In vergelijking met de aarde heeft Mercurius niet echt een atmosfeer. Maar recente flybys van het MESSENGER-ruimtevaartuig onthulden duidelijk dat Mercurius op de een of andere manier een dunne laag gas vasthoudt nabij het oppervlak. Waar komt deze sfeer vandaan?
"De atmosfeer van Mercurius is zo dun dat het lang geleden zou zijn verdwenen, tenzij iets het aanvulde", zegt Dr. James A. Slavin van NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., Een co-onderzoeker van NASA's MESSENGER-missie naar Mercury.
De zonnewind is misschien wel de boosdoener. Een dun gas van elektrisch geladen deeltjes, plasma genaamd, de zonnewind waait constant van het oppervlak van de zon met zo'n 250 tot 370 mijl per seconde (ongeveer 400 tot 600 kilometer / seconde). Volgens Slavin is dat snel genoeg om het oppervlak van Mercurius af te vuren via een proces dat 'sputteren' wordt genoemd, volgens Slavin. Sommige gesputterde atomen blijven dicht genoeg bij het oppervlak om als een ijle maar meetbare atmosfeer te dienen.
Maar er zit een addertje onder het gras: het magnetische veld van Mercurius zit in de weg. De eerste flyby van MESSENGER op 14 januari 2008 bevestigde dat de planeet een wereldwijd magnetisch veld heeft, zoals voor het eerst ontdekt door het Mariner 10-ruimtevaartuig tijdens zijn flybys van de planeet in 1974 en 1975. Net als op aarde moet het magnetische veld geladen deeltjes afbuigen weg van het oppervlak van de planeet. Wereldwijde magnetische velden zijn echter lekkende schilden en onder de juiste omstandigheden is het bekend dat ze gaten ontwikkelen waardoor de zonnewind het oppervlak kan raken.
Tijdens zijn tweede flyby van de planeet op 6 oktober 2008 ontdekte MESSENGER dat het magnetische veld van Mercurius inderdaad extreem lek kan zijn. Het ruimtevaartuig kwam magnetische "tornado's" tegen - gedraaide bundels magnetische velden die het planetaire magnetische veld met de interplanetaire ruimte verbinden - die tot 800 kilometer breed waren of een derde van de straal van de planeet.
"Deze‘ tornado's ’vormen zich wanneer magnetische velden die door de zonnewind worden gedragen, verbinding maken met het magnetische veld van Mercurius, 'zei Slavin. "Terwijl de zonnewind langs het veld van Mercurius waait, worden deze samengevoegde magnetische velden met zich mee gedragen en draaien ze omhoog in vortexachtige structuren. Deze gedraaide magnetische fluxbuizen, technisch bekend als fluxoverdrachtsgebeurtenissen, vormen open ramen in het magnetische schild van de planeet waardoor de zonnewind kan binnendringen en rechtstreeks het oppervlak van Mercurius kan beïnvloeden. "
Venus, aarde en zelfs Mars hebben een dikke atmosfeer vergeleken met Mercurius, dus de zonnewind komt nooit naar het oppervlak van deze planeten, ook al is er geen wereldwijd magnetisch veld in de weg, zoals het geval is voor Venus en Mars. In plaats daarvan raakt het de bovenste atmosfeer van deze werelden, waar het het tegenovergestelde effect heeft op dat van Mercurius, waarbij het geleidelijk atmosferisch gas wegtrekt terwijl het voorbij waait.
Het proces van het verbinden van interplanetaire en planetaire magnetische velden, magnetische herverbinding genoemd, is gebruikelijk in de hele kosmos. Het komt voor in het magnetische veld van de aarde, waar het ook magnetische tornado's genereert. De MESSENGER-waarnemingen tonen echter aan dat de herverbindingssnelheid bij Mercurius tien keer hoger is.
"De nabijheid van Mercurius tot de zon is slechts verantwoordelijk voor ongeveer een derde van de herverbindingssnelheid die we zien", zei Slavin. "Het zal spannend zijn om te zien wat er zo bijzonder is aan Mercurius om de rest uit te leggen. We krijgen meer aanwijzingen van de derde flyby van MESSENGER op 29 september 2009 en wanneer we in maart 2011 in een baan om de aarde komen. "
Slavins MESSENGER-onderzoek werd gefinancierd door NASA en is het onderwerp van een paper dat op 1 mei 2009 in het tijdschrift Science verscheen.
MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) is een door NASA gesponsord wetenschappelijk onderzoek naar de planeet Mercurius en de eerste ruimtemissie die is ontworpen om de planeet die het dichtst bij de zon draait te omcirkelen. Het MESSENGER-ruimtevaartuig dat op 3 augustus 2004 werd gelanceerd, zal na flybys van de aarde, Venus en Mercurius in maart 2011 een jaarlange studie van de doelplaneet starten. Dr. Sean C. Solomon van het Carnegie-instituut in Washington leidt de missie als hoofdonderzoeker. Het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Md., Bouwde en exploiteert het MESSENGER ruimtevaartuig en beheert deze Discovery-class missie voor NASA.
Bron: NASA
