί να κρύβεται κάτω από τα υπολείμματα που άφησαν πίσω τους δισεκατομμύρια χρόνια προσκρούσεων αστεροειδών και άλλων σωμάτων στην επιφάνεια του πλανήτη.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο Geophysical Research Letters, το περιοδικό της Αμερικανικής Γεοφυσικής Ένωσης για σημαντικές, καινοτόμες και επίκαιρες επιστημονικές εργασίες που αφορούν τη γεωεπιστήμη.
Ένας πλανήτης που συρρικνώνεται καθώς ψύχεται
Όπως και οι υπόλοιποι βραχώδεις πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, ο Ερμής σχηματίστηκε μέσα από μια σειρά βίαιων συγκρούσεων μεταξύ βράχων και αστεροειδών που περιφέρονταν γύρω από τον Ήλιο πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η ενέργεια που απελευθερώθηκε από αυτές τις προσκρούσεις παρήγαγε τεράστιες ποσότητες θερμότητας, τις οποίες ο Ερμής χάνει έκτοτε.
Όπως ένα μπαλόνι που αφήνεται στο κρύο, το εσωτερικό του Ερμή συρρικνώθηκε καθώς ψυχόταν. Τα εξωτερικά, βραχώδη στρώματα του πλανήτη αντιστάθμισαν την αλλαγή στο μέγεθός του τσαλακώνοντας και σπάζοντας, δημιουργώντας τεκτονικούς σχηματισμούς, όπως απόκρημνες πλαγιές και ράχες.
Το πόσο έχει συρρικνωθεί ο Ερμής είναι σημαντικό για τους ερευνητές, καθώς τους βοηθά να εξάγουν συμπεράσματα για βασικά χαρακτηριστικά του εσωτερικού του και για την εξέλιξη του πλανήτη.
«Μεγαλύτερη συρρίκνωση σημαίνει ότι ο Ερμής θα μπορούσε να διαθέτει μεγαλύτερο μεταλλικό πυρήνα, λιγότερα ελαφρά στοιχεία, όπως το πυρίτιο, αναμεμειγμένα στον μεταλλικό πυρήνα ή υψηλότερη αρχική θερμοκρασία», εξήγησε ο Γκάκου Νισιγιάμα, πλανητικός επιστήμονας στο Ινστιτούτο Διαστημικής Έρευνας του Γερμανικού Αεροδιαστημικού Κέντρου (DLR) και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Οι κρατήρες κρύβουν τα σημάδια της συρρίκνωσης
Η ψύξη θα έπρεπε να προκαλεί περίπου ομοιόμορφη συρρίκνωση ενός πλανήτη, με αποτέλεσμα οι «ρυτίδες», γνωστές ως δομές βράχυνσης, να εμφανίζονται με παρόμοια συχνότητα σε ολόκληρη την επιφάνειά του.
Ωστόσο, η δημιουργία νέων κρατήρων πρόσκρουσης προκαλεί κοιλότητες και καλύπτει το τοπίο με υπολείμματα, καθιστώντας την επιφάνεια πιο ανώμαλη και τα σημάδια της συρρίκνωσης δυσκολότερο να εντοπιστούν ανάμεσα στα γεωλογικά χαρακτηριστικά που έχουν δημιουργηθεί κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.
Ο Νισιγιάμα και η ομάδα του συνδύασαν προηγούμενους χάρτες με γεωλογικές ενδείξεις συρρίκνωσης με νέους χάρτες της τραχύτητας της επιφάνειας ενός μέτρου για το πόσο ανώμαλο είναι ένα τοπίο, καλύπτοντας ολόκληρη την επιφάνεια του πλανήτη.
Για πρώτη φορά, διαπίστωσαν ότι οι πιο τραχιές περιοχές του Ερμή διαθέτουν λιγότερες ορατές «ρυτίδες».
«Αυτό μας έκανε να σκεφτούμε ότι υπάρχει κάποια διαδικασία που αποκρύπτει τις δομές βράχυνσης», δήλωσε ο Νισιγιάμα.
Ο ίδιος εκτιμά ότι τα υπολείμματα από τις προσκρούσεις στις πιο ανώμαλες περιοχές μπορεί να καλύπτουν τις «ρυτίδες» που προκλήθηκαν από τη συρρίκνωση, όπως το φρέσκο χαλίκι μπορεί να κρύψει τις αυλακιές ενός δρόμου.
Έως και 23 χιλιόμετρα μικρότερη διάμετρος
Ο Νισιγιάμα και η ομάδα του χρησιμοποίησαν τη συρρίκνωση που απαιτείται για τον σχηματισμό των ραχών και των απόκρημνων πλαγιών στις λιγότερο διαταραγμένες περιοχές, προκειμένου να υπολογίσουν πόση συρρίκνωση πιθανότατα σημειώθηκε σε ολόκληρο τον πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών που καλύπτονται από πιο ανώμαλο έδαφος.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα χαρακτηριστικά που λείπουν από τις τραχιές περιοχές θα μπορούσαν να αντιστοιχούν σε 10% έως 30% μεγαλύτερη συρρίκνωση κατά τη διάρκεια της ζωής του Ερμή. Αυτό μεταφράζεται σε συνολική μείωση έως και 14,5 μιλίων (23 χιλιομέτρων) στη διάμετρο του πλανήτη, αντί για την έως τώρα εκτιμώμενη συρρίκνωση των 2,5 έως 10 μιλίων (4 έως 16 χιλιομέτρων).
«Το 30% είναι λίγο εκπληκτικό, αλλά η διορθωμένη ποσότητα της συρρίκνωσης, στην πραγματικότητα, μου φαίνεται λογική», εξήγησε ο Νισιγιάμα.
Με τη νέα εκτίμηση για τη συρρίκνωση, οι παρατηρήσεις σχετικά με το πόσο έχει ψυχθεί και συρρικνωθεί ο Ερμής βρίσκονται πλέον πιο κοντά στις προβλέψεις που βασίζονται στη φυσική, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι επιστήμονες πλησιάζουν περισσότερο στην κατανόηση του τι συμβαίνει στο εσωτερικό του μικρότερου βραχώδους πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος.