Merkur er den mindste planet i solsystemet og har en stærk lighed med Jordens måne. Ligesom de tre andre jordiske planeter indeholder Merkur en kerne, der er omgivet af en kappe og en skorpe. Men Merkurs kerne udgør en større del af planeten end andre i solsystemet, hvilket tyder på en kaotisk begyndelse.

Merkursus’ overflade

De første billeder af Merkur viste en kraterformet, stenet planet, der lignede Jordens måne meget. Solsystemets tidlige dage, kort efter at stenplaneten var dannet, var voldsomme med konstante kollisioner, og forholdene på Merkur har bevaret beviser på mange af disse nedslag.

Da NASA’s MESSENGER-orbiter besøgte planeten i 2008, blev den det første rumfartøj, der fik et glimt af Caloris-bassinets fulde udbredelse, et af de største og yngste nedslagsområder i solsystemet. Krateret strækker sig ca. 1.550 kilometer tværs over planetens overflade og er omgivet af en ring af bjerge, der er 2 km høje. Vulkaniske slamper omkring bassinets kant tyder på, at vulkanisme har været med til at forme den lille verden.

Andre beviser for vulkanisme omfatter flere sletter, der udjævnede nogle af de første kratere. De fleste af sletterne er dækket af kratere, hvilket tyder på, at vulkanisme fandt sted for længe siden. MESSENGER fandt imidlertid, at bundene i mange kratere er blevet skråt, og en del af bunden i Caloris-bassinet er blevet hævet over kanten. Opdagelsen tyder på, at Merkur forblev aktiv længe efter sin fødsel.

“Det er ikke udelukket, at Merkur stadig er aktiv i dag, selv om jeg bemærker, at det ikke er særlig sandsynligt,” sagde Maria Zuber, der er planetforsker ved Massachusetts Institute of Technology, til Space.com i 2012. “Vi har helt sikkert ikke observeret et aktivt udbrud eller en aktiv ekstrudering.”

Et af Merkurs yngste nedslagsbassiner, Rachmaninoff, er kun omkring en milliard år gammelt. Det (290 km) i diameter peak-ring nedslagsbassin har glatte sletter på sin bund, der tyder på lavastrømme. Det laveste punkt på planeten ligger inden for bassinet.

“Vi tolker disse sletter som de yngste vulkanske aflejringer, vi endnu har fundet på Merkur,” sagde MESSENGER’s viceprojektforsker Louise Prockter fra Jet Propulsion Laboratory i Californien i 2010.

Og selv om temperaturen på planeten kan nå op på 801 grader Fahrenheit (427 grader Celsius), har MESSENGER fundet vand-is på overfladen i de skyggefulde dele af nogle af de polære kratere, hvor solen ikke når frem. Ifølge NASA dækker et mystisk mørkt organisk stof noget af isen, hvilket efterlader forskerne forvirrede.

Ud over at vidne om planetens tidlige vulkanisme viser de glatte sletter også tegn på rynkede ribber, der blev skabt, da planeten pressede sig sammen. Denne sammenpresning skete højst sandsynligt, da det indre blev afkølet. Selv om en vis kompression er almindelig blandt legemer i solsystemet, er kompressionen af Merkur, da den trak sig tættere ind i sig selv, den mest betydningsfulde, der hidtil er set. Forskerne anslår, at planetens radius skrumpede med 1 til 2 kilometer, da temperaturen dybt inde i den faldt.

Et lille legeme som Merkur ville have svært ved at holde fast i en atmosfære under de bedste omstændigheder. På grund af den tætte afstand mellem Merkur og solen mærker Merkur også solvinden, som konstant fejer den tynde atmosfære væk, som planeten formår at samle. Med kun den mest ubetydelige atmosfære er temperaturerne på nat- og dagssiden dramatisk forskellige.

Den tynde atmosfære tillader de fleste kosmiske stråler at bombardere planeten og fjerne neutroner fra grundstoffer, der ligger på overfladen. MESSENGER undersøgte materiale, der blev sparket op, og fandt spor af kalium og silicium, hvilket tyder på, at disse grundstoffer ligger på planetens overflade.

Merkursus’ skorpe er sandsynligvis meget tynd, tyndere end Jordens. Den ydre skal er kun omkring 300 til 400 miles (500 til 600 km) tyk.

Planeten har ingen pladetektonik, hvilket er en del af grunden til, at den kraterformede overflade er blevet bevaret i milliarder af år.

Materiens kerne

Selv om den er den mindste planet, er Merkur den næst tætteste, kun overgået af Jorden. Forskerne brugte den beregnede massefylde til at fastslå, at Merkur rummer en stor metallisk kerne. Med en radius på 1.100 til 1.200 mil (1.800 til 1.900 km) udgør kernen omkring 85 procent af planetens radius. Radarbilleder taget fra Jorden afslørede, at kernen er smeltet flydende, snarere end fast.

Merkursus’ kerne indeholder mere jern end nogen anden planet i solsystemet. Forskerne mener, at det har haft noget at gøre med dens dannelse og tidlige liv. Hvis planeten blev dannet hurtigt, kunne de stigende temperaturer fra den udviklende sol have fordampet meget af den eksisterende overflade og kun efterladt en tynd skal.

Et andet alternativ er, at en større Merkur blev ramt i sit tidlige liv, under solsystemets voldsomme, kaotiske begyndelse. Et sådant nedslag kunne have fjernet meget af dens ydre skal og efterladt en kerne, der var for stor til at være den tilbageværende planet.

Merkursus’ jernkerne genererer et magnetfelt, der er omkring en procent så stærkt som Jordens. Feltet er ret aktivt og interagerer ofte med solvinden og slynger plasma fra solen til planetens overflade. Den brint og helium, der indfanges fra solvinden, er med til at skabe en del af Merkurs tynde atmosfære.

Gennem at følge MESSENGER præcist kunne forskerne måle planetens tyngdefelt. De fastslog, at klippeverdenen har “mascons”, massive gravitationskoncentrationer, der er forbundet med store nedslagsbassiner.

“Disse blev først opdaget på månen i 1968 og skabte store problemer i Apollo-programmet, fordi de trak rumfartøjer i lavt kredsløb rundt og gjorde det vanskeligt at navigere,” sagde Zuber.

“Efterfølgende blev masconer opdaget på Mars, og nu finder vi ud af, at Merkur har dem, så de ser ud til at være et fælles træk ved jordiske planetariske legemer.”

Men planeten har sine egne forskelle. Nylige målinger af dens magnetfelt viste, at det er tre gange stærkere på dens nordlige halvkugle end på dens sydlige halvkugle. Forskerne brugte denne mærkelige forskydning til at skabe en model af kernen.

Jernkernen på Jorden har et indre fast område og en ydre flydende del. Efterhånden som den indre kerne vokser, leverer den energien bag Jordens magnetfelt. Men planetens mærkelige magnetfelt tyder på, at jernet overgår fra flydende til fast stof i udkanten af kernen.

“Det er ligesom en snestorm, hvor sneen dannes i toppen af skyen og i midten af skyen og også i bunden af skyen,” siger UCLA-professor Christopher Russell i en udtalelse.

“Vores undersøgelse af Merkurs magnetfelt viser, at jern sner i hele denne væske, der driver Jordens magnetfelt.”

Både kerner indeholder lettere grundstoffer sammen med jern, hvilket forhindrer det hele i at størkne og drive magnetfeltet. Det hele er sandsynligvis dækket af en fast skal af jern og svovl, hvilket skaber en lagdelingseffekt, som man ikke kender til på de andre jordiske planeter.

Følg Nola Taylor Redd på Twitter @NolaTRedd Facebook eller Google+. Følg os på @Spacedotcom, Facebook eller Google+.