Nesten hver planet i solsystemet har måner. Jorden har månen, Mars har Phobos og Deimos, og Jupiter og Saturn har henholdsvis 67 og 62 offisielt navngitte måner. Heck, selv den nylig nedlagte dvergplaneten Pluto har fem bekreftede måner - Charon, Nix, Hydra, Kerberos og Styx. Og til og med asteroider som 243 Ida kan ha satellitter som kretser rundt dem (i dette tilfellet Dactyl). Men hva med Merkur?
Hvis måner er et så vanlig trekk i solsystemet, hvorfor er det sånn at Merkur ikke har noen? Ja, hvis man skulle spørre hvor mange satellitter planeten nærmest vår sol har, ville det være det korte svaret. Men å svare på det grundigere krever at vi undersøker prosessen som andre planeter skaffet seg månene sine gjennom, og ser hvordan disse gjelder (eller ikke klarer å bruke) på Merkur.
For å bryte det hele ned, er det tre måter et organ kan skaffe seg en naturlig satellitt. Disse årsakene er blitt bestemt takket være mange tiår med astronomer og fysikere som studerer de forskjellige månene i solsystemet og lærte om baner og komposisjoner. Som et resultat har forskerne våre en god ide om hvor disse satellittene kom fra og hvordan de kom til å kretset rundt sine respektive planeter.
Årsaker til naturlige satellitter:
For det første kan det dannes en satellitt (eller satellitter) fra en circumplanetary disk av materiale som kretser rundt en planet - ligner en protoplanetær disk rundt en stjerne. I disse scenariene samles disken gradvis for å danne større legemer, som kanskje ikke er massive nok til å gjennomgå hydrostatisk likevekt (dvs. bli sfærisk). Slik antas Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune å ha skaffet seg størstedelen av sine større satellitter.
For det andre kan satellitter anskaffes når et lite legeme blir fanget av tyngdekraften til et større legeme. Dette antas å være tilfelle når det gjelder Mars 'måner fra Phobos og Deimos, samt Jupiter, Saturn, Neptunus og Uranus' mindre, uregelmessige måner. Det antas også at Neptuns største måne, Triton, en gang var et trans-neptunisk objekt (TNO) som ble kastet ut fra Kuiper-beltet og deretter tatt til fange av Neptuns tyngdekraft.
Til slutt er det muligheten for at måner er et resultat av massive kollisjoner som fikk en planet til å skyte ut noe av materialet deres i verdensrommet, som deretter sammenkollierte for å danne en satellitt i bane. Dette antas å være hvordan Månen ble dannet, da en gjenstand i størrelse av Mars (ofte omtalt som Theia) kolliderte med den for 4,5 milliarder år siden.
Hill Sphere:
En Hill Sphere er også kjent som en Roche Sphere, og er en region rundt en astronomisk kropp der den dominerer attraksjonen til satellitter. Den ytre kanten av dette området utgjør en nullhastighetsoverflate - som refererer til en overflate et legeme med gitt energi ikke kan krysse, siden det ville ha nullhastighet på overflaten. For å bane en planet må en måne ha en bane som ligger i planetens Hill Sphere.
Med andre ord tilnærmer en Hill Sphere gravitasjonsområdet til innflytelse fra en mindre kropp i møte med forstyrrelser fra en mer massiv kropp (dvs. forelderstjernen). Så når du arbeider med objekter i solsystemet, vil alt innenfor en planetens Hill Sphere være bundet til den planeten, mens alt utenfor det vil være bundet til solen.
Et perfekt eksempel på dette er Jorden, som er i stand til å holde Månen i sin bane, i møte med solens overveldende tyngdekraft, fordi den går i bane rundt Jordens Hill Sphere. Akk, dette er grunnen til at Merkur ikke har noen egne måner. Kategorisk sett er det ikke i stand til å danne en, fange en eller skaffe en fra materiale som kastes ut i bane. Og her er grunnen til:
Merkurens størrelse og bane:
Med tanke på Merkuris lille størrelse (den minste planeten i solsystemet) og dens nærhet til solen, er dens tyngdekraft for svak (og den er Hill Sphere for liten) til å beholde en naturlig satellitt. I utgangspunktet, hvis et stort objekt skulle nærme seg Merkur i dag, til det punktet at det faktisk gikk inn i Hill Sphere, ville det sannsynligvis blitt snappet opp av Solens tyngdekraft i stedet.
En annen måte som Merkur ikke kunne ha skaffet seg en måne har å gjøre med knappheten på materiale i sin bane. Dette kan skyldes solvind og kondensasjonsradier for lettere materialer, hvor sporstoffer som hydrogen og metan forble i gassform nærmere solen under Merkuris dannelse, og ble derfra feid bort. Dette etterlot bare elementer som jern og og nikkel i fast form, som deretter sammenkokte for å danne Merkur og de andre jordiske planetene.
For en tid på begynnelsen av 1970-tallet trodde astronomene at Merkur kunne ha en måne. Instrumenter ombord på NASA-er Mariner 10 romfartøy oppdaget store mengder ultrafiolett stråling i nærheten av kvikksølv som astronomer mente ikke hørte hjemme der. Derfor teoretiserte noen at denne strålingen kom fra en nærliggende måne. Dessverre forsvant strålingen dagen etter, og det ble senere oppdaget at kilden faktisk var en fjern stjerne.
Akk, det ser ut til at planeter som er for nær solen, for eksempel Merkur og Venus, er bestemt til å være uten naturlige satellitter. Det er en god ting da at vi jordboere var heldige nok til å leve i en verden som er langt nok fra Solen og har en stor nok Hill Sphere til å holde en satellitt. Vi er også heldige nok til at den enorme kollisjonen som skapte månen vår skjedde for så lenge siden!
Vi har skrevet flere artikler for Space Magazine om Mercury. Her er en artikkel om alvoret på Merkur, og her er noen fakta om Merkur. Og her er en artikkel som svarer på spørsmålet Hvor mange måner er i solsystemet?
Hvis du vil ha mer informasjon om Mercury, kan du sjekke NASAs Solar System Exploration Guide, og her er en lenke til NASAs MESSENGER Misson Page.
Vi har også spilt inn en episode av Astronomy Cast om Mercury. Hør her, Episode 49: Mercury.
