Neue Theorie erklärt Merkurs kluge Klippen

Die Oberfläche des Merkur ist nicht nur mit Einschlagskratern gespickt, sondern auch mit geheimnisvollen Klippenketten eingerahmt.

Wissenschaftler denken, dass die "lobate scarp" Klippen - einige 2 Meilen (3,2 Kilometer) hoch und Hunderte von Meilen lang - entstanden sind, als sich die Merkur-Kruste um ihr schrumpfendes Inneres zusammenballte, etwas wie ein ausgetrocknetes Stück Obst. Eine neue Theorie legt jedoch nahe, dass aufsteigende Schichten aus heißem Mantelgestein die charakteristischen Grate des Planeten hervorbrachten und dabei halfen, die Klippen zu erschaffen.

"Es gibt eine bevorzugte Nord-Süd-Ausrichtung zu diesen Steilhängen", sagte Scott King, ein planetarer Geophysiker an der Virginia Tech University ProfoundSpace.org. "Wenn Sie nur eine schrumpfende Kugel haben, gibt es keinen Grund, dass sie ausgerichtet werden sollten. Es sollte ziemlich zufällig sein."

Statt einer schrumpfenden Kruste denkt King, dass lineare Gesteinsbrocken von unten auf die Erdkruste des Planeten hasten und die klippenartigen Merkmale hochdrücken. Er präzisierte seine computer-modellierte Hypothese in der Onlineausgabe der Zeitschrift vom 16. März Natur Geowissenschaften.

"Es ist eine sehr plausible Idee", sagte Sean Solomon, Hauptforscher der NASA-Sonde MESSENGER an der Carnegie Institution in Washington, der nicht an der Studie beteiligt war. "Es gibt eine schöne Reihe von Vorhersagen über das, was wir sehen könnten, also ist es sehr überprüfbar."

Neue Ansichten

Vor MESSENGERs Vorbeiflug von Mercury im Januar 2008 war Mariner 10 der jüngste Besucher des Planeten - aber das war vor 33 Jahren.

Mariner 10 nahm nur die Hälfte der Oberfläche des innersten Planeten des Sonnensystems ein, sagte King und verhinderte ein endgültiges Urteil darüber, ob die Klippen eine Ausrichtung über den Planeten haben oder nicht. Dieses Szenario hat sich mit neuen MESSENGER-Daten dramatisch verbessert.

"Wir sahen ein Drittel des Teils, den wir nach diesem Vorbeiflug noch nie gesehen hatten", sagte King und bemerkte, dass die neuen Ansichten auch andere Sonnenwinkel hätten, um neue Klippenregionen hervorzuheben. "Es sieht immer noch so aus, als würde die Idee einer Orientierung bestehen bleiben."

King sagte, dass nach der MESSENGER (die für Quecksilber Oberfläche, Weltraum Umwelt, GEochemie und Ranging) im März 2011 stationäre Umlaufbahn um den Planeten, Wissenschaftler wird sicher wissen, ob die Steilhänge sind planetenweit ausgerichtet.

"Bis dahin werden wir keine hundertprozentige Abdeckung haben", sagte King. Vorerst zoomt das Schiff nahe der Venusbahn und nähert sich im Oktober 2008 dem Mercury für einen zweiten Durchgang und im September 2009 einem dritten.

Mantel Liegestütze

Unter der Annahme, dass die Verwerfungen tatsächlich aufgereiht sind, glaubt King, dass eine dünne, aber aktive Mantelschicht unter der Merkur-Kruste für die klippenartigen Merkmale verantwortlich sein könnte.

"Es hat einen sehr großen Eisenkern im Vergleich zu Erde, Venus und Mars", sagte King über Merkurs metallisches Herz. "Der Fels über ihm ist auf eine echte dünne Schale beschränkt."

Da es kaum Platz für heiße Mantelgesteine ​​gibt, die sich zur Oberfläche des Planeten schlängeln, legen Kings Modelle nahe, dass das Material in ein rollendes Muster aus linearen oder blattähnlichen Federn gezwungen wird. Auf der Erde, wo sich unter der Erdkruste ein großer Mantelraum befindet, wird das aufsteigende Gestein meist in zylindrische Federn gepresst.

"Die Dynamik ist für Mercury sehr unterschiedlich. Ich habe eine Reihe von Modellen gemacht, und dieses Rollmuster zeigt sich fast immer", sagte King. "Die Spannungen, die dadurch auf der Kruste entstehen, können enorm sein."

Immer noch aktiv?

Obwohl sowohl King als auch Solomon zustimmen, dass die Klippen von Merkur wahrscheinlich vor einigen Milliarden Jahren aufgehört haben, deuten die Modelle von King darauf hin, dass die Konvektionsaktivität unter der Oberfläche des Planeten immer noch wütet.

"Wenn man einen Planeten erschafft, nimmt man eine Menge Energie in sich auf, und es dauert lange, bis diese Hitze aus dem System austritt", sagte King. "Es ist immer noch fraglich, ob diese Konvektion heute weitergeht oder nicht."

Solomon sagte, dass Instrumente auf MESSENGER, die Veränderungen in der Masse überwachen können, in der Lage sein zu erkennen, ob sich heißes Gestein noch unter Merkurs kalter, ausgehärteter Hülle bewegt.

"Wenn neue Bilder eine Orientierung zu den Lobate-Steilhängen zeigen, könnte Scott [King] die Konvektion des Merkur-Mantels in der Vergangenheit beschrieben haben", sagte Solomon. "Wenn diese Konvektion noch heute anhält, sollten wir in der Lage sein, mit MESSENGER diese Aktivität im Gravitationsfeld und in der Topographie des Planeten zu erkennen."

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  • VIDEO: MESSENGER Probe Ansichten Erde in Flyby