Povrch Merkúra skrátka pripomína Mesiac. Rozľahlé pláne a mnohé krátery naznačujú, že geologická aktivita na planéte ustala pred miliardami rokov.
Vzor povrchu
Povrch Merkúra (fotografia je uvedená ďalej v článku), nasnímaný sondami „Mariner-10“a „Messenger“, navonok vyzeral ako Mesiac. Planéta je z veľkej časti posiata krátermi rôznych veľkostí. Najmenšie viditeľné na najdetailnejších fotografiách Marinera majú priemer niekoľko stoviek metrov. Priestor medzi veľkými krátermi je relatívne plochý a tvoria ho roviny. Je podobný povrchu Mesiaca, no zaberá oveľa viac miesta. Podobné oblasti obklopujú najvýznamnejšiu impaktnú štruktúru Merkúra, ktorá vznikla v dôsledku kolízie, panvu Zhara Plain Basin (Caloris Planitia). Pri stretnutí s Marinerom 10 bola osvetlená len jeho polovica a Messenger ju úplne otvoril počas svojho prvého preletu okolo planéty v januári 2008.
Krátery
Najčastejšími tvarmi terénu na planéte sú krátery. Pokrývajú veľkú časť povrchu. Merkúr. Planéta (na obrázku nižšie) vyzerá na prvý pohľad ako Mesiac, no pri bližšom skúmaní odhalia zaujímavé rozdiely.
Gravitácia ortuti je viac ako dvakrát väčšia ako gravitácia Mesiaca, čiastočne kvôli vysokej hustote jeho obrovského jadra zo železa a síry. Silná gravitácia má tendenciu udržiavať materiál vymrštený z krátera blízko miesta dopadu. V porovnaní s Mesiacom dopadol len na 65 % lunárnej vzdialenosti. To môže byť jeden z faktorov, ktorý prispel k vytvoreniu sekundárnych kráterov na planéte, ktoré vznikli vplyvom vyvrhnutého materiálu, na rozdiel od primárnych, ktoré vznikli priamo pri zrážke s asteroidom alebo kométou. Vyššia gravitácia znamená, že zložité tvary a štruktúry charakteristické pre veľké krátery - centrálne vrcholy, strmé svahy a plochá základňa - sú na Merkúre pozorované v menších kráteroch (minimálny priemer asi 10 km) ako na Mesiaci (asi 19 km). Štruktúry menšie ako tieto rozmery majú jednoduché miskovité obrysy. Merkúrove krátery sú odlišné od tých na Marse, hoci tieto dve planéty majú porovnateľnú gravitáciu. Čerstvé krátery na prvom sú zvyčajne hlbšie ako porovnateľné útvary na druhom. Môže to byť spôsobené nízkym obsahom prchavých látok v kôre Merkúra alebo vyššími nárazovými rýchlosťami (pretože rýchlosť objektu na obežnej dráhe Slnka sa zvyšuje, keď sa približuje k Slnku).
Krátery s priemerom väčším ako 100 km sa začínajú približovať k oválnemu tvaruveľké formácie. Tieto štruktúry - polycyklické panvy - majú veľkosť 300 km alebo viac a sú výsledkom najsilnejších zrážok. Na fotografovanej časti planéty sa ich našlo niekoľko desiatok. K pochopeniu týchto zvyškových jaziev z ranného bombardovania Merkúra asteroidmi výrazne prispeli snímky Messenger a laserová výškomer.
Zhara Plain
Táto nárazová štruktúra má dĺžku 1550 km. Keď ho prvýkrát objavil Mariner 10, verilo sa, že jeho veľkosť bola oveľa menšia. Vnútro objektu tvoria hladké pláne pokryté lomenými a lomenými sústrednými kružnicami. Najväčšie pohoria sa tiahnu na dĺžku niekoľko stoviek kilometrov, asi 3 km na šírku a menej ako 300 metrov na výšku. Zo stredu roviny vychádza viac ako 200 zlomov, čo do veľkosti porovnateľné s okrajmi; mnohé z nich sú priehlbiny ohraničené brázdami (grabens). Tam, kde sa drapáky pretínajú s hrebeňmi, majú tendenciu nimi prechádzať, čo naznačuje ich neskoršiu formáciu.
Typy povrchov
Rovina Zhara je obklopená dvoma typmi terénu – jej okrajom a reliéfom tvoreným odhodenou skalou. Okraj je prstenec nepravidelných horských blokov dosahujúcich výšku 3 km, čo sú najvyššie hory na planéte, s pomerne strmými svahmi smerom do stredu. Druhý oveľa menší prstenec je od prvého vzdialený 100-150 km. Za vonkajšími svahmi sa nachádza pásmo líniíradiálne hrebene a údolia, čiastočne vyplnené rovinami, z ktorých niektoré sú posiate početnými pahorkami a pahorkami vysokými niekoľko sto metrov. Pôvod útvarov, ktoré tvoria široké prstence okolo povodia Zhara, je kontroverzný. Niektoré roviny na Mesiaci vznikli hlavne v dôsledku interakcie ejekt s už existujúcou povrchovou topografiou, a to môže platiť aj pre Merkúr. Výsledky Messengera však naznačujú, že pri ich vzniku zohrala významnú úlohu sopečná činnosť. Nielenže je v porovnaní s povodím Zhara len málo kráterov, čo naznačuje dlhé obdobie formovania plání, ale majú aj iné črty, ktoré sú jasnejšie spojené s vulkanizmom, ako je možné vidieť na snímkach Mariner 10. Kritický dôkaz vulkanizmu pochádza zo snímok Messengera, ktoré ukazujú sopečné otvory, mnohé pozdĺž vonkajšieho okraja planiny Zhara.
Kráter Radithlady
Caloris je jedna z najmladších veľkých polycyklických plání, aspoň v preskúmanej časti Merkúra. Pravdepodobne vznikla v rovnakom čase ako posledná obrovská stavba na Mesiaci, asi pred 3,9 miliardami rokov. Snímky Messengera odhalili ďalší oveľa menší impaktný kráter s viditeľným vnútorným prstencom, ktorý sa mohol vytvoriť oveľa neskôr, nazývaný Raditlady Basin.
Zvláštny protinožec
Na druhej strane planéty, presne 180° oproti planine Zhara, sa nachádzakúsok čudne skresleného terénu. Vedci interpretujú túto skutočnosť tak, že hovoria o ich súčasnej tvorbe zameraním seizmických vĺn z udalostí, ktoré ovplyvnili antipodálny povrch Merkúra. Kopcovitý a lemovaný terén je rozľahlé pásmo pahorkatiny, čo sú kopcovité polygóny široké 5-10 km a vysoké až 1,5 km. Krátery, ktoré existovali predtým, sa seizmickými procesmi zmenili na kopce a trhliny, v dôsledku čoho sa vytvoril tento reliéf. Niektoré z nich mali ploché dno, ale potom sa zmenil ich tvar, čo naznačuje ich neskoršie naplnenie.
Plains
Rovina je relatívne plochý alebo jemne zvlnený povrch Merkúra, Venuše, Zeme a Marsu, ktorý sa nachádza všade na týchto planétach. Ide o „plátno“, na ktorom sa rozvinula krajina. Roviny sú dôkazom procesu rozbíjania nerovného terénu a vytvárania splošteného priestoru.
Existujú najmenej tri spôsoby „leštenia“, ktoré pravdepodobne sploštili povrch Merkúru.
Jeden zo spôsobov – zvýšenie teploty – znižuje pevnosť kôry a jej schopnosť udržať vysoký reliéf. V priebehu miliónov rokov sa hory "potopia", dno kráterov sa zdvihne a povrch Merkúru sa vyrovná.
Druhá metóda zahŕňa pohyb skál smerom k nižším oblastiam terénu pod vplyvom gravitácie. Postupom času sa hornina hromadí v nížinách a zapĺňa vyššie poschodiaako sa jeho objem zväčšuje. takto sa správa lávové prúdy z útrob planéty.
Tretím spôsobom je zasiahnuť úlomky hornín na povrchu Merkúra zhora, čo v konečnom dôsledku vedie k vyrovnaniu nerovného terénu. Príklady tohto mechanizmu sú vyvrhovanie kráterov a sopečný popol.
Vulkanická aktivita
Niektoré dôkazy v prospech hypotézy o vplyve sopečnej činnosti na formovanie mnohých rovín obklopujúcich povodie Zhara už boli prezentované. Ďalšie relatívne mladé pláne na Merkúre, viditeľné najmä v oblastiach osvetlených v nízkych uhloch počas prvého preletu okolo Posla, vykazujú charakteristické črty vulkanizmu. Napríklad niekoľko starých kráterov bolo až po okraj naplnených lávovými prúdmi, podobne ako rovnaké útvary na Mesiaci a Marse. Rozsiahle pláne na Merkúre sa však hodnotia ťažšie. Keďže sú staršie, je jasné, že sopky a iné sopečné útvary mohli erodovať alebo inak skolabovať, čo sťažuje vysvetlenie. Pochopenie týchto starých plání je dôležité, pretože sú pravdepodobne zodpovedné za zmiznutie väčšieho počtu kráterov s priemerom 10–30 km v porovnaní s Mesiacom.
Escarps
Stovky zubatých ríms sú najdôležitejšími formami povrchu Merkúra, ktoré nám umožňujú získať predstavu o vnútornej štruktúre planéty. Dĺžka týchto skál sa pohybuje od desiatok do viac ako tisícok kilometrov a výška sa pohybuje od 100 m do 3 km. Akpri pohľade zhora sa ich okraje zdajú zaoblené alebo zubaté. Je jasné, že ide o dôsledok tvorby trhlín, keď sa časť pôdy zdvihla a ležala na okolí. Na Zemi sú takéto štruktúry objemovo obmedzené a vznikajú pri lokálnej horizontálnej kompresii v zemskej kôre. Ale celý skúmaný povrch Merkúra je pokrytý škrapmi, čo znamená, že kôra planéty sa v minulosti zmenšila. Z počtu a geometrie zrázov vyplýva, že priemer planéty sa zmenšil o 3 km.
Navyše, zmršťovanie muselo pokračovať až do relatívne nedávnej geologickej histórie, pretože niektoré zrázy zmenili tvar dobre zachovaných (a teda relatívne mladých) impaktných kráterov. Spomalenie pôvodne vysokej rýchlosti rotácie planéty slapovými silami spôsobilo kompresiu v rovníkových šírkach Merkúra. Globálne distribuované srázy však naznačujú iné vysvetlenie: neskoré ochladenie plášťa, pravdepodobne v kombinácii so stuhnutím časti kedysi úplne roztaveného jadra, viedlo k stlačeniu jadra a deformácii studenej kôry. Zmenšenie veľkosti Merkúra pri ochladzovaní jeho plášťa malo viesť k viac pozdĺžnym štruktúram, než je možné vidieť, čo naznačuje, že proces kontrakcie je neúplný.
Povrch ortuti: z čoho je vyrobený?
Vedci sa pokúsili zistiť zloženie planéty štúdiom slnečného svetla odrazeného od rôznych jej častí. Jedným z rozdielov medzi Merkúrom a Mesiacom, okrem toho, že prvý je o niečo tmavší, je spektrumjeho povrchový jas je menší. Napríklad moria zemského satelitu – hladké priestory viditeľné voľným okom ako veľké tmavé škvrny – sú oveľa tmavšie ako vysočiny posiate krátermi a roviny Merkúra sú len o niečo tmavšie. Farebné rozdiely na planéte sú menej výrazné, aj keď snímky Messenger nasnímané pomocou sady farebných filtrov ukázali malé veľmi farebné oblasti spojené s prieduchmi sopiek. Tieto vlastnosti, plus relatívne nenápadné viditeľné a blízke infračervené spektrum odrazeného slnečného svetla naznačujú, že povrch Merkúra je zložený zo silikátových minerálov chudobných na železo a titán, tmavšie sfarbených ako mesačné moria. Najmä horniny planéty môžu mať nízky obsah oxidov železa (FeO), čo vedie k predpokladu, že vznikla za oveľa viac redukčných podmienok (t. j. nedostatku kyslíka) ako ostatní suchozemskí členovia.
Problémy výskumu na diaľku
Je veľmi ťažké určiť zloženie planéty diaľkovým snímaním slnečného svetla a spektra tepelného žiarenia, ktoré odráža povrch Merkúra. Planéta sa silne zahrieva, čo mení optické vlastnosti minerálnych častíc a komplikuje priamu interpretáciu. Messenger bol však vybavený niekoľkými prístrojmi, ktoré neboli na palube Mariner 10, ktoré priamo merali chemické a minerálne zloženie. Tieto prístroje si vyžadovali dlhé obdobie pozorovania, kým loď zostala blízko Merkúru, takže konkrétne výsledky po prvých trochNeexistovali žiadne krátke lety. Až počas orbitálnej misie Messengera sa objavilo dostatok nových informácií o zložení povrchu planéty.
