Samenstelling van het oppervlak

Late ontwikkeling

Planetaire wetenschappers blijven puzzelen over de ouderdom van de belangrijkste geologische en geofysische gebeurtenissen die op Mercurius hebben plaatsgevonden na zijn vorming. Enerzijds is het verleidelijk om de geschiedenis van de planeet te modelleren naar die van de Maan, waarvan de chronologie nauwkeurig is gedateerd aan de hand van de gesteenten die zijn teruggebracht door de bemande Apollo-landingen van de V.S. en de robotmissies van de Luna van de Sovjet-Unie. Naar analogie zou Mercurius een soortgelijke geschiedenis hebben gehad, maar dan een waarin de planeet afkoelde en kort na de Caloris-inslag geologisch inactief werd in plaats van honderden miljoenen jaren lang vulkanisme te blijven vertonen, zoals de Maan. Als we aannemen dat de kraters van Mercurius door dezelfde populaties planetaire bouwstenen (planetesimalen), asteroïden en kometen zijn gevormd die ook de Maan hebben getroffen, dan zouden de meeste kraters zijn gevormd vóór en tijdens een bijzonder intense periode van bombardementen in het binnenste zonnestelsel, die op de Maan naar verluidt ongeveer 3,8 miljard jaar geleden is geëindigd. Vermoedelijk is Caloris rond die tijd gevormd, waarmee het laatste hoofdstuk in de geologische geschiedenis van Mercurius is afgesloten, afgezien van incidentele kraters.

Aan de andere kant zijn er veel aanwijzingen dat Mercurius ook nu nog geologisch zeer levend is. Het dipolaire veld van Mercurius lijkt een kern te vereisen die nog ten minste gedeeltelijk gesmolten is om de magnetohydrodynamische dynamo in stand te houden. Recente metingen van het zwaartekrachtsveld van Mercurius door Messenger zijn geïnterpreteerd als een bewijs dat ten minste de buitenste kern nog gesmolten is. Bovendien zijn er, zoals hierboven is gesuggereerd, aan de littekens op Mercurius aanwijzingen te zien dat de planeet nog niet volledig is afgekoeld en gekrompen.

Er zijn verschillende manieren om deze schijnbare tegenstelling op te lossen tussen een planeet die geologisch stierf voordat de maan stierf en een planeet die nog leeft. Eén hypothese is dat de meeste kraters op Mercurius jonger zijn dan die op de Maan, omdat ze zijn gevormd door inslagen van zogeheten vulkaanachtigen – de naam die wordt gegeven aan een hypothetisch overblijfsel van objecten ter grootte van een asteroïde die binnen de baan van Mercurius om de Zon draaien – die Mercurius in de loop van zijn leeftijd zouden hebben doen krassen. In dat geval zouden Caloris, de lobvormige littekens en andere kenmerken veel jonger zijn dan 3,8 miljard jaar, en zou Mercurius kunnen worden beschouwd als een planeet waarvan het oppervlak pas onlangs inactief is geworden en waarvan het warme inwendige nog aan het afkoelen is. Er zijn echter nog geen vulkaankegels ontdekt, ondanks een aantal zoekacties. Bovendien zouden objecten die zo dicht om de zon draaien en zulke hoge relatieve snelheden hebben, lang geleden in catastrofale botsingen met elkaar uiteen kunnen zijn gevallen.

Een meer waarschijnlijke oplossing voor Mercurius’ thermische raadsel is dat de buitenste schil van Mercurius’ ijzeren kern gesmolten blijft door besmetting met bijvoorbeeld een klein deel zwavel, dat het smeltpunt van het metaal zou verlagen, en met radioactief kalium, dat de warmteproductie zou doen toenemen. Ook is het mogelijk dat het inwendige van de planeet langzamer is afgekoeld dan eerder berekend, als gevolg van beperkte warmteoverdracht. Misschien heeft de samentrekking van de korst van de planeet, die zo duidelijk was rond de tijd van de vorming van Caloris, de vulkaanuitbarstingen afgeknepen die eerder in de geschiedenis van Mercurius zo’n overvloedig vulkanisme hadden voortgebracht. In dit scenario is, ondanks de aanhoudende interne warmte en kolken, de activiteit aan het oppervlak van Mercurius al lang geleden gestopt, mogelijk met uitzondering van een paar breuken door het langzaam verder krimpen van de planeet.

Clark R. Chapman