Njemački znanstvenici s Instituta Max Planck za istraživanje Sunčeva sustava te sveučilišta u Münsteru i Göttingenu otkrili su da je udio silicijeva dioksida na površini Merkura do 25 posto manji nego što se dosad pretpostavljalo. Umjesto očekivanih vrijednosti, nova mjerenja pokazuju maseni udio od oko 37 posto, što upućuje na dublje i vruće vulkansko podrijetlo stijena na toj planeti.
Na Zemlji je silicijev dioksid sveprisutan – u pijesku, bazaltu, andezitu i granitu, gdje može činiti do 75 posto mase. Na Merkuru je situacija bitno drugačija, a to mijenja sliku o geološkoj evoluciji planeta koji je vulkansku aktivnost zaustavio već milijardu godina nakon formiranja, dok se Zemljina kora još uvijek neprestano mijenja.
Staklene kuglice kao ključ za daleki planet
Budući da na Merkur nikada nije sletio nijedan istraživački modul niti postoje fizički uzorci stijena, znanstvenici su se morali osloniti na daljinska mjerenja infracrvenog zračenja. Da bi ta mjerenja mogli ispravno protumačiti, tim je u laboratoriju proizveo sićušne staklene kuglice promjera oko pola milimetra s točno definiranim udjelima silicijeva dioksida.
“Staklene kuglice služe poput kalibracijskih utega na vagi”, objasnila je Iris Weber sa Sveučilišta u Münsteru. “Njihova je masa točno poznata, pa nam omogućuju da ispravno protumačimo ravnotežu vage. Isto tako, kuglice nam omogućuju da iz svojstava infracrvenog zračenja izvučemo ispravne zaključke.”
Prije nego što su se okrenuli Merkuru, istraživači su metodu testirali na Mjesecu, koji je poslužio kao prirodni kamen kušnje. Uzorci stijena doneseni misijama Apollo, Luna i Chang’e omogućili su provjeru točnosti prve potpune karte udjela silicijeva dioksida na Mjesečevoj površini.
Što manje silicija, to vruće u unutrašnjosti
Silicijev dioksid postupno se nakuplja u rastaljenu plaštu mladog planeta jer prve stijene koje se formiraju tijekom hlađenja izvlače relativno malo te tvari iz taljevine. Vruća lava koja izbija na površinu s vremenom postaje sve bogatija silicijevim dioksidom. Ako ga na površini ima malo, to ukazuje na visoke temperature u unutrašnjosti planeta.
“Naši nalazi upućuju na to da su se vulkanske stijene na Merkuru formirale iz materijala plašta koji se otopio na većim dubinama nego što se dosad pretpostavljalo”, rekao je Christian Renggli, vodeći autor studije objavljene u časopisu Planetary Research.
Postoji i mogućnost da je Merkur nekada imao više silicijeva dioksida u kori, ali je s vremenom izgubio kisik. To pitanje ostaje otvoreno, a odgovor bi mogla dati misija BepiColombo, koju zajednički vode ESA i JAXA, a koja bi u studenome trebala ući u orbitu oko malog planeta. Instrument MERTIS, razvijen pod vodstvom DLR-a i Sveučilišta u Münsteru, trebao bi pružiti znatno preciznije infracrvene podatke.
Ova otkrića postavljaju i šire pitanje: ako je Merkur izgubio kisik, može li se sličan proces dogoditi i na drugim stjenovitim tijelima u Sunčevu sustavu? I koliko su zapravo pouzdana naša dosadašnja znanja o sastavu planeta na koje nikada nismo poslali sondu koja bi dotaknula tlo?