Het is breed aanvaard dat Mercurius meer dan 3 miljard jaar geleden begon te krimpen. Maar opmerkelijk genoeg blijkt dat dit proces zich tot op de dag van vandaag voortzet, waardoor de kleinste planeet in ons zonnestelsel steeds kleiner wordt.
Planetaire wetenschappers weten al lang dat Mercurius niet meer dezelfde grootte heeft als enkele miljarden jaren geleden. Hoewel Mercurius de planeet is die het dichtst bij de zon staat, is de hitte in zijn binnenste in de loop van de tijd afgenomen omdat de interne warmte geleidelijk is weggelekt. En daardoor is Mercurius steeds kleiner geworden. Een prangende vraag is echter of de planeet op dit moment nog steeds krimpt en, als dat het geval is, hoe lang dat nog zal doorgaan. Een nieuwe studie, gepubliceerd in Nature Geoscience, werpt nu nieuw licht op deze kwestie.
Messenger
Dat Mercurius in het verleden is gekrompen, wordt duidelijk uit talrijke afbeeldingen en gegevens verzameld door de ruimtesonde MESSENGER, die het volledige oppervlak van de planeet in kaart heeft gebracht. Deze beelden onthullen indrukwekkende, steile hellingen, wat erop wijst dat deze kleine rotsachtige planeet samentrok en dat haar korst rimpelde. Dit fenomeen wordt veroorzaakt door het afkoelen van de planeet, waardoor deze kleiner werd en de korst werd samengeperst. Het resultaat zijn immense kliffen, sommige wel meer dan een kilometer hoog en honderden kilometers breed, die nog steeds het landschap van Mercurius kenmerken.
MESSENGER werd in 2004 gelanceerd en arriveerde in 2011 bij Mercurius. Daar zou deze een jaar lang onderzoek doen. Maar uiteindelijk bestudeerde MESSENGER de planeet vier jaar lang. In die periode ontrafelde de ruimtesonde heel wat geheimen van de kleinste planeet in ons zonnestelsel. Zo stelde deze de oppervlaktesamenstelling van Mercurius vast en kon deze bevestigen dat op de polen waterijs te vinden is. In 2015 zat de tijd erop en werd de ruimtesonde opdracht gegeven om zich in het oppervlak van Mercurius te boren. Daar creëerde de sonde een nieuwe krater.
Ondertussen weten we dat Mercurius minstens drie miljard jaar geleden begon te krimpen. Zowel wetenschappelijke modellen als observaties wijzen erop dat de straal van de planeet mogelijk met wel 7 kilometer kleiner is geworden. Sindsdien is waarschijnlijk de snelheid waarmee de planeet krimpt, afgenomen.
Recente tektonische activiteit
Tot nu toe bestond er geen bewijs van recente tektonische activiteit op Mercurius. Maar daar heeft een onderzoeksteam nu verandering in gebracht. Zo levert de onlangs gepubliceerde studie overtuigend bewijs dat Mercurius niet alleen in het verleden kromp, maar dat ook vandaag de dag nog steeds doet.
Graben
De onderzoekers komen tot die conclusie nadat ze zich over gegevens die door MESSENGER zijn verzameld, bogen. Vervolgens ontdekten ze kleine, verse landvormen die ‘graben’ worden genoemd. Deze graben zijn structuren die bovenop de reeds bestaande, grotere compressie-tectonische structuren van de planeet te vinden zijn. Omdat deze graben relatief klein en ondiep zijn, zou je eigenlijk niet verwachten dat ze honderden miljoenen jaren zouden kunnen blijven bestaan, laat staan een miljard jaar. Dat komt doordat ze snel zouden verdwijnen door inslagen op geologische tijdschaal.
Graben zijn tektonische structuren in de aardkorst van een planeet die ontstaan door tektonische spanning en het uitrekken van de korst. Ze worden vaak geassocieerd met valleien of laaggelegen gebieden tussen twee parallelle breuklijnen. Graben worden gevormd wanneer de aardkorst uit elkaar beweegt, waardoor een deel van de korst naar beneden zakt en een relatief langwerpige kuil ontstaat.
De onderzoekers vermoeden dat veel van de nieuw ontdekte graben in de afgelopen honderd miljoen jaar zijn gevormd. Het feit dat er zoveel graben bovenop grote compressie-tectonische structuren zijn gevonden, wijst erop dat recente tektonische activiteit zich overal op Mercurius heeft voorgedaan. Dit is een krachtig bewijs dat de planeet nog steeds samentrekt en dit proces ook vandaag de dag gewoon doorgaat.
Ontdekking
“De ontdekking van deze kleine graben gebeurde eigenlijk per toeval,” vertelt onderzoeker Benjamin Man. “Terwijl ik bezig was met mijn doctoraatsonderzoek stuitte ik onverwachts op enkele opvallende structuren. Vervolgens besloot ik meer dan 25000 afzonderlijke beelden te analyseren, wat leidde tot de ontdekking van honderden graben. De ontdekking van zoveel van deze structuren is van groot belang, omdat het niet alleen aantoont dat Mercurius recent nog tektonisch actief is geweest, maar ook dat het zich over het hele oppervlak van de planeet heeft voorgedaan. Dit heeft belangrijke implicaties omdat het bevestigt dat de wereldwijde krimp van Mercurius nog steeds aan de gang is. Ook roept het vragen op over de chemische eigenschappen van het binnenste van de planeet.”
Vergelijkbare landvormen
Al met al valt er nog genoeg over Mercurius te ontdekken. Want de kleinste planeet in ons zonnestelsel geeft niet zomaar al haar geheimen prijs. “Naast de ontdekking van talloze graben, stuitte Man ook op veel vergelijkbare landvormen die we nog niet helemaal kunnen plaatsen,” vertelt David Rothery, hoofdbegeleider van het project en lid van het wetenschapsteam voor BepiColombo. “Dit komt omdat de details in de beelden van de MESSENGER-missie niet helemaal duidelijk zijn.”
Maar dit raadsel zou misschien snel opgelost kunnen worden. Op dit moment is ruimtesonde BepiColombo namelijk onderweg naar de binnenste planeet in ons zonnestelsel. De missie moet onder meer onthullen hoe Mercurius is ontstaan, welke geologische processen er op de planeet spelen en hoe de planeet precies in elkaar steekt. “Wanneer de Europese en Japanse ruimtemissie BepiColombo in het begin van 2026 gedetailleerdere foto’s van Mercurius zal nemen, zullen we deze mogelijke graben beter bestuderen,” vertelt Rothery. “Dit zal ons helpen om beter te begrijpen hoe groot en wijdverspreid de recente tektonische activiteit op Mercurius is. Het kan zelfs helpen om te bevestigen of het onderzoeksteam gelijk heeft of niet. Dit is hoe wetenschap werkt; we gebruiken nieuwe gegevens en observaties om bestaande theorieën te verifiëren of aan te passen.”
