DE PLANEET MERCURIUS

Send

Mercurius is de planeet die het dichtst bij onze zon staat, de kleinste van de acht planeten en een van de meest extreme werelden in ons zonnestelsel. Als zodanig heeft het een actieve rol gespeeld in de mythologische en astrologische systemen van veel culturen.

Desondanks is Mercurius een van de minst begrepen planeten in ons zonnestelsel. Net als Venus betekent zijn baan tussen de aarde en de zon dat hij zowel 's ochtends als' s avonds kan worden gezien (maar nooit midden in de nacht). En net als Venus en de Maan gaat het ook door fasen; een kenmerk dat oorspronkelijk astronomen in verwarring bracht, maar uiteindelijk hielp om de ware aard van het zonnestelsel te realiseren.

Grootte, massa en baan:

Met een gemiddelde straal van 2440 km en een massa van 3,3022 × 10²³ kg, Mercurius is de kleinste planeet in ons zonnestelsel - even groot als 0,38 aardes. En hoewel het kleiner is dan de grootste natuurlijke satellieten in ons systeem - zoals Ganymede en Titan - is het massiever. In feite is de dichtheid van Mercurius (5,427 g / cm³) is de op één na hoogste in het zonnestelsel, slechts iets minder dan die van de aarde (5,515 g / cm³).

Mercurius heeft de meest excentrieke baan van elke planeet in het zonnestelsel (0,205). 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). 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.

Met een gemiddelde rotatiesnelheid van 10.892 km / h (6.768 mph) heeft Mercury ook 58.646 dagen nodig om een enkele rotatie te voltooien. Dit betekent dat Mercurius een spin-baanresonantie van 3: 2 heeft, wat betekent dat het drie rotaties op zijn as voltooit voor elke twee rotaties rond de zon. Dit betekent echter niet dat drie dagen hetzelfde zijn als twee jaar op Mercurius.

In feite betekent zijn hoge excentriciteit en langzame rotatie dat het 176 aarddagen duurt voordat de zon terugkeert naar dezelfde plaats aan de hemel (ook bekend als een zonnedag). Dit betekent dat een enkele dag op Mercurius tweemaal zo lang is als een enkel jaar. Mercurius heeft ook de laagste axiale kanteling van elke planeet in het zonnestelsel - ongeveer 0,027 graden vergeleken met 3,1 graden van Jupiter (de op één na kleinste).

Samenstelling en oppervlaktekenmerken:

Als een van de vier terrestrische planeten van het zonnestelsel bestaat Mercurius uit ongeveer 70% metaalachtig en 30% silicaatmateriaal. Op basis van de dichtheid en grootte kunnen een aantal gevolgtrekkingen worden gemaakt over de interne structuur. Geologen schatten bijvoorbeeld dat de kern van Mercurius ongeveer 42% van zijn volume beslaat, vergeleken met 17% van de aarde.

Het interieur wordt verondersteld te zijn samengesteld uit een gesmolten ijzer dat wordt omgeven door een mantel van 500 - 700 km silicaatmateriaal. Op de buitenste laag bevindt zich de korst van Mercurius, waarvan wordt aangenomen dat deze 100-300 km dik is. Het oppervlak wordt ook gekenmerkt door talrijke smalle richels die tot honderden kilometers lang 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 kern van Mercurius heeft een hoger ijzergehalte dan die van enige andere grote planeet in het zonnestelsel, en er zijn verschillende theorieën voorgesteld om dit uit te leggen. De meest algemeen aanvaarde theorie is dat Mercurius ooit een grotere planeet was die werd getroffen door een planetesimaal met een diameter van enkele duizenden km. Deze impact had dan veel van de oorspronkelijke korst en mantel kunnen wegnemen en de kern als een belangrijk onderdeel achtergelaten.

Een andere theorie is dat Mercurius misschien gevormd is uit de zonnenevel voordat de energie-output van de zon gestabiliseerd was. In dit scenario zou Mercurius oorspronkelijk tweemaal de huidige massa zijn geweest, maar zou hij zijn blootgesteld aan temperaturen van 25.000 tot 35.000 K (of wel 10.000 K) toen de protosun samentrok. Dit proces zou veel van Mercurius oppervlaktesteen hebben verdampt, waardoor het tot zijn huidige grootte en samenstelling zou zijn teruggebracht.

Een derde hypothese is dat de zonnevel een weerstand veroorzaakte op de deeltjes waaruit Mercurius aan het groeien was, wat betekende dat lichtere deeltjes verloren gingen en niet verzameld werden om Mercurius te vormen. Uiteraard is verdere analyse nodig voordat een van deze theorieën kan worden bevestigd of uitgesloten.

In één oogopslag lijkt Mercurius op de maan van 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. In tegenstelling tot de maan en Mars, die een aanzienlijk deel van dezelfde geologie hebben, lijkt het oppervlak van Mercurius veel warmer. Andere veel voorkomende kenmerken zijn dorsa (ook bekend als "rimpelruggen"), maanachtige hooglanden, bergen (bergen), planitiae (vlaktes), rupes (steile hellingen) en dalen (valleien).

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. Tijdens deze periode van intense kratervorming kreeg de planeet inslagen over haar hele oppervlak, mede dankzij het ontbreken van enige atmosfeer om de impactors te vertragen. Gedurende deze tijd was de planeet vulkanisch actief en zou vrijgegeven magma de gladde vlaktes hebben geproduceerd.

Kraters op Mercurius variëren in diameter van kleine komvormige holtes tot meerlagige impactbekkens met een diameter van honderden kilometers. De grootste bekende krater is het Caloris-bekken, met een diameter van 1550 km. 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 hoog rond de inslagkrater achterliet. In totaal zijn er ongeveer 15 impactbekkens geïdentificeerd op die delen van Mercurius die zijn onderzocht.

Ondanks zijn kleine formaat en langzame rotatie van 59 dagen, 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.

Sfeer en temperatuur:

Kwik is te heet en te klein om een atmosfeer vast te houden. Het heeft echter 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 aanzienlijke temperatuurschommelingen. Terwijl de zijde die naar de zon is gericht temperaturen tot 700 K (427 ° C) kan bereiken, terwijl de zijde in de schaduw tot 100 K (-173 ° C) daalt.

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.

Deze ijskoude gebieden zouden ongeveer 10 bevatten¹⁴–10¹⁵ kg bevroren water en kan bedekt zijn met een laag regoliet die sublimatie remt. De oorsprong van het ijs op Mercurius is nog niet bekend, maar de twee meest waarschijnlijke bronnen zijn afkomstig van uitgassing van water uit het binnenste van de planeet of afzetting door de inslagen van kometen.

Historische waarnemingen:

Net als de andere planeten die met het blote oog zichtbaar zijn, heeft Mercurius een lange geschiedenis van observatie door menselijke astronomen. De vroegste geregistreerde waarnemingen van Mercurius zijn vermoedelijk afkomstig van de Mul Apin-tablet, een compendium van de Babylonische astronomie en astrologie.

De waarnemingen, die hoogstwaarschijnlijk in de 14e eeuw vGT zijn gedaan, verwijzen naar de planeet als "de springende planeet". Andere Babylonische verslagen, die naar de planeet verwijzen als "Nabu" (naar de boodschapper aan de goden in de Babylonische mythologie), dateren uit het eerste millennium vGT. De reden hiervoor is dat Mercurius de snelst bewegende planeet aan de hemel is.

Bij de oude Grieken stond Mercurius afwisselend bekend als 'Stilbon' (een naam die 'het glanzende' betekent), Hermaon en Hermes. Net als bij de Babyloniërs kwam deze laatste naam van de boodschapper van het Griekse pantheon. De Romeinen zetten deze traditie voort en noemden de planeet Mercurius naar de snelvoetige boodschapper van de goden, die ze gelijkstelden met de Griekse Hermes.

In zijn boek Planetaire hypothesen, Schreef de Grieks-Egyptische astronoom Ptolemaeus over de mogelijkheid van planetaire doorgangen over het oppervlak van de zon. Voor zowel Mercurius als Venus suggereerde hij dat er geen transits waren waargenomen omdat de planeet te klein was om te zien of omdat de transits te weinig voorkomen.

Bij de oude Chinezen stond Mercurius bekend als Chen Xing ("The Hour Star"), en werd geassocieerd met de richting van het noorden en het element water. Evenzo verwijzen moderne Chinese, Koreaanse, Japanse en Vietnamese culturen letterlijk naar de planeet als de "waterster" op basis van de vijf elementen. In de hindoeïstische mythologie werd de naam Budha gebruikt voor Mercurius - de god waarvan werd gedacht dat hij woensdag presideerde.

Hetzelfde geldt voor de Germaanse stammen, die de god Odin (of Woden) associeerden met de planeet Mercurius en woensdag. De Maya's hebben Mercurius misschien voorgesteld als een uil - of mogelijk vier uilen, twee voor het ochtendaspect en twee voor de avond - die dienden als een boodschapper voor de onderwereld.

In de middeleeuwse islamitische astronomie beschreef de Andalusische astronoom Abu Ishaq Ibrahim al-Zarqali in de 11e eeuw de geocentrische baan van Mercurius als ovaal, hoewel dit inzicht zijn astronomische theorie of zijn astronomische berekeningen niet beïnvloedde. In de 12e eeuw observeerde Ibn Bajjah 'twee planeten als zwarte vlekken op het oppervlak van de zon', wat later werd voorgesteld als de doorvoer van Mercurius en / of Venus.

In India ontwikkelde de Kerala-schoolastronoom Nilakantha Somayaji in de 15e eeuw een gedeeltelijk heliocentrisch planetair model waarin Mercurius om de zon draait, die op zijn beurt om de aarde draait, vergelijkbaar met het systeem dat door Tycho Brahe in de 16e eeuw werd voorgesteld.

De eerste waarnemingen met een telescoop vonden plaats in het begin van de 17e eeuw door Galileo Galilei. Hoewel hij bij het kijken naar Venus fasen had waargenomen, was zijn telescoop niet krachtig genoeg om Mercurius door vergelijkbare fasen te zien gaan. In 1631 maakte Pierre Gassendi de eerste telescopische waarnemingen van de doorgang van een planeet over de zon toen hij een doortocht van Mercurius zag, die was voorspeld door Johannes Kepler.

In 1639 gebruikte Giovanni Zupi een telescoop om te ontdekken dat de planeet orbitale fasen had die vergelijkbaar waren met Venus en de Maan. Deze waarnemingen toonden overtuigend aan dat Mercurius rond de zon draaide, wat hielp om definitief te bewijzen dat het copernicaanse heliocentrische model van het universum het juiste was.

In de jaren 1880 bracht Giovanni Schiaparelli de planeet nauwkeuriger in kaart en suggereerde dat de rotatieperiode van Mercurius 88 dagen was, hetzelfde als de omlooptijd als gevolg van het vastlopen door getijden. De poging om het oppervlak van Mercurius in kaart te brengen werd voortgezet door Eugenios Antoniadi, die in 1934 een boek publiceerde met zowel kaarten als zijn eigen waarnemingen. Veel van de oppervlaktekenmerken van de planeet, met name de albedo-kenmerken, ontlenen hun naam aan de kaart van Antoniadi.

In juni 1962 waren Sovjetwetenschappers van de USSR Academy of Sciences de eersten die een radarsignaal van Mercurius weerkaatsten en het ontvingen, waarmee het tijdperk begon waarin radar werd gebruikt om de planeet in kaart te brengen. Drie jaar later voerden de Amerikanen Gordon Pettengill en R. Dyce radarwaarnemingen uit met behulp van de radiotelescoop van het Arecibo Observatorium. Hun waarnemingen toonden overtuigend aan dat de rotatieperiode van de planeet ongeveer 59 dagen was en dat de planeet geen synchrone rotatie had (wat destijds algemeen werd aangenomen).

Op de grond gebaseerde optische waarnemingen werpen niet veel meer licht op Mercurius, maar radioastronomen die interferometrie gebruikten bij microgolfgolflengten - een techniek die de zonnestraling mogelijk maakt - konden fysische en chemische kenmerken van de ondergrondlagen tot op een diepte van verscheidene onderscheiden meter.

In 2000 werden observaties met hoge resolutie uitgevoerd door het Mount Wilson Observatory, dat de eerste beelden opleverde die oppervlaktekenmerken op voorheen onzichtbare delen van de planeet oplosten. Het grootste deel van de planeet is in kaart gebracht door de Arecibo-radartelescoop, met een resolutie van 5 km, inclusief polaire afzettingen in schaduwkraters van wat vermoedelijk waterijs was.

Verkenning:

Voordat de eerste ruimtesondes voorbij Mercurius vlogen, bleven veel van de meest fundamentele morfologische eigenschappen onbekend. De eerste was van NASA Zeeman 10, die tussen 1974 en 1975 langs de planeet vloog. In de loop van de drie nabije benaderingen van de planeet kon hij de eerste close-up beelden vastleggen van het oppervlak van Mercurius, dat zwaar gekraterd terrein, gigantische scharlaken en ander oppervlak onthulde. Kenmerken.

Helaas, vanwege de lengte van Zeeman 10Tijdens de omlooptijd werd hetzelfde vlak van de planeet verlicht bij elk van Zeeman 10‘S nauwe benaderingen. Dit maakte observatie van beide zijden van de planeet onmogelijk en resulteerde in het in kaart brengen van minder dan 45% van het oppervlak van de planeet.

Tijdens de eerste nadering kwamen de instrumenten ook tot een grote verrassing van planetaire geologen een magnetisch veld tegen. De tweede close benadering werd voornamelijk gebruikt voor beeldvorming, maar bij de derde benadering werden uitgebreide magnetische gegevens verkregen. Uit de gegevens bleek dat het magnetische veld van de planeet veel lijkt op dat van de aarde, dat de zonnewind rond de planeet afbuigt.

Op 24 maart 1975, slechts acht dagen na de definitieve nadering, Zeeman 10 de brandstof was op, waardoor de controllers de sonde moesten uitschakelen. Zeeman 10 er wordt gedacht dat het nog steeds in een baan om de zon draait en elke paar maanden in de buurt van Mercurius komt.

De tweede NASA-missie naar Mercurius was de MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry en Ranging (of BOODSCHAPPER) ruimtesonde. Het doel van deze missie was om zes belangrijke kwesties met betrekking tot Mercurius op te helderen, namelijk: de hoge dichtheid, de geologische geschiedenis, de aard van het magnetische veld, de structuur van de kern, of het ijs aan zijn polen heeft en waar zijn zwakke sfeer komt vandaan.

Daartoe droeg de sonde beeldverwerkingsapparatuur die veel hogere resolutiebeelden verzamelde van veel meer van de planeet dan Zeeman 10, diverse spectrometers om de overvloed aan elementen in de korst te bepalen, en magnetometers en apparaten om de snelheden van geladen deeltjes te meten.

Nadat het op 3 augustus 2004 vanuit Cape Canaveral was gelanceerd, maakte het zijn eerste fly-by van Mercury op 14 januari 2008, een tweede op 6 oktober 2008 en een derde op 29 september 2009. Het grootste deel van het halfrond is niet afgebeeld door Zeeman 10 werd in kaart gebracht tijdens deze fly-bys. Op 18 maart 2011 kwam de sonde met succes in een elliptische baan rond de planeet en begon op 29 maart met fotograferen.

Nadat de missie van een jaar in kaart was gebracht, ging ze naar een missie van een jaar die tot 2013 duurde.BOODSCHAPPER'De laatste manoeuvre vond plaats op 24 april 2015, waardoor hij zonder brandstof en een ongecontroleerd traject bleef waardoor hij onvermijdelijk op 30 april 2015 in het oppervlak van Mercury crashte.

In 2016 plannen het European Space Agency en het Japan Aerospace and Exploration Agency (JAXA) een gezamenlijke missie genaamd BepiColombo. Deze gerobotiseerde ruimtesonde, die naar verwachting in 2024 Mercurius zal bereiken, zal Mercurius met twee sondes omcirkelen: een mapper-sonde en een magnetosfeer-sonde.

De magnetosfeer-sonde zal worden vrijgegeven in een elliptische baan en vervolgens de chemische raketten afvuren om de mapper-sonde in een cirkelvormige baan te deponeren. De mapper-sonde gaat vervolgens de planeet bestuderen in veel verschillende golflengten - infrarood, ultraviolet, röntgenstraling en gammastraling - met behulp van een reeks spectrometers die vergelijkbaar zijn met die op BOODSCHAPPER.

Ja, Mercurius is een planeet van uitersten en zit vol tegenstrijdigheden. Het varieert van extreem warm tot extreem koud; het heeft een gesmolten oppervlak maar heeft ook waterijs en organische moleculen op het oppervlak; en het heeft geen waarneembare atmosfeer maar bezit een exosfeer en magnetosfeer. In combinatie met de nabijheid van de zon, is het geen wonder dat we niet veel weten over deze aardse wereld.

We kunnen alleen maar hopen dat de technologie in de toekomst bestaat om dichter bij deze wereld te komen en de extremen grondiger te bestuderen.

In de tussentijd zijn hier enkele artikelen over Mercurius waarvan we hopen dat je ze interessant, verhelderend en leuk vindt om te lezen:

Locatie en beweging van Mercurius: