Merkurs — planēta: fakti, orbīta, atmosfēra un atklājumi

Merkurs — fakti, orbīta, eksosfēra un atklājumi: uzzini par planētas orbītu, temperatūras ekstremiem, MESSENGER kartēšanu un noslēpumaino dzelzs kodolu.

Merkurs ir mazākā planēta Saules sistēmā un Saulei vistuvākā planēta. Tas veic vienu aplidošanu ap Sauli reizi 87,969 dienās un tā vidējais attālums no Saules ir aptuveni 0,39 astronomiskās vienības (AU). Merkurs ir spožs, kad tas ir redzams no Zemes, un tā šķietamā spožuma lielums ir no -2,0 līdz 5,5. Tomēr to nav viegli pamanīt, jo parasti tas atrodas pārāk tuvu Saulei; parasti Merkuru var redzēt tikai rīta vai vakara krēslā vai Saules aptumsuma laikā. Maksimālā elongācija no Saules ir aptuveni 28 grādi, tāpēc novērojumiem jāizvēlas tuvu rītausmai vai saulrietam.

Orbīta un rotācija

Merkura orbīta ir ļoti izstiepta (ekscentritāte ap ~0,2056), kas izraisa ievērojamas Saules attāluma svārstības. Planētas rotācija ir saistīta ar tā orbītu — Merkurs atrodas 3:2 spin-orbīta rezonansē, kas nozīmē, ka tas rotē ap savu asi trīs reizes katru divu orbītu ap Sauli. Viena zvaigžņu diena uz Merkura (rotācija pret zvaigznēm) ilgst aptuveni 58,65 Zemes dienas, bet sauļoties un atkal saulei atgriezties (saule-pret-saule vai Saules diena) uz Merkurija ilgst apmēram 176 Zemes dienas.

Novērojumi un kosmiskie aparāti

Par Merkūriju ir zināms mazāk nekā par citām mūsu Saules sistēmas planētām. Zemes teleskopi uzrāda tikai nelielu, spožu pusmēnesi, un ap to ir grūti izvietot satelītu orbītā, jo nepieciešamas ļoti lielas degvielas korekcijas, lai kompensētu Saules gravitāciju. Pirmais no diviem kosmosa aparātiem, kas apmeklēja planētu, bija Mariner 10, kurš no 1974. līdz 1975. gadam kartēja tikai aptuveni 45 % planētas virsmas. Otrais kosmosa kuģis ir MESSENGER, kas 2011.–2015. gadā orbītā ap Merkuru ieguva detalizētus mērījumus un 2013. gada martā pabeidza plašu virsmas kartēšanu līdz misijas beigām 2015. gada aprīlī.

Turklāt ESA un JAXA kopīgā misija BepiColombo, palaista 2018. gadā, ir mērķēta uz Merkuru un paredzēta, lai turpinātu izpēti un iegūtu papildu datus par planētas sastāvu, magnetosfēru un plānāko atmosfēru.

Izskats un virsmas īpašības

Merkurs no izskata līdzinās Zemes Mēnesim — tam ir daudz krāteru, līdzenumi un plaši klajumi. Tam nav dabiska pavadoņa un nav blīvas atmosfēras, kādu redzam uz Zemes. MESSENGER misija atklāja tādas lielas struktūras kā Caloris Baseinu — milzīgu ietekmes krāteri — un daudzus garus kraujus (lobate scarps), kas liecina par planētas saraušanos, kad tā atdzisa.

MESSENGER novēroja arī unikālas, nelielas, tumšas un izgriezuma līdzīgas formas virsmas ieplakās, kuras sauc par "hollows" — tās varētu rasties no volatīlo vielu sublimācijas. Polārajos krāteros, kas pastāvīgi ir ēnā, atklāta ūdens ledus un organiskas vielas, kas saglabājas zem zema temperatūras slāņa, pateicoties ilgstošai ēnas aizsardzībai.

Atmosfēra (eksosfēra)

Lai gan Merkurijam nav biezas atmosfēras, tam ir ārkārtīgi plāna eksosfēra — reti sastopamu atomu un molekulu slānis, kas nav pietiekami biezs, lai rīkotos kā īsta atmosfēra. Eksosfēras sastāvu veido galvenokārt nātrija, kālija, kalcija, skābekļa, ūdeņraža un helija atomi, kuri nonāk tur, galvenokārt, no Saules vēja mijiedarbības, mikrometeoroīdu bombardēšanas un virsmas iztvaikošanas.

Iekšējā uzbūve un magnētiskais lauks

Merkurijam ir salīdzinoši liels dzelzs kodols, kas veido ievērojamu daļu no planētas tilpuma — tas izskaidro arī Merkura augsto blīvumu. Šis kodols, iespējams, ir daļēji šķidrs un nodrošina planētai magnētisko lauku. Magnētisko lauku nekā Zeme MESSENGER mērījumi apliecina, tomēr tas ir krietni vājāks nekā Zemes magnētiskais lauks — aptuveni 1 % no Zemes lauka stipruma. Mercūra magnētiskā lauka klātbūtne ir svarīgs elements, kas ietekmē, kā Saules vējš mijiedarbojas ar planētu.

Temperatūra un klimats

Merkura virsmas temperatūra svārstās ārkārtīgi plaši, jo nav biezas atmosfēras, kas saglabātu siltumu. Virsmas temperatūra var būt no aptuveni 90 līdz 700 K (no -183 °C līdz 427 °C, no -297 °F līdz 801 °F). Dienas puse, kas vērsta pret Sauli, var sasniegt tūkstošus grādus K, bet ēnā vai poli krāteros temperatūra var nokrist līdz ~90 K — tieši tāpēc zemapgaismas punkts ir karstākais, bet krāteru dibeni pie poliem ir visaukstākie. Šīs lielās temperatūras svārstības arī veicina virsmas materiālu plaisāšanu un ģeoloģisko "atjaunošanos".

Vēsture un nosaukums

Zināmi Merkurija novērojumi datējami vismaz ar pirmo gadu tūkstoti pirms mūsu ēras. Līdz 4. gadsimtam p. m. ē. grieķu astronomi uzskatīja, ka Merkurs ir divi dažādi objekti: vienu no tiem varēja redzēt tikai saullēktā, ko viņi sauca par Apolonu, bet otru varēja redzēt tikai saulrieta laikā, ko viņi sauca par Hermesu. Planētas nosaukums angļu valodā ir atvasināts no romiešiem, kuri to nosauca romiešu dieva Merkurija vārdā, ko viņi uzskatīja par to pašu, ko grieķu dievs Hermess. Merkurija simbola pamatā ir Hermesa spieķis.

Salīdzinājums ar citām planētām

Lai gan Merkurs ir Saulei vistuvāk esošā planēta, tā nav vissiltākā — bez siltumnīcas efekta, ko rada bieza atmosfēra (kā uz Veneras), jebkurš Saulei nodotais siltums Merkura dienas laikā ātri izkliedējas naktī vai tiek izkliedēts kosmosā. Tāpēc vissiltākā planēta Saules sistēmā ir Venera, nevis Merkurs.

Īsi fakti

• Orbīta ap Sauli: 87,969 Zemes dienas.
• Rotācijas periods (pret zvaigznēm): ~58,65 Zemes dienas; Saules diena: ~176 Zemes dienas.
• Rādiuss: ~2 440 km (aptuveni 0,38 Zemes rādiusa).
• Blīvums: ļoti liels, kas norāda uz lielu dzelzs kodola īpatsvaru.
• Atmosfēra: plāna eksosfēra no nātrija, kālija, skābekļa, ūdeņraža, helija u. c.
• Virsmā atrodamas iespaidīgas struktūras — Caloris Baseins, lobate scarps, "hollows" un polārie ledus reģioni.

Merkurs joprojām ir viens no mazāk izpētītajiem Saules sistēmas objektiem, un turpmākās misijas un novērojumi turpinās attīstīt mūsu saprašanu par šīs nelīdzenās, ekstrēmajām temperatūrām pakļautās planētas dabu, iekšējo struktūru un evolūciju.

Jautājumi un atbildes

J: Kāds ir Saules sistēmas vismazākās planētas nosaukums?

J: Cik ilgā laikā Merkurs veic vienu apli ap Sauli?

J: Kāda ir Merkurija lieluma zīme, kad to redz no Zemes?

J: Kāda veida atmosfēra ir Merkurā?

J: Vai Merkurijam ir magnētiskais lauks?

J: Kādas ir dažas temperatūras Merkurija virsmas līmenī?

J: Kas nosauca un deva simbolu šai planētai?

Meklēt pēc burta