Меркурий сжался значительно больше, чем показывали предыдущие карты поверхности. При учёте неровности рельефа оценка глобального сжатия выросла на 10–30%. Расчётное сокращение радиуса планеты достигает 11,6 км вместо прежних 8,3 км.
Планета сжимается, пока её недра остывают. При уменьшении объёма твёрдая кора не умещается на прежней площади и деформируется — один участок надвигается на другой, создавая длинные уступы и гряды. По масштабам и частоте этих структур учёные оценивают, насколько сократился радиус за миллиарды лет.
Неожиданно оказалось, что «морщины» распределены по поверхности неравномерно. Если главная причина — глобальное охлаждение, следы сжатия должны быть примерно одинаково частыми везде. На картах же соседствуют районы с множеством длинных уступов и огромные области, где таких образований почти нет.
Исследователи сопоставили карту тектонических структур с картой шероховатости рельефа и нашли чёткую связь: чем больше поверхность разбита кратерами и ударными отложениями, тем менее заметны признаки сжатия. Особенно хорошо эффект виден возле крупных кратеров, где гряды постепенно исчезают под слоем выброшенного материала.
Возможны несколько причин. Свежие ударные отложения физически засыпают старые уступы. Неровный фон затрудняет различие невысокой тектонической гряды и окружающего рельефа. Рыхлый пористый грунт в сильно кратеризованных районах может частично сжиматься без образования крупных разломов. Исследование не определило единственный механизм, но влияние шероховатости оказалось достаточно сильным, чтобы пересчитать размеры планеты.
При учёте всех нанесённых структур прежние 8,3 км сокращения радиуса увеличились до 11,6 км. Диаметр Меркурия сократился примерно на 23 км за всю его историю. Авторы отмечают, что 11,6 км не окончательное число: часть небольших гряд могла возникнуть из-за местных процессов, не связанных с общим охлаждением. Более осторожные расчёты указывают на сокращение радиуса свыше 6,9 км.
Поправка важна для понимания геологии поверхности и тепловой эволюции планеты. Степень сжатия показывает, сколько тепла потеряли недра Меркурия и как менялись металлическое ядро и каменная оболочка. Более сильное сокращение заставляет пересматривать модели эволюции и может уточнить оценки состава ядра, толщины поверхностного слоя и количества радиоактивных элементов внутри планеты.
Новые данные получит аппарат BepiColombo. После отделения перелётного модуля он выйдет на орбиту Меркурия 21 ноября 2026 года, научная программа начнётся в апреле 2027 года. Лазерный высотомер миссии позволит изучить неровности поверхности на гораздо меньшем масштабе, чем данные MESSENGER, и проверить, сколько тектонических структур предыдущие наблюдения не заметили.
Проблема может касаться и других планет. Авторы считают, что неровный рельеф скрывает следы сжатия Луны и других каменистых тел, поэтому существующие оценки их геологической эволюции могут быть заниженными.
