A Merkúr, amely jóval kisebb és közelebb van a Naphoz, mint amilyennek lennie kellene, régóta zavarba ejti a csillagászokat, mivel sok mindent megcáfol a bolygókeletkezésről szóló ismereteinkből. Egy 2026-ban érkező új űrmisszió megoldhatja a rejtélyt.

Első ránézésre a Merkúr akár a Naprendszer legunalmasabb bolygója is lehet. Kopár felszíne kevés említésre méltó jellegzetességgel rendelkezik, múltjában semmi sem utal vízre, és a bolygó vékony légköre legjobb esetben is csak gyenge. Annak a valószínűsége, hogy életet találjanak a foltos kráterei között, nem létezik. Mégis, ha közelebbről megnézzük, a Merkúr egy lenyűgöző, valószínűtlen világ, amelyet rejtély övez.

A bolygókutatók továbbra is értetlenül állnak a Napunkhoz legközelebbi bolygó létezése előtt. Ez a különös bolygó apró, hússzor kisebb tömegű, mint a Föld , és alig szélesebb, mint Ausztrália. A Merkúr mégis a második legsűrűbb bolygó a Naprendszerünkben a Föld után, mivel tömegének nagy részét egy nagy, fémes mag teszi ki.

A Merkúr pályája – amely közel kering a Napunkhoz – egy furcsa helyen található, amelyet a csillagászok sem tudnak igazán megmagyarázni. Mindez egy kulcsfontosságú pontban kapcsolódik össze – fogalmunk sincs, hogyan keletkezett a Merkúr. Amennyire meg tudjuk állapítani, a bolygónak egyszerűen nem lenne szabad léteznie.

„Ez elég kínos” – mondja Sean Raymond, a franciaországi Bordeaux-i Egyetem bolygókeletkezési és -dinamikai szakértője. „Van egy kulcsfontosságú finomság, amit nem veszünk észre.”

A Merkúr eredetének, kialakulásának és mai formájának rejtélye a Naprendszer egyik legnagyobb rejtélye.

Néhány válasz azonban a láthatáron lehet. Egy közös európai és japán misszió, a BepiColombo, 2018-ban indult, és jelenleg úton van a Merkúr felé . A szonda több mint egy évtized után lesz az első látogatónk a bolygón. Amikor 2026 novemberében pályára áll, miután egy hajtóműprobléma késleltette útját, egyik fő célja az lesz, hogy megpróbálja pontosan meghatározni a Merkúr eredetét.

A Merkúr felszínét kráterek és lávafolyások tarkítják, de alatta egy hatalmas fémmag rejtőzik - Forrás: NASA 

A Merkúr kialakulásának feltárása nemcsak a saját Naprendszerünk eredetének jobb megértéséhez fontos, hanem más csillagok körüli bolygók – exobolygók – tanulmányozásához is.

„A Merkúr valószínűleg a legközelebbi exobolygónk” – szokatlan kialakulásának köszönhetően – mondja Saverio Cambioni, az egyesült államokbeli Massachusetts Institute of Technology bolygókutatója. „Ez egy lenyűgöző világ.”

A csillagászok először akkor jöttek rá, hogy valami nincs rendben a Merkúrral, miután a NASA Mariner 10 űrszondája 1974-ben és 1975-ben háromszor is elrepült a bolygó mellett, ezek voltak az emberiség első látogatásai a Naprendszer legbelső világában. Ezek az elrepülések biztosították a bolygó kezdeti gravitációs méréseit, először engedve bepillantást a Merkúr belsejébe, és feltárva bizarr belsőségeit.

A Föld, a Vénusz és a Mars egyaránt vasban gazdag maggal rendelkezik, amely a sugaruk körülbelül felét teszi ki. A Földön ez egy szilárd belső magra és egy folyékony külső magra oszlik , amelyek kavarogva hozzák létre világunk védő mágneses mezőjét. Felette található a köpeny, majd a kéreg, ahol élünk.

A Merkúr teljesen más. Itt a bolygó magja a sugarának körülbelül 85%-át teszi ki , tetején csak egy vékony sziklás köpeny és kéreg található. Ez áll a bolygó hihetetlen sűrűségének hátterében, de az, hogy miért alakult ki ilyen szerkezetű, nem teljesen világos. „A Merkúr kialakulása komoly problémát jelent” – mondja Nicola Tosi, a berlini Német Űrkutatási Központ bolygókutatója. „Még mindig nem világos, miért néz ki úgy a Merkúr, ahogy.”

Egy későbbi, a NASA Messenger nevű, 2011 és 2015 között a Föld körül keringő küldetése csak további kérdéseket vetett fel. A Naptól mindössze 60 millió kilométerre (36 millió mérföldre) keringő Merkúron a nappali hőmérséklet akár 430°C-ot is elérhet, míg éjszaka -180°C-ra (-290°F) süllyedhet.

A Messenger azonban a szélsőséges hőmérsékletek ellenére is felfedezte, hogy a Merkúr felszínén illékony elemek, például kálium és radioaktív tórium találhatók , amelyeket a Nap sugárzásának már régen el kellett volna forralnia. Komplex molekulák, mint például a klór és még a bolygó árnyékos sarki krátereiben rekedt vízjég is, a bolygó felszínén rejtőztek.

Ez egy igazi rémálom. Egyetlen Mercuriust sem kapsz

– Sean Raymond

Az ehhez hasonló felfedezések tovább erősítik azt az elképzelést, hogy a Merkúrnak valójában nincs helye jelenlegi Nap körüli keringési helyén. A csillagászok régóta töprengenek a Merkúr Naprendszerbeli helyzetén, egy olyan régióban, ahol nem hisszük, hogy egy Merkúrhoz hasonló bolygó könnyen kialakulhatna.

Tudjuk, hogy a miénkhez hasonló naprendszerek kezdetben egy csillagok körüli por- és gázkorongként kezdődnek. A bolygók lassan réseket vájnak ki ebben a korongban, és egyre nagyobbak lesznek, ahogy egyre több anyagot söpörnek be magukkal. De a Merkúr túl messze van a Vénusztól ahhoz, hogy ez a bolygók kialakulásának modelljei alapján értelmet nyerjen. Bármilyen paramétert is módosítanak a dinamikai szakemberek, egyszerűen nem tudják a ma látható Merkúrt érvényesíteni. „Ez egy igazi macera” – mondja Raymond. „Nulla Merkúrt kapunk.”

A csillagászok éveket töltöttek a Merkúr kialakulásának modelljeinek finomításával és ötleteinek tesztelésével, és létezik néhány fő forgatókönyv. Az egyik legtöbbet vitatott elképzelés az, hogy a Merkúr egykor sokkal nagyobb volt , talán kétszer akkora, mint a jelenlegi, és majdnem akkora, mint a Mars. Az is előfordulhat, hogy távolabb keringett a Naptól.

Ezt alátámasztják a Merkúron kimutatott kálium- és tóriumszintek, amelyek sokkal jobban hasonlítanak a Marson mért értékekhez , egy olyan bolygón, amely távolabb keletkezett a Naptól.

Az elmélet szerint létezésének első 10 millió évében valamikor ezt a proto-Merkúrt egy hatalmas objektum, talán egy másik, Mars méretű bolygó csapódott be . Az ütközés megfosztotta a bolygót külső rétegeitől – a kéregtől és a köpenytől –, így csak a sűrű, vasban gazdag mag maradt meg, amely a ma látható világ nagy részét alkotja.

A Merkúr kálium- és tóriumtartalma jóval magasabb, mint ami egy ilyen közeli bolygón várható lenne - Forrás: ESA

Ez a magyarázat talán a csillagászok által jelenleg leginkább támogatott – mondja Alessandro Morbidelli, a franciaországi Nizza Côte d'Azur Obszervatórium bolygódinamikai szakértője. „Az általános értelmezés az, hogy a Merkúr egy óriási becsapódást szenvedett, amely eltávolította a köpeny nagy részét” – mondja.

Súrló becsapódásnak kellett volna lennie , hogy ne pusztítsa el teljesen a Merkúrt. Azonban, bár a becsapódások gyakoriak voltak a korai Naprendszerben, Cambioni szerint ilyen mennyiségű anyag eltávolításához a Merkúrról egy heves, több mint 100 km/s sebességű összecsapásra lett volna szükség. Ez a forgatókönyv valószínűtlennek tekinthető, mivel a legtöbb objektum hasonló irányokban és egymáshoz képest hasonló sebességgel mozogna a Nap körül, mint például az autók egy körforgalomban.

Egy ilyen becsapódásnak meg kellett volna fosztania a Merkúrt az illékony elemeitől, beleértve a tóriumot is, ami a Messenger észlelését ugyanolyan rejtélyessé tenné. Hogyan élhettek volna túl egy ilyen robbanásszerű eseményt?

Még becsapódás nélkül sem világos, hogyan lehetnek ezek az elemek még mindig a Merkúron. „Valami, ami ilyen közel van a Naphoz, nem lehet illékony anyagokban gazdag” – mondja David Rothery, a brit Open University bolygógeológusa, aki a BepiColombo Mercury Imaging X-ray Spectrometer (MIXS) műszerének társvezetője, amely a bolygó illékony anyagait fogja vizsgálni. „Tehát a Merkúr távolabb kezdődött, vagy azok a dolgok, amelyek a Merkúrt alkották, távolabb kezdődtek?”

Lehetséges, hogy a Merkúr nem is szenvedett becsapódást, hanem maga a becsapódás történt , egy másik világba – például a Vénuszba – csapódva, mielőtt jelenlegi pozíciójában kötött volna ki. Ez egy ígéretes ötlet, mert egy ilyen cserbenhagyásos ütközés során könnyebb lenne lefejteni a Merkúr köpenyét. „Könnyebb lenne megmagyarázni a Merkúrt, ha a becsapódás történt volna, és nem a becsapódott égitest” – mondja Olivier Namur, a belgiumi Leuveni Katolikus Egyetem bolygógeológusa.

Nem ez lett volna az egyetlen bolygó méretű ágyúgolyó, amely a korai Naprendszer körül keringett. Úgy gondolják, hogy a Holdunk akkor keletkezett, amikor egy Mars méretű objektum, a Theia ütközött a korai Földdel , és egy hatalmas darabot vágott le belőle.

A Merkúr felszínén a távoli múltban aktív vulkanizmus jeleit mutatja - Forrás: NASA

A Merkúr becsapódási forgatókönyveinek egyikében sem világos, hogy a világűrbe dobott sziklás törmelék miért nem hullott volna vissza a bolygóra, vagy miért nem hozta volna létre saját holdait (a Merkúrnak nincsenek holdjai).

Az egyik lehetőség egy ütközéses őrlésnek nevezett folyamat lehet , ahol a Merkúrról kilövellt anyag porrá aprodik, amelyet aztán a napszél ereje elfúj. „Az ütközéses őrlés maga a törmelék aprózódik egyre kisebb és kisebb darabokra” – mondja Jennifer Scora, a kanadai Torontói Egyetem bolygóképződés-szakértője. „Végül egy kisebb és sűrűbb Merkúrt kapunk.” De ehhez a működéshez magas az őrlési sebesség, talán nagyobb, mint amire számítunk – mondja.

Egy másik forgatókönyv szerint egyáltalán nem történt óriási becsapódás, hanem a Merkúr valóban a Naphoz közelebb eső, vasban gazdagabb anyagból alakult ki . Ebben a helyzetben, amelyet Anders Johansen, a svédországi Lund Egyetem bolygóképződési szakértője is támogat, a Merkúr a Naprendszer egy olyan régiójában keletkezett, amely sokkal melegebb volt, mint a többi bolygó, a fiatal Napból kitörő sugárzások lényegében elpárologtatták a Merkúr pozíciójában lévő könnyebb por nagy részét, és csak a nehezebb, vasban gazdag anyag maradt meg, amely összeolvadhatott. „Akkor egy vasban gazdag bolygó alakulhat ki” – mondja Johansen.

Ismét felmerülnek problémák. Ha ez igaz lenne, miért állt volna le a Merkúr jelenlegi méretének növekedése, ahelyett, hogy folytatta volna a vasban gazdag anyag felhalmozását? „Rengeteg anyag lesz körülöttünk” – mondja Johansen, így nem világos, miért maradt volna meg nekünk a ma látható kis bolygó.

Cambioni szerint más csillagok megfigyelései arra utalnak, hogy a szupermerkuriumok meglehetősen gyakoriak lehetnek galaxisunkban, a bolygók 10-20%-át téve ki. Ez némileg problémát jelent, mert a Merkúrhoz hasonlóan nem tudjuk, hogyan keletkeznek – túl nagyok ahhoz, hogy ütközés esetén létrejöjjenek. „Kellemetlenül gyakoriak” – mondja Cambioni.

A sima felületen látható ráncok arra utalnak, hogy a növény azóta drámaian összehúzódott, mivel több milliárd év alatt lehűlt.

Létezik egy másik elmélet is a Merkúr keletkezésére – egy olyan elmélet, amely szerint a belső bolygók nem ott alakultak ki, ahol most vannak, hanem kissé elmozdultak . A Naprendszer egyik modelljében a Merkúr, a Vénusz, a Föld és a Mars belső bolygói két különálló anyaggyűrűben alakulhattak ki a Nap körül. A Föld és a Vénusz a Merkúr mellett, a belső gyűrűben alakult ki, mielőtt „elvándoroltak és maguk mögött hagyták a Merkúrt” – mondja Raymond –, a kisebb tömege miatt.

Matt Clement, az Oxfordi Egyetem bolygódinamikai szakértőjének modellezése azt sugallja, hogy a sziklás bolygók mind sokkal közelebb alakulhattak ki a Naphoz , a Merkúr jelenlegi pályáján belül, mielőtt kifelé mozdultak volna. „A Merkúr kiesik a keringésből, és kifogy az anyagából” – mondja. Az elképzelés nem teljesen oldja meg a Merkúr magjának nagyságát, hacsak nem a Naprendszer vasban gazdagabb régiójába költözött, de azt igen, hogy a bolygó miért akkora, és miért akkora a távolsága a Vénusztól. „Azt hiszem, migrációra van szükség” – mondja Clement.

Vannak még szokatlanabb elképzelések is. Mi van akkor, ha a Merkúr nem is egy sziklás bolygó , hanem egy Jupiterhez hasonló gázóriás-bolygó csupasz magja , amelynek a légkörét eltávolították? Bár egy ilyen elképzelés felmerült már, Cambioni szerint ez valószínűtlen . „Nagyon nehéz eltávolítani egy Jupiter méretű bolygó légkörét” – mondja –, a hatalmas gravitációjuk miatt.

Mindez számos támpontot ad a csillagászoknak, de nincs konszenzus a Merkúr keletkezésének módjáról. A BepiColombo talán választ adhat néhány kérdésre.

Amikor a misszió – valójában két, az Európai Űrügynökség (ESA) és a Japán Űrügynökség (JAXA) által üzemeltetett űrhajó összekapcsolása – Merkúr körüli pályára áll, a két űrhajó elválik egymástól. Ezután műszereikkel feltérképezik a Merkúr felszínének összetételét, miközben többek között a bolygó gravitációját és gyenge mágneses mezőjét is tanulmányozzák.

A Merkúr valóban apró a többi bolygóhoz képest – itt is látható, ahogy áthalad a Nap felszínén, egy pontként a bal oldalon - Forrás: Getty Images

„A BepiColombo további méréseket fog végezni, amelyek feltárhatják a bolygó eredetét” – mondja Tosi. Különösen érdekes lesz felfedezni, hogy miből áll a bolygó felszíne és felszín alatti rétege. „Az összetétel ismerete korlátokat szab a bolygó kialakulásának” – mondja Tosi.

Ha a Merkúr egykor sokkal nagyobb volt, de aztán eltűnt, akkor egy átmenetileg olvadt köpenynek kellett volna létrejönnie , egy hatalmas magmaóceánnak, amelynek ma is látható bizonyítékait láthatjuk. „Ez egy bizonyos módon megszilárdul” – mondja Tosi, aminek a bizonyítékait a BepiColombo keresheti.

Az űrszonda által a Merkúr melletti elrepülés során visszasugárzott korai képek még nem tártak fel bizonyítékot erre az ősi magmaóceánra. Azonban egy becsapódási kráterekkel és ősi lávafolyások által csíkozott bolygófelszínt mutattak. Egy körülbelül 3,7 milliárd évvel ezelőtti lávaáradat maradványai is láthatók voltak, ahol a láva nagy, „sima” felületekké szilárdult meg, és régebbi krátereket töltött ki. Bár sokkal újabb keletű, mint a magmaóceán, amely valaha létezett, a sima felszínen látható jellegzetes ráncok arra utalnak, hogy a növényzet azóta drámaian összehúzódott, ahogy több milliárd év alatt lehűlt.

Az űrszonda gravitációs mérései, amelyek azt követik nyomon, hogy a bolygó mennyire deformálódik a Nap gravitációjára adott válaszként a felszínéről visszaverődő lézersugár hatására, a tudósoknak a mag szerkezetének jobb megértését is segíthetik, ami egy másik fontos darab a bolygó történetében. „A mag összetételének ismerete segít rekonstruálni a Merkúr eredetét is” – mondja Tosi.

A BepiColombo a Merkúr illékony elemeiről is többet fog feltárni, amelyek továbbra is zavarosak. „Tudjuk, hogy a Merkúr illékony anyagokban gazdag, de nem tudjuk, hogy mik is ezek az illékony anyagok” – mondja Rothery.

Ez segíthet megoldani a higanyhoz kapcsolódó más rejtélyeket is – például azt, hogy miért olyan sötét a kráterekkel pettyezett felszíne. A bolygó csak körülbelül kétharmad annyi fényt ver vissza, mint a Hold , ami arra utal, hogy egy sötét anyagréteg, például grafit boríthatja a felszínt.

A BepiColombo misszió már elkezdte a Merkúr felszínéről készült képek visszaküldését egy rövid elrepülés során 2025 elején - Forrás: ESA/BepiColombo/MTM

Ahhoz azonban, hogy valóban megértsük a Merkúr eredetét, a tudósok arról álmodoznak, hogy egy napon leszállnak a bolygóra – ami eredetileg a BepiColombo-javaslat része volt, de a költségek és a bonyolultság miatt korán elvetették –, és talán még mintákat is visszajuttatnak a Földre. „Amire igazán szükségünk van, az a Merkúr egy mintája” – mondja Rothery, ami lehetővé tenné számunkra, hogy pontosan szétszedjük, miből is áll a bolygó.

A belátható jövőben nem terveznek ilyen küldetést, de felmerültek javaslatok . Egy leszállóegység helyett „legjobb reményünk egy Merkúrról származó meteorit megtalálása” – mondja Rothery –, ami nem lehetetlen. Több száz Marsról származó meteoritot találtak már a Földön, de egyik sem egyértelműen a Merkúrról (vagy a Vénuszról) származik.

Felmerült egy feltételezés, miszerint a Földön található ritka meteoritosztály, az úgynevezett aubritok a feltételezett proto-Merkúr darabjai , azaz a nagyobb, kezdeti bolygóé, amelyet egy másik égitest csapott be. Morbidelli szerint az elképzelés továbbra is "vad spekuláció", de ennek ellenére vonzó, mivel kémiai és ásványtani összetételük hasonló ahhoz, amilyennek a proto-Merkúrt gondoljuk. ( Olvasson a Merkúr kőzeteinek földi "analógjairól" .)

Camille Cartier, a franciaországi Lotaringia Egyetem kőzettanásza aubritokkal kapcsolatos vizsgálatot vezet , hogy a következő néhány évben megvizsgálja ezt a lehetőséget. „Szupergyűjteményünk” van aubrit meteoritokból – mondja –, csapata pedig körülbelül 20 különböző aubritból gyűjtött mintákat. Most laboratóriumban fogják vizsgálni őket, hogy kiderítsék, valóban a Merkúr darabjai-e.

„Erős bizonyítékokkal kell rendelkeznünk e hipotézis mellett vagy ellen” – mondja Cartier.

A Merkúr kialakulásának megértése szempontjából a tét maga a bolygókeletkezés megértése. Vajon a bolygó csupán egy teljes véletlen, egy véletlenszerű nagy sebességű ütközés eredménye volt a Naprendszerünkben, vagy valami általánosabban jelenlévő dolog? „Lehet, hogy a Merkúr nem is olyan ritka objektum, és a bolygókeletkezés természetes eredménye” – mondja Tosi.

A Merkúr eredetének rejtélye egyelőre fennáll. Miért van ez a furcsán kicsi és szuperfémes bolygó a Naprendszerünkben, és más csillagoknak is vannak Merkúrjaik?

Felszínén a Merkúr egy himlőhelyes, szürke világ lehet, amelyből semmi sem látszik, de legbelül ez a rejtélyes világ a Naprendszer egyik legérdekesebb helye lehet.

„Lehetséges, hogy a Merkúr csak egy valószínűtlen bolygó” – mondja Scora –, amelynek a legtöbb idősíkban egyszerűen nem szabadna léteznie – de a miénkben létezik. (BBC)

Címlapkép forrása: NASA