Tutkimustulos haastaa käsityksen Merkuriuksen pinnasta: lohkareet erittäin harvinaisia Kuuhun verrattuna

Merkuriuksen irtolohkareita koskevassa tutkimuksessa kansainvälinen tutkijaryhmä Suomesta, Venäjältä ja Yhdysvalloista analysoi saatavilla olevia valokuvia ja kartoitti havaitut kohteet planeetan pinnalla. Kuvat ovat peräisin Nasan Messenger-avaruusluotaimesta. Niitä verrattiin Lunar Reconnaissance Orbiter -luotaimen kuviin Kuusta. Tutkimus on osa nelivuotista Suomen Akatemian rahoittamaa Planetary Spectrometry -projektia, jota vetävät Helsingin yliopisto ja Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus.

”Vertailemalla aineistoja pystyimme päättelemään, että irtolohkareita on Merkuriuksessa vain noin 1/30 osa siitä mitä Kuussa. Vaikka suhdeluku ei ole tarkka, voimme kuitenkin todeta, että lohkareet ovat Merkuriuksessa paljon harvinaisempia kuin Kuussa”, kertoo University of Californian tutkija Mihail Kreslavsky.

Kolme mahdollista syytä lohkareiden harvinaisuuteen

Metrien kokoiset irtolohkareet syntyvät meteoriittien törmätessä planeetan pintaan. Irtolohkareita on havaittu kaikilla aurinkokunnan kappaleilla, joista on saatavilla riittävän tarkkoja kuvia. Lohkareita tutkimalla saadaan tietoa näiden kappaleiden pinnan ominaisuuksista ja muokkausprosesseista.

Tutkijoiden mukaan erot esiintyvyydessä aiheutuvat kolmesta eri tekijästä.

”Keskeisin syy on mikrometeoriittien jatkuva pommitus Merkuriuksen pintaan. Koska planeetta on niin lähellä Aurinkoa, vuo on yli 50 kertaa runsaampi ja 1,5–5,5 kertaa nopeampi kuin Kuuhun. Merkuriuksen lohkareisiin osuvat mikrometeoriitit ja kosminen pöly jauhavat niitä hioma-aineen tavoin lähes 15 kertaa nopeammin kuin Kuussa”, kertoo Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen vanhempi tutkija Maria Gritsevich.

”Toinen syy on Merkuriuksen pinnalla oleva paksumpi kerros regoliittia (karkeajakoista kivipölyä), joka on samaisen intensiivisen mikrometeoriittipommituksen aiheuttamaa. Paksumman regoliitin johdosta kymmenien metrien kokoiset Merkuriukseen iskeytyvät avaruuskappaleet törmäävät pehmeästi ja irrottavat selvästi vähemmän lohkareita sen pinnasta. Mikrohiukkasten aiheuttama lohkareiden eroosio yhdessä paksumman regoliitin kanssa selittää Merkuriuksen irtolohkareiden vähäistä määrää.”

Kolmantena tekijänä ovat Merkuriuksen vuorokauden aikana tapahtuvat lämpötilan muutokset. Merkuriuksen vuorokausi kestää 176 Maan vuorokautta. Merkurius on lähinnä Aurinkoa oleva planeetta ja sen pinnan lämpötilavaihtelut ovat suurempia kuin millään muulla aurinkokuntamme planeetalla. Päiväpuolella pintalämpötila nousee 430°C:een ja yöpuolella laskee −180°C:een.

Kuuta 2,5 kertaa suurempi lämpökuormitus aiheuttaa aineen nopeaa rapautumista, lukuisia suuria halkeamia ja mikrohalkeamia sekä lopulta lohkareiden hajoamisen. Kuussa lohkareet voivat tutkijoiden mukaan olla kuitenkin lähes 100 miljoonaa vuotta vanhoja.

Koska Merkuriuksessa irtolohkareita on vain vähän, ovat tutkijat vasta nyt voineet päätellä, että niitä sekä syntyy vähemmän, että ne häviävät nopeammin.

BepiColombon avulla uusinta tietoa Merkuriuksesta

”Tutkimustamme on rajoittanut useimpien Merkuriuksen pinnasta saatavilla olevien kuvien laatu ja rajallinen määrä”, Gritsevich toteaa.

”Tutkimusta voi kuitenkin jatkaa seuraavan Merkuriukseen suuntautuvan avaruuslennon tuottamalla tiedolla. Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ja Japanin avaruusjärjestön (JAXA) yhteinen avaruuslento BepiColombo laukaistiin lokakuussa 2018, ja sen on määrä asettua Merkuriuksen kiertoradalle joulukuussa 2025. BepiColombo-lennon tulokset tulevat jatkossa olemaan erittäin hyödyllisiä irtolohkareiden tutkimuksille. Jos lämpökuormituksella on merkittävä vaikutus lohkareiden häviämiseen, lohkareita on odotettavissa huomattavasti enemmän Merkuriuksen kuumilla navoilla. Tätä voitaisiin testata suurtarkkuuskameran avulla.”

Kuvat: NASA.

Lue tieteellinen artikkeli täällä.

Lue lisää Planetaarinen spektrometria -projektista.