Mercurys vulkanske aktivitet - eller mangel på den - kan hjælpe astronomer med at finde andre jordlignende verdener

Hvis du ville indsnævre søgen efter jordlignende verdener i et stort univers, hvordan kan du gøre det?

Ifølge Paul Byrne, planetarisk geolog ved North Carolina State, at lede efter beviser for vulkansk aktivitet er en god start. Mens den teknologi, vi har lige nu, ikke kan fortælle, om vulkansk aktivitet sker i fjerne verdener, data fra planeter i vores indre solsystem kan give os en måde at identificere vulkansk aktive verdener baseret på andre egenskaber eller egenskaber, vi i øjeblikket kan opdage.

I en nylig offentliggjort analyse i Natur astronomi , Byrne så på, hvordan vulkanisme på klippeplaneter – som, Jorden, Venus, Mars, Kviksølv, og vores måne - ændrer sig over tid, og fandt ud af, at planeternes størrelse og alder var ret gode indikatorer for vulkansk aktivitet.

"Radioaktivt henfald i planetens kerne driver vulkanisme på alle disse verdener, men stilen og placeringen ændrer sig over tid, " siger Byrne. "Så det er ikke så simpelt som at sige, at når man har en stor verden og en lille, den lille køler hurtigere ned og slukker bare. Der er ændringer før det."

En af de største ændringer er fænomenet med global sammentrækning, og det er her Merkur kommer ind i billedet. Merkur har ikke flere plader, der dækker det, som Jorden gør – dens skorpe er en stor plade, en hård skal, der omslutter en smeltet kerne. Efterhånden som kviksølv ældes og afkøledes, skallen trak sig sammen.

Ved at se på vulkanske og tektoniske landformer af Merkur, Byrne så, at sammentrækningen af ​​Merkurs overflade effektivt lukkede overfladevulkanisme af ved at lukke for eventuelle ruter for lava for at komme til planetens overflade.

"Mens alle de lavastrømme, vi ser, er supergamle - Merkur holdt op med at være vulkansk aktiv for 3,5 milliarder år siden - så ser du, at de seneste beviser for vulkansk aktivitet kun fandt sted på steder, hvor der er nedslagskratere, steder, hvor skallen er tynd eller beskadiget, " siger Byrne. "Og du ser et lignende mønster på månen, som også er en stor tallerken som Mercury, og som holdt op med at være vulkansk aktiv for mellem 2,5 og 3 milliarder år siden. De kan stadig producere smelte internt, men hvis hele planeten er begyndt at trække sig sammen, det kan ikke komme ud."

Ved at sammenligne vulkansk aktivitet på månen og Merkur med Mars, Jorden og Venus, Byrne siger, vi kan begynde at sætte nogle retningslinjer for, hvordan vulkansk aktivitet ændrer sig på klippeplaneter over tid. Og disse retningslinjer kan hjælpe os med at fokusere på planetsystemer, der kan være mere tilbøjelige til at indeholde planeter, der ligner vores.

"Så hvis du skulle lede efter lava - for vulkanisme - på planeter, der er omtrent på samme alder som Jorden ifølge denne analyse, de mindre som Merkur og månen er dårlige steder at se, " siger Byrne.

"Det kan virke lidt indlysende, at jo større du er, jo længere du har lava, men andre sammenlignende analyser har vist, at der ikke er nogen ligetil ligning, der siger, at hvis en planet har en vis størrelse, har den lava i en vis periode. Det er ikke så nemt. Men hvis du leder efter lava specifikt på grund af radioaktivt henfald på klippeplaneter - hvilket er det, du ville kigge efter, hvis du ville finde noget jordlignende - kan du stadig lave nogle brede generaliseringer. Du leder enten efter unge planetsystemer, eller du leder efter de større planeter i ældre systemer."