水星のゴーストクレーター

水星のゴーストクレーターには、地溝やしわ状の尾根などの地質学的特徴がある。これらの特徴は、隆起や地球の収縮などの地質学的プロセスに起因する伸張力と収縮力によって形成された。水星のゴーストクレーター内で見られる地溝としわ状の尾根の組み合わせは、他のどの地球型惑星でも観察されていない。^[1]

水星の地殻構造は、メッセンジャー探査機が水星に送られるまで詳細に研究されていませんでした。2009年までにメッセンジャー探査機は水星表面の98%の地図を作成しました。^{[2] [3]} 2013年までにメッセンジャーは水星表面の100%の地図を作成しました。^[4]メッセンジャー探査機に搭載されたマーキュリーデュアルイメージングシステムカメラとマーキュリーレーザー高度計により、研究者は水星の地殻構造を分析するための高解像度の惑星表面画像を取得できました。^[3]

ゴーストクレーターは、火山堆積物で埋め尽くされた衝突クレーターである。^{[5]ゴーストクレーターは、}月、火星、水星の表面で観察でき、金星にも存在する可能性がある。水星では、ゴーストクレーターは、惑星の北半球の滑らかな平原で最も一般的に見られる。水星には3種類のゴーストクレーターがある。タイプ1のゴーストクレーターには、リングを形成するリンクルリッジが含まれ、タイプ2のゴーストクレーターには、内部にリンクルリッジリングとグラベンが含まれる。タイプ3のゴーストクレーターのリンクルリッジリングは存在しないか、観察できない。代わりに、その境界に沿ってグラベンのリングがある。^[5]

グラベンは正断層運動に関連する地殻構造である。下盤が上昇し、上盤が下降することで窪みが形成される。^[6]グラベンは、火口を埋めた火山堆積物の隆起と収縮による伸張応力から形成されたと考えられている。^{[1] [7] [8]}隆起は、火口の形成に反応した等圧反発、または堆積した火山物質 によって発生する。 ^{[1] [3] [8]}火山物質は冷却すると収縮し、この冷却によって伸張応力が発生する。^[8]グラベンの方向は、形成時の応力に基づいて決定される。盆地の円周方向の応力が最も伸張的である場合、放射状グラベンが形成される。放射状応力が最も伸張的である場合、円周方向グラベンが形成される。放射状応力と円周方向応力が等しい場合、多角形パターンが形成される。^[8]

しわ状の尾根は、地殻の一部が隆起した地殻構造です。しわ状の尾根は圧縮応力と関連しています。水星では、惑星の内部は冷却され収縮しています。この収縮により、惑星全体が圧縮されます。水星のしわ状の尾根は、冷却に加えて、火山平原の上に積み重なった物質から生じると考えられています。平原の上に火山物質が堆積すると、岩石圏が曲がり、圧縮応力がさらに大きくなります。^{[1] [3] [7]}

科学者たちは、ゴーストクレーターを形成した一連の出来事を解明するために、横断的関係性を利用した。おそらく、水星に衝突が起きた。その後、火山物質が表面に溢れ、クレーターの内部を埋め尽くした。次に、地溝またはしわ状の尾根が形成された。地溝がすべてしわ状の尾根に含まれる場合、それらはしわ状の尾根の後に形成されたと解釈される。地溝が尾根を横切って変形しているように見える場合、それはより古く、尾根より前に形成されたと解釈される。^[1]

ゴーストクレーター内にグラベンとリンクルリッジの両方が存在するのは、水星特有の特徴です。この組み合わせは、グラベンとリンクルリッジを形成した地殻変動によるものです。グラベンとリンクルリッジは、惑星が内部冷却による地球規模の収縮を経験している間に、衝突クレーター内で急速に蓄積した溶岩流から形成されました。月や火星などの他の惑星のゴーストクレーター内には両方の地殻変動は見られません。これは、月と火星の火山物質の蓄積速度が水星の速度よりも遅いためと考えられます。^[1]