Mercurius had gedurende een groot deel van zijn geschiedenis te maken met explosieve vulkaanuitbarstingen. Dat blijkt uit een nieuw onderzoek. De resultaten zijn verrassend: wetenschappers dachten heel lang dat Mercurius de stofjes die nodig zijn om zo’n explosie te veroorzaken, miste.
Op aarde vinden explosieve vulkaanuitbarstingen regelmatig plaats. Afgetopte vulkanen getuigen ervan. Die explosieve vulkaanuitbarstingen worden mede mogelijk gemaakt door stofjes met een relatief laag kookpunt. Denk aan water en koolstofdioxide. Wanneer magma zich naar het oppervlak beweegt, veranderen die stofjes van vloeibaar naar gas. Daarbij zetten ze uit en neemt de druk op het oppervlak toe. Vergelijk het met een ballon die u opblaast: als de druk op de ballon te groot wordt, knapt deze. Datzelfde kan het oppervlak overkomen als die vluchtige stofjes gasvormig worden. En voilà: een explosieve vulkaanuitbarsting.
MESSENGER
Op Mercurius zouden zulke spektakels niet te zien zijn. Onderzoekers dachten namelijk lang dat de planeet niet over vluchtige verbindingen beschikte. Maar in 2008 moesten we die visie bijstellen. Ruimtesonde MESSENGER vond op Mercurius sporen van explosieve vulkaanuitbarstingen. Het wees erop dat Mercurius ooit wel over die vluchtige stofjes had beschikt. Maar wanneer vonden die explosieve vulkaanuitbarstingen plaats en beschikte Mercurius dus over de benodigde ‘explosieve’ stofjes? Vonden de explosies in een kort tijdsbestek plaats, waarbij Mercurius in korte tijd al zijn vluchtige verbindingen verspeelde? Of hield Mercurius die vluchtige verbindingen langer vast dan gedacht?
Erosie
Een nieuw onderzoek schept nu duidelijkheid. Onderzoekers bestudeerden de sporen van explosieve vulkaanuitbarstingen op Mercurius en ontdekten dat die sporen op sommige plekken veel sterker geërodeerd zijn dan elders. “Als de explosies in een kort tijdsbestek plaatsvonden en daarna stopten, zou je verwachten dat ze allemaal in ongeveer dezelfde mate geërodeerd zijn,” legt onderzoeker Tim Goudge uit. “Maar dat zien we niet. Dus het lijkt erop dat de erupties over een aanzienlijke periode in de historie van Mercurius hebben plaatsgevonden.”
Kraters
Maar wanneer vonden die erupties dan plaats? Daarvoor dateerden de onderzoekers kraters op Mercurius. Veel van de sporen van erupties bevinden zich namelijk in kraters. En die sporen moeten jonger zijn dan de kraters, want anders zou de inslag die tot de krater leidde ook die sporen van erupties wel hebben weggevaagd. Op die manier tonen de onderzoekers aan dat sommige sporen van explosieve erupties te vinden zijn in relatief jonge kraters van tussen de 1 en 3,4 miljard jaar oud. Daarmee sluiten ze uit dat Mercurius kort na zijn totstandkoming – 4,5 miljard jaar geleden – al zijn vluchtige verbindingen al kwijtraakte.
Het onderzoek kan ons mogelijk ook meer vertellen over de totstandkoming van Mercurius. Mercurius is de kleinste planeet in ons zonnestelsel, maar heeft wel een abnormaal grote ijzeren kern. Onderzoekers vermoeden dan ook dat Mercurius ooit veel groter was, maar dat de planeet zijn buitenste lagen is kwijtgeraakt. Dat kan op meerdere manieren gebeurd zijn. Zo kan de planeet in zijn jonge jaren te maken hebben gehad met een enorme inslag. Of de planeet zag zijn buitenste lagen verdwijnen omdat hij kort na zijn totstandkoming te dicht bij de zon stond. In beide gevallen zou men echter verwachten dat Mercurius tijdens de verwijdering van zijn buitenste lagen zo is opgewarmd dat deze de vluchtige verbindingen toen al kwijtraakte. Maar de explosieve vulkaanuitbarstingen tonen aan dat dat niet het geval is. En daarmee worden die scenario’s omtrent de verdwijning van de buitenste lagen van Mercurius nu wat onwaarschijnlijker.
