Jongere vulkanen, sterkere magnetische stormen en een meer intrigerende exosfeer: drie nieuwe documenten van gegevens verzameld tijdens de derde flyby van Mercury van het MESSENGER-ruimtevaartuig in september vorig jaar, bieden nieuwe inzichten in de planeet die het dichtst bij onze zon staat. De nieuwe bevindingen maken de wetenschapsteams nog angstiger om het ruimtevaartuig in een baan rond Mercurius te krijgen. "Elke keer dat we Mercurius tegenkwamen, hebben we nieuwe fenomenen ontdekt", zei hoofdonderzoeker Sean Solomon. "We leren dat Mercurius een extreem dynamische planeet is, en dat is in de loop van zijn geschiedenis zo geweest. Zodra MESSENGER in maart veilig in een baan om Mercurius is gebracht, zullen we een geweldige show tegemoet gaan. "
Als we enkele van de vlaktes van Mercurius het best hebben bekeken, suggereert dit dat de vulkanische activiteit van de planeet veel langer heeft geduurd dan eerder werd gedacht. Op basis van nieuwe beelden identificeerden onderzoekers een impactring met een piekring van 290 kilometer diameter, een van de jongste die er op aarde zijn waargenomen. Genaamd Rachmininoff, wordt het gebied gekenmerkt door uitzonderlijk gladde, dun gekartelde vlaktes, die later gevormd zijn dan het bekken zelf, waarschijnlijk als gevolg van vulkanische stroming.
"We interpreteren deze vlakten als de jongste vulkanische afzettingen die ooit op Mercurius zijn gevonden", zegt hoofdauteur Louise Prockter, van het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, een van de plaatsvervangende projectwetenschappers van MESSENGER. “Bovendien markeert een onregelmatige depressie omgeven door een diffuse halo van helder materiaal ten noordoosten van het bekken een kandidaat-explosieve vulkanische ontluchting die groter is dan alle eerder op Mercurius geïdentificeerde.
Deze waarnemingen suggereren dat vulkanisme op de planeet een veel grotere duur besloeg dan eerder werd gedacht, en misschien tot ver in de tweede helft van de geschiedenis van het zonnestelsel. '
Een depressie ten noordoosten van het bekken is omgeven door een halo van heldere minerale afzettingen, die Prockter en haar team voorstellen om de grootste vulkanische opening te zijn die tot nu toe op Mercurius is geïdentificeerd. Beide bevindingen betekenen dat het vulkanisme zich tot ver in de tweede helft van de geschiedenis van ons zonnestelsel heeft voortgezet.
Tijdens de derde fly-by kon het team metingen doen aan het magnetische veld van Mercurius, en dit gebeurde in een tijd dat de planeet werd geraakt door een sterke zonnewind. MESSENGER's magnetometer documenteerde voor het eerst de substorm-achtige opbouw of "lading" van magnetische energie in de magnetische staart van Mercurius. Het magnetische veld van de staart nam toe en af met factoren variërend van twee tot 3,5 gedurende zeer korte periodes van slechts twee tot drie minuten.
"Het extreme laden en lossen van de staart waargenomen bij Mercury impliceert dat de relatieve intensiteit van substorms veel groter moet zijn dan op aarde", zegt hoofdauteur James A. Slavin, een ruimtefysicus bij het Goddard Space Flight Center van NASA en lid van het Science Team van MESSENGER . "Wat echter nog spannender is, is de overeenkomst tussen de duur van verbeteringen aan het staartveld en de Dungey-cyclustijd, die de plasmacirculatie door een magnetosfeer beschrijft."
Substormen op aarde worden aangedreven door vergelijkbare processen - behalve dat de belasting van de magnetosfeer van onze planeet tien keer zwakker is en in de loop van een heel uur plaatsvindt. Daarom, zei het team, moeten de substormen van Mercurius meer energie vrijgeven dan die op het land.
Een derde paper analyseerde gegevens van gespecialiseerde instrumenten aan boord van het ruimtevaartuig om een duidelijker beeld te krijgen van de neutrale en ionische exosferen van Mercurius. De exosfeer van Mercurius is een ijle atmosfeer van atomen en ionen afgeleid van het oppervlak van de planeet en van de zonnewind. Opvallend in de nieuwe waarnemingen waren de hoogteverschillen van elementen zoals magnesium, calcium en natrium boven de noord- en zuidpool van de planeet. Het team zei dat dit aangeeft dat er verschillende processen aan het werk zijn en dat een bepaald proces elk element heel anders kan beïnvloeden
"Een opvallend kenmerk in het gebied van de staartafdeling in de buurt van de planeet is de emissie van neutrale calciumatomen, die een equatoriale piek in de richting van de dageraad vertoont die consistent is in zowel locatie als intensiteit door alle drie de flybys", aldus hoofdauteur Ron Vervack, ook bij het Applied Physics Laboratory. "De exosfeer van Mercurius is zeer variabel vanwege de excentrieke baan van Mercurius en de effecten van een constant veranderende ruimteomgeving. Dat deze waargenomen calciumverdeling relatief onveranderd is gebleven, is een complete verrassing. ”
De resultaten worden gerapporteerd in drie artikelen die op 15 juli 2010 online zijn gepubliceerd in de Science Express-sectie van de website van het tijdschrift Science.
Bronnen: EurekAlert, Science Express, MESSENGER-website
