Merkúríus

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

Goðsögur af Merkúríusi

Merkúríus eða Merkúr er innsta reikistjarnan. Hún er næst minnst á eftir Plútó og minni en tunglin Ganýmedes og Títan. Merkúríus er næst massamesta reikistjarnan á eftir jörðinni. Merkúríus hefur ekkert tungl.

Tákn Merkúríusar

Merkúríus var rómverskur guð verslunar, ferðalaga og þjófnaðar. Hann var sonur Júpíters og Maiu, sem var ein af sjö dætrum Atlasar. Grísk hliðstæða hans er Hermes, sendiboði guðanna. Reikistjarnan hreyfist mjög hratt yfir himininn en þaðan er líklega að finna uppruna nafngiftarinnar. Hreyfing Merkúríusar gegndi mikilvægu hlutverki í trúarbrögðum Maya, Egifta, Grikkja og Rómverja.

Merkúríus er oft eitt bjartasta fyrirbæri himinsins og þegar hann er bjartastur skín hann skærar en flestar stjörnur 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 væri á braut um sólina en ekki jörðina.

Vegna nálægðar við sól er mjög erfitt að kanna Merkúríus og því hefur hann lítið verið rannsakaður. Úr þekkingarskortinum var þó bætt árið 1974 þegar Mariner 10 flaug framhjá plánetunni og tók fyrstu nærmyndirnar. þann þriðja ágúst 2004 var svo Messenger-geimfarinu skotið á loft en það á að rannsaka Merkúríus á árunum 2008 til 2011.

Sólarhringurinn er tvö Merkúrár

Lengi var talið að Merkúríus sneri alltaf sömu hliðinni að sólu. Slíkt kallast bundinn möndulsnúningur, þar sem snúningstími hnattar er jafn umferðartímanum. Árið 1965 kom í ljós að snúningstími Merkúríusar er um 59 jarðdagar sem er mjög nærri 2/3 af umferðartímanum en eitt Merkúríusarár er 88 jarðdagar. Snúningstími Merkúríusar er þá nákvæmlega 58 jarðdagar og 15_ klukkustund. Merkúríus er því læst í 3:2 sporbaugshermu, þ.e. plánetan snýst þrisvar um snúningsás sinn þegar hún gengur tvo hringi um sólu.

þessi læsta snúningshreyfing kemur til vegna flóðkrafta við sól. þegar mynd af hreyfingu Merkúríusar er skoðuð kemur undarleg staðreynd í ljós: einn sólarhringur á Merkúríusi (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.

Braut Merkúríusar er afar ílöng eða miðskökk. Í sólnánd (næst sólu) er fjarlægðin aðeins 46 milljón km en verður 70 milljón km í sólfirð (fjærst sólu). þessi mikli munur, sem og langur dagur, veldur miklum hitasveiflum á dag- og næturhliðum Merkúríusar, þeim mestu sem þekkjast í sólkerfinu. Við miðbaug á sólarhliðinni nær hitinn allt að 430°C sem er nægir til að bræða blý eða sink en á næturhliðinni fer hitinn niður í -170°C.

Furðulegur sólargangur

Mikil miðskekkja brautar Merkúríusar veldur einkennilegum áhrifum ef maður væri staddur á yfirborðinu. Á ákveðnum stöðum kemur sólin upp í austri, hreyfist hægt og rólega yfir himininn þar til hún stöðvast, snýr við og gengur „aftur á bak“ um 8 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, vegna möndulsnúnings plánetunnar (frá austri til vesturs því þær snúast rangsælis). Hér er að finna hreyfimynd sem sýnir hvernig sólin snýr við á himninum séð frá yfirborði Merkúrs.

Annars staðar kemur sólin upp en er aðeins á lofti í um 4 jarðdaga lágt á austurhimni, sest aftur en kemur svo upp að nýju fjórum dögum síðar og færist 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.

Jarðsaga Merkúríusar

þótt Merkúr og tunglið séu afar líkir í útliti eru 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 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 Merkúr 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 Merkúr sé alveg kulnaður, líkt og tunglið.

Hér sést samsett mynd af Kalorisdældinni á Merkúríusi sem Mariner 10 tók. Hún er 1.300 km í þvermál. Við sólnánd er Kalorisdældin heitasti staðurinn á Merkúríusi og þaðan er nafnið fengið, en Caloris þýðir „heitt“ á latínu. (NASA/JPL)

Stærsta einkenni yfirborðsins er Kalorisdældin. Hún er 1.300 km í þvermál (u.þ.b hálf vegalengdin frá Reykjavík til Berlínar), fyllt og umlukin sléttlendi sem líkist tunglhöfunum. Kalorisdældin myndaðist líklega við árekstur smástirnis sem fór í gegnum skorpu Merkúrs. Fáir gígar eru í hraunsléttunni sem fyllti dældina og því er hún tiltölulega ung, innan við 3,8 milljarða ára.

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 er heitasti staður Merkúríusar á 176 daga fresti þegar sólin er beint fyrir ofan hana og Merkúr næst sólu (í sólnánd).

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.

Merkúríus er þéttasta fyrirbæri sólkerfisins (5,43 g/cm3) á eftir jörðinni. Járnkjarninn er 42% af rúmmáli plánetunnar og geisli hans um 1800 km, sem þýðir að járnkjarni Merkúríusar er sá stærsti í sólkerfinu miðað við stærð plánetunnar. Kjarninn er bráðinn að hluta, en það ráða menn af því að Merkúríus hefur veikt segulsvið, um 1% af styrk segulsviðs jarðar.

Merkúríus er oft meðal björtustu fyrirbæra himinsins og auðsjáanleg með berum augum. Merkúríus er þó ætíð mjög nærri sólu svo erfitt getur reynst að sjá hann. Merkúríus sést best þegar hann er eins langt frá sólu á himninum og auðið er. Best er að skoða plánetuna í þegar húmar að og í dögun.

Merkúríus gengur a.m.k. þrisvar sinnum milli sólar og jarðar á ári. Stundum er hægt að sjá skuggamynd Merkúríusar ganga þvert yfir skífu sólar (sólarþverganga).

Merkúríus í tölum

Meðalfjarlægð frá sólu: 57.900.000 km = 0,387 SE*
Mesta fjarlægð frá sólu: 69.800.000 km km = 0,467 SE
Minnsta fjarlægð frá sólu: 46.000.000 km = 0,307 SE
Miðskekkja brautar: 0,093
Meðalbrautarhraði: 47,9 km/s
Umferðartími: 87,969 jarðár
Snúningshraði: 58,646 jarðdagar
Möndulhalli: Innan við 2° (?)
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 við yfirborð (jörð=1): 0,39
Lausnarhraði: 4,3 km/s
Yfirborðshiti að meðaltali: Dagur: 350°
Nótt: -170°C
Endurskinshlutfall: 0,12

Skýringar:

*SE=stjarnfræðieining: Meðalfjarlægð frá sólu til jarðar (u.þ.b. 150 milljón km)


Myndir

Merkúríus og jörðin

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

Ummerki risaáreksturs á Merkúríusi

Skrýtið er e.t.v. það sem lýsir best þessu hæðótta svæði á Merkúríusi. Svæðið er beint á móti Kalorisdældinni, hinu megin á hnettinum. Svæðið varð til við höggbylgjuna sem fylgdi í kjölfar árekstrarins sem myndaði Kalorisdældina. þá lyftist skorpan, brotnaði upp og til varð þetta skrýtna svæði. (NASA/JPL)

Suðurhvel Merkúríusar

Hér sést mynd af suðurhveli Merkúríusar sem sett er saman úr mörgum minni myndum. Eins og sjá má líkist reikistjarnan óneitanlega tunglinu okkar. Mariner 10 geimfarið tók þessar myndir af Merkúríusi. (NASA/JPL)

Stór misgengi á Merkúríusi

Á þessari mynd sést misgengi, bugðótta dökka kennileitið sem gengur í gegnum gíginn á miðri myndinni. Margar slíkar jarðmyndanir sáust á myndum Mariners 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)



Til baka á forsiðu

Opna Stjörnufræðivefinn í nýjum glugga  
Til baka á forsiðu

Sólkerfið

Slóðir: