|
MERKÚR
ADATAI: Aphélium távolsága:69 817 079 km Périhélium távolsága:46 001 272 km Fél nagytengely:57 909 176 km Pálya kerülete:360 000 000 km Pálya excentricitása:0,20563069 Sziderikus keringési idő:87,96934 nap Szinodikus periódus:115,8776 nap[2] Min. pályamenti sebesség:38,86 km/s Átl. pályamenti sebesség:47,36 km/s Max. pályamenti sebesség:58,98 km/s Inklináció:7,00487° Holdak:NINCS Tömeg:a földi 0,055-szerese Tengelyferdeség:~2,11°[5] Felszíni nyomás:nyomokban Összetevők:31,7% kálium A Merkúr a Naprendszer legbelső és legkisebb bolygója, a Nap körüli keringési ideje 88 nap. A Merkúr a Földről nézve fényesnek látszik, magnitudója 2,0 és 5,5 között változik, azonban nehéz észlelni, mert a Földről Naptól mérhető legnagyobb szögtávolsága csak 28,3°. Reggel vagy este szürkületkor lehet megfigyelni. A bolygóról viszonylag keveset tudunk. A Merkúrt meglátogató két űreszköz közül az első a Mariner 10 volt, amely 1974-1975-ben a bolygó felszínének csupán 45%-át térképezte fel. A második a MESSENGER, mely további 30%-ot mutatott meg a 2008. január 14-én kezdődött repülése során. Ez az űreszköz 2009-ben még egyszer elhalad a bolygó mellett, majd 2011-ben bolygó körüli pályára áll, ekkor tanulmányozza, és feltérképezi az egész égitestet. A Merkúr sok tekintetben hasonlít a Holdra: felszínét számos kráter borítja, nincs természetes holdja, és nincs állandó légköre. Azonban a Holddal ellentétben nagy, vasat tartalmazó magja van, melynek következtében rendelkezik mágneses mezővel, melynek erőssége a földinek körülbelül 1%-a.Magjának relatív mérete miatt kivételesen nagy a bolygó sűrűsége. Felszíni hőmérséklete 90 és 700 K (183 és 427 °C) között változik,ahol a Nap éppen merőlegesen éri a felszínt, ott van a legmelegebb, és a sarkokhoz közeli kráterek mélyén mérik a leghidegebbet. A Merkúr megfigyeléséről szóló feljegyzések legalább az időszámításunk előtti első ezredfordulóig nyúlnak vissza. A 4. század előtt a görög csillagászok két bolygónak gondolták aszerint, hogy napkeltekor vagy napnyugtakor volt látható. Előbbi az Apollón, utóbbi a Hermész nevet kapta. A későbbiekben Püthagorasz ismerte föl, hogy a két bolygó egy és ugyanaz. A bolygó magyar neve a rómaiakig nyúlik vissza, akik a bolygót Mercurius római istenről nevezték el, aki a görög Hermész római megfelelője. A Merkúr asztronómiai jele a kör egy kereszt függőleges szárán, a kör tetején egy félkörrel (Unicode), ami Hermész caduceusának stilizált változata. Belső felépítése
A Merkúr a Naprendszer négy Föld-típusú bolygójának egyike, és a Földhöz hasonlóan kőzetekből épül fel (azaz nem gázbolygó). A Naprendszer legkisebb bolygója, egyenlítőjénél mért sugara 2439,7 km, mérete kisebb még a legnagyobb természetes holdakénál is (Ganümédész, Titán), bár tömege jóval nagyobb náluk. A Merkúr nagyjából 70% fémet és 30% szilikátot tartalmaz.A Merkúr a maga 5,427 g/cm?-es sűrűségével a Naprendszer második legsűrűbb bolygója. Ez az érték már csak alig kisebb, mint a Föld 5,515 g/cm-os értéke.Ha a gravitációs erőből származó sűrűsödés hatását figyelmen kívül hagyjuk, akkor a Merkúrt alkotó elemek sűrűbbek, mivel ekkor a Merkúr esetében 5,3 g/cm, míg a Földnél 4,4 g/cm értéket kapunk. A Merkúr sűrűsége alapján információkhoz juthatunk belső összetételéről. A Föld nagy sűrűsége észrevehető mértékben származik a gravitációs sűrűsödésből, ami leginkább a mag környékén figyelhető meg, a Merkúr viszont sokkal kisebb, így belsejében nem uralkodik olyan nagy nyomás. Ebből következően a bolygó magja viszonylag nagy és vasban gazdag kell, hogy legyen.Geológusok becslései szerint a bolygó tömegének nagyjából 42%-át a magja képviseli, míg ugyanez az arány a Föld esetében 17%. A legfrissebb felmérések arra utalnak, hogy a legbelső bolygónak olvadt magja van. A magot egy 600 km vastag szilikátköpeny veszi körül.Csillagászok azt feltételezték, hogy a Merkúr történelmének korai időszakában egy több száz kilométeres testtel történt érintkezés során elvesztette köpenyének nagy részét, s ennek köszönhető, hogy viszonylag méretes magjához képest vékony a köpenye. A Mariner 10 küldetése alatt szerzett adatokból, valamint a földi megfigyelésekből arra lehet következtetni, hogy a Merkúr kérge 100-300 km vastag lehet.A Merkúr felszínének egyik megkülönböztető tulajdonsága az olykor több száz kilométer hosszúságú hátságok jelenléte. Úgy gondolják, ezek akkor jöhettek létre, mikor kihűlt a Merkúr magja és kérge még nem hűlt ki, de már megszilárdult.A Merkúr magjának nagyobb a vastartalma, mint bármely más nagyobb bolygóé a Naprendszerben. Felszíni geológia A Merkúr felszíne megjelenésében nagyban hasonlít a Holdéra; kiterjedt tengerszerű síkságok és sok kráter jelzi, hogy felszíne már több milliárd éve változatlan. Mivel a Merkúr felszínéről ismertté vált dolgok a Mariner repülésének és a nagyfelbontású űrtávcsövek megfigyeléseinek köszönhetők, ezt a bolygót ismerjük legkevésbé a Föld-típusú bolygók közül.A mostani MESSENGER-utazás eredményeinek feldolgozását követően bővülni fog ez a tudásállomány. Például a kutatók egy szokatlan krátert fedeztek fel, amelyben sugárirányban árkok húzódnak, és amit (pók)-nak neveztek el.Az albedo jelenségek olyan területekre utalnak, melyeknek nagyobb a visszaverő-képessége. A Merkúron találhatóak gyűrt hegységek, a Holdon találhatókhoz hasonló felföldek, síkságok, sziklás vidékek, szakadékok és völgyek is. A Merkúrt 4,6 milliárd évvel ezelőtti kialakulásakor és rövid ideig azt követően is sok üstökös- és aszteroidabecsapódás érte. Egy második hullám is elérhette, 3,8 milliárd évvel ezelőtt, amit (késői heves bombázás)-nak neveznek.Ezalatt a heves kráterkialakulásokkal jellemezhető időszak alatt teljes felszínén külső behatások érték,amit a légkör hiánya megkönnyített, mert ez sem lassította a becsapódásokat.Ebben az időben a bolygón heves vulkanikus aktivitás volt tapasztalható, melynek következtében a Holdon megtalálható holdtengerekhez hasonló mélyedések jöttek létre. Ezek közé tartozik a Caloris-medence is.A bolygó felszíne sokkal változatosabb, mint akár a Marsé, akár a Holdé, melyeknek hasonló tulajdonságokkal jellemezhető a felszíne (tengerek, felföldek stb.). Az első, a MESSENGER által a Földre továbbított nagy felbontású fénykép a Merkúr felszínéről.
MESSENGER második nagyfelbontású képe
Becsapódási medencék és kráterek A Merkúron megtalálható becsapódási kráterek átmérője nagy szórást mutat. Vannak kis, labda méretű üregek is, de több száz kilométer átmérőjű medencék is. Időben sem mutatnak egységes képet. Vannak friss becsapódásoktól létrejöttek, de vannak erodálódott, régi kráterek is. A Merkúr kráterei abban különböznek a Holdon található társaiktól, hogy a becsapódások során kivetett anyag a Merkúr nagyobb felszíni gravitációja miatt a kráterhez közelebb hullt vissza. A Merkúron megtalálható becsapódási kráterek átmérője nagy szórást mutat. Vannak kis, labda méretű üregek is, de több száz kilométer átmérőjű medencék is. Időben sem mutatnak egységes képet. Vannak friss becsapódásoktól létrejöttek, de vannak erodálódott, régi kráterek is. A Merkúr kráterei abban különböznek a Holdon található társaiktól, hogy a becsapódások során kivetett anyag a Merkúr nagyobb felszíni gravitációja miatt a kráterhez közelebb hullt vissza. A legnagyobb ismert kráterek az 1550 km átmérőjű Caloris-medence, és a Szkinakasz-medence (külső körének átmérője 2300 km). A Merkúr eddig feltérképezett területén eddig összesen 15 becsapódási medencét találtak. A többi híres medence közé tartozik a 400 km széles, több gyűrűből álló Tolsztoj-medence, melynek törmelékei gyűrűjétől 500 km-re is eljutottak, és területét sima, sík anyagok borítják. A Beethoven-medence karimája is nagyjából ugyanekkora, 625 km átmérőjű.A Hold felszínéhez hasonlóan a Merkúrén is észrevehetőek az űrbéli időjárás nyomai. Ezek közé tartozik a napszél és a mikrometeoroidok becsapódásainak nyomai. A Merkúr Caloris-medencéje a Naprendszer legnagyobb becsapódási képződménye
Síkságok A Merkúron két, földrajzilag elkülöníthető síkság van.A kráterek közötti enyhén hegyes síkságok a Merkúr legrégebben kialakult felszíni formái,melyek idősebbek a kráterekkel sűrűn borított területeknél is. A kráterek közötti síkságok több korábbi krátert elfednek, és emiatt itt csak csekély számú, 30 km átmérőjűnél kisebb kráter található.Ezekről nem lehet tudni, hogy vulkanikus vagy becsapódási eredetűek-e.A kráterek közötti síkságok nagyjából az egész bolygón egyenletesen megtalálhatók.A sík területek mindenfelé megtalálhatóak, eltérő méretűek, és nagyban emlékeztetnek a holdtengerekre.A bolygó felszínének egyik jellegzetessége a sok nyomástól keletkezett gyűrődés, amely keresztezi a síkságot. Úgy gondolják, hogy amikor a bolygó belseje kihűlt, akkor összehúzódott, és a felszíne elkezdett eldefomálódni. A gyűrődések más képződmények tetején is megfigyelhetők: ezek közé tartoznak a kráterek és a síkságok is, és ez arra utal, hogy a deformálódás sokkal később történt.A Merkúr felszínét erős árapályerők is alakítják, amik a Nap közelsége miatt 17-szer erősebbek, mint a Hold hasonló hatása a Földre. Merkúri sztratigráfia A Merkúr felszíne igen hasonló a Holdéhoz. Ezért a holdi sztratigráfia alapján a kőzettestek tulajdonságait, a felszíni rétegek átfedési viszonyait a Mariner-10 fényképfelvételeiről határozták meg. E merkúri rétegtani térképezés összefoglalása az a rétegtani oszlop, amit a holdihoz hasonlóan - egy lépcsőzetes azték piramis formájában mutatunk be. Ebben fölsoroljuk a merkúri rétegtan fő emeleteit, melyek egyúttal a kőzetképződés nagy korszakait is jelentik. A merkúri sztratigráfia idealizált rétegtani piramisa: Felülről rendre a következő rétegtani egységek sorakoznak
Kuiperi (fiatal, sugársávokkal is rendelkező kráterek tartoznak ide), Manszuri (fiatal, de sugársáv nélküli kráterek tartoznak ide), Caloris-i síkságok (a Caloris-medence kialakulását követően történt lávaelöntések, kidobott takarók tartoznak ide), Caloris-i (a Caloris-medence kialakulásától kezdve képződött rétegek tartoznak ide), Tolsztoji (minden Caloris-medence előtti, de a Tolsztoj medence keletkezése utáni kőzettest ebbe a rétegtani emeletbe tartozik). pre-Tolsztoji (minden Tolsztoj medence előtti kőzettest ebbe a rétegtani emeletbe tartozik). Felszíni viszonyok és légkör: A felszínén általában tapasztalható igen magas hőmérséklet ellenére a megfigyelések nagyon komolyan arra utalnak, hogy jég található a Merkúr felszínén. A sarkok környékén lévő kráterek mélyét soha nem éri közvetlen napfény, itt a hőmérséklet jelentősen a bolygón mért átlaghőmérséklet alatt van. A vízjég élesen kivehető a radarokkal a 70 méteres Goldstone teleszkóp, valamint az 1990-es évek elején a VLA is azt jelezte, hogy a sarkok környékén igen erősen visszaverődtek a radarok jelei.Bár nem csak vízjég eredményezhet ilyen visszaverődéseket, a csillagászok mégis úgy gondolják, hogy itt ez a legvalószínűbb. A remények szerint a jeges terület csak pár méter mélyen van, s az itteni réteg nagyjából 10141015 kg jeget rejt. Összehasonlításképpen a Földön az Antarktisz belsejében nagyjából 4*1018 kg, a Mars déli sapkájában pedig nagyjából 1016 kg víz van.Jelenleg még ismeretlen a merkúri jég eredete, de a két legvalószínűbb forrás a bolygó belsejéből elillanó víz és a becsapódó üstökösökben lévő vízmennyiség. Merkúr északi sarkáról készített radar felvéte
A Merkúr gravitációs tere túl kicsi ahhoz, hogy huzamosabb ideig meg tudjon tartani maga körül gázokat, bár létezik körülötte egy talajközeli exoszféra.Ennek összetevői között megtalálható a hidrogén, a hélium, az oxigén, a nátrium, a kalcium és a kálium. Az exoszféra nem stabil. Az atomok eltűnnek, majd számos forrásból ismét létrejönnek. A hidrogén és a hélium talán a napszéllel jön, szétterjed a Merkúr mágneses terében, majd visszaszökik az űrbe. A Merkúr kérgében lévő anyagok radioaktív bomlásával is juthat a levegőbe hélium. Így jut ide nátrium és kálium is. Vízgőz is van a Merkúron, mely több útvonalon keresztül érhette el a bolygót. Ezek közé tartozik a bolygó felszínét elérő üstökösök, a kicsapódások oda is eljuttathatták a vizet, ahol előtte a napszél részeként vagy a Merkúr szikláinak összetevőjeként még nem jelent meg. (Mindkettő tartalmaz hidrogént és oxigént is.) Még ott lehet vizet találni ezen a bolygón, ahol a felszín formájának köszönhetően kis méretű jégtárolók alakultak ki leginkább a kráterek sötét oldalán ahol a Naprendszer létrejötte óta eltelt idő alatt kerülhetett oda víz. Mivel nagy mennyiségben találtak ezekből az ionokból a Merkúrt körülvevő űrbéli tájban is, a kutatók arra gondolnak, hogy a napszél szakította ki ezeket a bolygó exoszférájából. A káliumot és a nátriumot az 1980-as években fedezték fel az atmoszférában. Úgy gondolják, ezek a mikrometeoritok becsapódásainak következtében töredezhettek le a Merkúr köveiről. Mivel ezek az anyagok visszaverik a napsugarakat, a földi megfigyelőállomásokból könnyen észre lehet venni jelenlétüket az atmoszférában. A tanulmányok arra utalnak, hogy a nátrium által visszavert jelek egy része kapcsolatba hozható a bolygó mágneses pólusaival. Ez a magnetoszféra és a felszín közötti kölcsönhatásra utal. A mágneses tér és a magnetoszféra Kis mérete és viszonylag hosszú, 59 napos forgási ideje ellenére a Merkúrnak jelentős, és lényegében az egész bolygóra kiterjedő mágneses tere van. A Mariner 10 által végzett mérések alapján ennek ereje a földinek 1,1%-a. A merkúri egyenlítőnél mért mágneses térerősség 300 nT.A Földhöz hasonlóan a Merkúr mágneses tere is dipoláris.Azonban a Földdel ellentétben ezek a mágneses pólusok a forgástengellyel közel egy vonalba esnek. Mind a Mariner 10, mind pedig a MESSENGER által az űrből végzett mérések azt támasztják alá, hogy mágneses tér alakja és erőssége állandó. Valószínű, hogy a Földhöz hasonlóan itt is a dinamóhatásnak megfelelő módon jön létre a mágneses tér.A dinamóhatást a bolygó olvadt magjában vándorló vastartalom okozhatja. Eléggé jelentős árapály jelenséget okoz a bolygó pályájának excentricitása, és ez az oka annak is, hogy a mag folyékony marad. Bár a Merkúr mágneses tere annyira kicsi hogy beleférne a Földbe,mégis elég erős ahhoz, hogy magnetoszférát hozzon létre, és az a napszelet eltérítse a bolygó környezetében, valamint hogy befogja a napszélplazmát.A Mariner 10 űrszonda által végzett megfigyelések a bolygó sötét oldalán a magnetoszférában kis energiatartalmú plazmát talált, ami a bolygó magnetoszférájának dinamikájára utal. Forgása és keringése A Merkúr keringése
A Merkúr pályája a leginkább excentrikus a Naprendszer bolygói közül. Excentricitása 0,21, a Naptól mért távolsága 46 és 70 millió kilométer között változik. Egy keringési idő hossza 88 nap. A baloldali diagram bemutatja az excentricitás hatásait: a Merkúr pályáját összehasonlítja egy körpályával úgy, hogy a pályák fél nagytengelye megegyezik. A bolygó nagyobb sebességét a perihélium közelében jól szemlélteti az ötnapos időszak alatt megtett nagyobb távolság. A Merkúr pályája a Földével és így az ekliptika síkjával 7°-os szöget zár be, mint ahogy az a jobb oldali diagramon látható. Ennek eredményeképpen a Merkúr a Földről nézve csak akkor vonul át a Nap korongja előtt, ha a pályáján épp akkor metszi az ekliptika síkját, amikor a Föld és a Nap között található. Erre átlagosan hét évente kerül sor.A Merkúrnak lényegében nincs tengelyhajlása,a meglévőnek a mértéke 0,027°. A Merkúr felszínén a megfigyelő egy bizonyos alkalommal a következő helyzetbe kerülhet: látja, ahogy a Nap félig felkel, majd lenyugszik és felkel ismét, mindezt ugyanazon merkúri napon belül. A Föld-típusú bolygók összehasonlítása méretük alapján.
Megfigyelése A Naphoz viszonyított közelsége viszont megnehezíti megfigyelését, mert az idő túlnyomó részében elveszik a csillag ragyogásában. A Merkúrt csak rövid ideig, korán reggel pirkadatkor vagy késő este szürkületkor lehet vizsgálni. A Hubble űrtávcső nem tud a Merkúrral kapcsolatos megfigyeléseket végezni, mert olyan biztonsági rendszer üzemel benne, amely megakadályozza, hogy a Naphoz túl közel vizsgálódjon, nehogy megsérüljön valamelyik alkatrésze.A Merkúrt sokkal gyakrabban lehet könnyedén megfigyelni a Föld déli féltekéjén, mint az északin. Erre leginkább legnagyobb nyugati kitérésekor a déli féltekén ősz elején és legnagyobb keleti kitérésekor a déli féltekén tél végén van lehetőség.A Merkúr a Földről nézve akkor a legfényesebb, amikor(dagadt) állapotban van akármelyik negyed és a teli állapot között.A Merkúr első távcsöves megfigyelését Galilei végezte el a XVII. Század elején. Bár ő vizsgálta a Vénusz fázisait, távcsöve nem volt elég erős ahhoz, hogy ezeket a jelenséget a Merkúron is megfigyelje.Az első, a Merkúrt meglátogató űreszköz 1974-75-ben a NASA Mariner10 űrszondája volt.
Mariner 10 űrszonda által készített fotó
|
