HOE VERHOUDT MERCURIUS ZICH TOT DE AARDE?

Send

Mercurius is toepasselijk genoemd naar de Romeinse boodschapper van de goden. Dit is te danken aan het feit dat de schijnbare beweging aan de nachtelijke hemel sneller was dan die van de andere planeten. Naarmate astronomen meer te weten kwamen over deze 'boodschapperplaneet', kwamen ze erachter dat de beweging te wijten was aan de nauwe baan om de zon, waardoor deze elke 88 dagen een enkele baan om de aarde voltooide.

De nabijheid van Mercurius tot de zon is slechts een van de bepalende kenmerken. Vergeleken met de andere planeten van het zonnestelsel, ervaart het ernstige temperatuurschommelingen, van zeer heet tot zeer koud. Het is ook erg rotsachtig en er is geen sfeer om over te praten. Maar om echt een idee te krijgen van hoe Mercurius zich verhoudt in vergelijking met de andere planeten van het zonnestelsel, moeten we kijken hoe Mercurius zich verhoudt tot de aarde.

Grootte, massa en baan:

De diameter van Mercurius is 4879 km, dat is ongeveer 38% van de diameter van de aarde. Met andere woorden, als je drie Mercurys naast elkaar plaatst, zouden ze van begin tot eind iets groter zijn dan de aarde. Hoewel dit Mercurius kleiner maakt dan de grootste natuurlijke satellieten in ons systeem - zoals Ganymedes en Titan - is het massiever en veel dichter dan ze zijn.

In feite is de massa van Mercurius ongeveer 3,3 x 10²³ kg (5,5% van de massa van de aarde), wat betekent dat de dichtheid - bij 5,427 g / cm³- is de op één na hoogste van alle planeten in het zonnestelsel, slechts iets minder dan die van de aarde (5,515 g / cm³). Dit betekent ook dat de zwaartekracht van Mercury 3,7 m / s is², wat overeenkomt met 38% van de zwaartekracht van de aarde (0,38g). Dit betekent dat als je 100 kg (220 lbs) op aarde woog, je 38 kg (84 lbs) op Mercury zou wegen.

Ondertussen is de oppervlakte van Mercurius 75 miljoen vierkante kilometer, wat ongeveer 10% van de oppervlakte van de aarde is. Als je Mercurius zou kunnen uitpakken, zou het bijna twee keer zo groot zijn als Azië (44 miljoen vierkante kilometer). En het volume van Mercury is 6,1 x 10¹⁰ km³, wat neerkomt op 5,4% van het volume van de aarde. Met andere woorden, je zou Mercurius 18 keer in de aarde kunnen passen en toch nog wat ruimte over hebben.

Qua baan zouden Mercurius en de aarde waarschijnlijk niet meer van elkaar kunnen verschillen. Ten eerste heeft Mercurius de meest excentrieke baan van elke planeet in het zonnestelsel (0,205), vergeleken met 0,0167 van de aarde. Hierdoor varieert de afstand tot de zon tussen 46 miljoen km (29 miljoen mijl) op zijn dichtstbijzijnde (perihelium) tot 70 miljoen km (43 miljoen mijl) op zijn verste (aphelion).

Dit plaatst Mercurius veel dichter bij de zon dan de aarde, die op een gemiddelde afstand van 149.598.023 km (92.955.902 mijl) of 1 AU cirkelt. Deze afstand varieert van 147.095.000 km (91.401.000 mijl) tot 152.100.000 km (94.500.000 mijl) - 0,98 tot 1.017 AU. En met een gemiddelde omloopsnelheid van 47.362 km / s (29.429 mi / s), kost Mercurius in totaal 87.969 aardse dagen om een enkele baan te voltooien - vergeleken met de 365.25 dagen van de aarde.

Aangezien Mercurius echter ook 58.646 dagen nodig heeft om een enkele rotatie te voltooien, duurt het 176 aarddagen voordat de zon terugkeert naar dezelfde plaats aan de hemel (ook bekend als een zonnedag). Dus op Mercurius is een enkele dag twee keer zo lang als een enkel jaar. Ondertussen is op aarde een enkele zonnedag 24 uur lang vanwege de snelle rotatie van 1674,4 km / u. Mercurius heeft ook de laagste axiale kanteling van elke planeet in het zonnestelsel - ongeveer 0,027 °, vergeleken met 23,439 ° van de aarde.

Structuur en samenstelling:

Net als de aarde is Mercurius een terrestrische planeet, wat betekent dat het is samengesteld uit silicaatmineralen en metalen die worden onderscheiden tussen een solide metalen kern en een silicaatkorst en mantel. Voor Mercurius is de afbraak van deze elementen hoger dan de aarde. Terwijl de aarde voornamelijk bestaat uit silicaatmineralen, bestaat kwik voor 70% uit metalen en voor 30% uit silicaatmaterialen.

Evenals de aarde wordt aangenomen dat het interieur van Mercurius bestaat uit een gesmolten ijzer dat wordt omgeven door een mantel van silicaatmateriaal. De kern, mantel en korst van Mercurius zijn respectievelijk 1.800 km, 600 km en 100-300 km dik; terwijl de aardkern, mantel en korst respectievelijk 3478 km, 2800 km en tot 100 km dik meten.

Bovendien schatten geologen dat de kern van Mercurius ongeveer 42% van zijn volume beslaat (vergeleken met 17% van de aarde) en dat de kern een hoger ijzergehalte heeft dan dat van enige andere grote planeet in het zonnestelsel. Er zijn verschillende theorieën voorgesteld om dit uit te leggen, de meest algemeen aanvaarde is dat Mercurius ooit een grotere planeet was die werd getroffen door een planetesimaal dat veel van de oorspronkelijke korst en mantel weghaalde.

Oppervlaktekenmerken:

Qua oppervlak lijkt Mercurius veel meer op de maan dan op de aarde. Het heeft een droog landschap met veel asteroïde inslagkraters en eeuwenoude lavastromen. In combinatie met uitgestrekte vlaktes geven deze aan dat de planeet al miljarden jaren geologisch inactief is.

Namen voor deze functies zijn afkomstig uit verschillende bronnen. Kraters zijn genoemd naar artiesten, muzikanten, schilders en auteurs; ruggen zijn vernoemd naar wetenschappers; depressies zijn genoemd naar werken van architectuur; bergen zijn genoemd naar het woord "hot" in verschillende talen; vliegtuigen zijn vernoemd naar Mercurius in verschillende talen; steile hellingen zijn vernoemd naar schepen van wetenschappelijke expedities en valleien zijn vernoemd naar radiotelescoopfaciliteiten.

Tijdens en na de vorming ervan 4,6 miljard jaar geleden werd Mercurius zwaar gebombardeerd door kometen en asteroïden, en misschien wel opnieuw tijdens de periode van laat-zwaar bombardement. Door het ontbreken van een atmosfeer en neerslag blijven deze kraters miljarden jaren later intact. Kraters op Mercurius variëren in diameter van kleine komvormige holtes tot meerlagige impactbekkens met een diameter van honderden kilometers.

De grootste bekende krater is Caloris Basin, met een diameter van 1550 km (963 mi). De inslag die het veroorzaakte was zo krachtig dat het aan de andere kant van de planeet lava-uitbarstingen veroorzaakte en een concentrische ring van meer dan 2 km (1,24 mijl) rond de inslagkrater achterliet. In totaal zijn er ongeveer 15 impactbekkens geïdentificeerd op die delen van Mercurius die zijn onderzocht.

Het aardoppervlak is ondertussen aanzienlijk anders. Om te beginnen is 70% van het oppervlak bedekt met oceanen, terwijl de gebieden waar de aardkorst boven zeeniveau uitsteekt de continenten vormen. Zowel boven als onder zeeniveau zijn er bergachtige kenmerken, vulkanen, scharren (loopgraven), canyons, plateaus en abyssale vlaktes. De resterende delen van het oppervlak zijn bedekt met bergen, woestijnen, vlaktes, plateaus en andere landvormen.

Het oppervlak van Mercurius vertoont in het verleden veel tekenen van geologische activiteit, voornamelijk in de vorm van smalle richels die tot honderden kilometers lang kunnen zijn. Er wordt aangenomen dat deze werden gevormd toen Mercurius 'kern en mantel afkoelden en samentrokken op een moment dat de korst al was gestold. De geologische activiteit stopte echter miljarden jaren geleden en de korst is sindsdien solide geweest.

Ondertussen is de aarde nog steeds geologisch actief en bezit ze de convectie van de mantel. De lithosfeer (de korst en de bovenste laag van de mantel) wordt in stukken gebroken die tektonische platen worden genoemd. Deze platen bewegen ten opzichte van elkaar en interacties daartussen veroorzaken aardbevingen, vulkanische activiteit (zoals de "Pacific Ring of Fire"), bergopbouw en oceanische loopgraafvorming.

Sfeer en temperatuur:

Als het gaat om hun atmosfeer, kunnen de aarde en Mercurius niet anders zijn. De aarde heeft een dichte atmosfeer die uit vijf hoofdlagen bestaat: de troposfeer, de stratosfeer, de mesosfeer, de thermosfeer en de exosfeer. De atmosfeer van de aarde bestaat ook voornamelijk uit stikstof (78%) en zuurstof (21%) met sporenconcentraties van waterdamp, kooldioxide en andere gasvormige moleculen.

Hierdoor is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur op aarde ongeveer 14 ° C, met veel variatie als gevolg van geografische regio, hoogte en tijd van het jaar. De heetste temperatuur ooit geregistreerd op aarde was 70,7 ° C (159 ° F) in de Lut-woestijn van Iran, terwijl de koudste temperatuur -89,2 ° C (-129 ° F) was bij het Sovjet Vostok-station op het Antarctische Plateau.

Kwik heeft ondertussen een zwakke en variabele exosfeer die bestaat uit waterstof, helium, zuurstof, natrium, calcium, kalium en waterdamp, met een gecombineerd drukniveau van ongeveer 10^-14 bar (een quadriljoenste van de atmosferische druk van de aarde). Er wordt aangenomen dat deze exosfeer is gevormd uit deeltjes die zijn opgevangen door de zon, vulkanische ontgassing en puin dat in de ruimte is geschoten door inslagen van micrometeorieten.

Omdat het een leefbare atmosfeer mist, kan Mercurius de warmte van de zon niet vasthouden. Als gevolg hiervan en zijn hoge excentriciteit ervaart de planeet veel extremere temperatuurschommelingen dan de aarde. Terwijl de zijde die naar de zon is gericht temperaturen tot 700 K (427 ° C) kan bereiken, kan de zijde die in het donker is temperaturen tot 100 K (-173 ° C) bereiken.

Ondanks deze hoge temperaturen is het bestaan van waterijs en zelfs organische moleculen op het oppervlak van Mercurius bevestigd. De vloeren van diepe kraters aan de polen worden nooit blootgesteld aan direct zonlicht en de temperaturen blijven daar onder het planetaire gemiddelde. In dit opzicht hebben Mercurius en de aarde iets anders gemeen, namelijk de aanwezigheid van waterijs in de poolgebieden.

Magnetische velden:

Net als de aarde heeft Mercurius een aanzienlijk en schijnbaar wereldwijd magnetisch veld, dat ongeveer 1,1% van de kracht van de aarde is. Het is waarschijnlijk dat dit magnetische veld wordt opgewekt door een dynamo-effect, op een manier die vergelijkbaar is met het magnetische veld van de aarde. Dit dynamo-effect zou het gevolg zijn van de circulatie van de ijzerrijke vloeibare kern van de planeet.

Het magnetische veld van Mercurius is sterk genoeg om de zonnewind rond de planeet af te buigen en zo een magnetosfeer te creëren. De magnetosfeer van de planeet, hoewel klein genoeg om in de aarde te passen, is sterk genoeg om zonnewindplasma op te vangen, wat bijdraagt aan de verwering van de ruimte van de planeet.

Alles bij elkaar staan Mercurius en de aarde in schril contrast. Hoewel beide van aardse aard zijn, is Mercurius aanzienlijk kleiner en minder massief dan de aarde, hoewel het een vergelijkbare dichtheid heeft. De compositie van Mercurius is ook veel metaalachtiger dan die van de aarde, en de 3: 2-orbitale resonantie resulteert in een enkele dag die twee keer zo lang is als een jaar.

Maar misschien wel het meest in het oog springend zijn de extremen in temperatuurschommelingen die Mercurius doormaakt in vergelijking met de aarde. Dit komt natuurlijk door het feit dat Mercurius veel dichter bij de zon draait dan de aarde en geen atmosfeer heeft om over te spreken. En de lange dagen en lange nachten betekenen ook dat één kant constant wordt gebakken door de zon, of in ijskoude duisternis.

We hebben veel verhalen geschreven over Mercury op Space Magazine. Hier zijn interessante feiten over kwik, welk type planeet is kwik?, Hoe lang is een dag op kwik?, De baan van kwik. Hoe lang duurt een jaar op Mercurius?

Als je meer informatie wilt over Mercury, bekijk dan NASA's Verkenningsgids voor zonnestelsels en hier is een link naar NASA's MESSENGER Misson Page.

We hebben ook een hele aflevering van Astronomy Cast opgenomen die gaat over de planeet Mercurius. Beluister het hier, Aflevering 49: Mercury.

Bronnen: