Merkür'ün Jeolojisi - Geology of Mercury
Merkür jeoloji yüzeyi, bilimsel çalışmadır kabuğunun gezegenin ve iç Merkür . Gezegeni şekillendiren kompozisyon, yapı, tarih ve fiziksel süreçleri vurgular. Karasal jeoloji alanına benzer . Gelen gezegen bilimi , terim jeoloji gezegenler ve uyduları katı parçaların çalışma anlamında en geniş anlamında kullanılmaktadır. Terim, jeofizik , jeokimya , mineraloji , jeodezi ve haritacılık konularını içerir .
Tarihsel olarak Merkür, Güneş Sistemindeki tüm karasal gezegenler arasında en az anlaşılan olmuştur . Bu, büyük ölçüde Güneş'e olan yakınlığından kaynaklanmaktadır, bu da uzay aracıyla teknik olarak zorlayıcı ve Dünya tabanlı gözlemleri zorlaştırmaktadır. On yıllar boyunca, Merkür hakkında temel jeolojik bilgi kaynağı, Mariner 10 uzay aracı tarafından 1974'ten 1975'e kadar üç uçuş sırasında çekilen 2.700 görüntüden geldi . Bu görüntüler gezegen yüzeyinin yaklaşık %45'ini kapladı, ancak çoğu uygun değildi. yüzey morfolojisi ve topografyasının belirlenmesini zorlaştıran yüksek güneş açıları nedeniyle ayrıntılı jeolojik inceleme için . Bu bilgi eksikliği, 2008 ve 2015 yılları arasında tüm gezegeni kapsayan 291.000'den fazla görüntü ve diğer birçok bilimsel veriyi toplayan Cıva Yüzeyi, Uzay Çevresi, Jeokimya ve Menzil ( MESSENGER ) uzay aracı tarafından büyük ölçüde hafifletildi . Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) 2025'te Merkür'ün yörüngesine girmesi planlanan BepiColumbo uzay aracının, Merkür'ün jeolojisi hakkında kalan soruların çoğuna cevap vermesi bekleniyor.
Merkür'ün yüzeyine çarpma kraterleri , bazaltik kayalar ve düz ovalar hakimdir , bunların çoğu, bazı açılardan ay mariasına benzer taşkın volkanizmasının ve yerel olarak piroklastik tortuların sonucudur . Diğer dikkate değer özellikler arasında , magma oyulmuş vadilerin kaynağı gibi görünen menfezler , çökmüş magma odalarının sonucu olduğuna inanılan "oyuklar" olarak adlandırılan, genellikle gruplandırılmış düzensiz şekilli çöküntüler , bindirme faylarının ve mineral yataklarının (muhtemelen) göstergesi olan sarplıklar yer alır . buz) kutuplardaki kraterlerin içinde. Uzun zamandır jeolojik olarak hareketsiz olduğu düşünülen yeni kanıtlar, hala bir miktar aktivite olabileceğini gösteriyor.
Merkür'ün yoğunluğu, hacminin yaklaşık %60'ını (yarıçapının %75'i) oluşturan demir açısından zengin bir katı çekirdeği ifade eder. Merkür'ün manyetik ekvatoru, gezegenin yarıçapının yaklaşık %20'si kadar, tüm gezegenler arasında en büyük oran olan kuzeye doğru kaydırılmıştır. Bu kayma, çekirdeği çevreleyen ve Dünya'nınkine benzer bir dinamo etkisi üreten bir veya daha fazla demir açısından zengin erimiş tabaka olduğunu gösteriyor. Ek olarak, ofset manyetik dipol , güneş rüzgarı tarafından düzensiz yüzey aşınmasına neden olabilir , daha fazla yüzey parçacığını güney ekzosfere fırlatır ve onları kuzeyde biriktirmek üzere taşır . Bilim adamları , durumun böyle olup olmadığını belirlemek için telemetri topluyorlar .
İlk tamamladıktan sonra güneş bir gün Eylül 2011'de misyonunun, Merkür'ün yüzeyinin% 99'undan fazlası tarafından eşleştirilmiş olmuştu NASA 'nın MESSENGER Merkür'ün jeoloji anlama seviyesini aştı önemli ölçüde bilim adamları böyle ayrıntılarla hem renkli ve siyah sondası' 1970'lerin Mariner 10 uçuşlarının ardından elde edildi .
Keşifteki zorluklar
Dünya'dan Merkür'e ulaşmak, önemli teknik zorluklar doğurur, çünkü gezegen, Güneş'e Dünya'dan çok daha yakın bir yörüngede döner. Dünya'dan fırlatılan Merkür'e bağlı bir uzay aracı , Güneş'in yerçekimi potansiyeli kuyusuna 91 milyon kilometre yol kat etmelidir . Dünya'nın 30 km/s'lik yörünge hızından başlayarak , uzay aracının Merkür'ün yakınından geçen bir Hohmann transfer yörüngesine girmek için yapması gereken hızdaki ( delta-v ) değişim, diğer gezegensel görevlere kıyasla büyüktür. Güneş'in potansiyel kuyusunda aşağı doğru hareket ederek serbest kalan potansiyel enerji , kinetik enerjiye dönüşür ; Başka büyük delta gerektiren v hızla Merkür geçmek dışında bir şey yapmak için. Güvenli bir şekilde inmek veya sabit bir yörüngeye girmek için uzay aracı tamamen roket motorlarına güvenmelidir çünkü Merkür ihmal edilebilir bir atmosfere sahiptir. Merkür'e doğrudan bir yolculuk aslında Güneş Sisteminden tamamen kaçmak için gerekenden daha fazla roket yakıtı gerektirir . Sonuç olarak, şimdiye kadar her ikisi de NASA'ya ait olan Mariner 10 ve MESSENGER adlı iki uzay sondası Merkür'ü ziyaret etti.
Ayrıca, Merkür'ün yakınındaki uzay ortamı, yoğun güneş radyasyonu ve yüksek sıcaklıklar nedeniyle uzay araçları için çifte tehlike arz eden zorlu bir ortamdır .
Tarihsel olarak, ikinci bir engel, Merkür'ün dönme periyodunun yavaş bir 58 Dünya günü olmasıdır, bu nedenle uzay aracı uçuşları yalnızca tek bir aydınlatılmış yarım küreyi görüntülemekle sınırlıdır. Aslında ne yazık ki Mariner 10 uzay sondası 1974 ve 1975 yıllarında Merkür'ün yanından üç kez uçmasına rağmen her geçişte aynı alanı gözlemledi. Bunun nedeni, Mariner 10'un yörünge döneminin neredeyse tam olarak 3 yıldız Merkür günü olması ve yakın yaklaşımların her birinde gezegenin aynı yüzünün aydınlanmasıydı. Sonuç olarak, gezegen yüzeyinin %45'inden azı haritalandı.
Merkür'ün Güneş'e sürekli yakınlığı, Dünya tabanlı gözlemleri zorlaştırıyor. Bunun birkaç sonucu vardır:
- Gökyüzü teleskoplarla izlenebilecek kadar karanlık olduğunda, Merkür her zaman zaten atmosferik faktörler nedeniyle görüş koşullarının zayıf olduğu ufka yakındır.
- Hubble Uzay Teleskobu ve diğer uzay gözlemevi genellikle yakın güvenlik nedeniyle Sun işaret (yanlışlıkla Güneş kalıcı hasara neden olabilecek bu tür hassas aletleri işaret) engellenir.
Merkür'ün jeolojik tarihi
Dünya, Ay ve Mars gibi , Merkür'ün jeolojik tarihi dönemlere ayrılmıştır . En yaşlıdan en küçüğüne , bunlar: Tolstojan öncesi , Tolstojan , Kaloryalı , Mansurlu ve Kuiperyalı . Bu yaşlar yalnızca göreceli tarihlemeye dayanmaktadır .
4,6 milyar yıl önce Güneş Sisteminin geri kalanıyla birlikte Merkür'ün oluşumundan sonra, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar tarafından ağır bombardıman başladı. Son yoğun bombardıman aşaması olan Geç Ağır Bombardıman yaklaşık 3,8 milyar yıl önce sona erdi. Bazı bölgeler veya masifler , öne çıkanlardan biri Caloris Havzasını oluşturan bölge, gezegenin içinden gelen magma püskürmeleri tarafından dolduruldu. Benzer Bunlar oluşturulan pürüzsüz intercrater ovalar maria bulunan Ay . Daha sonra, gezegen soğuyup büzüldüğünde, yüzeyi çatlamaya ve sırtlar oluşturmaya başladı; bu yüzey çatlakları ve sırtları, kraterler ve daha pürüzsüz düzlükler gibi diğer özelliklerin üzerinde görülebilir; bu, bunların daha yeni olduğunun açık bir göstergesidir. Merkür'ün volkanizma dönemi , gezegenin mantosu daha fazla lavın yüzeye çıkmasını önleyecek kadar daraldığında sona erdi . Bu muhtemelen ilk 700 veya 800 milyon yıllık tarihinin bir noktasında meydana geldi.
O zamandan beri, ana yüzey süreçleri aralıklı etkiler olmuştur.
Zaman çizelgesi
Zaman birimi: milyonlarca yıl
Yüzey özellikleri
Merkür'ün yüzeyi, geniş kısrak benzeri ovalar ve aydaki dağlık bölgelere benzer yoğun kraterli araziler ile görünüşte genel olarak Ay'ınkine benzer ve yerel olarak piroklastik birikintilerin birikmesiyle oluşur.
| topografya |
|---|
. |
Darbe havzaları ve kraterler
Merkür üzerindeki kraterlerin çapı, çanak şeklindeki küçük kraterlerden yüzlerce kilometre çapındaki çok halkalı çarpma havzalarına kadar değişir . Nispeten taze ışınlı kraterlerden yüksek oranda bozulmuş krater kalıntılarına kadar tüm bozulma durumlarında ortaya çıkarlar. Merkür kraterleri, Ay kraterlerinden ustaca farklıdır - ejecta battaniyelerinin kapsamı çok daha küçüktür, bu da Merkür'deki 2,5 kat daha güçlü yüzey yerçekiminin bir sonucudur.
Bilinen en büyük krater, 1550 km çapındaki muazzam Caloris Havzasıdır , Geçici olarak Skinakas Havzası olarak adlandırılan karşılaştırılabilir büyüklükte bir havza, Mariner tarafından görüntülenmemiş yarımkürenin düşük çözünürlüklü Dünya tabanlı gözlemlerinden ileri sürülmüştü, ancak henüz ilgili arazinin MESSENGER görüntülerinde gözlemlenir . Caloris Havzasını yaratan etki o kadar güçlüydü ki etkileri küresel ölçekte görülüyor. Lav patlamalarına neden oldu ve çarpma kraterini çevreleyen 2 km'den uzun eşmerkezli bir halka bıraktı . At antipodunu Caloris havzasının bazen "Garip Arazi" olarak adlandırılan dağlık, sıradışı ve çatıldı arazinin geniş bir bölgeyi, yatıyor. Bu jeomorfolojik birimin kökeni için tercih edilen hipotez, çarpma sırasında gezegenin etrafında dolanan şok dalgalarının ve havzanın antipodunda (180 derece uzakta) birleştiğinde yüksek gerilmelerin yüzeyi kırabilecek kapasitede olduğudur. Daha az tercih edilen bir fikir, bu arazinin, bu havzanın antipodunda ejecta'nın yakınsamasının bir sonucu olarak oluştuğuydu. Ayrıca, Caloris Havzası'nın oluşumu, havzanın etrafında eş merkezli sığ bir çöküntü oluşturmuş gibi görünmektedir, bu daha sonra düz ovalarla doldurulur (aşağıya bakınız).
Genel olarak, Merkür'ün görüntülenen kısmında yaklaşık 15 etki havzası tespit edilmiştir. Diğer dikkate değer havzalar arasında 400 km genişliğinde, çok halkalı, kenarından 500 km'ye kadar uzanan bir ejecta battaniyesine sahip Tolstoj Havzası ve tabanı düz ova malzemeleriyle doldurulmuştur. Beethoven Havzası da benzer büyüklükte bir ejecta battaniyesine ve 625 km çapında bir çembere sahiptir.
Ay'da olduğu gibi, Merkür'deki taze kraterler, belirgin parlak ışın sistemleri gösteriyor . Bunlar , çevredeki eski araziden daha az miktarda alan aşınması nedeniyle nispeten taze kalırken daha parlak olma eğiliminde olan atılan enkaz tarafından yapılır .
Çukur zemin kraterleri
Merkür üzerindeki bazı çarpma kraterlerinin zeminlerinde dairesel olmayan, düzensiz şekilli çöküntüler veya çukurlar bulunur. Bu tür kraterlere çukur-taban kraterleri adı verildi ve MESSENGER ekip üyeleri, bu tür çukurların yeraltı magma odalarının çökmesi ile oluştuğunu öne sürdüler . Bu öneri doğruysa, çukurlar Merkür'de işleyen volkanik süreçlerin kanıtıdır . Pit kraterler, çerçevesiz çoğu zaman düzensiz şekilli ve dik kenarlı ve onlar ilişkilendirilmiş hiçbir gösterilecek ejecta veya lav akar ancak genellikle renkli ayırt edici. Örneğin, Praxiteles'in çukurları turuncu bir renk tonuna sahiptir. Sığ magmatik aktivitenin kanıtı olduğu düşünülen çukur kraterler, yeraltı magması başka bir yere drene olduğunda ve bir çatı alanını desteksiz bırakarak çökmeye ve çukurun oluşumuna yol açtığında oluşmuş olabilir. Bu özellikleri sergileyen başlıca kraterler arasında Beckett , Gibran ve Lermontov sayılabilir. Daha parlak ve daha kırmızı çökellerle ilişkili bu çukurların, patlayıcı volkanizmanın neden olduğu piroklastik çökeller olabileceği öne sürülmüştür.
ovalar
Merkür'de jeolojik olarak farklı iki ova birimi vardır:
- Interkrater ovaları , yoğun kraterli araziden önce gelen en eski görünür yüzeydir. Hafifçe yuvarlanan veya tepeliktirler ve daha büyük kraterler arasındaki bölgelerde meydana gelirler. Kraterler arası düzlükler, daha önceki birçok krateri yok etmiş gibi görünüyor ve çapı yaklaşık 30 km'nin altında olan daha küçük kraterlerin genel bir azlığını gösteriyor. Volkanik kaynaklı mı yoksa çarpma kaynaklı mı oldukları net değildir. Kraterler arası düzlükler, gezegenin tüm yüzeyine kabaca eşit olarak dağılmıştır.
- Düz ovalar , çeşitli büyüklükteki çöküntüleri dolduran, ay denizine benzeyen yaygın düz alanlardır. Özellikle, Caloris Havzasını çevreleyen geniş bir halkayı dolduruyorlar. Ay mariasından kayda değer bir fark, Merkür'ün düz düzlüklerinin eski kraterler arası düzlüklerle aynı albedoya sahip olmasıdır. Kesin olarak volkanik özelliklerin olmamasına rağmen, lokalizasyonları ve lob şekilli renk birimleri volkanik bir kökeni güçlü bir şekilde desteklemektedir. Tüm Mercurian düz ovaları, Caloris ejecta battaniyesine göre kayda değer ölçüde daha küçük krater yoğunluklarıyla kanıtlandığı gibi, Caloris havzasından önemli ölçüde daha sonra oluşmuştur.
Caloris Havzası'nın tabanı aynı zamanda, kabaca çokgen bir desende sırtlar ve kırıklarla bölünmüş, jeolojik olarak farklı düz bir ova ile doldurulur. Çarpmanın neden olduğu volkanik lavlar mı yoksa büyük bir çarpma eriyiği tabakası mı oldukları net değil .
tektonik özellikler
Gezegenin yüzeyinin sıra dışı bir özelliği, ovaları çaprazlayan sayısız sıkıştırma kıvrımlarıdır. Gezegenin içi soğudukça büzüştüğü ve yüzeyinin deforme olmaya başladığı düşünülüyor. Kıvrımlar, kraterler ve daha pürüzsüz düzlükler gibi diğer özelliklerin üzerinde görülebilir ve bu, daha yeni olduklarını gösterir. Merkür'ün yüzeyi de Güneş tarafından yükseltilen önemli gelgit şişkinlikleri tarafından bükülür —Güneş'in Merkür üzerindeki gelgitleri, Ay'ın Dünya'daki gelgitlerinden yaklaşık %17 daha güçlüdür.
terminoloji
Krater olmayan yüzey özelliklerine aşağıdaki adlar verilir:
- Albedo özellikleri – belirgin şekilde farklı yansıtıcılığa sahip alanlar
- Dorsa — sırtlar ( bkz . Merkür'deki sırtların listesi )
- Montes — dağlar ( bkz . Merkür'deki dağların listesi )
- Planitiae — ovalar ( bkz . Merkür'deki ovaların listesi )
- Rupes - diklikleri ( bkz Mercury diklikleri Listesi )
- Valles - vadiler ( bkz . Merkür'deki vadilerin listesi )
Yüksek albedo kutuplu yamalar ve olası buz varlığı
Merkür'ün ilk radar gözlemleri tarafından gerçekleştirilmiştir radiotelescopes de Arecibo ( Porto Riko ) ve Goldstone ( Kaliforniya ABD yardımıyla, ABD) Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi Very Large Array içinde (VLA) tesis New Mexico . Goldstone'daki NASA Deep Space Network sitesinden gönderilen yayınlar 8,51 GHz'de 460 kW güç seviyesindeydi; VLA çoklu çanak dizisi tarafından alınan sinyaller, Merkür'ün kuzey kutbundan gelen depolarize dalgalar ile radar yansıtma (radar parlaklığı) noktalarını tespit etti.
Arecibo radyoteleskobu kullanılarak gezegen yüzeyinin radar haritaları yapıldı. Anket, 15 km çözünürlüğe izin veren 420 kW UHF bandı (2.4 GHz) radyo dalgaları ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma sadece yüksek yansıtma ve depolarizasyon bölgelerinin varlığını doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda bir dizi yeni alan buldu (toplam 20'ye ulaştı) ve hatta kutupları incelemeyi başardı. Merkür yüzeyinin çoğunu oluşturan silikat kayaçların parlaklık üzerinde tam tersi bir etkiye sahip olması nedeniyle, bu yüksek parlaklık seviyelerinden yüzey buzunun sorumlu olabileceği varsayılmıştır .
Güneş'e olan yakınlığına rağmen, Merkür'ün yüzeyinde buz olabilir, çünkü kutupların yakınındaki sıcaklıklar sürekli olarak donma noktasının altındadır: Kutup ovalarında sıcaklık −106 °C'nin üzerine çıkmaz. Ve Merkür'ün daha yüksek enlemlerindeki kraterler (Dünya'dan yapılan radar araştırmaları tarafından da keşfedilmiştir), buzu doğrudan güneş ışığından koruyacak kadar derin olabilir. Güneş ışığının olmadığı kraterlerin içinde sıcaklık -171 °C'ye düşer.
Uzay boşluğunda süblimleşmeye rağmen , kalıcı olarak gölgelenen bölgedeki sıcaklık o kadar düşüktür ki, bu süblimleşme potansiyel olarak biriken buzu milyarlarca yıl koruyacak kadar yavaştır.
Güney Kutbu'nda, yüksek yansıtıcılığa sahip geniş bir bölgenin konumu, Chao Meng-Fu kraterinin konumu ile çakışmaktadır ve yansıtıcı alanlar içeren diğer küçük kraterler de tespit edilmiştir. Kuzey Kutbu'nda, Chao-Meng Fu'dan daha küçük bir dizi krater bu yansıtıcı özelliklere sahiptir.
Merkür'de görülen radar yansımalarının gücü, saf buzla oluşacak olanlara kıyasla küçüktür. Bu, kraterin yüzeyini tamamen kaplamayan toz birikiminden veya örneğin üstte ince bir yüzey tabakası gibi diğer nedenlerden kaynaklanabilir. Bununla birlikte, Merkür'deki buz kanıtı kesin değildir. Anormal yansıtıcı özellikler ayrıca metalik sülfat birikintilerinin veya yüksek yansıtıcılığa sahip diğer malzemelerin varlığından da kaynaklanabilir .
Olası buz kaynağı
Merkür, kalıcı gölgede duran kraterlere sahip olması bakımından benzersiz değildir; Dünya'nın güney kutbunda Ay büyük bir krater (orada Aitken bazı) buz varlığının olası belirtileri (kendi yorumlanması tartışmalı olsa da) görülmektedir. Gökbilimciler tarafından, hem Merkür hem de Ay'daki buzun, çoğunlukla kuyruklu yıldızları etkileyen dış kaynaklardan kaynaklanmış olması gerektiği düşünülmektedir . Bunların büyük miktarlarda veya çoğunluğu buz içerdiği bilinmektedir. Bu nedenle, göktaşı çarpmalarının, ısıyı verimli bir şekilde iletecek bir atmosfer ve Merkür'ün dönme ekseninin kararlı yönelimi nedeniyle muhtemelen milyarlarca yıl boyunca ısınmadan kalacağı, kalıcı olarak gölge kraterlerinde su biriktirmesi düşünülebilir .
| Merkür |
|---|
|
Merkür'ün biyolojik tarihi
yaşanabilirlik
Merkür gezegeninin bazı bölümlerinin yaşanabilir olabileceğini ve belki de gezegende muhtemelen ilkel mikroorganizmalar da olsa yaşam formlarının var olabileceğini düşünmek için Mart 2020'de bildirilen çalışmalara dayanan bilimsel destek olabilir.
Ayrıca bakınız
- Merkür Atmosferi - Güneş Sisteminin en içteki gezegeninin atmosferinin bileşimi ve özellikleri
- Merkür'deki kraterlerin listesi – Wikipedia liste makalesi
- Merkür'deki jeolojik özelliklerin listesi - Wikimedia liste makalesi
Referanslar
- Stardate, Güneş Sistemi Rehberi . Publicación de la Texas Üniversitesi, Austin McDonald Gözlemevi
- Güneş Sistemimiz, Jeolojik Bir Görüntü . NASA (NP-157). Mayıs 1992.
- Fotoğraf: Merkür . NASA (LG-1997-12478-HQ)
- Bu makale ağır çekiyor tekabül makalesinde de İspanyolca-Vikipedi'de 26 sürümü Haziran 2005 yılında erişilen.
İspanyolca makale için orijinal referanslar
- Ciencias de la Tierra. Una Introducción a la Geología Física ( Yer Bilimleri, Fiziksel Jeolojiye Giriş ), Edward J. Tarbuck ve Frederick K. Lutgens. Prentice Salonu (1999).
- "Hielo en Mercurio" ("Merkür'de Buz"). El Universo, Enciclopedia de la Astronomía y el Espacio ("Evren, Astronomi Ansiklopedisi ve Uzay"), Editoryal Planeta-De Agostini, s. 141-145. Cilt 5. (1997)
Dış bağlantılar
- denizci 10
- MESSENGER probu
- Nineplanets.org'da Merkür
- USGS Geology of Mercury Erişim Tarihi: 5 Ağustos 2007