Površina Merkura, ukratko, podsjeća na Mjesec. Ogromne ravnice i brojni krateri ukazuju na to da je geološka aktivnost na planetu prestala prije više milijardi godina.
Površinski uzorak
Površina Merkura (fotografija je data kasnije u članku), snimljena sondama "Mariner-10" i "Messenger", izvana je izgledala kao mjesec. Planet je velikim dijelom prošaran kraterima različitih veličina. Najmanji vidljivi na najdetaljnijim fotografijama Marinera promjera su nekoliko stotina metara. Prostor između velikih kratera je relativno ravan i sastoji se od ravnica. Slična je površini mjeseca, ali zauzima puno više prostora. Slične regije okružuju najistaknutiju udarnu strukturu Merkura, nastalu kao rezultat sudara, ravničarski bazen Zhara (Caloris Planitia). Prilikom susreta s Marinerom 10 osvijetljena je samo polovica, a u potpunosti ga je otvorio Messenger tijekom svog prvog preleta planeta u siječnju 2008.
Krateri
Najčešći oblici reljefa na planeti su krateri. Prekrivaju velik dio površine. Merkur. Planet (na slici dolje) na prvi pogled izgleda kao Mjesec, ali pomnijim ispitivanjem otkrivaju zanimljive razlike.
Merkurova gravitacija je više nego dvostruko veća od mjesečeve, dijelom zbog velike gustoće njegove ogromne jezgre od željeza i sumpora. Snažna gravitacija nastoji zadržati materijal izbačen iz kratera blizu mjesta udara. U usporedbi s Mjesecom, pao je na samo 65% lunarne udaljenosti. To bi mogao biti jedan od čimbenika koji je pridonio nastanku sekundarnih kratera na planetu, nastalih pod utjecajem izbačenog materijala, za razliku od primarnih koji su nastali izravno sudarom s asteroidom ili kometom. Veća gravitacija znači da se složeni oblici i strukture karakteristični za velike kratere - središnji vrhovi, strme padine i ravna baza - promatraju na Merkuru kod manjih kratera (minimalni promjer oko 10 km) nego na Mjesecu (oko 19 km). Strukture manje od ovih dimenzija imaju jednostavne obrise poput šalice. Merkurovi krateri se razlikuju od onih na Marsu, iako dva planeta imaju usporedivu gravitaciju. Svježi krateri na prvom su obično dublji od usporedivih formacija na drugom. To može biti zbog niskog sadržaja hlapljive tvari u Merkurovoj kori ili većih brzina udara (jer se brzina objekta u sunčevoj orbiti povećava kako se približava Suncu).
Krateri veći od 100 km u promjeru počinju se približavati ovalnom obliku karakterističnom za takvevelike formacije. Ove strukture - policiklički bazeni - velike su 300 km ili više i rezultat su najjačih sudara. Na fotografiranom dijelu planeta pronađeno ih je nekoliko desetaka. Slike Messengera i laserska altimetrija uvelike su pridonijeli razumijevanju ovih zaostalih ožiljaka od ranih asteroidnih bombardiranja Merkura.
Zhara Plain
Ova udarna struktura proteže se na 1550 km. Kada ga je prvi put otkrio Mariner 10, vjerovalo se da je njegova veličina mnogo manja. Unutrašnjost objekta su glatke ravnice prekrivene presavijenim i izlomljenim koncentričnim krugovima. Najveći rasponi protežu se na nekoliko stotina kilometara u dužinu, oko 3 km u širinu i manje od 300 metara u visinu. Više od 200 lomova, veličine usporedivih s rubovima, izvire iz središta ravnice; mnoge od njih su udubljenja omeđena brazdama (grabenima). Tamo gdje se grabeni sijeku s grebenima, oni imaju tendenciju da prolaze kroz njih, što ukazuje na njihovu kasniju formaciju.
Vrste površina
Ravnica Zhara okružena je dvjema vrstama terena - rubom i reljefom formiranim od odbačenog kamena. Rub je prsten nepravilnih planinskih blokova koji dosežu visinu od 3 km, koji su najviše planine na planeti, s relativno strmim padinama prema središtu. Drugi znatno manji prsten udaljen je 100-150 km od prvog. Iza vanjskih padina nalazi se zona linearnostiradijalne grebene i doline, djelomično ispunjene ravnicama, od kojih su neke prošarane brojnim brežuljcima i brežuljcima visokim po nekoliko stotina metara. Podrijetlo formacija koje čine široke prstenove oko bazena Zhara je kontroverzno. Neke od ravnica na Mjesecu nastale su uglavnom kao rezultat interakcije izbacivanja s već postojećom topografijom površine, a to može vrijediti i za Merkur. Ali rezultati Messengera sugeriraju da je vulkanska aktivnost igrala značajnu ulogu u njihovom nastanku. Ne samo da postoji malo kratera u usporedbi sa bazenom Zhara, što ukazuje na dugo razdoblje formiranja ravnica, već imaju i druge značajke koje su jasnije povezane s vulkanizmom nego što se može vidjeti na slikama Mariner 10. Kritični dokazi o vulkanizmu došli su iz Messengerovih slika koje prikazuju vulkanske otvore, mnoge duž vanjskog ruba ravnice Zhara.
Radithlady Crater
Caloris je jedna od najmlađih velikih policikličkih ravnica, barem u istraženom dijelu Merkura. Vjerojatno je nastala u isto vrijeme kad i posljednja divovska struktura na Mjesecu, prije oko 3,9 milijardi godina. Slike Messengera otkrile su još jedan mnogo manji udarni krater s vidljivim unutarnjim prstenom koji je možda nastao mnogo kasnije, nazvan Raditlady Basin.
Čudan antipod
Na drugoj strani planete, točno 180° nasuprot ravnice Zhara, nalazi sedio neobično iskrivljenog terena. Znanstvenici tumače ovu činjenicu govoreći o njihovom istovremenom nastanku fokusiranjem seizmičkih valova iz događaja koji su utjecali na antipodnu površinu Merkura. Brežuljkasti i obrubljeni tereni su prostrani pojas uzvisina, koji su brežuljkasti poligoni širine 5-10 km i visine do 1,5 km. Krateri koji su postojali prije su seizmičkim procesima pretvoreni u brda i pukotine, uslijed čega je nastao ovaj reljef. Neki od njih imali su ravno dno, ali im se potom promijenio oblik, što ukazuje na njihovo kasnije punjenje.
Plains
Ravnica je relativno ravna ili blago valovita površina Merkura, Venere, Zemlje i Marsa, koja se nalazi posvuda na ovim planetima. Riječ je o „platnu“na kojem se razvio krajolik. Ravnice su dokaz procesa razbijanja neravnog terena i stvaranja zaravnjenog prostora.
Postoje najmanje tri načina "poliranja" koji su vjerojatno izravnali površinu Merkura.
Jedan od načina - povećanje temperature - smanjuje snagu kore i njezinu sposobnost da zadrži visoki reljef. Tijekom milijuna godina, planine "potonu", dno kratera će se podići i površina Merkura će se izravnati.
Druga metoda uključuje pomicanje stijena prema nižim područjima terena pod utjecajem gravitacije. S vremenom se stijena nakuplja u nizinama i ispunjava više razinekako se njegov volumen povećava. ovako se ponaša lava koja teče iz utrobe planeta.
Treći način je udariti krhotine stijena na površinu Merkura odozgo, što u konačnici dovodi do poravnanja neravnog terena. Izbacivanje kratera i vulkanski pepeo primjeri su ovog mehanizma.
Vulkanska aktivnost
Neki dokazi u prilog hipotezi o utjecaju vulkanske aktivnosti na formiranje mnogih ravnica koje okružuju bazen Zhare već su predstavljeni. Druge relativno mlade ravnice na Merkuru, posebno vidljive u regijama osvijetljenim pod niskim kutom tijekom prvog preleta Glasnika, pokazuju karakteristične značajke vulkanizma. Primjerice, nekoliko starih kratera bilo je do vrha ispunjeno tokovima lave, slično istim formacijama na Mjesecu i Marsu. Međutim, raširene ravnice na Merkuru teže je procijeniti. Budući da su stariji, jasno je da su vulkani i druge vulkanske formacije možda erodirali ili se na neki drugi način urušili, pa ih je teško objasniti. Razumijevanje ovih starih ravnica je važno jer su one vjerojatno odgovorne za nestanak više kratera promjera 10-30 km u usporedbi s Mjesecom.
Escarps
Stotine nazubljenih izbočina najvažniji su oblici Merkura, koji nam omogućuju da dobijemo ideju o unutarnjoj strukturi planeta. Duljina ovih stijena varira od nekoliko desetaka do više tisuća kilometara, a visina od 100 m do 3 km. Ako je agledano odozgo, njihovi rubovi izgledaju zaobljeni ili nazubljeni. Jasno je da je to posljedica stvaranja pukotina, kada se dio tla digao i legao na okolno područje. Na Zemlji su takve strukture ograničenog volumena i nastaju pod lokalnom horizontalnom kompresijom u Zemljinoj kori. Ali cijela istražena površina Merkura prekrivena je škarpama, što znači da se kora planeta u prošlosti smanjila. Iz broja i geometrije škarpa proizlazi da se planet smanjio u promjeru za 3 km.
Nadalje, skupljanje se moralo nastaviti sve do relativno nedavno u geološkoj povijesti, budući da su neke skarpe promijenile oblik dobro očuvanih (i stoga relativno mladih) udarnih kratera. Usporavanje početno velike brzine rotacije planeta zbog plimskih sila izazvalo je kompresiju u ekvatorijalnim širinama Merkura. Globalno raspoređeni škarpi, međutim, sugeriraju drugačije objašnjenje: kasno hlađenje plašta, moguće u kombinaciji sa skrućivanjem dijela nekada potpuno rastaljene jezgre, dovelo je do kompresije jezgre i deformacije hladne kore. Smanjenje veličine Merkura kako se njegov plašt hladio trebalo je rezultirati više uzdužnih struktura nego što se može vidjeti, što sugerira da je proces kontrakcije nepotpun.
Površina Merkura: od čega je napravljena?
Znanstvenici su pokušali otkriti sastav planeta proučavajući sunčevu svjetlost koja se reflektira s različitih njegovih dijelova. Jedna od razlika između Merkura i Mjeseca, osim što je prva nešto tamnija, je u tome što je spektarnjegova površinska svjetlina je manja. Na primjer, mora Zemljinog satelita – glatki prostori vidljivi golim okom kao velike tamne mrlje – mnogo su tamnije od visoravni prošaranih kraterima, a ravnice Merkura tek su nešto tamnije. Razlike u bojama na planetu su manje izražene, iako su slike iz Messengera snimljene nizom filtara u boji pokazale mala vrlo šarena područja povezana s otvorima vulkana. Ove značajke, plus relativno neprimjetan vidljivi i bliski infracrveni spektar reflektirane sunčeve svjetlosti, sugeriraju da se površina Merkura sastoji od silikatnih minerala siromašnih željezom i titanom, tamnije boje od Mjesečevih mora. Konkretno, stijene planeta mogu sadržavati malo željeznih oksida (FeO), što dovodi do pretpostavke da je nastalo pod mnogo redukcijskim uvjetima (tj. nedostatak kisika) od ostalih terestričkih članova.
Problemi istraživanja na daljinu
Vrlo je teško odrediti sastav planeta daljinskim ispitivanjem sunčeve svjetlosti i spektra toplinskog zračenja koje reflektira površinu Merkura. Planet se snažno zagrijava, što mijenja optička svojstva mineralnih čestica i otežava izravnu interpretaciju. Međutim, Messenger je bio opremljen s nekoliko instrumenata koji nisu bili na brodu Mariner 10, a koji su izravno mjerili kemijski i mineralni sastav. Ovi instrumenti zahtijevali su dugo razdoblje promatranja dok je brod ostao blizu Merkura, pa su konkretni rezultati nakon prva triNije bilo kratkih letova. Tek tijekom orbitalne misije Glasnika pojavilo se dovoljno novih informacija o sastavu površine planeta.
