Kapka železa uvnitř

Merkur byl zkoumán po celá staletí a dokonce ještě před vznikem moderní astronomie byly přesně vypočítány jeho parametry. Vysvětlit abnormální pohyb planety kolem Slunce z hlediska klasické mechaniky se však nepodařilo. Bylo to uskutečněno až začátkem XX. století pomocí teorie relativity, přičemž bylo bráno v úvahu zkreslení prostoru a času blízko Slunce.

Pohyb Merkuru sloužil jako důkaz hypotézy o rozšíření Sluneční soustavy kvůli tomu, že hvězda ztrácí hmotu. To potvrzuje analýza údajů mise Messenger.

To, že se Merkur liší od Měsíce, začali astronomové předpokládat už poté, co kolem něho proletěl Mariner-10. Na základě studia odchylky trajektorie přístroje v oblasti přitažlivosti planety došli vědci k závěru o její vysoké hustotě. Mátlo je i viditelné magnetické pole. Mars a Venuše ho nemají.

Tyto skutečnosti svědčily o tom, že uvnitř Merkuru je velmi mnoho železa, pravděpodobně tekutého. Fotografie povrchu naopak ukazovaly jakési lehké látky typu silikátů. Tam nejsou oxidy železité jako například na Zemi.

Vznikla otázka: proč za čtyři miliardy let kovové jádro malé planety, která spíš vypadá jako něčí družice, neztvrdlo?

Analýza údajů Messengeru ukázala, že na povrchu Merkuru je zvýšený obsah síry. Možná je tento prvek přítomný i v jádru a nedovolí mu ztvrdnout. Předpokládá se, že řídká je pouze vnější vrstva jádra, přibližně 90 km, uvnitř je jádro tvrdé. Od kůry Merkuru ho dělí 4 kilometry silikátových minerálů tvořících tvrdý krystalický plášť.

Celé železné jádro tvoří 83 procent poloměru planety. Vědci se shodují v názoru, že toto je příčinou spi-orbitální rezonance 3:2, která nemá ve Sluneční soustavě obdoby — během dvou oběhů kolem Slunce se planeta třikrát otočí kolem své osy.

Odkud je led?

Merkur aktivně bombardují meteority. Při absenci atmosféry, větru a deště reliéf zůstane nedotčeným. Největší kráter — Caloris — o průměru 1300 km vznikl přibližně před 3,5 miliardami let a dosud je zřetelně vidět.

Úder, jehož následkem vznikl Caloris, byl tak silný, že zanechal stopy na opačné straně planety. Roztavené magma zalilo obrovská území.

Nehledě na krátery je krajina planety dost plochá. Vytvořila ji především tekoucí láva, což svědčí o bujarém mládí Merkuru. Láva vytváří tenkou silikátovou kůru, která praská následkem vysychání planety, a na povrchu vznikají trhliny dlouhé stovky kilometrů — škarpy.

Sklon osy otáčení planety je takový, že vnitřní strany kráterů v severní polární oblasti nikdy nejsou osvětleny Sluncem. Na snímcích vypadají tyto oblasti neobvykle jasně, což vyvolává podezření vědců, že se tam nachází led.

Pokud je to vodní led, mohly ho zanést komety. Existuje verze, že je to původní voda, která zůstala z doby vzniku planet z protooblaka Sluneční soustavy. Ale proč se dosud nevypařila?

Vědci se sklánějí k verzi, že led souvisí s vypařováním z nitra planety. Horní vrstva regolitu zabraňuje rychlému vysychání (sublimaci) ledu.

Úder a další úder

Existují desítky hypotéz o vzniku Merkuru. Snížení jejich počtu kvůli nedostatku informací zatím není možné. Podle jedné z verzí byl proto-Merkur na začátku své existence dvakrát větší než rozměry současné planety a srazil se s tělesem, které bylo menší. Počítačová simulace ukazuje, že následkem úderu mohlo vzniknout železné jádro.

Katastrofa vedla k uvolnění tepelné energie, odtržení pláště planety, vypaření těkavých a lehkých prvků. Variantou je i to, že při srážce mohl být proto-Merkur malým tělesem a velká mohla být proto-Venuše.

Podle druhé verze bylo Slunce od samého počátku tak horké, že vypařilo plášť mladého Merkuru a ponechalo pouze železné jádro.

Nejpravděpodobněji vypadá hypotéza o tom, že protooblako z plynu a prachu, v němž uzrávaly zárodky planet Sluneční soustavy, bylo heterogenní. Část hmoty blízká k Slunci se z neznámých důvodů obohatila železem a tak vznikl Merkur. Podobný mechanismus potvrzují údaje o exoplanetách typu „superzemě".