Merkur
Iz Wikipedije, proste enciklopedije
-
Za druge pomene glej Merkur (razločitev).
Značilnosti tira (epoha J2000) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Povprečna oddaljenost od Sonca | 57.909.176 km 0,387 098 93 AE |
||||||
Obseg tira | 360.000.000 km (2,406 AE) |
||||||
Izsrednost tira | 0,205 630 69 | ||||||
Prisončje | 46.001.272 km 0,307 499 51 AE |
||||||
Odsončje | 69.817.079 km 0,466 698 35 AE |
||||||
Obhodna doba | 87,969 34 d (0,240 846 9 l) |
||||||
Sinodska doba | 115,8776 d | ||||||
Povprečna tirna hitrost | 47,36 km/s | ||||||
Največja tirna hitrost | 58,98 km/s | ||||||
Najmanjša tirna hitrost | 38,86 km/s | ||||||
Naklon tira | 7,004 87° (3,38° glede na Sončev ekvator) |
||||||
Dolžina dvižnega vozla |
48,331 67° | ||||||
Argument prisončja |
29,124 78° | ||||||
Število satelitov | 0 | ||||||
Fizikalne značilnosti | |||||||
Premer ekvatorja | 4879,4 km (0,383 Zemljinega) |
||||||
Površina | 7,5 · 107 km² (0,147 Zemljine) |
||||||
Prostornina | 6,083 · 1010 km³ (0,056 Zemljinega) |
||||||
Masa | 3,302 · 1023 kg (0,055 Zemljine) |
||||||
Srednja gostota | 5,427 g/cm³ | ||||||
Težnost na ekvatorju | 3,701 m/s² (0,377 g) |
||||||
Ubežna hitrost | 4,435 km/s | ||||||
Vrtilna doba | 58,6462 d (58 d 15,5088 h) |
||||||
Vrtilna hitrost | 10,892 km/h (na ekvatorju) | ||||||
Naklon osi | ~0,01° | ||||||
Rektascenzija severnega pola |
281,01° (18 h 44 min 2 s) 1 | ||||||
Deklinacija | 61,45° | ||||||
Albedo | 0,10-0,12 | ||||||
Temperatura na površini |
|
||||||
Povprečna dnevna temperatura na površini | 623 K | ||||||
Povprečna nočna temperatura na površini | 103 K | ||||||
Pridevnik | Merkurjev [5] | ||||||
Značilnosti atmosfere | |||||||
Atmosferski tlak | neznaten | ||||||
Kalij | 31,7% | ||||||
Natrij | 24,9% | ||||||
Atomarni kisik | 9,5% | ||||||
Argon | 7,0% | ||||||
Helij | 5,9% | ||||||
Molekularni kisik | 5,6% | ||||||
Dušik | 5,2% | ||||||
Ogljikov dioksid | 3,6% | ||||||
Voda | 3,4% | ||||||
Vodik | 3,2% | ||||||
Merkúr je notranji, prvi, najbližji planet od Sonca, ki ga obkroži v 88 dneh in najmanjši v Osončju. Njegov navidezni sij sega med -2,0 in 5,5, vendar ga ni enostavno videti. Njegova največja kotna oddaljenost od Sonca (največja elongacija) je samo 28,3° (lahko ga vidimo samo v mraku). Temu primerno je planet tudi precej malo poznan: edino vesoljsko plovilo, ki ga je obiskalo, je bilo Mariner 10 v letih 1974 in 1975 in je kartografiralo samo 40 do 45 % planetove površine.
V izgledu je Merkur podoben Luni, saj je močno krateriziran. Naravnih satelitov nima, prav tako ne znatnega ozračja. Planet ima veliko železno jedro, ki ustvarja magnetno polje moči 1 % Zemljinega. Površinska temperatura Merkurja sega med 90 in 700 K (-180 do 430°C, pri tem pa je najbolj vroča točka najbližja Soncu, najhladnejša pa blizu polov.
Stari Rimljani so planet poimenovali po selu bogu Merkurju, verjedno zaradi svojega hitrega navideznega gibanja na mračnem nebu. Astronomski simbol za Merkur (Unicode U+263F, ☿) je stilizirana različica glave boga in krilatega pokrivala na vrhu njegove palice, zgodovinskega astrološkega simbola. Pred petim stoletjem pred našim štetjem so grški astronomi verjeli, da sta planet dva ločena objekta. Eden naj bi bil viden ob sončnem vzhodu, drugi ob sončnem zahodu. V Indiji so planet poimenovali Budha (बुध), po sinu Chandre (Lune). V kitajski, japonski, korejski in vietnamski kulturi se planet na osnovi petih elementov imenuje vodna zvezda.
Vsebina |
[uredi] Zgradba
Merkur je eden od štirih zemeljskih planetov, kar pomeni, da je podobno kot Zemlja kamnito telo. S premerom na ekvatorju 4879 km je najmanjši od vseh štirih. Merkur je sestavljen iz približno 70 % kovinskih in 30 % silikatnih materialov. Gostota planeta je z 5430 kg/m³ druga največja v Osončju in le malo manjša od gostote Zemlje.
[uredi] Notranja zgradba: jedro, plašč in skorja
Z Merkurjevo visoko gostoto lahko razločimo podrobnosti njegove notranje zgradbe. Medtem ko je Zemljina visoka gostota delno posledica stiskanja v jedru, je Merkur precej manjši, zato notranja področja niso tako stisnjena. Zato mora imeti planet za tako gostoto veliko jedro in to mora imeti veliko železa.[1] Geologi ocenjujejo, da Merkurjevo jedro obsega približno 42 % prostornine planeta (Zemljino jedro obsega okoli 17 % prostornine).
Jedro obrkoža okoli 600 km debel plašč. Ena od teorij pravi, da je v zgodnji Merkurjevi zgodovini velik udarec s telesom premera več sto kilometrov odluščil velik del plašča, zato je ostal relativno tanek plašč v primerjavi z jedrom [2] (spodaj so omenjene še druge teorije).
Merkurjeva skorja naj bi bila debela med 100 in 200 km. Ena od posebnih značilnosti Merkurjeve površine so številni grebeni, dolgi tudi več sto kilometrov. Ti naj bi nastali, ko se je skorja strdila in sta se začela ohlajati in krčiti Merkurjevo jedro in plašč.[3]
Merkur ima večjo vsebnost železa kot katerikoli planet v našem Osončju. Predlaganih je bilo več teorij, ki bi pojasnile njegov kovinski značaj. Najbolj sprejeta teorija pravi, da je imel Merkur prvotno razmerje med kovinami in silikati podobno kot hondritni meteoriti, maso pa okoli 2,25-kratno današnji. Vendar pa je Merkur zgodaj v zgodovini Osončja zadel planetezimal ene šestine njegove mase. Udarec naj bi odluščil večino prvotne skorje in plašča, ostalo naj bi le jedro.[2] Podobna teorija razlaga nastanek Zemljine Lune (glej članek teorija velikega udarca).
Druga teorija pravi, da se je Merkur iz solarne meglice izoblikoval še preden se je stabiliziral izsev Sončeve energije. Planet naj bi imel v začetku dvakrat večjo maso. Vendar pa naj bi bile temperatire blizu merkurja ob stiskanju protosonca med 2500 in 3500 K, mogoče celo okoli 10000 K. Pri takih temperaturaj naj bi se površinsko skalovje uparilo in ustvarilo »skalno paro«, ki bi jo lahko odnesel sončni veter.[4]
Tretja teorija pa pravi, da je v solarni meglici prišlo do trenja delcev, iz katerih naj bi Merkur nastajal, kar pomeni, da so bili lažji delci izgubljeni.[5] Vsaka od teh teorij predlaga drugačno sestavo površine, zato naj bi obe prihajajoči vesoljski odpravi opravila raziskave, ki naj bi potrdili ali ovrgli naštete teorije.
[uredi] Površina
Merkurjevo površje je po videzu zelo podobno Luninemu, saj so na njem obširne ravnine podobne morjem ter veliko število kraterjev, kar kaže na več milijard let dolgo geološko neaktivnost. Geologija Merkurja je od vseh zemeljskih planetov še najmanj poznana zaradi majhnega števila odprav proti Merkurju. Površinske značilnosti nosijo naslednja imena:
- značilnosti albeda — področja z drugačno odsevnostjo
- Dorsa — grebeni
- Montes — gore
- Planitiae — ravnine
- Rupes — stene
- Valles — doline
Med in kmalu po nastanku Merkurja je nanj padlo veliko kometov in asteroidov do pred okoli 3,8 milijarde let. Med to dobo intenzivnega nastajanja kraterjev je planet prejel udarce po celotni površini, še posebej zaradi pomanjkanja ozračja, ki bi upočasnil prihajajoča telesa. Med tem časom je bil planet ognjeniško aktiven in kotline, kot je Caloris Planitia so bile zapolnjene z magmo iz notranjosti planeta. Nastale so ravnine, podobne morjem na Luni.
Kraterji na Merkurju v premeru segajo od nekaj metrov do več sto kilometrov. Največji znan krater je velikanski Caloris Planitia (tudi Caloris Basin) s premerom 1300 km. Udarec, ki je ustvaril Caloris Planitia, je bil tako močan, da je povzročil izbruhe lave in pustil koncentričen obroč okoli udarnega kraterja s preko 2 km visoko okolico. Na nasprotni strani planeta se nahaja veliko področje nenavadnega hribovitega terena, ki naj bi nastal zaradi sunkov udarca, ki naj bi potovali okoli planeta in se združili v antipodalni točki udarca, kar je povzročilo obsežno lomljenje površine.[6]
Ravnine na Merkurju so dveh različnih starosti, pri tem so mlajše ravnine manj kraterizirane in so verjetno nastale, ko je lava prekrila starejšo površino. Ena od nenavadnih značilnosti površine planeta so številne gube zaradi stiskanja, ki prepredajo ravnine. Ena od razlag pravi, da naj bi se med ohlajanjem notranjosti planeta le-ta krčil, zato naj bi se površje pričelo deformirati. Gube so vidne na vrhu ostalih značilnosti, kar pomeni, da so novejšega datuma.[7] Merkurjevo površje je tudi ukrivljeno zaradi znatnega bibavičnega učinka Sonca. Vpliv bibavice Sonca na Merkur bibavica je okoli 17 % močnejši kot pa Lunin na Zemljo.[8]
Podobno kot na Luni so verjetno tudi na Merkurju vidni učinki vesoljskega preperevanja. Sončni veter in udarci mikrometeoritov lahko spremenijo odbojne lastnosti površinskega materiala.
Srednja površinska temperatura Merkurja znaša 452 K (179°C), niha pa med 90 K (-183°C) in 700 K (427°C) (za primerjavo, na Zemlji temperatura niha samo za 150 K). Sončna svetloba na Merkurjevi površini je 6,5-krat močnejša kot na Zemlji, Sončeva konstanta pa znaša 9,13 kW/m².
Kljub splošno zelo visokim temperaturam na površini opazovanja kažejo, da na Merkurju obstaja led. Dna nekaterih globokih kraterjev blizu polov nikoli ne obsije neposredna sončna svetloba, zato temperature tam ostajajo globoko pod splošnim povprečjem. Vodni led močno odbija radarske žarke, opazovanja pa kažejo, da blizu polov obstajajo področja z zelo visoko radarsko odbojnostjo.[9] Čeprav led ni edini možen vzrok za ta odbojna področja, so astronomi mnenja, da je najbolj verjeten.
Ledena področja naj bi bila prekrita samo z nekaj metrov debelo plastjo ledu, tega pa naj bi bilo okoli 1014–1015 kg. Za primerjavo, antarktična ledena ploskev vsebuje 1018 kg, Marsova južna polarna kapa pa okoli 1016 kg vode. Izvor ledu na Merkurju še ni znan, dva od najbolj verjetnih pa sta izhajanje vode iz planetove notranjosti ali pa odlaganje vode zaradi udarcev kometov.[10]
[uredi] Ozračje
Merkur je premajhen, da bi s svojo šibko gravitacijo zadržal znatno ozračje za dlje časa. Ima redko ozračje, ki vsebuje vodik, helij, kisik, natrij, kalcij in kalij. Ozračje ni stabilno - atomi se stalno izgubljajo v vesolju in iz različnih virov prihajajo drugi. Vodik in helij verjetno prihajata od sončnega vetra; difundirata v Merkurjevo magnetosfero in nato spet ubežita v vesolje. Radioaktivni razpad elementov znotraj Merkurjeve skorje je drug vir helija, pa tudi natrija in kalija. Verjetno obstaja tudi vodna para, ki jo prinašajo kometi, ki udarjajo na Merkurjevo površje.[11]
[uredi] Magnetno polje
Kljub počasnemu vrtenju okoli osi ima Merkur relativno močno magnetno polje s močjo približno enega odstotka Zemljinega. Možno je, da se to magnetno polje ustvarja na podoben način kot Zemljin, in sicer z dinamom krožečega materiala v jedru. Vendar pa vsi znanstveniki niso prepričani, ali je Merkurjevo jedro še vedno v tekočem stanju[12], čeprav bi bilo jedro lahko tekoče zaradi plimnih učinkov med obdobji velike izsrednosti tirnice. Prav tako je mogoče, da je Merkurjevo magnetno polje ostanek bivšega učinka dinama, ki je sedaj prenehal, magnetno polje pa je postalo »zamrznjeno« v trdnih magnetnih materialih.
Merkurjevo magnetno polje je dovolj močno, da odbija sončni veter okoli planeta in s tem ustvarja magnetosfero, v katero sončni veter ne prodre. To je drugače kot pri Luni, ki ima prešibko magnetno polje in tako sončni veter udarja neposredno na površino, zaradi tega pa nima magnetosfere.
[uredi] Tir in vrtenje
Tir Merkurja je najbolj izsreden od vseh večjih planetov, saj planetova oddaljenost od Sonca sega med 46 in 70 milijoni kilometrov. Tir zaključi v 88 dneh. Diagram na levi prikazuje učinke izsrednosti. Merkurjev tir je prikazan skupaj s krožnico, ki imata enako veliko polos. Višja hitrost planeta blizu prisončja je razvidna iz večje razdalje, ki jo Merkur prepotuje v petdnevnih intervalih. Velikost sfer, obratno sorazmernih z njihovo oddaljenostjo od Sonca, prikazuje spremenljivo heliocentrično oddaljenost. Ta spremenljiva oddaljenost od Sonca skupaj z edinstveno resonanco planetovega vrtenja okoli svoje osi ima za posledico veliko raznolikost površinske temperature.
Merkurjev tir je na Zemljin tir (ekliptiko nagnjen za 7°, kar je prikazano na diagramu na levi. Zaradi tega pride do prehodov Merkurja preko Sončeve ploskve le takrat, ko Merkur prečka ravnino ekliptike ob času, ko leži med Zemljo in Soncem. To se v povprečju zgodi vsakih sedem let.
Merkurjev nagib osi je samo 0,01°. To je več kot 300-krat manj kot pri Jupitru, ki ima drugi najmanjši nagib osi od vseh planetov, in sicer 3,1°. To pomeni, da opazovalec na Merkurjevem ekvatorju med krajevnim poldnevom nikoli ne bi videl Sonca odmaknjenega dlje kot stotinko kotne stopinje od zenita.
Na določenih točkah Merkurjevega površja bi opazovalec lahko videl, kako Sonce vzide in se dvigne do polovice, nato obrne in zaide pred vnovičnim vzhodom, vse v enem Merkurjevem dnevu. Vzrok temu je, da je približno štiri dni pred prisončjem Merkurjeva kotna hitrost tira natančno enaka kotni hitrosti vrtenja, zato se navidezno gibanje Sonca ustavi. Ob prisončju Merkurjeva kotna hitrost tira preseže kotno hitrost vrtenja. Zato izgleda, da se Sonce giblje vzvratno. Štiri dni po prisončju se nadaljuje Sončevo običajno navidezno gibanje.
[uredi] Napredovanje prisončja
Ob odkritju počasne precesije Merkurjeve tirnice le-te ni bilo možno zadovoljivo razložiti z Newtonovo mehaniko. Tako so mnogo let razmišljali še o enem planetu, ki naj bi Sonce obkrožal še bližje kot Merkur, in naj bi povzročal motenja Merkurjeve tirnice (ena od podanih razlag je bila še majhna sploščenost Sonca). Uspeh pri iskanju Neptuna na osnovi motenj Uranove tirnice je astronome opogumil pri razlagi o tem novem planetu in ta je dobil celo ime Vulcan. v 20. stoletju pa je Splošna teorija relativnosti Alberta Einsteina popolnoma razložila opazovano precesijo. Merkurjeva precesija je pokazala učinke povečevanja mase in s tem ključen dokaz za eno od Einsteinovih teorij. Merkur je namreč nekoliko masivnejši v prisončju kot v odsončju, ker se takrat giblje hitreje, tako pa za malenkost »prehiti« položaj prisončja, ki ga določa Newtonova gravitacija. Učinek je zelo majhen: Merkurjev relativističen napredek prisončja je le 43 kotnih sekund na stoletje. Učinek je še manjši pri drugih planetih, in sicer 8,6 kotnih sekund na stoletje za Venero, 3,8 za Zemljo in 1,3 za Mars.
Raziskave so pokazale, da se izsrednost Merkurjeve tirnice v milijonih let kaotično spreminja med 0 (krožna tirnica) do zelo visokih 0,47. To naj bi pojasnilo Merkurjevo resonanco med vrtenjem in tirnico 3:2 (namesto bolj običajne vrednosti 1:1), kajti to stanje verjetneje nastane ob obdobjih visoke izsrednosti.[13]
[uredi] Usklajenost tira
Dolgo časa so mislili, da se Merkur sinhrono vrti, kar pomeni, da se okoli svoje osi zavrti enkrat na vsak obhod, pri tem pa proti Soncu kaže vedno isti obraz podobno kot je Luna vedno enako obrnjena proti Zemlji. Vendar pa so radarska opazovanja leta 1965 potrdila, da ima planet resonanco vrtenja in tirnice v razmerju 3:2, kar pomeni, da se Merkur v dveh obhodih okoli Sonca zavrti trikrat okoli svoje osi. Izsrednost Merkurjeve tirnice omogoča, da je ta resonanca stabilna. Na sinhrono vrtenje so astronomi včasih pomislili, ker je Merkur vedno kazal isti obraz, ko je bil na najboljšem mestu za opazovanje. Zaradi 3:2 resonance vrtenja in tirnice je sončni dan (dolžina med dvema prehodoma meridiana Sonca) traja okoli 176 dni. Siderealni dan (vrtilna doba) traja okoli 58,7 dni.
[uredi] Opazovanje
Merkurjev navidezni sij niha med -2,0 (kar je svetlejše od zvezde Sirij) in 5,5.[14] Opazovanja Merkurja so težavna zaradi njegove bližine Soncu, saj je zaradi njegovega blišča večinoma neviden. Merkur lahko opazujemo le v kratkem času ob jutranjem ali večernem mraku Hubblov vesoljski teleskop Merkurja sploh ne more opazovati.
Merkur gledano iz Zemlje prikazuje faze, podobne Luninim, saj je spodnji konjukciji prikazuje mlaj, ob zgornji pa ščip. V obeh slučajih je planet neviden zaradi prevelike navidezne bližine Soncu. Faza polovice krajca se zgodi ob največji elongaciji (navidezni oddaljenosti od Sonca), ki znaša med 18,5° pri prisončju in 28,3° pri odsončju.
Merkur v povprečju doseže spodnjo konjukcijo vsakih 116 dni, vendar pa zaradi izsredne tirnice planeta to obdobje niha med 111 in 121 dnevi. Obdobje navideznega vzvratnega gibanja, kot ga lahko vidimo z Zemlje traja med 8 in 15 dni na vsaki strani spodnje konjukcije. Tudi to se dogaja zaradi velike izsrednosti tirnice.
Merkur je lažje videti z Zemljine južne poloble kot pa s severne. To se zgodi zato, ker se največje možne elongacije zahodno od Sonca vedno zgodijo v zgodnji jeseni na južni polobli, največje možne elongacije vzhodno od Sonca pa ob koncu zime na južni polobli. V obeh primerih je kot Merkurjeve tirnice z ekliptiko največji, in tako Merkur v prvem primeru vzide nekaj ur pred Soncem in v drugem primeru ne zaide nekaj ur za Soncem. To je najbolj opazno v državah južnega zmernega pasu kot sta Argentina in Nova Zelandija. V nasprotju pa Merkur v državah severnega zmernega pasu nikoli ni viden na popolnoma temnem nočnem nebu. Merkur ter druge planete in najsvetlejše zvezde lahko vidimo tud med popolnim Sončevim mrkom.
Gledano z Zemlje je Merkur najsvetlejši, ko se nahaja v debelejši fazi, to je med krajcem in ščipom. Čeprav je planet v tem primeru precej bolj oddaljen kot pa takrat, ko je faza srpasta, je večje osvetljeno področje precej bolj vidno na večji razdalji. Nasprotno za Venero velja, da je najsvetlejša, ko je tanek srp.
[uredi] Raziskovanje Merkurja
[uredi] Prvi astronomi
merkur je bil poznan že vsaj v tretjem tisočletju pred našim štetjem. Poznali so ga Sumerci iz Mezopotamije kot Ubu-idim-gud-ud poleg drugih imen. Babilonci (2000 do 1000 pr. n. št.) so nasledili Sumerce in zgodnji Babilonci so mogoče zapisali opazovanja planeta. Čeprav o tem od takrat ni nobenih zapisov, obstajajo pozni babilonski zapisi iz 7. stoletja pr. n. št., ki se nanašajo na precej starejše zapise. Babilonci so planetu rekli Nabu ali Nebu in sicer po selu bogov v njihovi mitologiji.[15]
Stari Grki so dali planetu dve imeni: Apolon, ki je bil viden na jutranjem nebu, in Hermes, ki je bil viden na večernem nebu. Grški astronomi pa so spoznali, da se obe imeni nanašata na isto telo. Prvi je to zamisel predlagal Pitagora.[16]
[uredi] Raziskovanja z Zemlje s teleskopi
Prva opazovanja Merkurja s teleskopom je opravil Galileo v zgodnjem 17. stoletju. Galileo je opazoval faze pri Veneri, pri Merkurju pa ne, ker je bil njegov teleskop prešibak. Leta 1631 je Pierre Gassendi prvič opazoval prehod planeta preko Sončeve ploskve, ta prehod pa je napovedal Johannes Kepler. Giovanni Zupi je leta 1639 s teleskopom odkril, da ima planet faze podobne Veneri in Luni. Opazovanja so dokončno potrdila, da Merkur obkroža Sonce.
Zelo redek dogodek v astronomiji (če gledamo z Zemlje) je prehod enega planeta preko drugega (okultacija). Merkur in Venera se prekrijeta vsakih nekaj stoletij. Edini zgodovinsko zapisan dogodek, ki se je zgodil 28. maja 1737, je opazoval John Bevis iz observatorija Royal Greenwich Observatory.[17] Naslednja okultacija Merkurja zaradi Venere bo leta 2133.
Težave, ki spremljajo opazovanje Merkurja, pomenijo, da je ta precej manj preučevan kot drugi planeti. Leta 1800 je Johann Schröter opravil opazovanja površinskih značilnosti, vendar je napačno ocenil vrtilno dobo planeta na okoli 24 ur. V 80. letih 19. stoletja je Giovanni Schiaparelli natančneje kartografiral planet in predlagal Merkurjevo vrtilno dobo 88 dni, kar je enako obhodni dobi in sicer zaradi plimne priklenitve.[18] Ta pojav se imenuje sinhrono vrtenje in je tudi opazen pri Zemljini Luni.
Teorija o Merkurjevem sinhronem vrtenju je postala splošno sprejeta in za astronome se je zgodil znaten šok v 60. letih 20. stoletja, ko so radijska opazovanja postavila to teorijo pod vprašaj. Če bi bil Merkur plimno priklenjen, bi morala biti njegova temna stran zelo mrzla, vendar pa so meritve radijskih emisij pokazale, da je precej toplejša od pričakovanj. Astronomi so oklevali z opustitvijo teorije o sinhronem vrtenju in predlagali alternativne mehanizme za pojasnitev opazovanj, kot so močni vetrovi, ki prenašajo toploto. Leta 1965 pa so radarska opazovanja nedvoumno potrdila, da je planetova vrtilna doba okoli 59 dni. Italijanski astronom Giuseppe Colombo je opazil, da je ta vrednost okoli dve tretjini Merkurjeve obhodne dobe in je zato predlagal drugačno obliko plimne priklenitve, kjer naj bi bila planetova vrtilna in obhodna doba priklenjena na resonanco 3:2 in ne 1:1.[19] Podatki z vesoljskih plovil so kasneje potrdili te poglede.
Opazovanja s tal niso prinesla bistvenih spoznanj o najbolj notranjem planetu in šele z obiskom vesoljskega plovila je postalo znanih večina osnovnih lastnosti planeta. Tehnološki napredek pa je izboljšal tudi opazovanja s tal. Leta 2000 so bile na observatoriju Mount Wilson posnete fotografije višjih ločljivosti tistih delov Merkurja, ki jih Mariner 10 ni videl. [20]
[uredi] Raziskovanja z vesoljskimi sondami
Doseg Merkurja z Zemlje je poseben tehnološki izziv, saj planet obkroža Sonce mnogo bližje kot Zemlja. Vesoljsko plovilo, izstreljeno z Zemlje in namenjeno proti Merkurju mora prepotovati preko 91 milijonov kilometrov v Sončev gravitacijski potencialni vodnjak. Začenši z Zemljino obhodno hitrostjo 30 km/s je sprememba hitrosti (delta-v), ki jo mora narediti plovilo za vstop v Hohmannovo tirnico blizu Merkurja v nasprotju z drugimi planetarnimi odpravami precej velika.
Potencialna energija, ki se sprosti ob spustu v Sončev potencialni vodnjak, postane kinetična energija. To potrebuje še eno veliko spremembo hitrosti, da lahko opravimo karkoli drugega kot hiter mimolet Merkurja. Za varen pristanek ali pa vstop v stabilno tirnico okoli planeta vesoljsko polovilo zaradi zelo šibkega ozračja ne more uporabiti aerozaviranja, ampak se mora zanesti na raketne motorje. Za potovanje na Merkur je potrebno več raketnega goriva kot pa za pobeg iz Sončevega sistema. Posledica tega je, da je ta planet dosedaj obiskalo samo eno plovilo.
[uredi] Mariner 10
- Glavni članek: Mariner 10
Edino vesoljsko plovilo, ki se je približalo Merkurju, je bilo Nasin Mariner 10 (v letih 1974-75.[16] Vesoljsko plovilo je uporabilo privlačnost planeta Venere, da bi se lahko približalo Merkurju - bilo je prvo vozilo, ki je uporabilo t.i. gravitacijski katapult. Mariner 10 je posnel prve slike Merkurjeve površine iz bližine. Površina se je izkazala za močno kraterizirano, poleg tega pa je bilo moč najti mnoge druge geološke značilnosti, kot recimo velike stene, njihov nastanek pa je bil kasneje povezan z učinki krčenja planeta zgodaj v njegovi geološki zgodovini. Žal je Merkur ob vsakem bližnjem srečanju Marinerja 10 kazal vedno isto stran, zato je bilo posnete manj kot 45 % površine planeta.
Vesoljsko plovilo se je trikrat približalo Merkurju, najbližje na 327 km nad površino planeta. Ob prvem srečanju so inštrumenti na veliko presenečenje planetarnih geologov zaznali magnetno polje. Merkurjevo vrtenje naj bi bilo namreč mnogo prepočasno za ustvarjanje znatnega učinka dinama. Drugi mimolet se je v večini uporabljal za fotografiranje, ob tretjem mimoletu pa so bili pridobljeni obsežni podatki o magnetizmu. Podatki so razkrili, da je planetovo magnetno polje precej podobno Zemljinemu, ki odbija sončni veter okoli planeta. Vseeno je izvor Merkurjevega magnetnega polja še vedno predmet več različnih teorij.
Le nekaj dni po njegovem zadnjem mimoletu je Marinerju 10 zmanjkalo goriva, zato njegove tirnice ni bilo več moč nadzirati. Tako so nadzorniki odprave izklopili vesoljsko vozilo. Mariner 10 naj bi še vedno obkrožal Sonce in se približal Merkurju vsakih nekaj mesecev.[21]
[uredi] MESSENGER
- Glavni članek: MESSENGER
Druga Nasina odprava na Merkur, imenovana MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging - Merkurjeva površina, vesoljsko okolje, geokemija in daljinske raziskave) je bila izstreljena 3. avgusta 2004 iz Cape Canaverala na krovi rakete Boeing Delta 2. Vesoljsko plovilo MESSENGER bo opravilo več mimoletov planetov, da se postavi v pravilno tirnico za doseg tirnice okoli Merkurja. Plovilo je februarja 2005 že opravilo mimolet Zemlje, opravilo pa bo še dva mimoleta Venere v letih 2006 in 2007, sledili pa bodo trije mimoleti Merkurja v letih 2008 in 2009 ter vtiritev v tirnico okoli planeta marca 2011.
Odprava naj bi prinesla nova spoznanja v šestih ključnih zadevah: Merkurjeva visoka gostota, njegova geološka zgodovina, narava njegovega magnetnega polja, struktura njegovega jedra, prisotnost ledu na polih in izvor njegovega redkega ozračja. Plovilo ima na krovu naprave za slikanje, ki so mnogo bolj zmogljive kot naprave Marinerja 10, različne spektrometre za določevanje količine elementov v skorji ter magnetometre in naprave za merjenje hitrosti nabitih delcev. Natančne meritve majhnih sprememb v hitrosti plovila med njegovim obkrožanjem planeta bodo uporabljene za določevanje podrobne zgradbe notranjosti planeta.[22]
[uredi] BepiColombo
- Glavni članek: BepiColombo
Japonska namerava skupno odpravo z Evropsko vesoljsko agencijo imenovano Bepi Colombo, ki bo obkrožala Merkur z dvema sondama: ena bo kartografirala planet, druga pa preučevala njegovo magnetosfero. Prvotni načrt z pristajalnim odsekom je bil preklican. Ruska raketa Sojuz bo sondi izstrelila leta 2013. Tako kot MESSENGER bosta tudi obe sondi BepiColombo do Merkurja opravili več mimoletov pred vstopom v tirnoco okoli planeta, in sicer Luno in Venero ter več mimoletov Merkurja samega. Sondi bosta dosegli Merkur leta 2019 ter eno leto kartografirali in preučevali magnetosfero .
Sondi bosta nosili podoben nabor spektrometrov kot MESSENGER in preučevali planet v različnih valovnih dolžinah, vključno v infrardečem, ultravijoličnem, žarkih X in žarkih gama. Poleg intenzivnega preučevanja planeta načrtovalci odprave upajo, da bi z uporabo bližine Sonca lahko z izboljšano natančnostjo preizkusili napovedi teorije splošne relativnosti.
Odprava je poimenovana po Giuseppu (Bepi) Colombu, znanstveniku, ki je prvi določil naravo Merkurjeve tirnične resonance s Soncem in je bil tudi udeležen pri načrtovanju tirnice Marinerja 10 do planeta leta 1974.[23]
[uredi] Viri
- ^ Lyttleton, R. A. (1969), On the Internal Structures of Mercury and Venus (O notranjih zgradbah Merkurja in Venere), Astrophysics and Space Science, v.5, p.18
- ^ a b Benz, W., Slattery, W. L., Cameron, A. G. W. (1988), Collisional stripping of Mercury's mantle (Olupitev Merkurjevega plašča zaradi udarca), Icarus, v. 74, p. 516-528.
- ^ Schenk P., Melosh H.J. (1994), Lobate Thrust Scarps and the Thickness of Mercury's Lithosphere (, Abstracts of the 25th Lunar and Planetary Science Conference, 1994LPI....25.1203S
- ^ Cameron, A. G. W. (1985), The partial volatilization of Mercury (Delna uparitev Merkurja), Icarus, v. 64, p. 285-294.
- ^ Weidenschilling S.J. (1987), Iron/silicate fractionation and the origin of Mercury (Frakcinacija železa in silikatov ter izvor Merkurja), Icarus, v. 35, p. 99-111
- ^ Schultz P.H., Gault D.E. (1975), Seismic effects from major basin formations on the moon and Mercury (Seizmični učinki zaradi oblikovanja velikih kotlin na Luni in Merkurju), The Moon, vol. 12, Feb. 1975, p. 159-177
- ^ Dzurisin D. (1978), The tectonic and volcanic history of Mercury as inferred from studies of scarps, ridges, troughs, and other lineaments (Tektonska in ognjeniška zgodovina Merkurja, ugotovljena iz študij sten, grebenov, razpok in ostalih linearnih značilnosti), Journal of Geophysical Research, v. 83, p. 4883-4906
- ^ Van Hoolst, T., Jacobs, C. (2003), Mercury's tides and interior structure (Merkurjeva bibavica in zgradba notranjosti), Journal of Geophysical Research, v. 108, p. 7.
- ^ Slade M.A., Butler B.J., Muhleman D.O. (1992), Mercury radar imaging - Evidence for polar ice (Radarsko slikanje Merkurja - dokaz polarnega ledu), Science, v. 258, p. 635-640.
- ^ Rawlins K., Moses J.I., Zahnle K.J. (1995), Exogenic Sources of Water for Mercury's Polar Ice (Zunanji viri vode za Merkurjev polarni led), DPS, v. 27, p. 2112
- ^ Hunten D.M., Shemansky D.E., Morgan T.H. (1988), The Mercury atmosphere (Merkurjevo ozračje), In: Mercury (A89-43751 19-91). University of Arizona Press, p. 562-612
- ^ Spohn, T., Breuer, D. (2005), Core Composition and the Magnetic Field of Mercury (Sestava jedra in magnetno polje Merkurja), American Geophysical Union, Spring Meeting 2005
- ^ Correia, A. C. M., Laskar, J. (2004), Mercury's capture into the 3/2 spin-orbit resonance as a result of its chaotic dynamics (Merkurjeva resonanca vrtenja in tirnice 3:2 kot rezultat njegove kaotične dinamike), Nature, v. 429, p. 848-850.
- ^ Espenak F., Twelve Year Planetary Ephemeris: 1995 - 2006 (Dvanajstletne planetne efemeride: 1995-2006), NASA Reference Publication 1349 [1]
- ^ Mercury and ancient cultues (Merkur in davne kulture) (2002), JHU/APL [2]
- ^ a b James A. Dunne and Eric Burgess (1978), The Voyage of Mariner 10 - Mission to Venus and Mercury (Potovanje Marinerja 10 - Odprava do Venere in Merkurja), NASA History Office publication SP-424 [3]
- ^ Sinnott R.W., Meeus J. (1986), John Bevis and a Rare Occultation (John Bevis in redka okultacija), Sky and Telescope, v. 72, p. 220
- ^ Holden E.S. (1890), Announcement of the Discovery of the Rotation Period of Mercury [by Professor Schiaparelli] (Objava odkritja vrtilne dobe Merkurja [od profesorja Schiaparellija]), Publications of the Astronomical Society of the Pacific, v. 2, p. 79
- ^ Colombo G. (1965), Rotational Period of the Planet Mercury (Vrtilna doba planeta Merkur), Nature, v. 208, p. 575
- ^ Dantowitz R.F., Teare S.W., Kozubal M.J. (2000), Ground-based High-Resolution Imaging of Mercury (Visokoločljivostno slikanje Merkurja s tal), Astronomical Journal, v. 119, pp. 2455-2457 [4]
- ^ NSSDC Master Catalog Display: Mariner 10. Pridobljeno dne 20. oktober, 2005.
- ^ Spletne strani odprave MESSENGER na Univerzi John Hopkins. Pridobljeno dne 27. april, 2006.
- ^ ESA Science & Technology: BepiColombo. Pridobljeno dne 27. april, 2006.
[uredi] Zunanje povezave
- Merkur na Devet planetov
- Merkur - About Space
- Atlas Merkurja - NASA
- Dejstva o Merkurju od Nase
- BepiColombo, Esina odprava na Merkur
- MESSENGER, Nasina odprava na Merkur
- SolarViews.com - Merkur
- Merkur na World Book Online Reference Center
- Merkurjeva geoda Svetovni spletni iskalnik, ki podpira programe NASA World Wind, Celestia in druge.
|
|||
---|---|---|---|
Zvezda: Sonce | |||
Planeti: Merkur | Venera | Zemlja | Mars | Jupiter | Saturn | Uran | Neptun | |||
Mala telesa: Asteroidi | Kentavri | ČNT | Kometi | Meteoroidi | |||
Sateliti: Zemeljski | Marsovi | Jupitrovi | Saturnovi | Uranovi | Neptunovi | |||
Pritlikavi planeti: Ceres | Pluton | Erida | |||
Populacije: Asteroidni pas | Kuiperjev pas | Razpršeni disk | Oortov oblak | |||
Glej tudi astronomska telesa, seznam teles v Osončju po tirnici, po polmeru in po masi. |