Maanmittauslaitos

Tutkimustulos haastaa käsityksen Merkuriuksen pinnasta: lohkareet erittäin harvinaisia Kuuhun verrattuna

Jaa

Tuoreessa tutkimuksessa verrattiin Kuun sekä Aurinkoa lähinnä olevan Merkurius-planeetan pinnasta otettuja yksityiskohtaisia kuvia. Tutkimustulosten perusteella Merkuriuksen pinnalla irtolohkareet ovat erittäin harvinaisia Kuuhun verrattuna.

Kuva 4. Nimeämätön ~35 km nuori kraatteri Merkuriuksessa, 64,5° N 104,6° W. (a) Osa MDIS WAC -kuvaa CW0211894822G. Paikallinen tasavälinen lieriöprojektio. (b) Osa MDIS NAC -mosaiikkikuvaa N01_005261_1615539 kohdassa (a) rajatusta alueesta. Kuvassa näkyvät terävät halkeamat törmäyssulassa kraatterin pohjalla. Paikallinen ortografinen projektio.
Kuva 4. Nimeämätön ~35 km nuori kraatteri Merkuriuksessa, 64,5° N 104,6° W. (a) Osa MDIS WAC -kuvaa CW0211894822G. Paikallinen tasavälinen lieriöprojektio. (b) Osa MDIS NAC -mosaiikkikuvaa N01_005261_1615539 kohdassa (a) rajatusta alueesta. Kuvassa näkyvät terävät halkeamat törmäyssulassa kraatterin pohjalla. Paikallinen ortografinen projektio.

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.

Yhteyshenkilöt

Maria Gritsevich, dosentti, FT, vanhempi tutkija +358 50 301 6441
etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi

Kuvat

Kuva 4. Nimeämätön ~35 km nuori kraatteri Merkuriuksessa, 64,5° N 104,6° W. (a) Osa MDIS WAC -kuvaa CW0211894822G. Paikallinen tasavälinen lieriöprojektio. (b) Osa MDIS NAC -mosaiikkikuvaa N01_005261_1615539 kohdassa (a) rajatusta alueesta. Kuvassa näkyvät terävät halkeamat törmäyssulassa kraatterin pohjalla. Paikallinen ortografinen projektio.
Kuva 4. Nimeämätön ~35 km nuori kraatteri Merkuriuksessa, 64,5° N 104,6° W. (a) Osa MDIS WAC -kuvaa CW0211894822G. Paikallinen tasavälinen lieriöprojektio. (b) Osa MDIS NAC -mosaiikkikuvaa N01_005261_1615539 kohdassa (a) rajatusta alueesta. Kuvassa näkyvät terävät halkeamat törmäyssulassa kraatterin pohjalla. Paikallinen ortografinen projektio.
Lataa
Kuva 1.  Irtolohkareita Kuussa. (a) Kuulohkareita Apollo-17:n laskeutumispaikan läheisyydessä. Ne vierivät alas North Massifia jälkiä jättäen. Osa LROC NAC -kuvaa M134991788R, valaistus vasemmalta. (b) Kuvan (a) keskellä näkyvä suurin lohkare, näkymä lännestä, Geologi-astronautti Jack Schmitt kuvassa mittakaavana. Apollo-17-kuva AS17-146-22294.
Kuva 1. Irtolohkareita Kuussa. (a) Kuulohkareita Apollo-17:n laskeutumispaikan läheisyydessä. Ne vierivät alas North Massifia jälkiä jättäen. Osa LROC NAC -kuvaa M134991788R, valaistus vasemmalta. (b) Kuvan (a) keskellä näkyvä suurin lohkare, näkymä lännestä, Geologi-astronautti Jack Schmitt kuvassa mittakaavana. Apollo-17-kuva AS17-146-22294.
Lataa
Kuva 2. Kartta osasta Merkuriusta (Lambertin oikeapintainen tasoprojektio). Karttaan on merkitty tutkittujen korkearesoluutioisten MDIS NAC -kuvien sijainnit. Pienet siniset ympyrät, kaikki kuvat tutkittiin; suuremmat punaiset ympyrät, kuvissa on yksi tai useampi irtolohkare. Tausta on matalaresoluutioisen MDIS-kuvan mosaiikki; harmaalla väritetyllä alueella ovat sileät tasangot (Denevi et al, 2013).
Kuva 2. Kartta osasta Merkuriusta (Lambertin oikeapintainen tasoprojektio). Karttaan on merkitty tutkittujen korkearesoluutioisten MDIS NAC -kuvien sijainnit. Pienet siniset ympyrät, kaikki kuvat tutkittiin; suuremmat punaiset ympyrät, kuvissa on yksi tai useampi irtolohkare. Tausta on matalaresoluutioisen MDIS-kuvan mosaiikki; harmaalla väritetyllä alueella ovat sileät tasangot (Denevi et al, 2013).
Lataa
Kuva 3. Irtolohkareita Merkuriuksessa. (a, b) lohkareita nuoren, suuren (~35 km) kraatterin pohjalla; nuolet osoittavat esimerkkeihinlohkareista; MDIS NAC -kuvat CN1067123658M ja CN1067123664M; (c) kaksi lohkaretta (nuolet) pienen (~0,3 km) kraatterin yhteydessä, MDIS NAC -kuva CN1066646986M; (d) yksittäinen lohkare (nuoli) lähellä pienen (~0,4 km) kraatterin reunaa, MDIS NAC -kuva CN1067302398M.
Kuva 3. Irtolohkareita Merkuriuksessa. (a, b) lohkareita nuoren, suuren (~35 km) kraatterin pohjalla; nuolet osoittavat esimerkkeihinlohkareista; MDIS NAC -kuvat CN1067123658M ja CN1067123664M; (c) kaksi lohkaretta (nuolet) pienen (~0,3 km) kraatterin yhteydessä, MDIS NAC -kuva CN1066646986M; (d) yksittäinen lohkare (nuoli) lähellä pienen (~0,4 km) kraatterin reunaa, MDIS NAC -kuva CN1067302398M.
Lataa
Kuva 5. Kaavio kuvaa lämpöväsymisen lopullista vaikutusta suureen irtolohkareeseen. Alkuperäisen lohkareen lähellä maan pintaa oleva kerros (vasemmalla) hajoaa soraksi, joka vierii alas lohkareen jyrkästi kaltevia osia. Kiinteän lohkareaineen vastikään esille tulleet osat hajoavat soraksi ja prosessi jatkuu, kunnes muodostuu vyörykartio ja lohkareen jäljellä oleva kiinteä osa hautautuu kokonaan sorakerroksen alle (oikealla). Lämpöväsymisen kehitys päättyy tähän. Tämän jälkeen lohkareen hajoaminen vaatii muita mekanismeja.
Kuva 5. Kaavio kuvaa lämpöväsymisen lopullista vaikutusta suureen irtolohkareeseen. Alkuperäisen lohkareen lähellä maan pintaa oleva kerros (vasemmalla) hajoaa soraksi, joka vierii alas lohkareen jyrkästi kaltevia osia. Kiinteän lohkareaineen vastikään esille tulleet osat hajoavat soraksi ja prosessi jatkuu, kunnes muodostuu vyörykartio ja lohkareen jäljellä oleva kiinteä osa hautautuu kokonaan sorakerroksen alle (oikealla). Lämpöväsymisen kehitys päättyy tähän. Tämän jälkeen lohkareen hajoaminen vaatii muita mekanismeja.
Lataa

Tietoja julkaisijasta

Maanmittauslaitos
Maanmittauslaitos
PL 84 (Opastinsilta 12C)
00521 HELSINKI

029 530 1100 (Vaihde)https://www.maanmittauslaitos.fi/

Teemme maanmittaustoimituksia, ylläpidämme kiinteistöjen ja osakehuoneistojen tietoja, huolehdimme omistusoikeuksien rekisteröinneistä ja kiinnityksistä, tuotamme kartta-aineistoja sekä edistämme paikkatietojen tutkimusta.

Maanmittauslaitos.fi

 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Maanmittauslaitos

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme