Päikesesüsteemi siseplaneedid tekkisid ligikaudu 4,5 miljardi aasta eest tulikuuma ja kaootilise ehitusprotsessi tulemusel. Ürgne soojus hajub tänapäevani tasapisi kosmosesse, mistõttu väheneb nende ruumala. Tahke pind peab planeedi sisemuse jahtumisega pidevalt kaasas käima, mis viib paratamatult ulatuslike murranguteni.

Merkuuri puhul võimendab kahanemisega seotud protsesse planeedi ebaharilikult suur rauast tuum, mis tekitab jahtudes kivises vahevöös ja planeedi koores ulatuslikke tektoonilisi pingeid. Lõpuks peavad need kuskil vabanema, tekitades kaljupinda rebendeid. Järjepideva surve all murdub pinnakoor hiiglaslikeks kilomeetrikõrgusteks astanguteks, meenutades päikese käes kuivavat ja kortsuvat rosinat.

Varem hindasid planeediteadlased, et Merkuuri raadius on kahanenud miljardite aastate jooksul ligikaudu kahe, kõige rohkem kaheksa kilomeetri võrra. Planeedi pinnal ei leidunud ulatuslikke arme, mis oleksid viidanud millelgi muule.

Saksamaa lennundus- ja kosmosekeskuse (DLR) teadlase Gaku Nishiyama juhitud uurimisrühm pööras need tagasihoidlikud hinnangud pea peale. Teadlased kaardistasid planeedi pinnakareduse ja leidsid, et Merkuur on oma algsest läbimõõdust kaotanud ilmselt koguni 23 kilomeetrit. Nishiyama ja kaasautorite järelduste põhjal on planeet seega kahanenud varem arvatust 10–30 protsendi võrra rohkem.

Kahanemist tekkinud arme peitis teadlaste eest planeedi vägivaldne minevik – planeedi krobeline pind meenutab tihedalt kraatritega kaetud lahinguvälja. Aastamiljardite jooksul saadud asteroiditabamused paiskasid laiali tohutus koguses kivitükke, mis katsid nii varasemad geoloogilised armid kui ka tektoonilised kurrud paksu vaibana.

Uute järeldusteni jõudmiseks kõrvutas uurimisrühm teadaolevate tektooniliste astangute andmestikku värskelt loodud pinnakareduse mudeliga. Analüüs paljastas tugeva negatiivse seose: geoloogiliselt noorematel ja karedamatel aladel ei leidunud vanematest murrangutest peaaegu ühtegi märki.

Puuduvad kortsud ei tähenda, et pinnakoor oleks nendes piirkondades kahanemisest puutumata jäänud. Ühelt poolt võib paks ja poorne meteoriidijäänuste kiht astanguid visuaalselt varjata. Teisalt võib taoline materjal ka tekkivat tektoonilist pinget poore kokku surudes summutada. Sellest möödahiilimiseks võtsid teadlased appi matemaatika.

Uurimisrühm hindas esmalt tektooniliste kurdude tihedust siledamatel tasandikel, kus lahtine materjal pilti ei sega. Nende puhtamate andmete abil arvutasid nad välja, kui palju murranguid peidab end tegelikult karedate alade paksu rusukihi all, paljastades sedasi planeedi kokkutõmbumise tõelise ulatuse.

Uudne kahanemishinnang avab võimaluse mõtestada lahti planeedi sügavamaid saladusi. Nishiyama nentis väljaandele Space.com, et oluliselt suurem kahanemismäär viitab Merkuuri kopsakamale metallituumale või ränitaoliste kergemate elementide vähesusele. Uurija sõnul võis ka planeedi algne temperatuur olla palju kõrgem, kui mudelites seni valdavalt eeldati.

Lisaks avab see uue lähtepunkti teistegi Päikesesüsteemi planeetide geoloogia uurimiseks. Washingtoni ülikooli planeediteadlane Paul Byrne nentis ajakirjale Time, et samasugune meteoriiditabamustest krobeline pind peidab iidsemaid tektoonilisi arme ka mujal. Tema sõnul peaks teadlased võtma järgmisena luubi alla Kuu ja Marsi, kus paksu pinnase alla on mattunud ilmselt sarnasel hulgal kahanemisjälgi.

Maa kaaslane ja punane planeet on iidsetest kokkupõrgetest üles küntud veelgi rohkem. Kui DLR-i teadlaste loodud mudelit teistel taevakehadel rakendada, võib seega tulevikus selguda, et planeedid tõmbuvad jahtudes terves kosmoses koomale oodatust palju suuremas ulatuses.

Vaatamata kopsakamale hinnangule möönavad uuringu autorid, et 23-kilomeetrine läbimõõdu kadu märgib ilmselt vaid kahanemise alampiiri. Uurimisrühm toetus analüüsis suures osas NASA kosmosesondi MESSENGER kümnekonna aasta tagustele satelliidifotodele. Tollased instrumendid ei suutnud paraku eristada pinnavorme, mille läbimõõt jäi alla viie kilomeetri, jättes väiksemad astangud ja rikked andmestikust täielikult välja.

Planeediteadlased loodavad peagi saada Merkuuri geoloogiast märksa teravama pildi, sest Euroopa ja Jaapani ühine kosmosesond BepiColombo jõuab planeedi orbiidile tänavu novembris. Nishiyama selgitas uudisteagentuurile AP, et sondi täppislaseraltimeeter hakkab planeedi pinda skaneerima enneolematu täpsusega, mis aitab teadlastel leida üles ka viimased peitu jäänud kortsud ja mõista Merkuuri evolutsiooni veelgi täpsemalt.

Uuring ilmus ajakirjas Geophysical Physical Letters.