PLANETA MERKUR

Send

Merkur je nejbližší planeta k našemu Slunci, nejmenší z osmi planet a jeden z nejextrémnějších světů v našich Slunečních soustavách. Jako takový hrál aktivní roli v mytologickém a astrologickém systému mnoha kultur.

Přesto je Merkur jednou z nejméně pochopených planet naší sluneční soustavy. Podobně jako Venuše, její oběžná dráha mezi Zemí a Sluncem znamená, že ji lze vidět ráno i večer (ale nikdy uprostřed noci). A stejně jako Venuše a Měsíc, prochází také fázemi; vlastnost, která původně matovala astronomy, ale nakonec jim pomohla uvědomit si pravou podstatu sluneční soustavy.

Velikost, hmotnost a oběžná dráha:

Se středním poloměrem 2440 km a hmotností 3,3022 × 10²³ kg, Merkur je nejmenší planeta v naší Sluneční soustavě - ve velikosti ekvivalentní 0,38 Země. A i když je menší než největší přírodní satelity v našem systému - jako jsou Ganymede a Titan - je masivnější. Hustota Merkuru (ve výši 5,427 g / cm)³) je druhý nejvyšší ve Sluneční soustavě, jen o něco méně než Země (5 515 g / cm³).

Rtuť má nejexcentričtější oběžnou dráhu ze všech planet ve Sluneční soustavě (0,205). Z tohoto důvodu se jeho vzdálenost od Slunce liší od 46 milionů km (29 milionů mi) v nejbližší (perihelion) do 70 milionů km (43 milionů mi) v nejvzdálenější (aphelion). A s průměrnou orbitální rychlostí 47,362 km / s (29,429 mi / s) trvá Merkur celkem 87,969 dní Země, aby dokončil jednu oběžnou dráhu.

S průměrnou rychlostí otáčení 10,892 km / h (6,768 mph), Merkur také trvá 58,646 dní, aby dokončil jednu rotaci. To znamená, že Merkur má rotaci na oběžné dráze 3: 2, což znamená, že pro každou dvě rotace kolem Slunce dokončí na své ose tři rotace. To však neznamená, že tři dny trvají stejně jako dva roky na Merkuru.

Ve skutečnosti jeho vysoká excentricita a pomalá rotace znamenají, že k návratu Slunce na stejné místo na obloze (aka také sluneční den) trvá 176 Země. To znamená, že jeden den na Merkuru je dvakrát tak dlouhý jako jeden rok. Rtuť má také nejnižší axiální sklon jakékoli planety ve Sluneční soustavě - přibližně 0,027 stupňů ve srovnání s 3,1 stupni Jupiteru (druhý nejmenší).

Složení a vlastnosti povrchu:

Jako jedna ze čtyř pozemských planet sluneční soustavy je Merkur složen z přibližně 70% kovového a 30% silikátového materiálu. Na základě jeho hustoty a velikosti lze učinit řadu závěrů o její vnitřní struktuře. Geologové například odhadují, že jádro Merkuru zabírá asi 42% svého objemu, oproti 17% Země.

Interiér je věřil být složen z roztaveného železa, které je obklopeno 500 - 700 km pláštěm křemičitanového materiálu. Na vnější vrstvě je Merkurova kůra, která je považována za tlustou 100 - 300 km. Povrch je také označen četnými úzkými hřebeny, které sahají až do stovek kilometrů na délku. Předpokládá se, že se vytvořily jako Merkurovo jádro a plášť se ochladily a zkrátily v době, kdy již kůra ztuhla.

Merkurovo jádro má vyšší obsah železa než kterékoli jiné hlavní planety Sluneční soustavy a bylo navrženo několik teorií, které to vysvětlují. Nejvíce široce přijímaná teorie je, že Merkur byl kdysi větší planetou, která byla zasažena planetesimálním průměrem několika tisíc kilometrů. Tento dopad mohl poté zbavit většinu původní kůry a pláště a ponechat jádro jako hlavní součást.

Další teorie je taková, že Merkur se mohl vytvořit ze sluneční mlhoviny dříve, než se sluneční energie stabilizovala. V tomto scénáři by byla Merkur původně dvojnásobkem své současné hmotnosti, ale byla by vystavena teplotám 25 000 až 35 000 K (nebo až 10 000 K), jak se protosun stahoval. Tento proces by vypařil velkou část povrchové horniny Merkuru a snížil ji na současnou velikost a složení.

Třetí hypotézou je, že sluneční mlhovina způsobila tažení na částicích, ze kterých Merkur narůstal, což znamenalo, že lehčí částice byly ztraceny a neshromážděny, aby vytvořily Merkur. Předtím, než bude některá z těchto teorií potvrzena nebo vyloučena, je samozřejmě nezbytná další analýza.

Na první pohled vypadá Merkur podobně jako Měsíc Země. Má suchou krajinu pokrytou asteroidními krátery a starými lávovými toky. V kombinaci s rozsáhlými pláněmi to naznačuje, že planeta byla geologicky neaktivní po miliardy let. Na rozdíl od Měsíce a Marsu, které mají významné úseky podobné geologie, se však povrch Merkuru jeví mnohem zmateněji. Mezi další běžné rysy patří dorsa (aka. „Vráskové hřebeny“), Měsíční vrchoviny, montes (hory), planitiae (planiny), rupie (escarpments) a valles (údolí).

Názvy těchto funkcí pocházejí z různých zdrojů. Krátery jsou pojmenovány pro umělce, hudebníky, malíře a autory; hřebeny jsou pojmenovány pro vědce; deprese jsou pojmenovány po dílech architektury; hory jsou pojmenovány pro slovo „horké“ v různých jazycích; letadla byla jmenována pro Merkur v různých jazycích; escarpments jsou pojmenovány pro lodě vědeckých expedic a údolí jsou pojmenována podle zařízení radioteleskopu.

Během a po svém vzniku před 4,6 miliardami let byl Merkur těžce bombardován kometami a asteroidy a možná znovu během období pozdního těžkého bombardování. Během tohoto období intenzivního vytváření kráterů byla planeta zasažena dopady na celý její povrch, částečně díky nedostatku atmosféry, která by zpomalila dopadače. Během této doby byla planeta vulkanicky aktivní a uvolněné magma by vytvořilo hladké pláně.

Průměr kráterů na Merkuru sahá od malých dutin ve tvaru mísy až po víceprstencové nárazové pánve přes stovky kilometrů. Největším známým kráterem je Caloris Basin, který měří v průměru 1 500 km. Dopad, který jej vytvořil, byl tak silný, že způsobil erupce lávy na druhé straně planety a zanechal soustředný prstenec přes 2 km vysoký obklopující nárazový kráter. Celkově bylo identifikováno asi 15 povodí dopadu na ty části rtuti, které byly zkoumány.

I přes svou malou velikost a pomalou 59denní rotaci má Merkur významné a zjevně globální magnetické pole, které je asi 1,1% síly Země. Je pravděpodobné, že toto magnetické pole je vytvářeno dynamo efektem, podobným magnetickému poli Země. Tento dynamický efekt by byl výsledkem oběhu tekutého jádra planety bohatého na železo.

Merkurovo magnetické pole je dostatečně silné, aby odklonilo sluneční vítr kolem planety a vytvořilo tak magnetosféru. Magnetosféra planety, i když dostatečně malá na to, aby se vešla na Zemi, je dostatečně silná, aby zachytila sluneční větrnou plazmu, což přispívá k prostorovému zvětrávání povrchu planety.

Atmosféra a teplota:

Rtuť je příliš horká a příliš malá na to, aby si udržela atmosféru. Má však jemnou a variabilní exosféru, která se skládá z vodíku, helia, kyslíku, sodíku, vápníku, draslíku a vodní páry, s kombinovanou úrovní tlaku asi 10^-14 bar (jedna čtvrtina miliontého atmosférického tlaku Země). Předpokládá se, že tato exosféra byla vytvořena z částic zachycených ze Slunce, sopečného odplyňování a úlomků, které byly na oběžné dráze zasaženy mikrometeoritovými dopady.

Protože jí chybí životaschopná atmosféra, Merkur nemá způsob, jak zadržovat teplo od Slunce. V důsledku tohoto a jeho vysoké excentricity, planeta zažívá značné kolísání teploty. Zatímco strana obrácená ke Slunci může dosáhnout teploty až 700 K (427 ° C), zatímco strana ve stínu klesá na 100 K (-173 ° C).

Přes tyto vysoké teploty byla na povrchu Merkuru potvrzena existence vodního ledu a dokonce i organických molekul. Podlahy hlubokých kráterů u sloupů nejsou nikdy vystaveny přímému slunečnímu záření a teploty zde zůstávají pod planetárním průměrem.

Předpokládá se, že tyto ledové oblasti obsahují asi 10¹⁴–10¹⁵ kg zmrazené vody a může být pokryta vrstvou regolitu, která inhibuje sublimaci. Původ ledu na Merkuru zatím není znám, ale dva nejpravděpodobnější zdroje jsou odplyňování vody z vnitřku planety nebo depozice vlivem komet.

Historická pozorování:

Stejně jako ostatní planety, které jsou viditelné pouhým okem, má Merkur dlouhou historii pozorování lidskými astronomy. Nejdříve zaznamenaná pozorování Merkuru jsou věřena z tablety Mul Apin, kompendia babylonské astronomie a astrologie.

Pozorování, která byla s největší pravděpodobností učiněna během 14. století BCE, označují planetu jako „skákací planetu“. Jiné babylonské záznamy, které označují planetu jako „Nabu“ (po posla bohům v babylonské mytologii), sahají až do prvního tisíciletí BCE. Důvodem je to, že Merkur je nejrychleji se pohybující planeta na obloze.

Starým Řekům byla Merkur známa různě jako „Stilbon“ (název, který znamená „zářící“), Hermaon a Hermes. Stejně jako u Babylončanů i toto druhé jméno pocházelo od posla řeckého panteonu. Římané pokračovali v této tradici a pojmenovali planetu Mercurius po rychlém poslovi bohů, který se přirovnával k řeckým Hermes.

Ve své knize Planetární hypotézy, Řecko-egyptský astronom Ptolemy psal o možnosti planetárních tranzitů přes tvář Slunce. Pro Merkur a Venuši navrhl, že nebyly pozorovány žádné transity, protože planeta byla buď příliš malá na to, aby byla vidět, nebo protože transity jsou příliš vzácné.

Pro starověké Číňany byla Merkur známá jako Chen Xing („Hodinová hvězda“), a byl spojen se směrem na sever a vodou. Podobně moderní čínské, korejské, japonské a vietnamské kultury odkazují na planetu doslova jako „vodní hvězdu“ založenou na pěti prvcích. V hindské mytologii bylo jméno Budha použito pro Merkur - boha, o kterém se předpokládalo, že bude předsedat ve středu.

Totéž platí pro germánské kmeny, které spojovaly boha Odina (nebo Wodena) s planetou Merkur a ve středu. Mayové možná představovali Merkur jako sovy - nebo možná čtyři sovy, dvě pro ranní aspekt a dvě pro večer - které sloužily jako posel do podsvětí.

Ve středověké islámské astronomii popsal andaluský astronom Abu Ishaq Ibrahim al-Zarqali v 11. století geocentrickou orbitu Merkuru jako ovál, i když tento náhled neovlivnil jeho astronomickou teorii ani jeho astronomické výpočty. Ve 12. století Ibn Bajjah pozoroval „dvě planety jako černé skvrny na obličeji Slunce“, což bylo později navrženo jako tranzit Merkuru nebo Venuše.

V Indii vyvinul školský astronom Kerala Nilakantha Somayaji v 15. století částečně heliocentrický planetární model, ve kterém Merkur obíhá kolem Slunce, který zase obíhá kolem Země, podobný systému, který navrhl Tycho Brahe v 16. století.

První pozorování pomocí dalekohledu se uskutečnila na počátku 17. století Galileem Galileim. Ačkoli při pohledu na Venuši pozoroval fáze, jeho dalekohled nebyl dostatečně silný, aby viděl, jak Merkur procházel podobnými fázemi. V roce 1631 Pierre Gassendi provedl první teleskopická pozorování tranzitu planety přes Slunce, když viděl tranzit Merkuru, který předpověděl Johannes Kepler.

V roce 1639 použil Giovanni Zupi dalekohled, aby zjistil, že planeta měla orbitální fáze podobné Venuši a Měsíci. Tato pozorování přesvědčivě prokázala, že Merkur obíhal kolem Slunce, což pomohlo definitivně dokázat, že Copernican Heliocentric model vesmíru byl správný.

V 80. letech 20. století Giovanni Schiaparelli přesněji zmapoval planetu a navrhl, že rotační období Merkuru bylo 88 dní, stejné jako jeho orbitální období kvůli přílivovému uzamčení. Ve snaze zmapovat povrch Merkuru pokračoval Eugenios Antoniadi, který v roce 1934 vydal knihu, která obsahovala jak mapy, tak jeho vlastní pozorování. Mnoho z povrchových prvků planety, zejména albedo, převezme jejich jména z mapy Antoniadiho.

V červnu 1962 se sovětští vědci na Akademii věd SSSR stali první, kdo odrazil radarový signál z Merkuru a obdržel jej, což začalo éru používání radaru k mapování planety. O tři roky později provedli Američané Gordon Pettengill a R. Dyce radarová pozorování pomocí rádiového dalekohledu Arecibo Observatory. Jejich pozorování přesvědčivě prokázala, že rotační období planety bylo asi 59 dní a planeta neměla synchronní rotaci (což se tehdy tehdy všeobecně věřilo).

Optická pozorování na zemi nezasvětlovala mnohem více světla na Merkuru, ale radioastronomové využívající interferometrii na mikrovlnných vlnových délkách - technika, která umožňuje odstranění slunečního záření - dokázali rozeznat fyzikální a chemické vlastnosti podpovrchových vrstev do hloubky několika metrů.

V roce 2000 byla pozorování s vysokým rozlišením prováděna hvězdárnou Mount Wilson Observatory, která poskytla první pohledy, které vyřešily povrchové rysy na dříve neviditelných částech planety. Většina planety byla zmapována radarovým dalekohledem Arecibo s rozlišením 5 km, včetně polárních depozit ve stínovaných kráterech toho, co bylo považováno za vodní led.

Průzkum:

Předtím, než první kosmické sondy přeletěly kolem Merkuru, zůstalo mnoho z jeho nejzákladnějších morfologických vlastností neznámé. Prvním z nich byly NASA Námořník 10, který přeletěl kolem planety mezi lety 1974 a 1975. Během svých tří blízkých přístupů k planetě byl schopen zachytit první detailní snímky povrchu Merkuru, který odhalil silně kráterový terén, obří šátky a další povrch funkce.

Bohužel, kvůli délce Námořník 10V orbitálním období byla na každém z nich osvětlena stejná tvář planety Námořník 10Blízké přístupy. To znemožnilo pozorování obou stran planety a vyústilo v mapování méně než 45% povrchu planety.

Při svém prvním blízkém přístupu nástroje také detekovaly magnetické pole, k velkému překvapení planetárních geologů. Druhý blízký přístup byl primárně používán pro zobrazování, ale při třetím přístupu byla získána rozsáhlá magnetická data. Data odhalila, že magnetické pole planety je podobné Zemi, které odvádí sluneční vítr kolem planety.

24. března 1975, pouhých osm dní po jejím posledním blízkém přístupu, Námořník 10 došel palivo, což přimělo jeho ovladače, aby sondu vypnul. Námořník 10 Předpokládá se, že stále obíhá kolem Slunce a každých několik měsíců se blíží k Merkuru.

Druhou misí NASA na Merkur byl povrch MErcury, vesmírné prostředí, GEochemistry a Ranging (nebo POSEL) kosmická sonda. Účelem této mise bylo objasnit šest klíčových otázek týkajících se Merkuru, konkrétně - jeho vysoká hustota, geologická historie, povaha jeho magnetického pole, struktura jeho jádra, zda má na pólech led a kde je jeho pochází jemná atmosféra.

Za tímto účelem nesla sonda zobrazovací zařízení, která shromažďovala obrazy mnohem vyššího rozlišení mnohem více než planeta Námořník 10, nejrůznější spektrometry pro stanovení množství prvků v kůře a magnetometry a zařízení pro měření rychlostí nabitých částic.

Po spuštění z Cape Canaveral 3. srpna 2004 provedla svůj první průlet Merkurem 14. ledna 2008, druhý 6. října 2008 a třetí 29. září 2009. Většina polokoule nebyla zobrazena Námořník 10 byl během těchto letů zmapován. 18. března 2011 sonda úspěšně vstoupila na eliptickou oběžnou dráhu kolem planety a začala fotografovat do 29. března.

Po dokončení své jednoleté mapovací mise vstoupila do jednoleté prodloužené mise, která trvala do roku 2013.POSEL'Poslední manévrování proběhlo 24. dubna 2015, což jej nechalo bez paliva a nekontrolovanou trajektorii, která ho nevyhnutelně vedla k nárazu na povrch Merkuru 30. dubna 2015.

V roce 2016 Evropská kosmická agentura a Japonská letecká a kosmická agentura (JAXA) plánují zahájit společnou misi s názvem BepiColombo. Tato robotická kosmická sonda, u které se očekává, že dosáhne rtuti do roku 2024, obíhá Merkur pomocí dvou sond: mapovací sondy a magnetosférické sondy.

Magnetosférická sonda bude vypuštěna na eliptickou oběžnou dráhu, poté vypálí své chemické rakety, aby uložila mapovací sondu na kruhovou oběžnou dráhu. Mapovací sonda pak bude pokračovat ve studiu planety na mnoha různých vlnových délkách - infračervené, ultrafialové, rentgenové a gama záření - pomocí pole spektrometrů podobných těm na POSEL.

Ano, Merkur je planeta extrémů a je protkána rozpory. To sahá od extrémně horkých k extrémním chladům; má roztavený povrch, ale také vodní led a organické molekuly na svém povrchu; a nemá rozpoznatelnou atmosféru, ale má exosféru a magnetosféru. V kombinaci s blízkostí Slunce není divu, proč o tomto pozemském světě toho moc nevíme.

Můžeme jen doufat, že tato technologie v budoucnosti existuje, abychom se přiblížili tomuto světu a důkladněji studovali jeho extrémy.

Mezitím zde uvádíme několik článků o Merkuru, které doufáme, že najdete zajímavé, poučné a zábavné čtení:

Poloha a pohyb rtuti: