Значительная часть Меркурия покрыта серой и застывшей лавой, а температура на поверхности не даст замерзнуть никому. Эти выводы были опубликованы в последнем номере журнала Science. Несколько открытий было сделано благодаря зонду Messenger (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging, Поверхность, космическое окружение, геохимия и альтиметрия Меркурия). Это первый зонд, посланный человечеством к самой маленькой и близкой к Солнцу планете. Его опередил только Маринер 10, который, правда, лишь пролетел около Меркурия в 1970 году. Запущенный в 2004 году, зонд Мессенджер вышел на орбиту около Меркурия в марте этого года.

«Мессенджер показывает, что, вопреки распространенному мнению, Меркурий – интереснейший мир со сложной историей», – говорит автор исследования Патрик Пепловски, сотрудник Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса.

Например, новые изображение поверхности Меркурия, имеющие небывалое разрешение, показывают, что северные равнины планеты были созданы могучими потоками лавы. Они заполняли даже кратеры глубинно больше километра, и около 6% поверхности планеты скрыто под слоем застывшей лавы.

В молодости, около 3.5-4 миллиардов лет назад, эти потоки вырывались из недр Меркурия. Основываясь на том, как эта лава воздействовала на поверхность, ученые заключили, что это «наводнение» произошло быстро. «Мы не можем сказать, заняло это два дня или 15 лет но это точно не были сотни миллионов лет», говорит Джеймс Хед из Университета Брауна.

Северное полушарие Меркурия до последнего времени было практически не изучено. «Когда мимо Меркурия впервые пролетел Маринер, мы не были уверены, что вулканическая активность была причиной равнин, – говорит Хед. – Теперь мы на орбите у планеты с зондом Мессенджер, теперь мы близко и постепенно улучшаем наше понимание планеты». Хед предполагает, что другие части Меркурия также были подвержены вулканической активности.

Новые снимки поверхности открывают еще один интересный элемент – пологие, гладкие низины неравномерной формы. Они наблюдаются на всей поверхности, но обычно встречаются группами. Многие довольно молоды.

Физик Дэвид Блюэтт из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса предполагает, что эти низины образовались, когда летучие материалы, например серосодержащие соединения, испарились с поверхности при определенных условиях – нагреве, вулканизме, бомбардировке и т.п. Если это так, то на Меркурии намного больше летучих веществ, чем предполагалось.

«Анализ изображений и оценка скорости образования низин позволяет заключить, что активная фаза их образования продолжается и сейчас, – говорит Блюэтт. – Это именно то неожиданное открытие, которое делает планетологию такой увлекательной».

Состав поверхности Меркурия заметно отличается от других планет земной группы. Об этом говорят рентгеновские лучи, отражаемые планетой. В частности, на поверхности в 10 раз больше серы, чем на Земле. Это первые измерения состава поверхности Меркурия. Теперь можно предположить, что планета образовалась из тех же материалов, что и некоторые каменные метеориты класса хондритов и кометная пыль. Гипотеза о том, что планеты земной группы образовались из более мелких частиц, не нова. Это лишнее ее подтверждение, которое добавляет Меркурий к числу таких планет.

К такому же заключению приводят измерения в гамма-диапазоне. Они позволяют определить наличие радиоактивных элементов калия, тория и урана. Отношение калия, летучего элемента, к торию и ураны показывает, что содержание летучих веществ на планете примерно то же, что и на других представителях группы.

«Наше открытие уровня летучих веществ, большего чем ожидалось, является одним из множества результатов, подтверждающих большее сходство Меркурия с Венерой, Землей и Марсом, нежели ожидалось, – говорит Пепловски. – Эти открытия проливают свет на образование планет на ранних этапах развития Солнечной системы, а также дает аналогии, говорящие что-то об образовании других планет. Эти результаты даже могут быть обобщены на экзопланеты, особенно крупные твердые планеты, находящиеся близко к своему солнцу».

Новые данные немного понижают температуру, до которой нагревался Меркурий в существующих моделях, ведь в этом случае на нем не осталось бы так много летучих веществ. Предположительно, внутренняя энергия планеты заметно снизилась со времен ее образования. Это подтверждается тем, что когда-то планета была вулканически активна, тогда как сейчас эта активность ограничена.

Мессенджер провел изучение магнитного поля Меркурия, который, так же как и Земля, может им похвастаться перед Венерой и Марсом. Их природа та же – потоки проводящих жидкостей (расплавленного металла) внутри планеты. Магнитные полюсы Меркурия расположены почти точно на его географических полюсах, с наклоном не более 3 градусов (для Земли – более 11). Но вот магнитный экватор находится примерно на 484 километра севернее географического. Это значит, что воздействие космического излучения на разные полусферы планеты различно. А вообще магнитное поле Меркурия значительно слабее земного.

Перед учеными стоит интересная задача: как происходит вращение расплавленного металла, при котором его ось практически совпадает с осью вращения планеты, но на севере вращается большая масса.

Из-за того, что магнитное поле Меркурия слабо, оно почти не защищает от солнечного ветра. Бомбардировка заряженными частицами привела к испарению натриевых соединений, которые в результате образовали некоторое подобие тонкой атмосферы.

Несмотря на то, что у Мекурия есть магнитное поле, у него нет радиационного пояса. Зато наблюдались выбросы электронов с поверхности самой планеты.

Аналогичные явления наблюдаются и на Земле, но у нас они происходят не так регулярно, а состав выбросов чередуется – это либо электроны, либо протоны.

«Все эти открытия – сама соль исследования, – считает Хед. – Вы можете сказать, что знаете о каком-то месте многое, но когда вы попадаете в это место, вы наконец понимаете, что же там происходит. Тогда вы пересматриваете свои знания и выдвигаете новые идеи».