Merkur: Gvozdena planeta

Merkur: Gvozdena planeta

offline
  • Nomak_  Male
  • Moderator foruma
  • Glavni moderator foruma Astronomija
  • Pridružio: 23 Sep 2011
  • Poruke: 928
  • Gde živiš: Svoj Svet

Planetu Sunčevog sistema nazvanu po hitronogom Merkuru, glasniku bogova u rimskoj mitologiji, krase mnoge odlike s prefiksom „naj“: najbliža Suncu, s najekscentričnijom orbitom, s najmanje nagnutom osom rotacije i relativno najvećim jezgrom, a malo je nedostajalo da bude i najgušća. Uprkos relativno maloj udaljenosti Merkura od Zemlje, potpun snimak njegove površine postoji tek od 2011. godine, a brojna pitanja i dalje čekaju odgovor.





Čudno je da znamo tako malo o planeti koja nam je mnogo bliža nego, recimo, Jupiter ili Saturn. Čak je i Nasa dugo zaobilazila nepravedno zapostavljen Merkur. Do danas su u njegovom smeru odaslate samo dve sonde „Mariner 10” i „Mesindžer”, a vremenski razmak između njih iznosio je čitavih trideset godina.

Istorija posmatranja
Merkur jednostavno nije lako posmatrati. Uzrok tome je njegova mala udaljenost od Sunca i veličina. Slično Veneri, uvek ili prethodi Suncu u zoru ili ga sledi u vreme zalaska, ali kako je mnogo bliži Suncu od Venere, Sunčev sjaj ga najveći deo vremena uspešno skriva od pogleda iako Merkur relativno snažno reflektuje Sunčevu svetlost.

Prva teleskopsko posmatranja Merkura obavio je tek Galileo Galilej u 17. veku. Prvi teleskopom uočen tranzit neke planete preko Sunca zabeležio je Francuz Pjer Gasendi 1631, kada je, sledeći proračune Johana Keplera, video crnu tačku Merkura preko Sunca. Osam godina kasnije, italijanski astronom Dovani Cupi otkrio je da Merkur ima mene, slične Venerinim i Mesečevim menama, čime je učvršćena tvrdnja da ta planeta kruži oko Sunca.


Teleskopi su s vremenom postajali sve moćniji, a proračuni sve precizniji, pa je osamdesetih godina 19. veka još jedan Italijan, Đovani Skjapareli, u izvesnoj meri mapirao deo Merkura; u 20. veku Ežen Antonijadi nastavlja posmatranje Merkura i 1934. objavljuje knjigu sa mapama i zapažanjima. Godine 1962. optičkim posmatranjima pridružuju se i radarska, kada sovjetski astronomi po prvi put uspevaju da uhvate radarski signal odbijen od površine Merkura. Tri godine kasnije to uspevaju i američki naučnici, unoseći izmene u tada raširene pretpostavke o dužini dana na Merkuru.

Optička posmatranja sve do 2000. godine više ne uspevaju da ponude ništa novo, ali radarskim merenjima pridružuju se radio teleskopi, sposobni da prodru i po nekoliko metara u tlo Merkura, pružajući prve obrise njegove unutrašnje strukture.

Nasa 1974. odašilje sondu „Mariner 10“, koja prolazeći pored Merkura uspeva da snimi oko 45 odsto njegove površine. Trideset godina kasnije put Merkura kreće „Mesindžer“, prva sonda koja ušla u Merkurovu orbitu, odakle i danas šalje podatke.

Odlike planete
Dugo je vladalo mišljenje da godina na Merkuru traje koliko i tamošnji dan, to jest da se na svaki obilazak oko Sunca Merkur jednom okrene i oko svoje ose, kao što je slučaj s Mesecom i njegovom revolucijom oko Zemlje. To naravno znači da bi Merkur uvek istom stranom bio okrenut Suncu, što je dugo bilo prividno potvrđivano posmatranjima kroz teleskop; međutim, teleskopska osmatranja mogla su se vršiti samo kada bi se stekli povoljni astronomski uslovi, to jest kada bi Merkur bio bočno dovoljno udaljen od Sunca da bude vidljiv, ali i dovoljno blizu Zemlje da se mogu uočiti neke od karakteristika površine.


Kako je slučaj hteo, upravo u takvim položajima Merkur je ka Suncu bio okrenut uvek istom stranom – svake druge orbite uslovi za posmatranje bili su povoljni, dok su ostala zapažanja bila odbacivana zbog nedovoljne preciznosti. Tek su Amerikanci 1965. godine radarskim snimanjem, na koje ne utiče zaklonjenost svetlom i koje se stoga može vršiti i izvan uobičajenih povoljnih perioda, utvrdili da odnos rotacije i revolucije nije 1:1, već da postoji rezonanca u odnosu 3:2, što prosto rečeno znači da dok se Merkur triput okrene oko svoje ose, dvaput dovrši orbitu oko Sunca. U brojkama, Merkur se oko sebe okrene za 58,7 dana, tamošnji solarni dan traje 176 zemaljskih dana, dok Merkur oko Sunca dovrši orbitu za nešto manje od 88 dana.

Ovakva rezonanca ostaje stabilna zbog izuzetno ekscentrične orbite. Posmatrač bi s Merkurove površine video krajnje zanimljivu posledicu neobičnog odnosa Merkurove rotacije i revolucije: Sunce bi se kretalo nebom kako bi čovek i očekivao, sve dok ne bi počelo da usporava, vraća se unazad, ponovo usporava, pa opet nastavlja prvobitnim smerom. Ovakvo naizgled kolebljivo Sunce rezultat je velikog variranja orbitalne brzine Merkura i njenog sabiranja s konstantnom brzinom rotacije.

Računarske simulacije pokazuju da u narednih pet milijardi godina postoji verovatnoća od jednog procenta da se pod uticajem Jupitera orbita Merkura još više izduži te da se on sudari s Venerom. Kada je Merkur najbliži Suncu nalazi se na 46 miliona kilometara od njega, dok mu je najdalja tačka orbite na 70 miliona kilometara.

Atmosfera
Merkur je premali da bi zadržao atmosferu, pa je zato praktično i nema. Ili, bolje rečeno, ima nestabilnu i veoma retku atmosferu, čija ukupna masa iznosi najviše jednu tonu. Deo te tanušne atmosfere potiče od Sunčevog vetra, čije čestice bivaju zarobljene u Merkurovom magnetnom polju, iz koga kasnije ponovo umaknu. Ostali gasovi potiču sa samog Merkura, bilo iz vodenog leda na polovima, bilo od radioaktivnog raspadanja minerala kojih ima u Merkurovoj stenovitoj kori.

Najzastupljeniji su kiseonik (42 odsto), natrijum (29 odsto), vodonik (22 odsto) i helijum (6 odsto), mada procenti variraju, pre svega u zavisnosti od aktivnosti Sunca.

Površina

Na površini Merkura vladaju surovi uslovi. Istina, nema oluja, ali temperaturne razlike su ekstremne a uzrokuje ih nekoliko činilaca: blizina Sunca, udaljenost od ekvatora, odsustvo atmosfere i spora rotacija. Blizina Sunca doprinosi tome da obasjana strana planete praktično ključa – ili ključaju lako isparljiva jedinjenja koje njegove stene sadrže; kada je najbliži Suncu, Merkur na obasjanom delu polutara dostiže skoro 430 Celzijusovih stepeni, a kada je najudaljeniji, temperatura pada na „samo“ 280 stepeni.

Nasuprot tome, na tamnoj strani planete prosečna temperatura je minus 163 Celzijusova stepena, dok u uvek mračnim kraterima na polovima nikada ne raste preko minus 171 stepena. Iz toga vidimo kako je moguća erozija bez tekuće vode ili vetra, i kako se u neposrednoj blizini Sunca mogu naći zalihe vode.

Čini se prikladnim da Merkur, kao inkarnacija Hermesa, boga kome se pripisuje da je izmislio boks, na sebi nosi ožiljke od mnogih udaraca, kako malih tako i silovitih. Po svojoj izbrazdanoj spoljašnjosti Merkur veoma podseća na Mesec, pa se ni veličinom ne razlikuje mnogo od njega; Jupiterov satelit Ganimed čak je nešto veći od malenog Merkura, ali Merkur krije tajno oružje – neuporedivo je masivniji. Ako bismo se našli na Merkuru i pogledali obližnje kamenje, videli bismo da ono ima minijaturne kratere u sebi. I sami bismo najverovatnije stajali u omanjem krateru. Taj krater bio bi deo većeg, taj bi se opet nalazio u još većem, i tako redom, sve do kratera prečnika od nekoliko stotina kilometara.

Najveći krater zabeležen u Sunčevom sistemu, Basen Kaloris, nalazi se upravo na Merkuru i ima prečnik od preko 1.500 kilometara. Kataklizmičan sudar je na mestu udara stvorio ogroman krater, dok je sa suprotne strane planete nastala takozvana „čudna oblast“ u vidu širokih pukotina, brazda i stenovitih krhotina. Pretpostavlja se da je ta oblast nastala tako što su se udarni talasi širili od mesta udara kroz stenovitu koru i susreli se na suprotnoj strani planete, izazivajući njeno pucanje. Po drugoj teoriji „čudnu oblast“ je formirao rastopljeni materijal koji je poleteo uvis posle udara i pao sa suprotne strane.

Osim samih kratera, Merkur odlikuju i zaravni, slične Mesečevim morima. Starije ravnice raspoređene su manje više ravnomerno između dobro definisanih kratera i same su izbrazdane ostacima drevnih kratera, erodiranih dejstvom Sunčevog vetra i temperaturnih razlika na Merkurovoj površini. Novije ravnice su glatke i u sebi imaju samo manje kratere, prečnika do trideset kilometara. Njihovo poreklo nije rasvetljeno, ali postoje snažne naznake da su vulkanskog porekla. Takođe, postoje formacije nalik na kratere ali nepravilnijih oblika, koje se smatraju ugašenim vulkanima.

Podaci koje je „Mesindžer“ poslao na Zemlju tokom 2011. godine govore u prilog tome da je Merkur bio geološki aktivan daleko duže nego što se donedavno mislilo. Zbog njegove male veličine, smatralo se da se Merkur ubrzo po formiranju ohladio i da tokom skoro čitavog svog postojanja nije bio geološki aktivan. Ključne dokazi koji govore u prilog tome da je Merkur zapravo dugo bio vrlo aktivan su izdignutost čitave središnje oblasti Basena Kolaris iznad nivoa oboda kratera, što sugeriše snažna kretanja ispod stenovite kore, i glatke ravnice s malim brojem malih kratera, što sugeriše obnovu površine novim slojevima magme.

Jezgro
Drugo skorašnje krupno otkriće „Mesindžera“ tiče se Merkurovog jezgra. Odavno se, na osnovu gravitacionog dejstva, pretpostavljalo da ova mala planeta nije onakva kakva se čini na prvi pogled. Naime, proračuni su pokazivali da ima veliko čvrsto gvozdeno jezgro, koje zauzima između 50 i 60 odsto njenog prečnika. Zbog tolikog procenta gvožđa, Merkur je po gustini bio odmah iza Zemlje, najgušće planete Sunčevog sistema.

Zapravo, prosečna gustina Zemlje bi bila manja od Merkurove da se ona pod uticajem sopstvene gravitacije nije smanjila i dodatno sabila svoje jezgro. Merkur nije dovoljno masivan da postigne tu vrstu sabijanja i smanjenja vlastite zapremine; samim tim je njegovo jezgro pod nešto manjim pritiskom i manje je gusto. Najnoviji podaci dobijeni putem preciznog radijskog praćenja kretanja „Mesindžera“ u Merkurovoj orbiti i mala odstupanja od očekivane putanje govore da su prvobitne procene veličine jezgra bile konzervativne.

Prema novim procenama nekih astronoma, gvozdeno jezgro čini čak 85 odsto prečnika Merkura, što ovu planetu čini gvozdenom. Ali ni to nije sve – ako pozovete odmah, dobićete ne jedno, ne dva, već tri sloja jezgra! Dobro, ne zna se zasigurno da li se jezgro sastoji od čvrstog unutrašnjeg i tečnog spoljašnjeg dela kao što je slučaj sa Zemljom, niti da li treći, ponovo čvrsti sloj, može da se smatra delom jezgra. Ako sa jezgrom saberemo i taj sloj gvozdenog sulfida, debeo oko 200 kilometara, gvožđe i jedinjenja gvožđa čine 90 odsto prečnika planete (nasuprot tome, Zemljino jezgro čini oko 50 odsto njenog prečnika). Čini se da Merkurovo jezgro nije nimalo kao što se očekivalo – ono zapravo ne nalikuje nijednom drugom u Sunčevom sistemu.


Još uvek se ne zna zašto Merkurovo jezgro čini tako visok procenat njegove mase, ali postoje dve glavne pretpostavke. Po jednoj je Merkur formiran od dela zvezdane magline s visokim procentom težih elemenata, dok je lakše elemente raspršio Sunčev vetar dok je Sunce bilo u fazi protozvezde.

Prema drugoj teoriji, Merkur se formirao slično drugim stenovitim planetama ali je u jednom trenutku pretrpeo strašan sudar s drugim masivnim svemirskim telom, nakon čega je praktično ostao bez stenovitog omotača. Magnetosfera Merkur je osim Zemlje jedina stenovita planeta koja ima magnetno polje dovoljno jako da formira magnetosferu. Iako ona ima tek jedan procenat snage kojom raspolaže Zemljina magnetosfera, to je prilično snažno za planetu veličine Merkura. Ne zna se kako tačno ona nastaje.

Ako su tačne pretpostavke da se Merkur davno ohladio, njegova magnetosfera je posledica dugoročno namagnetisanog čvrstog jezgra. Verovatnija teorija je da se deo jezgra ipak sastoji od tečnosti s visokim sadržajem gvožđa. Svojom neobičnošću Merkur je ponovo privukao pažnju astronoma. Evropska i japanska svemirska agencija planiraju da 2015. lansiraju sondu „BepiKolombo“, koja bi u Merkurovu orbitu ušla 2022. godine.

Naravno, izmene su moguće, pa čak i očekivane, s obzirom na to da je misija još uvek u fazi pripreme, ali odabraćemo da se nadamo kako će sve ići po objavljenom planu.


izvor: http://www.b92.net/zivot/nauka.php?yyyy=2012&m....._id=622167



Registruj se da bi učestvovao u diskusiji. Registrovanim korisnicima se NE prikazuju reklame unutar poruka.
Ko je trenutno na forumu
 

Ukupno su 926 korisnika na forumu :: 37 registrovanih, 10 sakrivenih i 879 gosta   ::   [ Administrator ] [ Supermoderator ] [ Moderator ] :: Detaljnije

Najviše korisnika na forumu ikad bilo je 3466 - dana 01 Jun 2021 17:07

Korisnici koji su trenutno na forumu:
Korisnici trenutno na forumu: A.R.Chafee.Jr., Aleksandar Pawe Pavicevic, babaroga, Banijac, Boris90, Cirkon, Dannyboy, darcaud, djordje92sm, Faki-Valjevo, ivan1973, ivica976, kybonacci, Marko Marković, MB120mm, Mixelotti, mustangkg, nuke92, pein, repac, sabros, segax1, shone34, Smiljke, Snorks, sokojet, Srki94, stug, theNedjeljko, Toni, VaRvArI 85, VJ, Vlad000, Vlada1389, voja64, zoranis, zveki63