Merkury

fot. NASA

Merkury jest pierwszą, według oddalenia od Słońca, planetą Układu Słonecznego. Był znany już w starożytności.

Okres orbitalny planety wynosi 88 dni, półoś wielka orbity 57,9 mln km, czas pełnego obrotu około 59 dni ziemskich, promień równikowy 2439 km, masa około 0,055 masy Ziemi.

Powierzchnia Merkurego jest równinno - wyżynna, pokryta licznymi kraterami i poprzecinana charakterystycznymi skarpami (do wys. 3 km i dł. 500 km). Największa wyżyna na planecie - Caloris Basin (Równina Upału), otoczona jest pierścieniem górskim o średnicy 1400 km. Jest to pozostałość po uderzeniu wielkiego meteorytu.

Atmosfera planety jest bardzo rozrzedzona, a pole magnetyczne stosunkowo silne.

Merkury był badany przez sondę kosmiczną Mariner.

Wikipedia

Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jako planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora zawsze bardzo blisko Słońca, dlatego jest trudna do obserwacji. Mimo to należy do planet widocznych gołym okiem i była znana już w starożytności. Merkurego dojrzeć można jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca.

Fakturą powierzchni Merkury przypomina Księżyc: są na nim liczne kratery uderzeniowe i praktycznie pozbawiony jest atmosfery. Temperatura powierzchni waha się od −183°C do 427°C. W przeciwieństwie do Księżyca, planeta ma jednak duże żelazne jądro generujące pole magnetyczne o natężeniu stukrotnie mniejszym od natężenia ziemskiego pola magnetycznego^[3]. Wielkość jądra powoduje, że Merkury ma jedną z największych gęstości spośród planet Układu Słonecznego^[4] (nieznacznie większą ma Ziemia). Merkury nie posiada naturalnych satelitów.

Pierwsze udokumentowane obserwacje Merkurego sięgają pierwszego tysiąclecia p.n.e. Do IV wieku p.n.e. greccy astronomowie uważali, że istnieją dwa ciała niebieskie: pierwsze widzialne tylko przed wschodem Słońca (nazywali je Apollo), drugie widzialne tylko po zachodzie Słońca (nazywali je Hermesem)^[5]. Za sprawą szybkiego ruchu planety, powodowanego jej krótką orbitą, Rzymianie nadali planecie nazwę na cześć posłańca bogów i patrona handlarzy – Merkurego. Symbol astronomiczny planety to stylizowana wersja kaduceusza Hermesa^[6].

W porównaniu z innymi planetami Układu Słonecznego, o Merkurym wiadomo stosunkowo niewiele; ze względu na problemy natury technicznej, zbadały go dotychczas tylko dwie sondy. Pierwsza z nich – Mariner 10 – wykonała w latach 1974–75 mapy 45% powierzchni. Następnie, sonda MESSENGER podczas pierwszego przelotu 14 stycznia 2008 zobrazowała kolejne 30% powierzchni planety. MESSENGER zbliży się do Merkurego ponownie w 2009, a w 2011 wejdzie na orbitę w celu zbadania i wykonania mapy całego globu.

Merkury
Merkury jest najmniejszą i najbliższą Słońca planetą, która została nazwana przez starożytnych Rzymian imieniem ruchliwego boga kupców i podróżnych, utożsamianego z greckim Hermesem, synem Zeusa (Jowisza) i Mai. Po niebie porusza się stosunkowo szybko i trudno jest go zobaczyć, gdyż znajduje się zawsze blisko Słońca (nie dalej niż w odległości kątowej 28^o); wobec tego może być dostrzeżony jedynie nisko nad horyzontem wkrótce po zachodzie lub tuż przed wschodem Słońca. Ponieważ Merkury jest planetą wewnętrzną względem Ziemi, możemy czasem oglądać jego przejście przed tarczą Słońca. Ostatnio takie zjawisko obserwowano 15 listopada 1999 r.

Merkury okrąża Słońce po orbicie eliptycznej o największym wśród orbit planetarnych mimośrodzie (równym 0,2). Jego odległość od Słońca zmienia się więc od 0,31 j.a. w peryhelium do 0,47 j.a. w aphelium. Obserwowana, ale nie znajdująca wyjaśnienia w mechanice newtonowskiej, część powolnego obrotu tzw. linii apsyd orbity Merkurego (linii przechodzącej przez punkty peryhelium i aphelium), odbywająca się z prędkością kątową 43" na stulecie, stała się spektakularnym dowodem na prawdziwość ogólnej teorii względności Einsteina (zjawisko znane jest jako ruch peryhelium Merkurego). Okres obiegu Merkurego wokół Słońca wynosi 0,24 roku, a średnia prędkość jego ruchu orbitalnego jest równa 48 km/s.

>>>
Półkula zachodnia Merkurego, złożona z mozaiki zdjęć uzyskanych przez sondę Mariner 10 (barwy nienaturalne). Fot. JPL/NASA.

Glob Merkurego jest najmniejszy spośród globów planetarnych: jego promień równikowy ma 2439 km, czyli wynosi mniej niż 0,4 promienia Ziemi. Merkury obraca się wokół osi niemal prostopadłej do płaszczyzny orbity, przy czym okres rotacji, wynoszący 58,6 dnia, jest równy 2/3 okresu obiegu Merkurego wokół Słońca (88 dni). Innymi słowy, w trakcie dwóch obiegów Słońca glob Merkurego wykonuje trzy obroty dookoła własnej osi. Doba na Merkurym trwa więc 176 dni ziemskich i jest dwukrotnie dłuższa od roku. Ta osobliwość rotacji Merkurego jest wynikiem oddziaływań pływowych Słońca na glob planety, a dowiedziano się o niej dopiero w latach sześćdziesiątych XX w. dzięki badaniom radarowym. Masa Merkurego jest ponad 6 milionów razy mniejsza od masy Słońca, a średnia gęstość materii, która go tworzy, wynosi 5,43 g/cm³, co jest wartością tylko nieznacznie mniejszą od średniej gęstości Ziemi. Z współczesnych modeli budowy wewnętrznej Merkurego wynika, że aż 80% jego masy stanowi żelazo skupione zapewne w stosunkowo dużym jądrze (o promieniu około 800 km), które otoczone jest płaszczem krzemianowym i prawdopodobnie cienką skorupą. Z obserwacji w podczerwieni wiadomo, że powierzchnia Merkurego pokryta jest grubą, być może nawet kilkumetrową warstwą pyłu. Albedo powierzchni jest więc bardzo małe i wynosi tylko 6%.

>>>
Półkula wschodnia Merkurego, złożona z mozaiki zdjęć wykonanych przez sondę Mariner 10. Fot. JPL/NASA.

Dzięki sondzie kosmicznej Mariner 10, która w 1974 r. trzykrotnie przeleciała w pobliżu Merkurego, stwierdzono, że powierzchnia tej planety pokryta jest licznymi kraterami uderzeniowymi, a także innymi formami, przypominającymi powierzchnię ziemskiego Księżyca i Marsa (płaskowyże, doliny, zagłębienia, rowy). Najbardziej charakterystyczny jest basen Caloris (Kotlina Upału), otoczony pierścieniem górskim o średnicy około 1300 km, który jest prawdopodobnie wynikiem uderzenia w Merkurego jakiegoś dużego ciała. Na powierzchni Merkurego znajdują się też liczne skarpy (o wysokości do 3 km i długości do 500 km), jakich nie znaleziono ani na Księżycu, ani na Marsie; powstały zapewne w początkowym okresie stygnięcia i formowania się powierzchni planety.

>>>
Mapa fragmentu Merkurego z nazwami ważniejszych utworów powierzchniowych. Szerokość środka mapy wynosi -35^o (a zatem obszar leży na południe od równika), długość zaś: 55^o. Wg Atlas Układu Słonecznego NASA, Prószyński i S-ka, Warszawa 1999.

Stosunkowo duże zmiany odległości Merkurego od Słońca oraz jego długotrwałe dnie i noce są przyczyną występowania ogromnych różnic temperatury powierzchniowej planety. Na półkuli oświetlonej przez Słońce waha się ona od około 770 kelwinów, gdy planeta znajduje się najbliżej Słońca, do około 650 kelwinów, gdy jest od niego najbardziej oddalona; na nieoświetlonej przez Słońce części globu spada do około 100 kelwinów. Są to największe rozpiętości temperatur występujących na planetach Układu Słonecznego. Ilość energii słonecznej padająca w jednostce czasu na jednostkę powierzchni Merkurego jest prawie 7 razy większa niż w przypadku Ziemi.

Merkury praktycznie nie ma atmosfery. Niedawne obserwacje w nadfiolecie ujawniły jednak obecność przy powierzchni planety znikomych ilości helu, tlenu, sodu i potasu, tworzących śladową atmosferę o gęstości miliard razy mniejszej niż gęstość atmosfery ziemskiej. Za brak atmosfery odpowiada nie tylko zbyt mała do jej utrzymania masa Merkurego, lecz także słabość jego pola magnetycznego. Za pomocą sondy Mariner 10 stwierdzono istnienie dipolowego pola magnetycznego, którego oś jest odchylona o 14^o od osi obrotu planety; jego natężenie jest jednak o dwa rzędy wielkości mniejsze niż ziemskiego pola magnetycznego (czego przyczyną jest najprawdopodobniej wolna rotacja planety). Napływający na nie wiatr słoneczny tworzy magnetosferę, której minimalny promień wynosi zaledwie 1,1 promienia planety.