Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońca planeta

Merkury, najmniejsza planeta w naszym układzie słonecznym i najbliższa Słońcu, jest tylko trochę większa od Księżyca.

Z powierzchni Merkurego Słońce byłoby widoczne jako do siedmiu razy jaśniejsze i ponad trzy razy większe niż z Ziemi. Merkury jest blisko Słońca, ale Wenus, która również znajduje się w pobliżu, ma rekord posiadania najgorętszej planety w naszym Układzie Słonecznym.

Z niektórych obszarów powierzchni Merkurego, Słońce wydaje się chwilowo wschodzić, zachodzić i ponownie wschodzić z powodu ekscentrycznej orbity planety (która przypomina jajko) i powolnego obrotu. O zachodzie Słońca identyczny scenariusz rozgrywa się w odwrotnej kolejności.

Merkury – podstawowe informacje

Powierzchnia i struktura Merkurego

Najmniejszą planetą w naszym układzie słonecznym jest Merkury.
Merkury jest planetą, która znajduje się na Ziemi. Jest skalista i zwarta.
Na Merkurym nie ma zbyt wiele atmosfery.

Cykle Merkurego

Na Merkurym dzień trwa 59,6 dni ziemskich.
Na Merkurym rok trwa 88 dni ziemskich.

Towarzysze Merkurego

Nie ma księżyców krążących wokół Merkurego.
Planeta Merkury znajduje się najbliżej Słońca.
Planetą sąsiadującą z Merkurym jest Wenus.

Krótka historia planety Merkury

Ponieważ jest widoczny bez użycia skomplikowanych teleskopów, Merkury jest znany od czasów starożytnych.
Dwie sondy kosmiczne, Mariner 10 i MESSENGER, były na Merkurym.

Charakterystyka Merkurego

Merkury jest pierwszą planetą od Słońca i zarazem najmniejszą w Układzie Słonecznym, z średnicą wynoszącą zaledwie 4,880 kilometrów. Jego masa stanowi zaledwie 5.5% masy Ziemi, co czyni go nie tylko najmniejszą, ale także jedną z najlżejszych planet w naszym systemie. Ze względu na swoją bliskość do Słońca, średnia temperatura na powierzchni Merkurego wynosi około 430°C w dzień, natomiast nocą spada do -180°C, co sprawia, że planeta ta doświadcza jednych z największych wahań temperatury w Układzie Słonecznym.

Powierzchnia Merkurego jest usiana kraterami, podobnie jak Księżyc. Jest to rezultat intensywnego bombardowania przez komety i meteoroidy w przeszłości. Największym kraterem na Merkurym jest Basin Caloris, który ma średnicę około 1,550 kilometrów. Powierzchnia planety jest także poprzecinana licznymi uskokami i grzbietami, które są wynikiem kurczenia się planety w miarę ochładzania jej wnętrza.

Struktura wewnętrzna Merkurego

Merkury posiada wyjątkową strukturę wewnętrzną, która składa się głównie z dużego, żelaznego jądra, otoczonego cienką warstwą płaszcza i skorupy. Jądro stanowi około 85% objętości planety, co jest niezwykle wysoką wartością w porównaniu z innymi planetami Układu Słonecznego. Ta niezwykła cecha jest prawdopodobnie wynikiem zderzeń z innymi ciałami niebieskimi w początkowych etapach formowania się Merkurego, które usunęły większą część jego zewnętrznej warstwy.

Jądro Merkurego jest częściowo stopione, co generuje słabe pole magnetyczne, które jest około 1% siły pola magnetycznego Ziemi. Mimo że jest ono znacznie słabsze, nadal wpływa na przestrzeń wokół planety, chroniąc ją częściowo przed wiatrem słonecznym. Obecność pola magnetycznego była jednym z największych odkryć misji Mariner 10 i Messenger.

Orbita i rotacja Merkurego

Merkury ma najbardziej ekscentryczną orbitę spośród wszystkich planet Układu Słonecznego, co oznacza, że jego odległość od Słońca zmienia się znacząco podczas każdego obiegu. W najbliższym punkcie, peryhelium, Merkury znajduje się około 46 milionów kilometrów od Słońca, a w najdalszym punkcie, aphelium, około 70 milionów kilometrów. Taki charakter orbity powoduje, że ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni planety znacznie się zmienia, co wpływa na ekstremalne wahania temperatury.

Rotacja Merkurego jest również niezwykła. Planeta obraca się wokół własnej osi bardzo powoli – jeden obrót zajmuje około 59 dni ziemskich. Jednak z powodu rezonansu orbitalnego 3:2, Merkury wykonuje dokładnie trzy obroty wokół własnej osi na każdy dwa obiegi wokół Słońca. Oznacza to, że jeden dzień słoneczny na Merkurym (od wschodu do wschodu Słońca) trwa około 176 dni ziemskich.

Atmosfera na planecie Merkury

Na Merkurym nie ma zbyt wiele atmosfery, ale jej niewielka część składa się głównie z tlenu, sodu, wodoru, helu i potasu. Pokryta kraterami powierzchnia powstała w wyniku uderzeń obcych obiektów, ponieważ cienka atmosfera, czyli egzosfera, nie jest w stanie ich zatrzymać ani spowolnić. Z wyglądu przypomina Księżyc tu na Ziemi.

Planeta jest lądowa, co oznacza, że jej powierzchnia jest stała, a skały krzemianowe lub metale stanowią większość jej składu. W składzie Merkurego dominuje żelazo.

Nie posiada on żadnych księżyców. Bliskość Słońca uniemożliwia posiadanie księżyców, ponieważ potężne przyciąganie grawitacyjne gwiazdy prawdopodobnie wyrwałoby je z orbity planety.

Kto odkrył planetę Merkury?

Jedna z pięciu klasycznych planet, które można dostrzec gołym okiem, Merkury nosi nazwę zwinnych palców rzymskiego boga posłańca. Chociaż Galileo Galilei i Thomas Harriot użyli teleskopów do pierwszych obserwacji planety w XVII wieku, dokładna data jej odkrycia nie jest znana.

Merkury jest najmniej zbadaną planetą ziemską ze względu na fakt, że został odwiedzony jedynie przez dwie zrobotyzowane sondy kosmiczne, z których obie zostały wystrzelone przez NASA. Mariner 10 został wystrzelony w 1973 roku, a w latach 1974-1975 zobrazował około 45% powierzchni planety.

Wystrzelony w 2004 roku MESSENGER stał się pierwszym statkiem kosmicznym, który okrążył Merkurego, gdy zrobił to w 2011 roku. Sonda była w tej podróży przez cztery lata, zanim w 2015 roku rozbiła się o powierzchnię planety. Wróciła na Ziemię z dużą ilością danych i zdjęć do przestudiowania przez ekspertów.

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) i Japońska Agencja Badań Kosmicznych (JAXA) współpracują nad misją kosmiczną BepiColombo, która obecnie planowana jest na start w 2018 roku i podróż na Merkurego w grudniu 2025 roku.

Misje badawcze na Merkurego: Mariner 10 i Messenger

Badanie Merkurego zawsze stanowiło wyzwanie ze względu na jego bliskość do Słońca, co sprawia, że warunki wokół planety są ekstremalne. Mimo to, kilka misji kosmicznych dostarczyło nam cennych informacji na temat tej fascynującej planety.

Pierwszą misją, która dostarczyła szczegółowych danych na temat Merkurego, była amerykańska sonda Mariner 10. Wystrzelona w 1973 roku, Mariner 10 była pierwszą sondą, która przeleciała obok Merkurego, wykonując trzy bliskie przeloty w latach 1974-1975. Sonda dostarczyła pierwszych zdjęć wysokiej rozdzielczości powierzchni Merkurego, ujawniając jego księżycowe krajobrazy pełne kraterów. Mariner 10 również potwierdził istnienie słabego pola magnetycznego wokół planety.

Kolejną przełomową misją była sonda Messenger, wystrzelona przez NASA w 2004 roku. Messenger wszedł na orbitę Merkurego w 2011 roku, stając się pierwszą sondą, która orbitowała wokół tej planety. Misja zakończyła się w 2015 roku, dostarczając ogromnej ilości danych na temat geologii, chemii powierzchni i magnetosfery Merkurego. Dzięki Messengerowi odkryto między innymi obecność wody w postaci lodu w kraterach na biegunach planety oraz złożoną historię geologiczną Merkurego.

Warunki atmosferyczne na Merkurym

Merkury nie posiada atmosfery w tradycyjnym znaczeniu. Zamiast tego otoczony jest cienką egzosferą, składającą się głównie z atomów wodoru, helu, tlenu, sodu, wapnia, potasu i magnezu. Egzosfera ta nie jest w stanie zatrzymać ciepła, co prowadzi do ekstremalnych wahań temperatury na powierzchni planety.

W dzień temperatura na powierzchni Merkurego może sięgać nawet 430°C, natomiast nocą spada do -180°C. Brak atmosfery oznacza również, że powierzchnia Merkurego jest narażona na stałe bombardowanie przez wiatr słoneczny, co prowadzi do erozji powierzchni i uwalniania gazów do egzosfery. Te warunki sprawiają, że Merkury jest jednym z najbardziej ekstremalnych miejsc w Układzie Słonecznym.

Zjawiska na powierzchni: Skorupa i magnetosfera

Powierzchnia Merkurego jest bogata w różnorodne formacje geologiczne, w tym kraterów, uskoków i grzbietów. Jednym z najbardziej charakterystycznych elementów krajobrazu Merkurego są tzw. „skrzydła” (ang. scarps), które są ogromnymi uskokami tektonicznymi, powstałymi w wyniku kurczenia się planety podczas jej ochładzania. Skrzydła te mogą mieć długość setek kilometrów i wysokość do 3 kilometrów.

Merkury posiada również słabe pole magnetyczne, które, mimo że jest około 100 razy słabsze niż pole magnetyczne Ziemi, wpływa na ruchy cząstek naładowanych w przestrzeni wokół planety. Pole magnetyczne Merkurego jest generowane przez ruchy stopionego żelaza w jego jądrze. Magnetosfera Merkurego, choć niewielka, działa jak tarcza, chroniąc powierzchnię planety przed częścią wiatru słonecznego i kosmicznych cząstek.

Pole magnetyczne Merkurego: Słabe, ale istotne

Merkury posiada zaskakująco silne pole magnetyczne, biorąc pod uwagę jego niewielkie rozmiary. Pole to jest około 100 razy słabsze od pola magnetycznego Ziemi, ale mimo to wpływa na cząstki naładowane w przestrzeni wokół planety. Pole magnetyczne Merkurego jest dipolowe, podobnie jak ziemskie, ale jest nieco przesunięte w kierunku północnego bieguna planety.

Obserwacje sondy Messenger wykazały, że pole magnetyczne Merkurego może być generowane przez dynamo w jądrze planety, które jest w większości płynne i składa się głównie z żelaza. Interakcje pola magnetycznego z wiatrem słonecznym tworzą magnetosferę, która, choć niewielka, chroni planetę przed niektórymi efektami promieniowania słonecznego.

Magnetosfera Merkurego: Ochrona przed wiatrem słonecznym

Magnetosfera Merkurego jest znacznie mniejsza od ziemskiej, ale pełni podobną funkcję ochronną. Magnetosfera ta jest w stanie odchylać część wiatru słonecznego, chroniąc powierzchnię planety przed bezpośrednim działaniem cząstek naładowanych. Jednakże, ze względu na słabość pola magnetycznego i bliskość Słońca, Merkury doświadcza znacznie większego naporu wiatru słonecznego niż Ziemia.

Sonda Messenger dostarczyła szczegółowych danych na temat struktur i dynamiki magnetosfery Merkurego. Obserwacje wykazały obecność prądów magnetycznych w pobliżu powierzchni planety, a także intensywne zjawiska burz magnetycznych, które mogą być wywoływane przez interakcje z wiatrem słonecznym. Te burze mogą prowadzić do powstawania tymczasowych atmosfer, kiedy to cząstki z powierzchni Merkurego są wyrzucane w przestrzeń.

Podsumowanie informacji na temat planety Merkury

Merkury, najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego, skrywa wiele fascynujących tajemnic. Misje badawcze, takie jak Mariner 10 i Messenger, dostarczyły cennych danych na temat jego powierzchni, struktury wewnętrznej i magnetosfery. Mimo swojego niewielkiego rozmiaru, Merkury posiada zaskakująco silne pole magnetyczne oraz cienką egzosferę, które chronią go przed intensywnym wiatrem słonecznym. Jego unikalne formacje geologiczne, ekstremalne wahania temperatury i dynamiczna magnetosfera czynią go jednym z najbardziej intrygujących obiektów do badań w naszym Układzie Słonecznym.

Źródła:

1. „The Secrets Of Mercury” – Emma Carlson Berne
2. „Planet Mercury: From Pale Pink Dot To Dynamic World” – David Rothery
3. „The Voyage Of Mariner 10: Mission To Venus And Mercury” – James A. Dunne and Eric Burgess
4. „The Inner Planets: Mercury, Venus, And Mars” – Britannica Educational Publishing, edited by Sherman Hollar
5. „Mercury” – William Sheehan