Меркурий мог сжаться заметно сильнее, чем показывали прежние карты его поверхности. Новая оценка глобального сжатия показала, что кратеры и выброшенные при ударах породы скрывают часть складок и уступов, по которым учёные судят об уменьшении планеты. После поправки на неровность поверхности расчётное сокращение радиуса выросло на 10–30%, а при наиболее широкой интерпретации может достигать 11,6 км.
Меркурий сжимается по мере остывания недр. Когда объём планеты уменьшается, твёрдая кора уже не помещается на прежней площади и деформируется: один участок надвигается на другой, формируя протяжённые уступы и гряды. По размерам и количеству таких структур исследователи восстанавливают, насколько уменьшился радиус планеты за миллиарды лет.
Проблема возникла из-за неожиданно неравномерного распределения подобных «морщин». Если главным двигателем служит глобальное охлаждение, следы сжатия должны встречаться по всей поверхности относительно равномерно. На картах же соседствуют районы с множеством длинных уступов и обширные области, где подобных образований почти нет.
Исследователи сравнили глобальную карту тектонических структур с картой шероховатости рельефа и обнаружили чёткую закономерность: чем сильнее поверхность изрезана кратерами и ударными отложениями, тем меньше на ней видно признаков сжатия. Особенно хорошо эффект заметен возле крупных кратеров, где протяжённые гряды постепенно теряются под слоем выброшенного материала.
Авторы рассматривают несколько причин. Свежие ударные отложения могут физически засыпать старые уступы, а неровный фон мешает отличить невысокую тектоническую гряду от окружающего рельефа. Есть и другой вариант: рыхлый пористый грунт в сильно разбитых кратерами районах способен частично сжиматься без образования крупных разломов. Исследование не позволяет выбрать единственный механизм, однако влияние шероховатости на видимую тектоническую картину оказалось достаточно сильным, чтобы изменить оценку размеров Меркурия.
При учёте всех нанесённых на карту структур прежняя оценка сокращения радиуса в 8,3 км увеличилась до 11,6 км. Иными словами, диаметр Меркурия за его историю мог уменьшиться примерно на 23 км. Авторы подчёркивают, что 11,6 км нельзя считать окончательным числом: часть небольших гряд могла возникнуть из-за местных процессов, не связанных с общим охлаждением планеты. В более осторожных расчётах работа указывает на сокращение радиуса более чем на 6,9 км.
Поправка важна не только для геологии поверхности. Степень сжатия показывает, сколько тепла потеряли недра Меркурия и как менялись металлическое ядро и каменная оболочка. Более сильное сокращение заставляет пересматривать модели тепловой эволюции и может уточнить оценки состава ядра, толщины рыхлого поверхностного слоя и количества радиоактивных элементов, которые выделяют тепло внутри планеты.
Новые измерения сможет дать BepiColombo. После успешного отделения перелётного модуля аппарат должен выйти на орбиту Меркурия 21 ноября 2026 года, а полноценная научная программа начнётся в апреле 2027 года. Лазерный высотомер миссии позволит исследовать неровности поверхности на гораздо меньшем масштабе, чем данные MESSENGER, и проверить, сколько тектонических структур прежние наблюдения могли просто не заметить.
Ошибка может касаться не только Меркурия. Авторы считают, что неровный рельеф способен скрывать следы сжатия Луны и других каменистых тел, поэтому существующие оценки их геологической эволюции тоже могут оказаться заниженными.