ייתכן שפני השטח של כוכב חמה דלים בהרבה בדו־תחמוצת הצורן — המרכיב המוכר גם בשם סיליקה — מכפי שסברו עד כה. מחקר חדש מעריך שהחומר הסיליקטי על פני כוכב הלכת מכיל בערך 37% SiO₂ לפי מסה, לעומת הערכות קודמות של כ־49–60%.
1
40
אם הממצא יאושר, הוא עשוי להצביע על סלעים געשיים שנוצרו בעקבות התכה עמוקה ונרחבת במיוחד בתוך כוכב חמה. עם זאת, יש כאן הסתייגות חשובה: כוכב חמה נוצר בתנאים דלים מאוד בחמצן, ולכן ייתכן שחלק מהסיליקון שבו אינו קשור לחמצן בצורת SiO₂, אלא קיים בצורה מתכתית או בתרכובות קרביד.
33
42
איך העריכו את כמות הסיליקה בלי לנחות על כוכב חמה?
עד היום שום חללית לא נחתה על כוכב חמה כדי לנתח סלעים ישירות, ואף משימה לא החזירה ממנו דגימות לכדור הארץ. לכן השתמשו החוקרים בשיטה עקיפה המבוססת על קרינה בתחום האינפרה־אדום ועל תכונה ספקטרלית המכונה מאפיין כריסטיאנסן (Christiansen Feature).
זהו שיא אופייני בפליטה התרמית של חומרים סיליקטיים. מיקומו באורך הגל משתנה בהתאם לכמות ה־SiO₂ בחומר. תחילה מדדו החוקרים חרוזי זכוכית שיוצרו במעבדה מהרכבים הרלוונטיים לפני השטח של גופים פלנטריים. כך הם בנו קשר אמפירי בין אורך הגל של מאפיין כריסטיאנסן לבין שיעור דו־תחמוצת הצורן בזכוכית.
לאחר מכן יישמו את הכיול על תצפיות אינפרה־אדום ברזולוציה גבוהה של הירח. מכיוון שהירח הוא גוף קרוב יותר, ניתן היה להשוות את המפה שהתקבלה לדגימות ממשימות אפולו, לונה וצ׳אנגְאֶה. ההשוואה הזו שימשה לבדיקה של השיטה לפני שהחוקרים הפעילו אותה על תצפיות טלסקופיות של כוכב חמה.1
לכן, המספר 37% אינו תוצאה של בדיקה כימית ישירה. נכון יותר להבין אותו כהערכה של שווה־ערך סיליקה סיליקטית — כמות ה־SiO₂ המשוערת בחומר הסיליקטי, כפי שהיא נגזרת מהאות באינפרה־אדום.
מה יכולה לספר כמות סיליקה נמוכה כל כך?
פני שטח דלי סיליקה יחזקו תמונה קיצונית יותר של ההיסטוריה הגעשית של כוכב חמה. המישורים החלקים מכסים שטחים נרחבים, והם נחשבים במידה רבה לתוצר של פעילות געשית.
36
37 כדי לייצר לבות עניות כל כך בסיליקה, ייתכן שנדרשה דרגה גבוהה במיוחד של התכה חלקית בתוך מעטפת שהייתה חמה יותר ונמסה לעומק רב יותר מכפי שמודלים מקובלים מציעים כיום.140
במילים אחרות, פני השטח של כוכב חמה עשויים לשמר עדות לתקופה מוקדמת ואינטנסיבית במיוחד של התבדלות פלנטרית ושל געשיות. עם זאת, הממצא אינו קובע לבדו טמפרטורה יחידה של המעטפת, עומק התכה מסוים או מסלול גאולוגי אחד. המסקנות תלויות במידה שבה זכוכיות הסיליקט שנבדקו במעבדה אכן מייצגות את ההרכב הכימי החריג של כוכב חמה.
האפשרות האחרת: הסיליקון פשוט אינו מופיע כולו כ־SiO₂
כוכב חמה הוא אחד מכוכבי הלכת הסלעיים המחוזרים ביותר מבחינה כימית — כלומר, כאלה שנוצרו בסביבה שבה היה מעט מאוד חמצן. מדידות קודמות מצאו בו שיעורים גבוהים של גופרית ושיעורים נמוכים יחסית של ברזל וחמצן, ממצאים העולים בקנה אחד עם תנאי היווצרות דלי חמצן.3342
44
בתנאים כאלה, לא כל הסיליקון חייב להיות קשור לחמצן. חלק ממנו עשוי להופיע בצורות מחוזרות, למשל כסיליקון מתכתי או כסיליקון קרביד. שלבים כאלה יכולים לשנות את האות באינפרה־אדום באופן שייראה כמו פני שטח סיליקטיים בעלי שיעור נמוך במיוחד של SiO₂.40
האפשרות הזו משנה את האופן שבו צריך לקרוא את הכותרת «37%». המחקר אינו מוכיח שרק 37% מכל החומר המכיל סיליקון בכוכב חמה הוא דו־תחמוצת הצורן. הוא מספק הערכה נמוכה לתכולת הסיליקה הסיליקטית בפני השטח, בהתאם להנחות ששימשו לבניית הכיול.
BepiColombo תנסה להכריע בין ההסברים
משימת BepiColombo, שיתוף פעולה בין סוכנות החלל האירופית (ESA) לבין סוכנות החלל היפנית (JAXA), מתקרבת לשלב שיא שעשוי לצמצם את אי־הוודאות. מודול ההעברה של כוכב חמה (MTM) צפוי להיפרד ב־3 בספטמבר 2026, רצף הכניסה למסלול סביב כוכב חמה צפוי להתחיל ב־21 בנובמבר 2026, והפעילות המדעית המלאה מתוכננת ל־אפריל 2027.
172426
המכשיר MERTIS מתוכנן למדוד את כוכב חמה באורכי גל תרמיים בתחום האינפרה־אדום, כולל האזור הספקטרלי שבו מופיע מאפיין כריסטיאנסן.
30 בניגוד לתצפיות קודמות שמיזגו את האות מכל הדיסקה הנראית של כוכב חמה, MERTIS יוכל לקשר בין מדידות האינפרה־אדום לבין אזורים ויחידות גאולוגיות מסוימים על פניו.
התצפיות יוכלו לבדוק כמה שאלות מרכזיות:
- האם שיעור ה־SiO₂ הנמוך מאפיין את רוב פני השטח של כוכב חמה?
- האם קיימים הבדלים בין מישורים געשיים, אזורים מרובי מכתשים ויחידות גאולוגיות אחרות?
- האם דפוסים אזוריים יתמכו בתרחיש של התכה עמוקה במיוחד במעטפת?
- האם שילוב הנתונים עם מדידות יסודיות ומינרלוגיות ממכשירים אחרים יצביע על כך שחלק מהסיליקון אגור בצורות מחוזרות, מתכתיות או קרבידיות?
עד שיגיעו המדידות החדשות, המסקנה החזקה ביותר נותרת זהירה אך משמעותית: פני השטח הגעשיים של כוכב חמה עשויים להיות דלים בהרבה בסיליקה מכפי שהנחנו. הדבר עשוי להעיד על מעטפת חמה ונמסה במיוחד, על כימיה מחוזרת וחריגה עוד יותר — או על שילוב של שני ההסברים.
