Hoe meer we weten over Mercurius hoe vreemder de planeet lijkt te zijn

Mercurius in valse kleuren.
Valse kleuren opname van Mercurius. De blauw gekleurde delen zijn rijk aan koolstof. Credit: NASA/JHUAPL

De kleine planeet Mercurius is voor astronomen onverwacht een grote puzzel. De ruimtesonde MESSENGER van de NASA heeft al aangetoond dat de planeet verrassend veel elementen bevat die gemakkelijk van het oppervlak kunnen verdampen. Elementen als zwavel,chloor, natrium en kalium. Erg vreemd want men verwacht eigenlijk dat deze elementen tijdens het hete en gewelddadige ontstaan van een planeet zo dicht bij de Zon zouden verdwijnen.

Wetenschappers kunnen ook lastig verklaren waarom Mercurius een zo donker oppervlak heeft en waaruit de korst van de planeet kort na het ontstaan, uit bestond. Recent onderzoek begint nu enkele van deze vragen te beantwoorden maar de antwoorden werpen wel weer veel nieuwe vragen op.

Op zoek naar de oudste korst

Als je naar onze Maan kijkt dan zie je donkere lava stromen die zijn uitgestoten over heldere hooggelegen gebieden. Deze hooglanden zijn de oudstedelen van de korst van de Maan. Ze zijn ontstaan uit kristallen die anorthiet worden genoemd die aan het eind van het ontstaan van de maan boven kwamen drijven uit de magma oceaan die de Maan omvatte.

Maar als je naar de foto’s kijkt die door de MESSENGER zijn gemaakt dan zie je niets wat daar op lijkt. De korst van Mercurius is overal donker. De korst bestaat voornamelijk uit verschillende grote lava gebieden waarvan de oudste oud genoeg zijn dat ze inslagkraters te vertonen veroorzaakt door kometen en asteroïden die het oppervlak bombardeerden.

Maar al deze platen lava moeten ergens uit zijn gekomen. Waar is dus de oudste korst van Mercurius en uit welk materiaal is het samengesteld. Wetenschappers die de planeet bestuderen buigen zich al sinds 2008 over dit probleem dat duidelijk werd tijdens de MESSENGER zijn eerste scheervlucht langs de planeet maakte. Er zijn enkele extreem donkere delen geïdentificeerd die vermoedelijk als gevolg van komeetinslagen en inslagen van steroïden aan de oppervlakte is gekomen maar ze weten helemaal niet waarom het materiaal zo donker is. De MESSENGER toonde aan dat er opmerkelijk weinig ijzer aan het oppervlak van de planeet voorkomt. Dit ijzer zou de donkere verkleuringen hebben kunnen verklaren.

Het lijkt er echter op dat een gebrek aan ijzer er voor heeft gezorgd dat de oorspronkelijke magma oceaan van Mercurius veel minder zwaar was dan die van onze Maan waardoor anorthiet kristallen die groeiden niet naar boven dreven om daar heldere plekken te vormen maar naar beneden zakte. Het enige materiaal dat vermoedelijk kon kristalliseren en kon drijven is grafiet. Grafiet is een donkere,zachte vorm van koolstof dat ook in bijvoorbeeld potloden wordt gebruikt.

Vreemde samenstelling

Een korst van grafiet leek lange tijd onwaarschijnlijk, zeker als je aanneemt dat de hoeveelheid koolstof gelijk is aan die van de Aarde of Mars. Maar onderzoekers nemen nu aan dat deze korst voornamelijk bestond uit koolstof. Dat is erg vreemd omdat de andere rotsachtige planeten veel minder koolstof aan hun oppervlak hebben en koolstofrijke asteroïden die een die een planeet aan veel koolstof kunnen helpen zich ver voorbij e huidige baan van Mercurius bevinden.

De bestudeerde gegevens zijn afkomstig van de MESSENGER toen die zich op een afstand van minder dan 100 kilometer van het oppervlak bevond. De data lieten zien dat de donkere delen grafiet bevatten maar dat deze grafiet verre van zuiver was. Het leek meer op een mix van gewoon gesteente gemengd met een paar procent grafiet.

Men heeft dus nog nergens delen van de oorspronkelijke korst van Mercurius in originele staat aangetroffen. Het beste wat men heeft is het door inslagen toegetakelde oppervlak van de oorspronkelijke korst dat door latere inslagen naar boven is gekomen. De originele korst is verdwenen door achtereenvolgende periodes van vulkanische activiteit. Ook zijn er duidelijke sporen van meer recente “gaten” waar het oppervlak is weggevreten door een proces waarbij vaste vluchtige elementen zoals zwavel, chloor,natrium en kalium, zijn verdampt.

De meeste van deze gaten bevinden zich op of in de buurt van plekken waar zich materiaal bevindt dat weinig licht reflecteert. Mogelijk is de oorspronkelijke korst rijk geweest aan deze vluchtige elementen.

De MESSENGER heeft voldoende gegevens verzameld om onderzoekers nog enkele jaren bezig te houden maar om meer te leren over de korst van de planeet en waarom Mercurius zo rijk is aan vreemde vluchtige elementen moeten we mogelijk wachten totdat in 2024de Europese BepColombo missie zijn werk start bij de planeet.

Laatste bewerking: 13 maart 2016
Bron: diverse persberichten, maart 2016