THE PLANET MERCURY

Send

Kvikksølv er den nærmeste planeten til solen vår, den minste av de åtte planetene, og en av de mest ekstreme verdenene i solsystemene våre. Som sådan har det spilt en aktiv rolle i mytologiske og astrologiske systemer i mange kulturer.

Til tross for dette er Merkur en av de minst forståtte planetene i solsystemet vårt. På samme måte som Venus, betyr dens bane mellom Jorden og sola at den kan sees både morgen og kveld (men aldri midt på natten). Og i likhet med Venus og månen, går den også gjennom faser; et kjennetegn som opprinnelig forvirret astronomer, men til slutt hjalp dem med å innse solsystemets sanne natur.

Størrelse, masse og bane:

Med en gjennomsnittlig radius på 2440 km og en masse på 3.3022 × 10²³ kg, Merkur er den minste planeten i solsystemet vårt - tilsvarer størrelse 0,38 jordarter. Og mens den er mindre enn de største naturlige satellittene i systemet vårt - som Ganymede og Titan - er det mer massivt. Faktisk er Merkur’s tetthet (ved 5,427 g / cm³) er det nest høyeste i solsystemet, bare litt mindre enn jordas (5,515 g / cm)³).

Kvikksølv har den mest eksentriske bane av noen planet i solsystemet (0,205). På grunn av dette varierer avstanden fra sola mellom 46 millioner km (29 millioner mi) når det er nærmest (perihelion) til 70 millioner km (43 millioner mi) lengst (aphelion). Og med en gjennomsnittlig banehastighet på 47.362 km / s (29.429 mi / s), tar det hele Merkur 87.969 jorddager for å fullføre en enkelt bane.

Med en gjennomsnittlig rotasjonshastighet på 10.892 km / t (6.768 mph), tar Mercury også 58.646 dager å fullføre en enkelt rotasjon. Dette betyr at Merkur har en spin-bane-resonans på 3: 2, noe som betyr at den fullfører tre rotasjoner på sin akse for hver to rotasjon rundt solen. Dette betyr imidlertid ikke at tre dager varer det samme som to år på Merkur.

Faktisk betyr den høye eksentrisiteten og den langsomme rotasjonen at det tar 176 jorddager før solen kommer tilbake til samme sted på himmelen (også en soldag). Dette betyr at en enkelt dag på Merkur er dobbelt så lang som et enkelt år. Kvikksølv har også den laveste aksiale tilt på noen planet i solsystemet - omtrent 0,027 grader sammenlignet med Jupiters 3,1 grader (den nest minste).

Sammensetning og overflatefunksjoner:

Som en av de fire landlige planetene i solsystemet, er Merkur sammensatt av omtrent 70% metallisk og 30% silikatmateriale. Basert på dens tetthet og størrelse, kan det gjøres et antall slutninger om dens indre struktur. For eksempel anslår geologer at Merkuris kjerne opptar omtrent 42% av volumet, sammenlignet med jordas 17%.

Interiøret antas å være sammensatt av et smeltet jern som er omgitt av en 500 - 700 km mantel silikatmateriale. I det ytterste laget ligger Mercurys skorpe, som antas å være 100 - 300 km tykk. Overflaten er også preget av mange trange rygger som strekker seg opptil hundrevis av kilometer i lengde. Det antas at disse ble dannet som Merkuris kjerne og mantel avkjølt og sammensatt på et tidspunkt da jordskorpen allerede hadde størknet.

Kvikksølvkjernen har et høyere jerninnhold enn noen annen større planet i solsystemet, og flere teorier har blitt foreslått for å forklare dette. Den mest aksepterte teorien er at Merkur en gang var en større planet som ble rammet av en planetesimal som målte flere tusen km i diameter. Denne påvirkningen kunne da ha fjernet mye av den opprinnelige skorpen og mantelen og etterlatt kjernen som en viktig komponent.

En annen teori er at kvikksølv kan ha dannet seg fra solnebelen før solens energiproduksjon hadde stabilisert seg. I dette scenariet ville Merkur opprinnelig ha vært dobbelt så mye som den nåværende massen, men ville blitt utsatt for temperaturer fra 25.000 til 35.000 K (eller så høyt som 10.000 K) som protosunet trakk seg sammen. Denne prosessen ville ha fordampet mye av Mercury overflatebergart og redusert den til sin nåværende størrelse og sammensetning.

En tredje hypotese er at solens tåke forårsaket dra på partiklene som Merkur hentet fra, noe som medførte at lettere partikler gikk tapt og ikke samlet for å danne Merkur. Naturligvis er det nødvendig med ytterligere analyse før noen av disse teoriene kan bekreftes eller utelukkes.

På et øyeblikk ser Merkur ut som jordens måne. Det har et tørt landskap som er preget av asteroide slagkratere og gamle lavastrømmer. Kombinert med omfattende sletter, indikerer disse at planeten har vært geologisk inaktiv i milliarder av år. I motsetning til Månen og Mars, som har betydelige strekninger med lignende geologi, virker imidlertid Merkurys overflate mye mer virvlet. Andre vanlige funksjoner inkluderer dorsa (også kalt "rynke-rygger"), månelignende høylandet, montes (fjell), planitiae (sletter), rupes (pletter) og valles (daler).

Navn på disse funksjonene kommer fra en rekke kilder. Kratere er oppkalt etter artister, musikere, malere og forfattere; åsene er oppkalt etter forskere; depresjoner er oppkalt etter kunstverk; fjell er navngitt for ordet "hot" på forskjellige språk; fly er oppkalt etter Merkur på forskjellige språk; pletter er oppkalt etter skip med vitenskapelige ekspedisjoner, og daler er oppkalt etter radioteleskopanlegg.

Under og etter dannelsen for 4,6 milliarder år siden ble Merkur bombardert kraftig av kometer og asteroider, og kanskje igjen i løpet av den lave tunge bombardementperioden. I løpet av denne perioden med intens kraterdannelse fikk planeten påvirkninger over hele overflaten, delvis takket være mangelen på atmosfære for å bremse nedslagere. I løpet av denne tiden var planeten vulkansk aktiv, og frigjort magma ville ha produsert de glatte slettene.

Kratere på kvikksølv strekker seg i diameter fra små skålformede hulrom til flerringede støtbassenger hundrevis av kilometer over. Det største kjente krateret er Calorisbassenget, som måler 1.550 km i diameter. Påvirkningen som skapte den var så kraftig at den forårsaket lavautbrudd på den andre siden av planeten og etterlot en konsentrisk ring over 2 km høy rundt omslagskrateret. Totalt sett er rundt 15 påvirkningsbassenger identifisert på de delene av Merkur som er kartlagt.

Til tross for sin lille størrelse og langsomme rotasjon på 59 dager, har Merkur et betydelig, og tilsynelatende globalt, magnetisk felt som er omtrent 1,1% styrken til jordas styrke. Det er sannsynlig at dette magnetfeltet blir generert av en dynamoeffekt, på en måte som ligner magnetfeltet på jorden. Denne dynamoeffekten ville være et resultat av sirkulasjonen av planetens jernrike flytende kjerne.

Merkurus magnetfelt er sterkt nok til å avlede solvinden rundt planeten, og dermed skape en magnetosfære. Planetens magnetosfære, selv om den er liten nok til å passe inn i Jorden, er sterk nok til å fange solvindplasma, noe som bidrar til romforvitring av planetens overflate.

Atmosfære og temperatur:

Kvikksølv er for varmt og for lite til å beholde en atmosfære. Imidlertid har den en tynn og variabel eksosfære som består av hydrogen, helium, oksygen, natrium, kalsium, kalium og vanndamp, med et kombinert trykknivå på omtrent 10^-14 bar (en firedoblet av Jordens atmosfæretrykk). Det antas at denne eksosfæren ble dannet av partikler fanget fra solen, vulkanutgassing og rusk som ble sparket inn i bane av mikrometeorittpåvirkning.

Fordi det mangler en levedyktig atmosfære, har Merkur ingen måte å beholde varmen fra sola. Som et resultat av dette og dens høye eksentrisitet opplever planeten betydelige temperaturvariasjoner. Mens siden som vender mot solen kan nå temperaturer opp til 700 K (427 ° C), mens siden i skyggen faller ned til 100 K (-173 ° C).

Til tross for disse høye temperaturene, er eksistensen av vannis og til og med organiske molekyler bekreftet på Merkurius overflate. Gulvene i dype kratre ved polene blir aldri utsatt for direkte sollys, og temperaturene der forblir under planetens gjennomsnitt.

Disse iskalde regionene antas å inneholde omtrent 10¹⁴–10¹⁵ kg frossent vann, og kan dekkes av et lag med regolit som hemmer sublimering. Opprinnelsen til isen på Merkur er foreløpig ikke kjent, men de to mest sannsynlige kildene er fra avgassing av vann fra planetens indre eller avsetning av kometer.

Historiske observasjoner:

I likhet med de andre planetene som er synlige for det blotte øye, har Merkur en lang historie med å bli observert av menneskelige astronomer. De tidligste registrerte observasjonene av Merkur antas å være fra Mul Apin-nettbrettet, et kompendium av babylonsk astronomi og astrologi.

Observasjonene, som mest sannsynlig ble gjort i løpet av 1300-tallet fvt, omtaler planeten som "den hoppende planeten". Andre babylonske opptegnelser, som refererer til planeten som "Nabu" (etter budbringeren til gudene i babylonsk mytologi) dateres tilbake til det første årtusen f.Kr. Årsaken til dette har å gjøre med at Merkur er den raskest bevegelige planeten over himmelen.

For de gamle grekerne var Merkur kjent som "Stilbon" (et navn som betyr "den skinnende"), Hermaon og Hermes. I likhet med babylonerne, kom dette sistnevnte navnet fra senderen til det greske panteonet. Romerne fortsatte denne tradisjonen, idet de kalte planeten Mercurius etter gudenes hurtigfotbringer, som de likestilte med den greske Hermes.

I boka hans Planetiske hypoteser, Skrev den gresk-egyptiske astronomen Ptolemaios om muligheten for planetoverganger over solens ansikt. For både Merkur og Venus foreslo han at ingen transitter hadde blitt observert fordi planeten verken var for liten til å se eller fordi transittene er for sjeldne.

For de gamle kineserne var Merkur kjent som Chen Xing ("Hour Star"), og ble assosiert med retning nord og innslag av vann. Tilsvarende refererer moderne kinesiske, koreanske, japanske og vietnamesiske kulturer til planeten bokstavelig talt som "vannstjernen" basert på de fem elementene. I hindu-mytologien ble navnet Budha brukt for Merkur - guden som ble antatt å presidere over onsdag.

Det samme er de germanske stammene, som assosierte guden Odin (eller Woden) med planeten Merkur og onsdag. Mayaene kan ha representert Merkur som en ugle - eller muligens fire ugler, to for morgenaspektet og to for kvelden - som fungerte som et bud for underverdenen.

I middelalderens islamske astronomi beskrev den andalusiske astronomen Abu Ishaq Ibrahim al-Zarqali på 1000-tallet Merkurius geosentriske bane som ovalt, selv om denne innsikten ikke påvirket hans astronomiske teori eller hans astronomiske beregninger. På 1100-tallet observerte Ibn Bajjah "to planeter som svarte flekker i ansiktet til Solen", som senere ble antydet som transitt av Merkur og / eller Venus.

I India utviklet Kerala skole-astronom Nilakantha Somayaji på 1400-tallet en delvis heliosentrisk planetarisk modell der Merkur går i bane rundt solen, som igjen kretser rundt Jorden, som ligner på systemet foreslått av Tycho Brahe på 1500-tallet.

De første observasjonene ved hjelp av et teleskop fant sted på begynnelsen av 1600-tallet av Galileo Galilei. Selv om han hadde observert faser når han så på Venus, var teleskopet hans ikke kraftig nok til å se Merkur gå gjennom lignende faser. I 1631 gjorde Pierre Gassendi de første teleskopiske observasjonene av transitt av en planet over sola da han så en transitt av Merkur, som var blitt spådd av Johannes Kepler.

I 1639 brukte Giovanni Zupi et teleskop for å oppdage at planeten hadde orbitalfaser som lik Venus og Månen. Disse observasjonene demonstrerte endelig om at Merkur gikk i bane rundt sola, noe som hjalp til med å bevise definitivt at den kopernikanske heliosentriske modellen av universet var den riktige.

På 1880-tallet kartla Giovanni Schiaparelli planeten mer nøyaktig, og antydet at Merkurus rotasjonsperiode var 88 dager, det samme som omløpstiden på grunn av tidevannsperring. Arbeidet med å kartlegge overflaten av Merkur ble videreført av Eugenios Antoniadi, som ga ut en bok i 1934 som inkluderte både kart og hans egne observasjoner. Mange av planetens overflateegenskaper, spesielt albedo-funksjonene, tar navnene fra Antoniadis kart.

I juni 1962 ble sovjetiske forskere ved USSR Academy of Sciences først til å sprette et radarsignal av Merkur og motta det, som begynte tiden med å bruke radar for å kartlegge planeten. Tre år senere gjennomførte amerikanerne Gordon Pettengill og R. Dyce radarobservasjoner ved bruk av Arecibo-observatoriets radioteleskop. Observasjonene deres demonstrerte avgjort at planetens rotasjonsperiode var omtrent 59 dager, og at planeten ikke hadde en synkron rotasjon (som det ble antatt mye på den tiden).

Jordbaserte optiske observasjoner kastet ikke mye mer lys på kvikksølv, men radioastronomer som benyttet interferometri ved mikrobølgelengder - en teknikk som muliggjør fjerning av solstrålingen - var i stand til å skille fysiske og kjemiske egenskaper for undergrunnen lag til en dybde på flere meter.

I 2000 ble høyoppløselige observasjoner utført av Mount Wilson Observatory som ga de første utsiktene som løste overflatefunksjoner på tidligere usettede deler av planeten. Det meste av planeten er kartlagt av Arecibo-radarteleskopet, med 5 km oppløsning, inkludert polare avsetninger i skyggelagte kratere av det som antas å være vannis.

Utforskning:

Før de første romprobene som flyr forbi Merkur, forble mange av de mest grunnleggende morfologiske egenskapene ukjente. Den første av disse var NASAs Mariner 10, som fløy forbi planeten mellom 1974 og 1975. I løpet av de tre nære tilnærmingene til planeten, klarte den å fange de første nærbildene av Mercurius overflate, som avdekket kraftig kraterterreng, gigantiske skjerper og annen overflate funksjoner.

Dessverre, på grunn av lengden på Mariner 10'S omløpstid, det samme ansiktet på planeten ble tent på hver av Mariner 10'Nære tilnærminger. Dette gjorde observasjon av begge sider av planeten umulig, og resulterte i kartlegging av mindre enn 45% av planetens overflate.

Under sin første nærme tilnærming oppdaget instrumenter også et magnetfelt, til planetargeologers store overraskelse. Den andre nærme tilnærmingen ble først og fremst brukt til avbildning, men ved den tredje tilnærmingen ble det oppnådd omfattende magnetiske data. Dataene avslørte at planetens magnetiske felt er omtrent som Jordens, som avleder solvinden rundt planeten.

Den 24. mars 1975, bare åtte dager etter den endelige nærme tilnærmingen, Mariner 10 gikk tom for drivstoff og ba kontrollørene om å stenge sonden ned. Mariner 10 antas å fortsatt være i bane rundt solen, og passerer nær Mercury med noen få måneder.

Det andre NASA-oppdraget til Merkur var MErcury Surface, Space EN Environment, GEochemistry og Ranging (eller BUDBRINGER) romføler. Hensikten med dette oppdraget var å rydde opp i seks viktige spørsmål knyttet til Merkur, nemlig dens høye tetthet, dens geologiske historie, arten av det magnetiske feltet, strukturen i kjernen, om det har is ved polene, og hvor dens tynn atmosfære kommer fra.

For dette formål bar sonden bildeapparater som samlet bilder med mye høyere oppløsning av mye mer av planeten enn Mariner 10, assorterte spektrometre for å bestemme mengder av elementer i jordskorpen, og magnetometre og innretninger for å måle hastigheter på ladede partikler.

Etter å ha blitt lansert fra Cape Canaveral 3. august 2004, foretok den sin første fly-by av Merkur 14. januar 2008, en andre 6. oktober 2008 og en tredje 29. september 2009. Det meste av halvkule var ikke avbildet av Mariner 10 ble kartlagt under disse fly-bys. Den 18. mars 2011 gikk sonden vellykket inn i en elliptisk bane rundt planeten og begynte å ta bilder innen 29. mars.

Etter å ha fullført et års kartleggingsoppdrag, gikk den deretter inn i et ett år utvidet oppdrag som varte til 2013.BUDBRINGER'den siste manøvren fant sted 24. april 2015, som forlot den uten drivstoff og en ukontrollert bane som uunngåelig førte til at den styrtet ned på Merkurys overflate 30. april 2015.

I 2016 planlegger det europeiske romfartsorganet og Japan Aerospace and Exploration Agency (JAXA) å starte et felles oppdrag kalt BepiColombo. Denne robotromsonden, som forventes å nå Merkur i 2024, vil omløpe Merkur med to sonder: en kartleggingssonde og en magnetosfæresonde.

Magnetosfære-sonden vil bli frigjort i en elliptisk bane, og deretter avfyrt dens kjemiske raketter for å avsette kartleggersonden i en sirkulær bane. Kartleggersonden vil deretter studere planeten i mange forskjellige bølgelengder - infrarød, ultrafiolett, røntgen og gammastråle - ved å bruke en rekke spektrometre som ligner på på BUDBRINGER.

Ja, kvikksølv er en planet for ekstremer og er full av motsetninger. Det spenner fra ekstrem varme til ekstrem kulde; den har en smeltet overflate, men har også vannis og organiske molekyler på overflaten; og den har ingen merkbar atmosfære, men har en eksosfære og magnetosfære. Kombinert med sin nærhet til solen, er det ikke rart hvorfor vi ikke vet så mye om denne jordiske verdenen.

Man kan bare håpe at teknologien eksisterer i fremtiden for at vi kan komme nærmere denne verden og studere ytterpunktene mer grundig.

I mellomtiden er her noen artikler om Merkur som vi håper du finner interessante, opplysende og morsomme å lese:

Plassering og bevegelse av kvikksølv: