Főoldal
Merkúr
Vénusz
Föld
Mars
Jupiter
Szaturnusz
Uránusz
Neptunusz
Plútó
Linkek







nagybolygok

 
A Merkúr a Naprendszer legbelső és legkisebb bolygója, a Nap körüli keringési ideje 88 nap. A Merkúr a Földről nézve fényesnek látszik, magnitudója −2,0 és 5,5 között változik, azonban nehéz észlelni, mert a Földről Naptól mérhető legnagyobb szögtávolsága csak 28,3°. Reggel vagy este szürkületkor lehet megfigyelni. A bolygóról viszonylag keveset tudunk. A Merkúrt meglátogató két űreszköz közül az első a Mariner 10 volt, amely 1974-1975-ben a bolygó felszínének csupán 45%-át térképezte fel. A második a MESSENGER, mely további 30%-ot mutatott meg a 2008. január 14-én kezdődött repülése során. Ez az űreszköz 2009-ben még egyszer elhalad a bolygó mellett, majd 2011-ben bolygó körüli pályára áll, ekkor tanulmányozza, és feltérképezi az egész égitestet.

A Merkúr sok tekintetben hasonlít a Holdra: felszínét számos kráter borítja, nincs természetes holdja, és nincs állandó légköre. Azonban a Holddal ellentétben nagy, vasat tartalmazó magja van, melynek következtében rendelkezik mágneses mezővel, melynek erőssége a földinek körülbelül 1%-a. Magjának relatív mérete miatt kivételesen nagy a bolygó sűrűsége. Felszíni hőmérséklete 90 és 700 K (−183  és 427 °C) között változik, Ahol a Nap éppen merőlegesen éri a felszínt, ott van a legmelegebb, és a sarkokhoz közeli kráterek mélyén mérik a leghidegebbet.

A Merkúr megfigyeléséről szóló feljegyzések legalább az időszámításunk előtti első ezredfordulóig nyúlnak vissza. A 4. század előtt a görög csillagászok két bolygónak gondolták aszerint, hogy napkeltekor vagy napnyugtakor volt látható. Előbbi az Apollón, utóbbi a Hermész nevet kapta. A későbbiekben Püthagorasz ismerte föl, hogy a két bolygó egy és ugyanaz. A bolygó magyar neve a rómaiakig nyúlik vissza, akik a bolygót Mercurius római istenről nevezték el, aki a görög Hermész római megfelelője. A Merkúr asztronómiai jele a kör egy kereszt függőleges szárán, a kör tetején egy félkörrel (Unicode: ☿), ami Hermész caduceusának stilizált változata.

Belső felépítése

A Merkúr a Naprendszer négy Föld-típusú bolygójának egyike, és a Földhöz hasonlóan kőzetekből épül fel (azaz nem gázbolygó). A Naprendszer legkisebb bolygója, egyenlítőjénél mért sugara 2439,7 km, mérete kisebb még a legnagyobb természetes holdakénál is (Ganümédész, Titán), bár tömege jóval nagyobb náluk. A Merkúr nagyjából 70% fémet és 30% szilikátot tartalmaz. A Merkúr a maga 5,427 g/cm³-es sűrűségével a Naprendszer második legsűrűbb bolygója. Ez az érték már csak alig kisebb, mint a Föld 5,515 g/cm³-os értéke.Ha a gravitációs erőből származó sűrűsödés hatását figyelmen kívül hagyjuk, akkor a Merkúrt alkotó elemek sűrűbbek, mivel ekkor a Merkúr esetében 5,3 g/cm³, míg a Földnél 4,4 g/cm³ értéket kapunk.

A Merkúr sűrűsége alapján információkhoz juthatunk belső összetételéről. A Föld nagy sűrűsége észrevehető mértékben származik a gravitációs sűrűsödésből, ami leginkább a mag környékén figyelhető meg, a Merkúr viszont sokkal kisebb, így belsejében nem uralkodik olyan nagy nyomás. Ebből következően a bolygó magja viszonylag nagy és vasban gazdag kell, hogy legyen. Geológusok becslései szerint a bolygó tömegének nagyjából 42%-át a magja képviseli, míg ugyanez az arány a Föld esetében 17%. A legfrissebb felmérések arra utalnak, hogy a legbelső bolygónak olvadt magja van.

A magot egy 600 km vastag szilikátköpeny veszi körül. Csillagászok azt feltételezték, hogy a Merkúr történelmének korai időszakában egy több száz kilométeres testtel történt érintkezés során elvesztette köpenyének nagy részét, s ennek köszönhető, hogy viszonylag méretes magjához képest vékony a köpenye.

A Mariner 10 küldetése alatt szerzett adatokból, valamint a földi megfigyelésekből arra lehet következtetni, hogy a Merkúr kérge 100–300 km vastag lehet.A Merkúr felszínének egyik megkülönböztető tulajdonsága az olykor több száz kilométer hosszúságú hátságok jelenléte. Úgy gondolják, ezek akkor jöhettek létre, mikor kihűlt a Merkúr magja és kérge még nem hűlt ki, de már megszilárdult.

A Merkúr magjának nagyobb a vastartalma, mint bármely más nagyobb bolygóé a Naprendszerben. Ennek magyarázatára már számos elmélet született. A legelfogadottabb elmélet szerint a fém–szilikát arány a kezdetekben megegyezett más kondritos meteoritok összetételében megtalálhatóakkal – bár eltért a Naprendszerben megszokott kőzetes alapú meteoritokétól – és akkori tömege a mostaniénak 2,25-szorosa lehetett. Azonban a Naprendszer történetének elején a Napból származó, saját súlyának 1/6-át nyomó objektummal ütközhetett. Az ütközés miatt elveszíthette eredeti kérgének és köpenyének nagy részét, s ezek után a megmaradt darabban viszonylag nagy volt a mag aránya. Hasonló folyamat során jöhetett létre a Föld Holdja is.

Egy másik forgatókönyv szerint a Merkúr a protoplanetáris korongból még azelőtt kialakulhatott, hogy a Nap energiatermelése stabilizálódott volna. Akkoriban a bolygó tömege a mainak kétszerese lehetett, de ahogy a Nap összehúzódott, a Merkúr közelében a hőmérséklet elérhette a 2 500 – 3 500 K-t, (a Celsius-fokban mért számok ezeknél 273-mal kisebbek), de elképzelhető akár a 10 000 K is. A Merkúr felszínén található kőzetek nagy része ilyen hőmérsékleten elpárologhatott, s ennek következtében olyan légkör jöhetett létre, amit a napszél el tudott magával ragadni.

Egy harmadik elmélet szerint a könnyebb összetevők hiányát az okozta, hogy a protoplanetáris korong elegendő vonzást fejtett ki a könnyebb részecskékre, ezzel megakadályozva azt, hogy a Merkúr ezeket magához vonzza. Minden elmélet más felszínt feltételez, és a két következő küldetés, a MESSENGER és a BepiColombo feladatai között is ott van ezen elméletek ellenőrzése.

Felszíni geológia

A Merkúr felszíne megjelenésében nagyban hasonlít a Holdéra; kiterjedt tengerszerű síkságok és sok kráter jelzi, hogy felszíne már több milliárd éve változatlan. Mivel a Merkúr felszínéről ismertté vált dolgok a Mariner repülésének és a nagyfelbontású űrtávcsövek megfigyeléseinek köszönhetők, ezt a bolygót ismerjük legkevésbé a Föld-típusú bolygók közül. A mostani MESSENGER-utazás eredményeinek feldolgozását követően bővülni fog ez a tudásállomány. Például a kutatók egy szokatlan krátert fedeztek fel, amelyben sugárirányban árkok húzódnak, és amit „pók”-nak neveztek el.

Az albedo jelenségek olyan területekre utalnak, melyeknek nagyobb a visszaverő-képessége. A Merkúron találhatóak gyűrt hegységek, a Holdon találhatókhoz hasonló felföldek, síkságok, sziklás vidékek, szakadékok és völgyek is.

A Merkúrt 4,6 milliárd évvel ezelőtti kialakulásakor és rövid ideig azt követően is sok üstökös- és aszteroidabecsapódás érte. Egy második hullám is elérhette, 3,8 milliárd évvel ezelőtt, amit „késői heves bombázás”-nak neveznek. Ezalatt a heves kráterkialakulásokkal jellemezhető időszak alatt teljes felszínén külső behatások érték, amit a légkör hiánya megkönnyített, mert ez sem lassította a becsapódásokat. Ebben az időben a bolygón heves vulkanikus aktivitás volt tapasztalható, melynek következtében a Holdon megtalálható holdtengerekhez hasonló mélyedések jöttek létre. Ezek közé tartozik a Caloris-medence is.

Mióta 2008 októberében a MESSENGER elrepült a Merkúr mellett, a kutatóknak nagyobb rálátásuk van a Merkúr kaotikus természeti képére. A bolygó felszíne sokkal változatosabb, mint akár a Marsé, akár a Holdé, melyeknek hasonló tulajdonságokkal jellemezhető a felszíne (tengerek, felföldek stb.).

Becsapódási medencék és kráterek

A Merkúron megtalálható becsapódási kráterek átmérője nagy szórást mutat. Vannak kis, labda méretű üregek is, de több száz kilométer átmérőjű medencék is. Időben sem mutatnak egységes képet. Vannak friss becsapódásoktól létrejöttek, de vannak erodálódott, régi kráterek is. A Merkúr kráterei abban különböznek a Holdon található társaiktól, hogy a becsapódások során kivetett anyag a Merkúr nagyobb felszíni gravitációja miatt a kráterhez közelebb hullt vissza.

A legnagyobb ismert kráterek az 1550 km átmérőjű Caloris-medence, és a Szkinakasz-medence (külső körének átmérője 2300 km). A Caloris-medencét létrehozó becsapódás olyan erőteljes volt, hogy egyrészt láva tört a felszínre, másrészt létrejött egy, 2 km magas, a krátert övező perem. A Merkúrnak a Caloris-medencével átellenes oldalán egy nagy, szokatlanul hegyes vidék fekszik, ami „Furcsa terep” néven vált ismertté. A keletkezésével kapcsolatos egyik elmélet szerint a Calorisnál történt becsapódás olyan lökéshullámokat hozott létre, melyek a bolygót megkerülve a becsapódással ellentétes ponton találkoztak, és az így létrejött nyomás széttördelte a felszínt. Egy másik elmélet szerint az átellenes ponton a becsapódás által kidobott anyag miatt alakult ki ez a felszín.

A Merkúr eddig feltérképezett területén eddig összesen 15 becsapódási medencét találtak. A többi híres medence közé tartozik a 400 km széles, több gyűrűből álló Tolsztoj-medence, melynek törmelékei gyűrűjétől 500 km-re is eljutottak, és területét sima, sík anyagok borítják. A Beethoven-medence karimája is nagyjából ugyanekkora, 625 km átmérőjű. A Hold felszínéhez hasonlóan a Merkúrén is észrevehetőek az űrbéli időjárás nyomai. Ezek közé tartozik a napszél és a mikrometeoroidok becsapódásainak nyomai.

Síkságok

A Merkúron két, földrajzilag elkülöníthető síkság van.A kráterek közötti enyhén hegyes síkságok a Merkúr legrégebben kialakult felszíni formái, melyek idősebbek a kráterekkel sűrűn borított területeknél is. A kráterek közötti síkságok több korábbi krátert elfednek, és emiatt itt csak csekély számú, 30 km átmérőjűnél kisebb kráter található. Ezekről nem lehet tudni, hogy vulkanikus vagy becsapódási eredetűek-e. A kráterek közötti síkságok nagyjából az egész bolygón egyenletesen megtalálhatók.

A sík területek mindenfelé megtalálhatóak, eltérő méretűek, és nagyban emlékeztetnek a holdtengerekre. Mindezek közül a legismertebb a Caloris-medence. Az egyetlen észrevehető különbség az itteni és a holdtengerek síkságai között az, hogy az itteni sík területeknek ugyanaz az albedója, mint a régebbi, kráterek közötti síkságoké. Annak ellenére, hogy hiányoznak a vulkanikusság egyértelmű jellemzői, a síkságok alakja vulkáni eredetre utal. Minden merkúri sima síkság sokkal később alakult ki, mint a Caloris-medence. A Caloris-medence alja egy geológiailag teljesen elkülöníthető síkság, amit hegygerincek és törések szabdalnak nagyjából sokszögű területekre. Nem világos, hogy a becsapódások által létrejött vulkáni lávából, vagy egy nagy területre kiterjedő olvadás eredményeképp jöttek létre.

A bolygó felszínének egyik jellegzetessége a sok nyomástól keletkezett gyűrődés, amely keresztezi a síkságot. Úgy gondolják, hogy amikor a bolygó belseje kihűlt, akkor összehúzódott, és a felszíne elkezdett eldefomálódni. A gyűrődések más képződmények tetején is megfigyelhetők: ezek közé tartoznak a kráterek és a síkságok is, és ez arra utal, hogy a deformálódás sokkal később történt. A Merkúr felszínét erős árapályerők is alakítják, amik a Nap közelsége miatt 17-szer erősebbek, mint a Hold hasonló hatása a Földre.

Merkúri sztratigráfia

A Merkúr felszíne igen hasonló a Holdéhoz. Ezért a holdi sztratigráfia alapján a kőzettestek tulajdonságait, a felszíni rétegek átfedési viszonyait a Mariner-10 fényképfelvételeiről határozták meg. E merkúri rétegtani térképezés összefoglalása az a rétegtani oszlop, amit – a holdihoz hasonlóan - egy lépcsőzetes azték piramis formájában mutatunk be. Ebben fölsoroljuk a merkúri rétegtan fő emeleteit, melyek egyúttal a kőzetképződés nagy korszakait is jelentik.

A Merkúron a sugársávos kráterek a legfiatalabbak (Kuiperi emelet), ezeket követik lejjebb a még mindig fiatalosan tagolt morfológiájú, de már sugársáv nélküli kráterek (Manszuri emelet). Mindkét fiatalabb emelet rétegei többnyire csak kráternyi foltokban vannak jelen a Merkúr felszínén. A foltnyi rétegtani egységek alatt nagy kiterjedésű kőzettesteket alkotó három emelet következik. Az egyik a Caloris-i síkságoké, melyek a Caloris-medencéhez kapcsolódnak, főleg azt ölelik körül. Lejjebb következik magának a Caloris-medence kidobott takarójával definiált réteg, a Caloris-i emelet. Ez alatt egy másik, még idősebb egység, a Tolsztoj-medencéről elnevezett Tolsztoji emelet következik. Végül legalul fekszik a krátermezőkkel borított terravidékek pre-Tolsztoji emelete.

A merkúri sztratigráfia idealizált rétegtani piramisa: Felülről rendre a következő rétegtani egységek sorakoznak:

A. Kuiperi (fiatal, sugársávokkal is rendelkező kráterek tartoznak ide),
B. Manszuri (fiatal, de sugársáv nélküli kráterek tartoznak ide),
C. Caloris-i síkságok (a Caloris-medence kialakulását követően történt lávaelöntések, kidobott takarók tartoznak ide),
D. Caloris-i (a Caloris-medence kialakulásától kezdve képződött rétegek tartoznak ide),
E. Tolsztoji (minden Caloris-medence előtti, de a Tolsztoj medence keletkezése utáni kőzettest ebbe a rétegtani emeletbe tartozik).
F. pre-Tolsztoji (minden Tolsztoj medence előtti kőzettest ebbe a rétegtani emeletbe tartozik).

A mágneses tér és a magnetoszféra

Kis mérete és viszonylag hosszú, 59 napos forgási ideje ellenére a Merkúrnak jelentős, és lényegében az egész bolygóra kiterjedő mágneses tere van. A Mariner 10 által végzett mérések alapján ennek ereje a földinek 1,1%-a. A merkúri egyenlítőnél mért mágneses térerősség 300 nT. A Földhöz hasonlóan a Merkúr mágneses tere is dipoláris. Azonban a Földdel ellentétben ezek a mágneses pólusok a forgástengellyel közel egy vonalba esnek. Mind a Mariner 10, mind pedig a MESSENGER által az űrből végzett mérések azt támasztják alá, hogy mágneses tér alakja és erőssége állandó.

Valószínű, hogy a Földhöz hasonlóan itt is a dinamóhatásnak megfelelő módon jön létre a mágneses tér. A dinamóhatást a bolygó olvadt magjában vándorló vastartalom okozhatja. Eléggé jelentős árapály jelenséget okoz a bolygó pályájának excentricitása, és ez az oka annak is, hogy a mag folyékony marad. Ez szükséges a dinamóhatáshoz.

Bár a Merkúr mágneses tere annyira kicsi hogy beleférne a Földbe, mégis elég erős ahhoz, hogy magnetoszférát hozzon létre, és az a napszelet eltérítse a bolygó környezetében, valamint hogy befogja a napszélplazmát. A Mariner 10 űrszonda által végzett megfigyelések a bolygó sötét oldalán a magnetoszférában kis energiatartalmú plazmát talált, ami a bolygó magnetoszférájának dinamikájára utal.

Forgása és keringése

A Merkúr pályája a leginkább excentrikus a Naprendszer bolygói közül. Excentricitása 0,21, a Naptól mért távolsága 46 és 70 millió kilométer között változik. Egy keringési idő hossza 88 nap. A baloldali diagram bemutatja az excentricitás hatásait: a Merkúr pályáját összehasonlítja egy körpályával úgy, hogy a pályák fél nagytengelye megegyezik. A bolygó nagyobb sebességét a perihélium közelében jól szemlélteti az ötnapos időszak alatt megtett nagyobb távolság.

A Merkúr pályája a Földével – és így az ekliptika síkjával – 7°-os szöget zár be, mint ahogy az a jobb oldali diagramon látható. Ennek eredményeképpen a Merkúr a Földről nézve csak akkor vonul át a Nap korongja előtt, ha a pályáján épp akkor metszi az ekliptika síkját, amikor a Föld és a Nap között található. Erre átlagosan hét évente kerül sor.

A Merkúrnak lényegében nincs tengelyhajlása, a meglévőnek a mértéke 0,027°. Ez lényegesen kisebb a Jupiterénél, melynek a Naprendszer bolygói között a második legkisebb, 3,1°. Ez azt jelenti, hogy a Merkúr egyenlítőjén álló megfigyelő ottani idő szerint délben a Napot a zenittől északra vagy délre 2 szögperc távolságon belül mindig megtalálja. Ugyanakkor viszont a Nap a Merkúr sarkain sosem emelkedik 2,1 szögpercnél magasabbra.

A Merkúr felszínén a megfigyelő egy bizonyos alkalommal a következő helyzetbe kerülhet: látja, ahogy a Nap félig felkel, majd lenyugszik és felkel ismét, mindezt ugyanazon merkúri napon belül. Ennek az a magyarázata, hogy nagyjából négy nappal a perihélium elérése előtt a Merkúr forgási szögsebessége pontosan megegyezik a keringési szögsebességével, így a Nap látszólagos mozgása abbamarad, majd a perihélium felé tovább közeledve úgy látszik, mintha a Nap visszafelé menne. Négy nappal a perihélium elhagyását követően visszaáll a Nap megszokott mozgásiránya.

A perihélium tulajdonságai

A XIX. század folyamán Le Verrier francia matematikus észrevette, hogy a Merkúr pályájának lassú precesszióját nem lehet a newtoni mechanika eszköztárával és a többi ismert bolygó zavaró hatásával megmagyarázni. Felvetette egy Naphoz még közelebb elhelyezkedő égitest létezését, amely felelős lehet ezért a zavarért. (Mások ezt a Nap lapultságával próbálták magyarázni.) Amikor a Neptunusz pályájának zavarai alapján megtalálták az Uránuszt, a kutatók egyre jobban hittek ennek a feltételezett bolygónak a létezésében. Olyannyira, hogy még nevet is adtak neki: Vulkánnak hívták. Azonban ilyen bolygót soha nem találtak

A XX. század elején Albert Einstein általános relativitáselmélete megmagyarázta a zavar okát. A hatás nagyon kicsi. A Merkúr perihéliumánál a többlet évente 42,98 szögmásodperc száz év alatt, így kicsit több mint 12 000 000 merkúri év kell, hogy kitegyen egy teljes kört. Hasonló, de sokkal kisebb mértékű hatás más bolygóknál is megfigyelhető: ennek az értéke a Vénusznál száz évente 8,62 szögmásodperc, a Földnél 3,84, a Marsnál 1,35, az 1566 Ikarusznál pedig 10,05 szögmásodperc.






www.nagybolygok.sokoldal.hu
Tetszett ez az oldal? Mutasd meg az ismerőseidnek is!