Приливные силы Солнца формируют рельеф Меркурия

Меркурий — ближайший к Солнцу мир Солнечной системы, обладающий экстремальными поверхностными структурами: крутыми холмами и обрывами, происхождение которых долгое время объясняли резким охлаждением и сжатием недр планеты. Однако некоторые особенности рельефа нельзя объяснить только сжатием, и команда исследователей считает, что их происхождение связано с гравитационным влиянием нашего светила.

Орбитальная особенность

Меркурий заблокирован в орбитально-вращательном резонансе 3:2. Это означает, что планета совершает три оборота вокруг своей оси за каждые два меркурианских года (два оборота вокруг Солнца). Орбита Меркурия также намного более эксцентрична, чем земная. В то время как орбита Земли почти круглая, орбита Меркурия имеет яйцевидную форму, поэтому расстояние от Солнца сильно варьируется.

Эти изменения расстояния приводят к переменным гравитационным воздействиям, которые могут оказывать существенное влияние на кору планеты. Включение этих факторов в модель возможной эволюции Меркурия за 4,5 миллиарда лет существования показывает, что поверхность планеты могла быть сформирована при содействии солнечных приливных сил.

«Эти орбитальные характеристики создают приливные напряжения, которые могут оставлять след на поверхности планеты, — заявила доктор Лилиан Буркхард, ведущий автор исследования. — Мы видим на Меркурии тектонические структуры, которые предполагают, что происходит нечто большее, чем просто глобальное охлаждение и сжатие. Нашей целью было изучить, как приливные силы способствуют формированию коры Меркурия».

Изменяя параметры модели, такие как скорость вращения и эксцентриситет орбиты, ученые смогли смоделировать тектоническую эволюцию Меркурия. Выяснилось, что одних только приливных сил недостаточно для формирования этих геологических структур, но модель показывает, что некоторые особенности рельефа, которые нельзя связать только с сжатием, могут быть объяснены воздействием солнечной гравитации.

Недооцененный фактор

«Приливные напряжения до сих пор игнорировались, поскольку считались слишком слабыми для значительного влияния, — объясняет Буркхард. — Наши результаты показывают, что хотя величина этих напряжений недостаточна для самостоятельного образования разломов, направление приливных сдвиговых напряжений соответствует наблюдаемой ориентации тектонических разломов на поверхности Меркурия».

Это указывает на то, что приливные силы могли влиять на формирование и ориентацию тектонических структур в течение длительных геологических эпох — аспект эволюции Меркурия, который ранее не изучался.

Буркхард и соавтор исследования профессор Николас Томас надеются получить больше данных благодаря миссии BepiColombo — совместного японо-европейского проекта, который достигнет Меркурия в ноябре 2026 года. Детальная информация, предоставленная космическим аппаратом, может помочь прояснить, как именно формировалась поверхность Меркурия.

Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research: Planets.

Читайте также: Похоже, что Меркурий все еще сжимается.