ディスカバリークアドラングル

ディスカバリー 四角形は、水星のクレーターが密集した部分、幅 1550 km のカロリス盆地のほぼ反対側の領域にあります。この惑星のクレーターが密集した部分の他の部分と同様に、この四角形には、最高画質の写真の解像度の限界にあるものから、直径 350 km に及ぶものまで、また、新鮮さの度合いも、手つかずの状態から著しく劣化したものまで、さまざまなクレーターと盆地が含まれています。空間的にも時間的にも、クレーターと盆地の間には、おそらく複数の異なる起源を持つ平原の堆積物が点在しています。水星はサイズが小さく、非常に早い段階で核と地殻に分離したため、長い間、おそらく月よりも長い間、死んだ惑星であったようです。^{[1] [2] [3]}そのため、水星の地質学上の歴史は、太陽系内部で発生した最も初期かつ最も激しい出来事のいくつかをかなり明確に記録しています。

バッハ四角形はディスカバリー四角形の南にあります。西にはミケランジェロ四角形、東にはドビュッシー四角形があります。北にはカイパー四角形、北西にはベートーベン四角形があります。

月や火星と同様に、相対的に年代の異なるクレーターや盆地の連続は、水星の地層の順序を確立するための最良の手段を提供します。^{[4] [5]}多くの大きな水星のクレーターと盆地の間の重なり合いは、月のものよりも明確です。したがって、クレーターや盆地の物質と近くの平原の物質の両方を含む多くの局所的な地層の柱を構築することができます。

水星全体で、クレーターの縁の鮮明さ、壁、中央の山頂、噴出物堆積物、二次クレーター領域の形態は、時間とともに体系的に変化してきました。局所的な地層順序で最も新しいクレーターまたは盆地は、最も鋭く鮮明な外観をしています。最も古いクレーターは、わずかに隆起した丸い縁を持つ浅い窪みのみで構成されており、一部は不完全です。これに基づいて、5 つの年代のクレーターと盆地のカテゴリがマップ化されています。さらに、二次クレーター領域は、月や火星よりも水星のクレーターと盆地の周囲に比例してはるかに多く保存されており、特に重なり関係と変化の程度を判断するのに役立ちます。

ディスカバリー四角形の低地とクレーターと盆地の間の地域はすべて、以下に説明する丘陵と線状の物質と丘陵平原の物質で覆われた小さな地域を除き、広く平坦な平原を形成する物質で覆われている。平原物質の地域は、幅数キロメートルから数百キロメートルの幅を持つクレーター間地域まで、サイズはさまざまである。この物質はすべて同じ起源ではないと思われる。ストロムら^[6]とトラスクとストロム^[7]は、平原の多くの広い地域が火山起源であるという証拠を挙げている。より小さな地域は、衝突溶融物、地震の揺れによって低い場所に溜まった緩い破片、^[8]または二次衝突による噴出物である可能性が高い。^[9]多くの個々の地域の起源は、追加情報がなければ必然的に不確かなままである。

平原の物質は、重なり合ったクレーターの密度と、各ユニットと隣接するクレーターおよび盆地の物質との関係に基づいて 4 つのユニットに分類されています。これらのユニットは、古いものから新しいものの順に次のようにリストされています。

1. クレーター間平原の物質は広範囲に広がっており、小さなクレーター（直径 5 ～ 15 km）の密度が高く、比較的古くて劣化したクレーターや盆地のほとんどよりも古いものと思われますが、クレーター間平原の物質の一部は古いクレーターよりも新しい可能性があります。
2. 中間平原物質はクレーター間平原ユニットよりも量が少なく、重なり合った小さなクレーターの密度はクレーター間平原と平滑平原ユニットの中間です。中間平原物質は、クレーター密度が明らかに高いクレーター間平原物質に囲まれた c1、c2、c3 クレーターと盆地の底で最も簡単にマッピングできます (FDS 27428)。マッピングされたクレーターと盆地の外側で発生するクレーター間平原と中間平原ユニットの接触は、段階的で不確実です。図郭の一部では、写真の解像度と照明により、中間平原ユニットをクレーター間平原または平滑平原ユニットから高い信頼度で分離できません。
3. 滑らかな平原の物質は、クレーター間の平原や C4 およびそれより古いクレーターと盆地の底、およびクレーター間の領域にある四角形全体の比較的小さなパッチで発生します。このユニットでは、クレーター間平原や中間平原ユニットよりも明るいハロー クレーターが多く発生します。
4. 非常に滑らかな平原物質は、最も新しいクレーターの底に存在します。要約すると、地図には、クレーター、盆地、平原が同時期に形成された複雑な歴史が示されています。

ディスカバリー四角形には、地球上で最も特徴的な起伏のある物質、トラスクとゲストによって地図に描かれた丘陵と線状の地形ユニットが含まれています。^[2]このユニットは、ほぼ同じ大きさの均等間隔の丘と谷の寄せ集めで構成されています。この物質内のほとんどのクレーターは、その形成以前にさかのぼり、その年代を推定することはできません。その縁は丘陵と線状のユニットと同じ丘と谷に崩壊しています。これらの劣化したクレーターのいくつかの底には、丘陵と線状のユニットに似た丘陵平原物質が含まれていますが、丘の数が少なく低い点が異なります。

丘陵と線状のユニットと囲まれた丘陵平原ユニットは比較的新しいようで、カロリス盆地と同年代である可能性があります。さらに、これらは惑星上でその盆地のほぼ真向かいに位置しています。両方の観察は、丘陵と線状のユニットと丘陵平原ユニットがカロリスの形成に直接関係しているという示唆を強めており、^[8]おそらく反対側の点で地震波が集中することを通じてです。

形態的に多様な断崖、尾根、谷、その他の構造的線状構造は、ディスカバリー四角形で比較的よく見られる。ズリシン^{[10] は、}激しい爆撃の時期より前の、四角形でよく発達した線状リソスフェアの断裂パターンを記録した。支配的な構造傾向は北緯 50 度 - 西経 45 度に認められ、副次的な傾向は北緯 50 度 - 東経 70 度とほぼ真北に見られる。節理によって制御された土砂移動が、あらゆる時代の多くのクレーターが多角形の輪郭を持っているという事実の原因である可能性が最も高く、いくつかの線状節理が、クレーター間平野を形成した溶岩に地表へのアクセスを提供した可能性がある。後者の証拠は、線状の火山噴火口に沿った溶岩の集積によって形成された可能性のあるいくつかの線状尾根によって記録されている可能性がある (たとえば、南緯 37 度、西経 40 度、FDS 27420 の ミルニ ルペス)。

ディスカバリー図枠内の平面的に弓状の断崖は、クレーター間平原と c4 ほどの新しいクレーター物質を切り取っている。これらの断崖は通常、長さ 100 ～ 400 km、高さ 0.5 ～ 1.0 km で、断面は縁から基部に向かって急勾配になる凸状の上向きの傾斜をしている。東西方向よりも南北方向に近い傾向がある。ディスカバリー(南緯 55°、西経 38°)、ボストーク(南緯 38°、西経 20°)、アドベンチャー(南緯 64°、西経 63°)、およびレゾリューション(南緯 63°、西経 52°) 断崖は、図枠内で最も顕著な例である。ボストークは、グイド・ダレッツォ・クレーターを横断して短縮しており、これは、弓状の断崖が圧縮性のテクトニック特徴 (逆断層または高角度逆断層) であることを示唆している。メロシュとズリシン^{[11]は、弓状の断崖と水星全体の線状パターンは、水星の同時}回転と熱収縮 の結果として形成された可能性があると推測している。

多くの平原に覆われたクレーターや盆地の底にある、平面的に不規則な断崖は、滑らかな平原と中間の平原の両方の物質を切断しているため、四角形の中で最も新しく認識された構造的特徴です。これらの断崖が滑らかな底のクレーターや盆地の内部にのみ存在することから、断崖の形成の原因となった応力は局所的であり、おそらく火山によって浸水したクレーターの下のマグマの侵入または撤退によって引き起こされたと考えられます。

水星の地質史を再構築するには、惑星が初期に核と地殻に分化したという推論を含める必要がある。水星は磁場が弱く^{[12] 、}密度が高い。この2つの事実は、直径約4,200 kmの鉄核（おそらく液体）と、数百kmの厚さの 珪酸塩地殻の存在によって最も簡単に説明できる。水星平原の大部分が火山起源であると仮定されていることも、厚い珪酸塩地殻があることを意味し、それによって大きな鉄核の存在を裏付けている。^[3]

水星の分化が後期ではなく早期に起こったことは、ディスカバリー四角形で非常に明瞭に見られる圧縮断崖によって証明されている。核の分離によって大量の熱が放出され、地殻が大幅に膨張したに違いない。^{[13] [14]}しかし、ディスカバリー四角形では明確な伸張特徴（惑星全体では非常にまれ）は見られず、圧縮断崖のみが発生している。したがって、核の分離は比較的初期（固体リソスフェアの形成前）に発生し、その後に冷却と収縮が続き、その最終段階が激しい衝撃の終了に先立つ弓状断崖の形成に寄与したと考えられる。^[10]

太陽のトルクによる自転の破壊も、水星の歴史の初期に起こったと考えられるもう一つの過程である。^[15]固体リソスフェアの形成に伴い、潮汐力による回転の減少によって誘発された応力が、広範囲にわたる破壊を引き起こすのに十分であった可能性が高い。Melosh ^{[16] は}、予想される破壊パターンには、おおよそ北西 60 度と東経 60 度を向いた線状の横ずれ断層と、東西方向に伸び、おおよそ南北方向に伸びる比較的新しい一連の逆断層が含まれることを解析的に示している。Melosh と Dzurisin ^{[11] は}、この予測されたテクトニック パターンと水星で観測されたものとの類似性を指摘し、ディスカバリー四角形でよく発達している地球規模の線状構造と弓状断層は、初期の惑星の収縮と潮汐力による回転の減少が同時に起こったことに応じて形成されたと提唱している。

ディスカバリー四角形で観測可能な地層の記録は、クレーター間平原の形成から始まっており、その一部は観測可能な最古のクレーターと同時期に形成されたものと考えられる。この期間中、核形成による熱が消散していたため、火山活動の速度はおそらく高かった。地殻が伸張状態にあった場合、大量のマグマが地表に到達する経路が容易であったはずである。その結果生じた地殻の可塑性により、多数のc1およびc2クレーターが等圧調整によって破壊されたと考えられるため、^{[17] [18]}、現在のc1およびc2クレーターの目録は完全ではない可能性がある。

c3 の時期までに、衝突率は依然として高かったものの、火山活動の率は低下していました。c3盆地の周囲に直径 1 ～ 5 kmの二次火山が多数保存されていることは、それらを消滅させたであろう表面の流れが著しく制限されていたことを示しています。しかし、c3 盆地はアイソスタシー調整によってある程度の劣化が起こりました。中間平原の物質のほとんどはこの時期に形成されました。平滑平原の物質は、c4 クレーターおよび盆地とほぼ同時期のようです。圧縮断崖と尾根は一部の c3 および c4 クレーターよりも後に形成され、一部の c4 クレーターと c5 クレーターによって切断されているため、c3 および c4 の時期には地殻が圧縮されていました。中間平原と平滑平原の物質の形成は、一時的なマグマ導管を開いた c3 および c4 クレーターおよび盆地形成イベントによって促進された可能性があります。最近の大きな衝突の 1 つは、ディスカバリー四角形とは惑星の反対側で発生した カロリス事件であり、この事件によってディスカバリー四角形内の丘陵状および線状の物質の形成が始まった可能性がある。

滑らかな平原物質の形成に続いて、ディスカバリー四角形は小さな地殻変動を受け、クレーター内の平原に断崖を形成しました。非常に滑らかな平原ユニットは、いくつかの新しいクレーターで形成されました。他の唯一の活動は、比較的小さな衝突による一定の雨で、明らかに月とほぼ同じ割合でした。