Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι περιέχει πολύ λιγότερο διοξείδιο του πυριτίου απ’ ό,τι υπολογιζόταν
Η επιφάνεια του Ερμή κρύβει σημαντικά στοιχεία για το βίαιο και εξαιρετικά θερμό παρελθόν του πλανήτη, σύμφωνα με νέα επιστημονική μελέτη που ανατρέπει προηγούμενες εκτιμήσεις για τη χημική της σύσταση.
Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι το διοξείδιο του πυριτίου (SiO₂) αποτελεί περίπου το 37% της επιφάνειας του Ερμή, ποσοστό έως και 25% χαμηλότερο από ό,τι θεωρούνταν μέχρι σήμερα.
Το εύρημα δεν αφορά απλώς τη χημική σύσταση του εδάφους. Μπορεί να αποτελεί ένα σημαντικό «αποτύπωμα» των συνθηκών που επικρατούσαν βαθιά στο εσωτερικό του πλανήτη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Η επιφάνεια «μαρτυρά» τι συνέβαινε στο εσωτερικό
Ο Ερμής είναι ο μικρότερος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος και αυτός που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο. Παρότι σήμερα εμφανίζεται ως ένας ψυχρός, γεμάτος κρατήρες και γεωλογικά αρχαίος κόσμος, η επιφάνειά του διατηρεί στοιχεία από μια πολύ πιο δραστήρια εποχή.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα του Ερμή σταμάτησε σχετικά νωρίς, περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τον σχηματισμό του, αφήνοντας έναν συμπαγή φλοιό.
Η νέα ανάλυση δείχνει όμως ότι τα πετρώματα που δημιούργησαν αυτόν τον φλοιό μπορεί να προέρχονταν από πολύ βαθύτερα και θερμότερα τμήματα του μανδύα από ό,τι είχε υπολογιστεί.
«Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι τα ηφαιστειακά πετρώματα στον Ερμή σχηματίστηκαν από υλικό του μανδύα που έλιωσε σε μεγαλύτερο βάθος από ό,τι είχε αρχικά θεωρηθεί», ανέφερε ο Christian Renggli, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Το παράξενο στοιχείο είναι το διοξείδιο του πυριτίου
Το διοξείδιο του πυριτίου αποτελεί βασικό συστατικό πολλών πετρωμάτων στη Γη και συναντάται μεταξύ άλλων σε ηφαιστειακά πετρώματα όπως ο βασάλτης, ο ανδεσίτης και ο γρανίτης.
Στον Ερμή, όμως, η ποσότητά του φαίνεται να είναι αρκετά μικρότερη.
Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία επειδή, καθώς ένας νεαρός πλανήτης ψύχεται, το διοξείδιο του πυριτίου τείνει να συγκεντρώνεται περισσότερο στο λιωμένο υλικό που παραμένει στο εσωτερικό του.
Έτσι, η σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα που εντοπίζεται στην επιφάνεια του Ερμή μπορεί να δείχνει ότι τα πετρώματα που έφτασαν στην επιφάνεια δημιουργήθηκαν από υλικό που είχε υποστεί πολύ έντονη τήξη σε μεγαλύτερα βάθη και σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
Με άλλα λόγια, η σημερινή επιφάνεια του πλανήτη μπορεί να λειτουργεί σαν ένα παράθυρο προς το εξαιρετικά θερμό εσωτερικό του κατά τα πρώτα στάδια της ιστορίας του.
Πώς κατάφεραν να μελετήσουν την επιφάνεια
Το εγχείρημα ήταν ιδιαίτερα δύσκολο, καθώς οι επιστήμονες δεν έχουν στη διάθεσή τους πραγματικά δείγματα πετρωμάτων από τον Ερμή.
Κανένα σκάφος δεν έχει προσεδαφιστεί μέχρι σήμερα στην επιφάνειά του και κανένα δείγμα δεν έχει μεταφερθεί στη Γη. Για τον λόγο αυτό οι ερευνητές βασίστηκαν σε υπέρυθρες παρατηρήσεις του πλανήτη.
Πρώτα δημιούργησαν στο εργαστήριο μικροσκοπικές γυάλινες σφαίρες, διαμέτρου περίπου μισού χιλιοστού, με ελεγχόμενες ποσότητες διοξειδίου του πυριτίου.
Μετρώντας την υπέρυθρη ακτινοβολία τους, μπόρεσαν να δημιουργήσουν μια σχέση που επέτρεπε να υπολογιστεί η ποσότητα SiO₂ από αντίστοιχες παρατηρήσεις πλανητικών επιφανειών.
Η Σελήνη αποτέλεσε το «τεστ»
Πριν εφαρμοστεί η μέθοδος στον Ερμή, οι ερευνητές έπρεπε να επιβεβαιώσουν ότι λειτουργεί.
Για αυτό στράφηκαν στη Σελήνη, η οποία προσφέρει ένα μοναδικό πλεονέκτημα: υπάρχουν τόσο λεπτομερείς δορυφορικές παρατηρήσεις όσο και πραγματικά δείγματα πετρωμάτων που έχουν μεταφερθεί στη Γη από τις αποστολές Apollo, Luna και Chang’e.
Με δεδομένα από το Lunar Reconnaissance Orbiter της NASA δημιούργησαν έναν παγκόσμιο χάρτη της περιεκτικότητας της σεληνιακής επιφάνειας σε διοξείδιο του πυριτίου και στη συνέχεια συνέκριναν τα αποτελέσματα με τα πραγματικά σεληνιακά δείγματα.
Η επιτυχής σύγκριση έδωσε στους ερευνητές την απαραίτητη βάση για να χρησιμοποιήσουν την ίδια τεχνική στον Ερμή.
Ο Ερμής μπορεί να έκρυβε ένα ακραίο ηφαιστειακό παρελθόν
Το νέο εύρημα ενισχύει την εικόνα ενός Ερμή που, στα πρώτα στάδια της ύπαρξής του, ήταν πολύ πιο δραστήριος γεωλογικά από ό,τι είναι σήμερα.
Η χαμηλή περιεκτικότητα σε διοξείδιο του πυριτίου υποδεικνύει ότι η δημιουργία των ηφαιστειακών πετρωμάτων μπορεί να συνδέθηκε με βαθύτερη τήξη του μανδύα και εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες.
Υπάρχει, ωστόσο, και ένα ακόμη ενδεχόμενο που εξετάζουν οι επιστήμονες: ο Ερμής μπορεί αρχικά να διέθετε μεγαλύτερη ποσότητα διοξειδίου του πυριτίου στον φλοιό του και να έχασε μέρος του οξυγόνου του κατά τη διάρκεια της εξέλιξής του.
Το BepiColombo αναμένεται να δώσει περισσότερες απαντήσεις
Οι επιστήμονες περιμένουν πλέον με ιδιαίτερο ενδιαφέρον τα δεδομένα της αποστολής BepiColombo, της κοινής αποστολής της ESA και της JAXA.
Το διαστημικό σκάφος αναμένεται να εισέλθει σε τροχιά γύρω από τον Ερμή τον Νοέμβριο του 2026, όπου θα πραγματοποιήσει λεπτομερέστερες παρατηρήσεις της επιφάνειας.
Ιδιαίτερη σημασία έχει το όργανο MERTIS, το οποίο θα καταγράψει την υπέρυθρη ακτινοβολία του πλανήτη με μεγαλύτερη ακρίβεια και χωρική ανάλυση.
Τα δεδομένα αυτά αναμένεται να επιτρέψουν στους ερευνητές να ελέγξουν την εκτίμηση για την περιεκτικότητα της επιφάνειας σε διοξείδιο του πυριτίου και να κατανοήσουν καλύτερα πώς δημιουργήθηκε ο φλοιός του Ερμή.
Έτσι, η επιφάνεια που σήμερα μοιάζει με έναν παγωμένο στο χρόνο, γεμάτο κρατήρες κόσμο μπορεί τελικά να αποτελεί το αποτύπωμα μιας πολύ πιο θερμής και ακραίας εποχής, όταν ο Ερμής είχε έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα και το εσωτερικό του βρισκόταν σε πολύ διαφορετικές συνθήκες από αυτές που επικρατούν σήμερα.
