Athugaðu, opna í nýjum glugga. Prenta útSenda hlekk á þessa síðu til vinar

Digg This! Del.icio.us; Reddit Stumble It! Facebook

Merkúríus

„Engin tilraun er algjörlega misheppnuð, það er alltaf hægt að nota hana sem slæmt dæmi."
- Mark Twain

Efnisyfirlit
Meira um Merkúríus
  • MESSENGER
Merkúríus er innsta og minnsta reikistjarna sólkerfisins, minni en tunglin Ganýmedes og Títan. Merkúríus er bergreikistjarna í innra sólkerfinu og hefur þar af leiðandi fast yfirborð. Yfirborðið er mjög gígótt og gamalt og líkist þannig mest yfirborði tunglsins. Merkúríus gengur einnig undir stuttnefninu Merkúr.

Merkúríus var rómverskur guð verslunar, ferðalaga og þjófnaðar. Hann var sonur Júpíters og Maju sem var ein sjö dætra Atlasar. Grísk hliðstæða hans var Hermes, sendiboði guðanna. Reikistjarnan reikar mjög hratt yfir himinninn og er þaðan líklega nafn reikistjörnur dregið. Hreyfing Merkúríusar gegndi mikilvægu hlutverki í trúarbrögðum Maya, Egifta, Grikkja og Rómverja. Tákn Merkúríusar er stjörnuspekilegt að uppruna og táknar vængjahjálm og vönd guðsins.

Merkúríus er oft eitt bjartasta fyrirbæri himinsins og þegar hann er bjartastur skín hann skærar en flestar stjörnu himinsins og hefur því þekkst frá því í fornöld. Grikkir gáfu Merkúríusi tvö heiti: morgunstjarnan Apollo og kvöldstjarnan Hermes. Grískir stjörnufræðingar vissu þó að bæði heitin voru á sama fyrirbærinu. Gríski heimspekingurinn Herakleitos frá Efesos (um 535-470 f.Kr.) taldi að Merkúríus og Venus væru á braut um sólina en ekki jörðina.

Braut og snúningur

Braut Merkúríusar er mjög sporöskjulaga eða miðskökk eins og gjarnan er þá talað um. Þegar reikistjarnan er næst sólu er fjarlægðin aðeins 46 milljón km en verður 70 milljón km í sólfirð. Umferðartími Merkúríusar er svo aftur aðeins 88 dagar.

Lengi var talið að Merkúríus sneri alltaf sömu hliðinni að sólu. Þegar svo er er sagt að möndulsnúningur reikistjörnu eða tungls sé bundinn en það þýðir að snúningstími hnattarins er jafn umferðartímanum. Árið 1965 sýndu ratsjárathuganir hins vegar að snúningstími Merkúríusar er tæplega 59 jarðardagar sem er mjög nærri 2/3 af umferðartímanum en eitt Merkúríusarár er 88 jarðardagar. Merkúríus er því bundinn í 3:2 brautarhermu, þ.e.a.s. reikistjarnan snýst þrisvar sinnum um snúningsás sinn á sama tíma og hún ferðast tvisvar í kringum sólu.

Þessi bundna snúningshreyfing kemur til vegna flóðkrafta við sól. Þegar mynd af hreyfingu Merkúríusar er skoðuð kemur undarleg staðreynd í ljós: einn sólarhringur á Merkúríus (sá tími frá morgni til morguns) er nákvæmlega 176 jarðdagar eða tvö Merkúríusarár. Geimfari á yfirborði Merkúríusar myndi þá upplifa ár sem er styttra en dagurinn. Langur dagur hefur svo aftur áhrif á hitun yfirborðsins sem getur orðið yfir 400°C heitt.

Þessi mikla miðskekkja, sem og langur dagur, veldur miklum hitasveiflum á dag- og næturhliðum Merkúríusar, þeim mestu sem þekkjast í sólkerfinu. Við miðbaug á daghliðinni er steikjandi hiti, allt að 430°C sem nægir til að bræða blý og sink, en á næturhliðinni er nístingskuldi sem fer alveg niður í -170°C. Merkúríus er því lítill og steiktur og frostþurrkaður.

Braut Merkúríusar hallar um sjö gráður miðað við sólbauginn. Merkúríus getur því gengið fyrir sólina frá jörðu séð en eingöngu þegar reikistjarnan liggur beint á milli jarðar og sólar. Slíkt gerist um þrettán til fjórtán sinnum á öld. Þvergöngur Merkúríusar eru því algengari en þvergöngur Venusar. Síðasta þverganga átti sér stað þann 8. nóvember 2006 en næst 9. maí 2016.

Furðulegur sólargangur

Hægur möndulsnúningur og miðskekkja brautar Merkúríusar veldur einkennilegum áhrifum ef geimfari væri staddur á yfirborðinu. Á ákveðnum stöðum kemur sólin upp í austri, hreyfist hægt og rólega yfir himinninn þar til hún stöðvast, snýr við og gengur „aftur á bak“ um átta jarðdaga skeið uns hún heldur áfram ferð sinni frá austri til vesturs. Ástæðan er sú að brautarhraði Merkúríusar er breytilegur eftir fjarlægð frá sól. þar að auki kemur hægur möndulsnúningur Merkúríusar til skjalanna. Þá nær færsla sólarinnar á himninum - vegna brautarhreyfingar umhverfis sól (frá vestri til austurs) - að yfirvinna færslu sólarinnar á himninum sem tilkomin er vegna möndulsnúnings plánetunnar (frá austri til vesturs því þær snúast rangsælis). Á Flash-hreyfimyndinni hér fyrir neðan, sem fengin er að láni af vef MESSENGER geimfars NASA, sést hvernig þetta gerist.

Annars staðar kemur sólin upp en er aðeins á lofti í um fjóra jarðdaga lágt á austurhimni, sest aftur en kemur svo upp að nýju fjórum dögum síðar og fer þá sína leið frá austri til vesturs. Í vestri sest hún svo en rís aftur í stutta stund um 4 dögum síðar, en sest svo. Stæði geimfari á yfirborðinu og horfir á sólsetur við sólnánd, myndi sólin ekki setjast. Hún myndi dýfa sér rétt niður fyrir vestursjóndeildarhringinn og þá koma aftur upp, aðeins til að setjast í annað sinn, einum eða tveimur dögum síðar.

Jarðfræði

Þótt Merkúríus og tunglið séu afar lík í útliti er saga þeirra og innviðir gerólík. Þegar Mariner 10 flaug framhjá sáu vísindamenn mjög gamalt yfirborð þakið loftsteinagígum og engin merki um flekahreyfingar. Talið er að flestir gígarnir á Merkúríusi og tunglinu hafi orðið til um 700 milljón árum eftir að reikistjörnurnar mynduðust.

Gígar eru ekki einu kennileitin á yfirborðinu því þar eru einnig sléttur, hamrar eða hjallar og dældir. Sumir hjallarnir rísa allt að 3 km upp frá sléttunum í kring og eru 20 til 500 km langir. Þessir hjallar hafa háa hamraveggi hafa líklega myndast þegar plánetan kólnaði en þá skrapp skorpan saman um sem nemur flatarmáli Íslandi, líkt og hýði uppþornaðs eplis verður hrufótt þegar það skreppur saman. Slétturnar á Merkúríusi mynduðust fyrir um 3,8 milljörðum ára þegar hraun flæddi um yfirborðið en aðrar hafa e.t.v. myndast þegar grjót dreifðist um yfirborðið við loftsteinaárekstra. Ólíklegt er að einhver eldvirkni sé til staðar í dag og telja vísindamenn að Merkúríus sé alveg kulnaður, líkt og tunglið.

Á þessari mynd sést fjölbreytt yfirborð Merkúríusar sem samastendur af gígum, sléttum og hamraveggjum. Hvítu örvarnar sýna hæðarhryggi sem virðast hafa orðið til þegar Merkúríus kólnaði og skrapp saman. Rauðu örvarnar sýna leifar gíga sem virðast nánast uppfullir af hrauni. Blá örin bendir á daufar leifar innri hrings (annars gígbarms) innan stóra gígsins. Svæðið innan gígsins, við leifar þessa innri hrings, hefur sennilega fyllst af hrauni svo hringurinn hefur horfið. Gulu örvarnar benda svo á gíga innan stóru gíganna (þar af leiðandi yngri) sem mynduðust þegar efni þeyttist burt við myndun gígs sem ekki sést á þessari mynd.
Mynd: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/Brown University.

Ratsjárrannsóknir á norður- og suðurpólum Merkúríusar hafa leitt í ljós óvenju björt svæði, en þar telja sumir að sé að finna vatnsís í djúpum gígum þar sem aldrei nýtur sólarljóss.

Hamraveggir á mörkum brattra hæða á Merkúríusi kallast rupes, sem er latneska orðið yfir hamra. Á Merkúríusi eru þessir hamraveggir nefndir eftir skipum þekktra landkönnuða. Þannig eru hamraveggir nefndir Discovery Rupes eftir skipi James Cook skipstjóra; Santa Maria Rupes eftir skipi Kristófers Kólumbusar og Victoria Rupes eftir skipi Ferdinand Magellan. Hamraveggur sem fannst á fyrstu myndum MESSENGER geimfarsins var nefndur Beagle Rupes eftir skipinu sem Charles Darwin sigldi á til Galapagoseyja.

Gígar á Merkúríusi eru nefndir eftir þekktum rithöfundum og listamönnum. Á yfirborðinu eru gígar sem bera nöfn tónskálda eins og Bach, Beethovens, Mozarts, Vivaldi og Wagner og rithöfunda á borð við Shakespeare og Mark Twain. Á Merkúríusi eru líka tveir gígar sem nefndir eru eftir íslenskum listamönnum en það eru gígarnir Sveinsdóttir (220 km í þvermál) eftir listmálaranum Júlíönu Sveinsdóttur (1889-1966) og Snorri (19 km í þvermál) eftir hinum eina sanna sagnaritara Snorra Sturlusyni. Þess má geta að gígurinn Reykholt á Mars er nefndur eftir heimabæ Snorra.

Gígarnir Snorri og Sveinsdóttir á Merkúríusi. Snorri er um 19 km í þvermál á meðan Sveinsdóttir er um 220 km í þvermál. Báðir gígarnir eru á suðurhveli Merkúríusar. Í gegnum gíginn Sveinsdóttir liggur hamraveggurinn Beagle Rupes sem dregur nafn sitt af skipinu sem Charles Darwin sigldi með frá 1831 til 1836.

Kalorisdældin

Eitt stærsta einkenni yfirborðsins er Kalorisdældin. Hún er 1.550 km í þvermál (u.þ.b vegalengdin frá Reykjavík til Dublin á Írlandi) og ein stærsta árekstradæld sólkerfisins, fyllt og umlukin sléttlendi sem líkist tunglhöfunum. Kalorisdældin myndaðist líklega við árekstur smástirnis sem fór í gegnum skorpu Merkúríusar. Fáir gígar eru í hraunsléttunni sem fyllti dældina og því er hún tiltölulega ung, innan við 3,8 milljarða ára. Kalorisdældin er heitasti staður Merkúríusar enda nafnið dregið af latneska orðinu caloris sem þýðir heitt. Á 176 daga fresti þegar sólin er beint fyrir ofan hana og Merkúríus næst sólu (í sólnánd).

Kalorisáreksturinn hafði áhrif á alla plánetuna. Nákvæmlega hinu megin hnattarins, gegnt Kalorisdældinni (á svipuðum stað og Nýja-Sjáland er staðsett á jörðinni miðað við Ísland), er brotið, hæðótt svæði um 500.000 ferkílómetrar í þvermál (fimmfalt flatarmál Íslands). Hæðirnar eru um 5 til 10 km breiðar og frá 100 til 1800 metra háar. Talið er að skjálftabylgjur frá árekstrinum hafi ferðast þvert í gegnum innviði reikistjörnurnar og brotið upp skorpuna á staðnum gegn Kalorisdældinni. Svipaðar dældir sjást á tunglinu.

Kalorisdældin á Merkúríusi er ein stærsta árekstradæld sólkerfisins. Dældin uppgötvaðist á myndum Mariner 10 árið 1974 en þegar geimfarið flaug framhjá var aðeins austari helmingur dældarinnar í dagsbirtu. Þegar MESSENGER geimfarið flaug framhjá Merkúríusi þann 14. janúar 2008 náðu menn í fyrsta sinn myndum vestari hluta dældinnar og þar með dældinni í heild. Hægri hluti þessarar myndar er frá Mariner 10 en vinstri hlutinn frá MESSENGER. Þegar Mariner 10 flaug framhjá Merkúríusi féll sólarljósið á annan hátt á yfirborðið en þegar MESSENGER flaug þar framhjá. Þess vegna er erfiðara að sjá útlínur dældinnar á myndinni. Guli hringurinn markar stærð gígbarmsins eins og menn töldu að hann væri fyrir MESSENGER en blái hringurinn markar stærð Kalorisdældinnar eins og hún er í raun og veru.
Mynd: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/Brown University.

Um fimmtán árekstradældir hafa fundist hingað til á Merkúríusi en þeim mun áreiðanlega fjölga þegar MESSENGER kemst á braut um reikistjörnuna. Tolstoj dældin er dæmi um aðra marghringjadæld með sléttu á botninum. Hún er 400 km í þvermál og efnisskvettur teygja sig allt að 500 km frá barmi hennar. Beethoven-dældin er svipuð eða 625 km í þvermál.

Innviðir

Innviðir Merkúríusar. Kjarninn er 42% af rúmmálinu og um 75% af þvermálinu.

Merkúríus er massamikil reikistjarna miðað við stærð. Hann er líka þéttasta fyrirbæri sólkerfisins (5,43 g/cm3) á eftir jörðinni (5,52 g/cm3). Merkúríus hefur járnkjarna sem er að minnsta kosti 42% af rúmmálinu og 1800 km í radíus, en til samanburðar er járnkjarni jarðar um 17% af rúmmáli hennar. Merkúríus hefur þar af leiðandi stærsta járnkjarna sólkerfisins miðað við stærð og er jafnframt járnríkasta fyrirbærið. Talið er að fyrir utan járnkjarnann sé reikistjarnan að mestu úr kísli, áli og súrefni, ekki ósvipað og á jörðinni.

Ekki er vitað hvers vegna Merkúríus inniheldur svo mikið járn en nokkrar kenningar eru uppi um það. Ein kenning gerir ráð fyrir því að innstu svæði frumsólþokunnar (næst sólinni) verði svo heit að efni á borð við járn gætu hafa þést og storknað. Samkvæmt annarri kenningu mun mjög sterkur en skammvinnur sólvindur hafa blásið burt möttli Merkúríusar, sem var þá að mestu úr efnum með lágan eðlismassa, stuttu eftir að sólin myndaðist. Þriðji möguleikinn er sá að á síðustu stigum myndunar hafi Merkúríus orðið fyrir stórum reikisteini. Slíkur árekstur hefði kastað megninu af möttlinum og skorpunni burt en málmkjarnar hnattanna gætu hafa sameinast og myndað plánetuna sem við sjáum í dag.

Umhverfis járnkjarnann er 600 km þykkur möttull og þar fyrir ofan 100 til 200 km þykk skorpa.

Segulsvið

Árið 1974 uppgötvaði bandaríska könnunarfarið Mariner 10 að á Merkúríusi er segulsvið sem líkist segulsviði jarðar en hefur aðeins 1% af styrkleika þess. Segulsvið jarðar verður líklega til við rafstrauma í fljótandi hluta járnkjarna jarðar. Ef hið sama á sér stað í kjarna Merkúríusar verður að minnsta kosti hluti kjarnans að vera fljótandi. Einnig verður einhver orkuuppspretta að vera tilstaðar svo efni flæði þar um og rafstraumur verði til. Sé það rétt er komin fram vísbending um að kjarni Merkúríusar sé að hluta fastur, líkt og kjarni jarðar. Þegar efni djúpt í fljótandi hluta kjarnans kólnar og storknar, sameinast það fasta hlutanum. Við það losnar sú orka sem þarf til að koma fljótandi hluta kjarnans á hreyfingu. Segulsvið Merkúríusar bendir þannig til þess að kjarninn hafi álíka byggingu og kjarni jarðar.

Segulsvið Merkúríusar er nógu sterkt til að feykja sólvindinum umhverfis reikistjörnuna og mynda þannig segulhvolf. Segulsviðið fangar einnig agnir úr sólvindinum sem rekast svo á yfirborðið og veðra það örlítið.

Lofthjúpur

Merkúríus er of smár til að geta viðhaldið lofthjúpi í lengri tíma en áhrif hás hitastigs og sólvindsins hefur einnig sitt að segja. Í nágreni reikistjörnunnar finnast engu að síður merki um örþunnt lag af vetni, helíum, súrefni, natríum, kalki og kalíni. Þetta lag er mjög óstöðugt og streymir stöðugt út í geiminn en endurnýjast engu að síður af völdum sólvindsins og hrörnun geislavirkra efna innan í skorpu Merkúríusar. Við Merkúríus finnst einnig merki um vatnsgufu en hún á líklega rætur að rekja til halastjarna sem rekast á yfirborðið.

Athuganir á Merkúríusi

Merkúríus er oft meðal björtustu fyrirbæra himinsins. Þegar hann er hvað bjartastur er hann bjartari en nokkur fastastjarna og hefur þar af leiðandi þekkst frá alda öðli.

Líkt og allar aðrar reikistjörnur endurvarpar Merkúríus ljósi frá sólinni. Merkúríus endurvarpar um 12% af sólarljósi sem fellur á yfirborðið. Þetta hlutfall er nefnt endurskinshlutfall (e. albedo) og því bjartari sem hnöttur er, því hærra er hlutfallið.

Þótt Merkúríus sé nokkuð björt reikistjarna er hann svo nærri sólinni að erfitt getur verið að rannsaka hann frá jörðinni. Þannig getur Hubblessjónaukinn t.d. ekki beint sjóntækjum sínum að honum vegna hættu á skemmdum.

Merkúríus sést best þegar hann er eins langt frá sólinni á himninum og unnt er. Þá er talað um mestu austustu eða vestustu álengd (e. elongation). Í fáeina daga við austustu álengd er Merkúríus kvöldstjarna, lágt yfir sjóndeildarhringnum í vestri í stutta stund eftir sólsetur og fylgir sólinni neðar á himinninn þegar líður á kvöldið. Að sama skapi er Merkúríus morgunstjarna þegar hann er við vestustu álengd. Þá boðar hann komu sólar; rís skömmu fyrir sólarupprás.

Hafa ber í huga að með vestustu og austustu álengd er átt við hvar á himninum Merkúríus er að finna. Þegar Merkúríus er við vestustu álengd er hann vestan við sólina á himninum; við dögun, þegar sólin rís í austri og er þegar kominn upp fyrir sjóndeildarhringinn. Þegar Merkúríus er við austustu álengd er hann austan við sólina á himninum og verður enn yfir sjóndeildarhringnum þegar sólin gengur til viðar í vestri.

Þar sem braut Merkúríusar er svo nærri sólu getur mesta álengd aðeins orðið 28°. Þar sem himinhvelfingin snýst um 15° á einni klukkstund (360° deilt með 24 stundum) rís Merkúríus aldrei meira en tveimur stundum fyrir sólarupprás eða sest meira en tveimur stundum eftir sólsetur. Því miður er miðskökk braut Merkúríusar og brautarhallinn miðað við sólbauginn þannig að reikistjarnan er oft mun neðar á himninum en 28° frá sjóndeildarhringnum við sólsetur eða sólarupprás. Sumar álengdir eru þannig ákjósanlegri en aðrar til að skoða Merkúríus, á meðan aðrar eru það ekki. Í heildina verða sex til sjö álengdir á ári en aðeins tvær af þeim þannig að hægt sé að skoða reikistjörnuna með sjónauka. Í gegnum sjónauka er fátt að sjá annað en kvartilaskipti líkt og hjá tunglinu og Venusi.

Könnun Merkúríusar

Galíleó Galílei beindi beitti fyrstur manna sjónauka til rannsókna á Merkúríusi árið 1610. Sjónaukinn hans var ekki nógu öflugur til að sýna kvartilaskipti Merkúríusar svo Galíleó sá fátt áhugavert. Tuttugu árum síðar eða árið 1631 varð Frakkinn Pierre Gassendi fyrstu manna vitni að því þegar hann sá Merkúríus ganga fyrir sólu, nokkuð sem Jóhannes Kepler sjálfur hafði spáð fyrir um. Átta árum síðar uppgötvaði Ítalinn Giovanni Zupi kvartilaskiptin sem Galíleó hafði ekki séð og sýndi þar með fram á að Merkúríus gekk í kringum sólina en ekki jörðina.

Þann 28. maí 1737 fylgdist John Bevis, stjörnufræðingur við Konunglegu stjörnustöðina í Greenwich, með því þegar Venus gekk fyrir Merkúríus. Slíkur atburður er frekar sjaldgæfur og sést næst árið 2133.

Vegna þess hve erfitt er að kanna Merkúríus með sjónaukum á jörðu niðri gerðist fátt markvert í rannsóknum á þessari reikistjörnu fyrr en um miðja 20. öld. Árið 1962 gerðu Sovétmenn ratsjárathuganir á Merkúríusi með því að senda ratsjármerki til Merkuríusar og greina endurvarpið. Þannig má afla ýmissa upplýsinga um landslag og snúning reikistjörnunnar. Þremur árum síðar sýndu bandarískir vísindamenn fram á að snúningstími Merkúríusar var um 59 dagar með ratsjárathugnum frá Arecibo ratstjárstöðinni í Puerto Rico. Stuttu síðar sýni ítalski stjörnufræðingurinn Giuseppe Colombo að snúningstíminn var um tveir-þriðju af umferðartímanum.

Mæling á snúningstíma Merkúríusar. Þegar Merkúríus snýst stefnir önnur hliðin í átt frá jörðinni en hin hliðin í átt til jarðar. Ef ratstjárbylgjum með fasta öldulengd er skotið í átt til Merkúríusar, lenda þær á yfirborðinu og er varpað til baka. Bylgjurnar sem endurvarpast fá þá styttri og lengri öldulengd en upphaflega vegna Dopplerhrifa. Með því að mæla muninn á öldulengdunum eftir endurvarpið gat Giuseppe Colombo fundið út snúningstíma Merkúríusar. Einalt og sniðugt, ekki satt?

Að öðru leyti er nánast öll okkar þekking á innstu reikistjörnunni komin frá einu geimfari, Mariner 10 sem heimsótti hnöttinn í þrígang á áttunda áratug 20. aldar.

Könnum geimfara

Merkúríus er meðal minnst könnuðu reikistjarna sólkerfisins. Þegar þetta er skrifað, í apríl 2008, hafa einungis tvö geimför, Mariner 10 og MESSENGER heimsótt reikistjörnuna. Ástæðan er sú að nokkuð flókið er að koma geimförum á braut um Merkúríus. Vegna nálægðar hennar við sól þarf tiltölulega mikið eldsneyti til að hægja á ferð geimfarsins til þess að það komist á braut um reikistjörnuna., sem og til að brautin haldist stöðug. Þegar geimfar stefnir inn í sólkerfið eykst þyngdartog sólar talsvert og eykur þar með hraða geimfarsins. Þess vegna þarf að hægja ferðina til að komast á braut um Merkúríus. Þar sem Merkúríus hefur nánast engan lofthjúp er ekki hægt að nota hann til að hægja á ferðinni eins og gert hefur verið á Mars og Venusi.

Mariner 10

Mariner 10 var fyrsta geimfarið sem heimsótti Merkúríus árin 1974 og 1975. Eftir geimskot árið 1973 þurfti geimfarið fyrst að fljúga framhjá Venusi með það fyrir augum að þyngdartog hennar hægði á ferð geimfarsins og beindi því til Merkúríusar. Fyrsta framhjáflugið af þremur átti sér stað þann 29. mars árið 1974 og komst geimfarið þá á sporbraut sem var nákvæmlega tvö Merkúríusarár. Þar af leiðandi flaug Mariner 10 framhjá Merkúríusi á 176 daga fresti.

Þar sem Merkúríus snýst þrisvar sinnum um sjálfan sig á tveimur Merkúríusarárum, sá Mariner 10 alltaf sömu hliðinni þegar hann flaug framhjá reikistjörnunni. Mariner 10 sá þar af leiðandi aðeins aðra hlið Merkúríusar. Í heildina tók Mariner 10 yfir 3500 ljósmyndir af 45% yfirborðsins. Mariner flaug næst Merkúríusi í 327 km hæð yfir yfirborðinu. Á myndum geimfarsins sáust risavaxnar rásir á öldnu og gígóttu yfirborði og er mest öll okkar þekking á reikistjörnunni komin frá þessum leiðangri.

Örfáum dögum eftir seinasta framhjáflug Mariner 10 kláraðist eldsneytið um borð og var þá ákveðið að slökkva á geimfarinu. Mariner 10 er sennilega enn á braut um sólina og flýgur á nokkurra mánaða fresti framhjá Merkúríusi en safnar vitaskuld engum gögnum.

MESSENGER

MESSENGER við Merkúríus.

Tæpum þrjátíu árum síðar sendi NASA MESSENGER geimfarið á loft til Merkúríusar. Geimfarið flaug framhjá Merkúríusi þann 14. janúar 2008 eftir næstum fjögurra ára ferðalag um innra sólkerfið, sem meðal annars hafði í för með sér flug framhjá Venusi og jörðinni. Við þetta framhjáflug ljósmyndaði MESSENGER mestan hluta þess yfirborðs sem Mariner 10 sá ekki á sínum tíma.

MESSENGER á að varpa ljósi á hvers vegna eðlismassi Merkúríusar er svona hár, draga upp betri mynd af jarðsögu reikistjörnunnar, eðli segulsviðsins og uppbyggingu kjarnans, en einnig hvort ís leynist á pólsvæðunum eða ekki. Geimfarið er útbúið mun öflugri myndavélum og mælitækjum heldur en Mariner 10 og mun án efa efla þekkingu okkar umtalsvert.

MESSENGER mun fljúga aftur framhjá Merkúríusi í október 2008 og september 2009 uns það kemst loks á braut um reikistjörnuna í mars árið 2011.

Sjá nánar: MESSENGER

BepiColombo

Evrópumenn hyggjast ekki láta sitt eftir liggja í rannsóknum á Merkúríusi. BepiColombo er samstarf Evrópsku geimstofunarinnar og Japans um fyrirhugaðan rannsóknarleiðangur til innstu reikistjörnunnar. Ef fram fer sem horfir verður BepiColombo geimfarinu skotið á loft árið 2013 og kemst á braut um Merkúríus árið 2019. BepiColombo samanstendur í raun af tveimur brautarförum. Annað á að kortleggja reikistjörnuna nákvæmlega á ýmsum öldulengdum ljóss (innrautt, útfjólublátt, röntgengeislum og gammageislum) á meðan hitt á aðallega að rannsaka segulsviðið. Geimfarið er nefnt eftir Giuseppe (Bepi) Colombo.

Tölulegar upplýsingar

Meðalfjarlægð frá sólu: 57.900.000 km = 0,387 SE
Mesta fjarlægð frá sólu:
69.800.000 km = 0,467 SE
Minnsta fjarlægð frá sólu:
46.000.000 km = 0,307 SE
Miðskekkja brautar:
0,21
Meðalbrautarhraði um sólu: 47,9 km/s
Umferðartími um sólu: 87,97 dagar = 0,24 jarðár
Snúningstími: 58,646 jarðdagar
Möndulhalli: 0,01°
Brautarhalli:

Þvermál:
4.879 km
Þvermál (jörð=1):
0,383
Massi:
3,302 x 1023 kg
Massi (jörð=1):
0,0553
Eðlismassi:
5,43 g/cm3
Þyngdarhröðun:
3,7 m/s2 (0,38 g)
Lausnarhraði: 4,3 km/s
Meðalhitastig yfirborðs:
+350°C
Hæsti yfirborðshiti: +430°C
Lægsti yfirborðshiti:
-170°C
Endurskinshlutfall:
0,12
Sýndarbirtustig: +5,5 til -1,9
Hornstærð: 4,5" til 13"
Loftþrýstingur við yfirborð:
Á ekki við
Efnasamsetning lofthjúps: Á ekki við

Myndir

Samanburður á stærð jarðar og Merkúríusar

Á þessari mynd sést glögglega stærðarmunur jarðar og Merkúríusar. Smelltu á myndina til að sjá stærri mynd.

Stórt misgengi

Á þessari mynd sést misgengi, bugðótta dökka kennileitið sem gengur í gegnum gíginn á miðri myndinni. Margar slíkar jarðmyndanir sáust á myndum Mariners 10 og eru taldar risastór misgengi þar sem hluti af skorpu Merkúríusar var þrýst yfir annan hluta skorpunnar með samþjöppunarkröftum. þetta gerðist líklega þegar plánetan kólnaði stuttu eftir myndun hennar. Talið er að geisli Merkúrs hafi minnkað um 1-2 km og flatarmálið um 100.000 km2. (NASA/JPL)

Þróun Kalorisdældinnar

Á þessari mynd sjást stórfenglegar sprungur í botni Kalorisdældinnar og sýna glöggt þá krafta sem afmynduðu skorpu Merkúríusar í fortíðinni. Árekstragígar sjást á sprungunum og sprungurnar sjálfar afmynda ekki gíganna sem bendir til þess að sprungurnar séu gamlar. Sprungurnar sjást í sléttunni sem fyllir Kalorisdældina, finnast nærri ytri brúnum dældinnar og eru næstum samsíða barminum. Sprungurnar mynduðust líklega þegar botn dældinnar lyftist upp og teygði á yfirborðinu sem braut loks efnið sem fyllti dældina.

Er ekki jarðfræði reikistjarnanna skemmtileg?

Mynd: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/Brown University.

Lykilorð:

bundinn möndulsnúningur austasta álengd
Kalorisdældin
3:2 brautarherma vestasta álengd
sólargangur Merkúríusar

Spurningar:

  1. Hvers vegna er erfitt að rannsaka Merkúríus frá jörðinni?
  2. Hvað er bundinn möndulsnúningur?
  3. Hvers vegna gat Mariner 10 aðeins ljósmyndað aðra hlið Merkúríusar?
  4. Berðu saman yfirborð tunglsins og Merkúríusar. Hvað er líkt og ólíkt?
  5. Hvers vegna hefur Merkúríus ekki markverðan lofthjúp?
  6. Ef endurvarpsstuðull Merkúríusar væri hærri, hvort væri heitar eða kaldar á yfiborðinu? Útskýrðu.

Heimildir og ítarefni:

  1. Freedman, Roger og Kaufmann, William. 2004. Universe, 7th Edition. W. H. Freeman, New York.
  2. Beatty, J. Kelly; Petersen, Carolyn Collins og Chaikin, Andrew (ritstj.). 1998. The New Solar System. Cambridge University Press, Massachusetts.
  3. McFadden, Lucy-Ann; Johnson, Torrence og Weissman, Paul (ritstj.). 2006. Encyclopedia of the Solar System. Academic Press, California.
  4. Vefsíða NASA um MESSENGER.
- Sævar Helgi Bragason
Digg This! Del.icio.us; Reddit Stumble It! Facebook