Planet Merkur

O Merkur
Planet Merkur.
Ljubaznošću: NASA, USGS Planet Merkur je najmanji planet Sunčevog sustava. Nalazi se najbliže Suncu, a upravo ta blizina mu daje niz karakterističnih obilježja.

Od svih planeta, Merkur ima najizraženiju eliptičnost orbite, kao i njen nagib u odnosu na ekliptiku (ravninu po kojoj Zemlja kruži oko Sunca). No u 19. stoljeću znanstvenici su primijetili još nešto zanimljivo.Položaj kada se Merkur nalazi najbliže Suncu (perihel), svakim prolaskom orbite se pomalo pomicao, time zakrećući cijelu orbitu planeta. Iako se znalo da na Merkur, osim Sunca, svojom gravitacijom utječu i planeti, njihov utjecaj i dalje nije bio dovoljan da objasni tu zagonetku zakretanja orbite. Jedno od predloženih rješenja bio je izmišljeni planet Vulkan, koji bi se nalazio unutar orbite Merkura te svojom gravitacijom riješio zagonetku, međutim, planet Vulkan nikada nije pronađen. Početkom 20. stoljeća, Albert Einstein je iskoristio zakretanje orbite Merkura kako bi potvrdio svoju Opću teoriju relativnosti. O Zakretanje orbite Merkura
Prikaz zakretanja orbite Merkura. Eliptičnost, veličina pomaka i druge vrijednosti su preuveličane. Naime, Keplerovi zakoni uzimaju u obzir da planeti imaju promjenjivu brzinu u svojoj orbiti, no podrazumijevaju da imaju stalno istu masu. Einstein je svojom teorijom objasnio da se pri vrlo velikim brzinama povećava i masa. To je bilo dovoljno da se objasni i riješi zagonetka zakretanje orbite Merkura.

Merkur, ima izuzetno slabu atmosferu. Zapravo, atmosfera mu je toliko rijetka (10¹⁵ puta rjeđa no Zemljina), da je možemo smatrati vakuumom kakav ne možemo napraviti niti u laboratorijskim uvjetima. Zbog slabe gravitacije (ovisne o maloj veličini planeta), te visokih temperatura (uvjetovanih blizinom Suncu), ne može dugo zadržati veće količine atmosfere te se ona neprestano raspršuje u svemir. Smatra se da postoji nekoliko izvora stalno obnavljajuće atmosfere: zarobljavanje čestica sunčevog vjetra svojim slabim magnetnim poljem, radioaktivnim raspadom elemenata u kori planeta, te isparavanje mogućeg polarnog leda. Atmosfera se pretežno sastoji od kalija, natrija, kisika, argona, helija, dušika i vodika.

o O Mozaik fotografija Merkura snimljen satelitom Mariner 10.
Mozaik fotografija Merkura snimljen satelitom Mariner 10. Ljubaznošću: NASA Nedostatak atmosfere, kao i jako izražena eliptičnost putanje, uvjetuju velike temperaturne razlike. Temperatura obasjane površine doseže približno 740 K (oko 470 °C), dok su dijelovi planeta zaklonjeni od Sunca podložni padu temperature na otprilike 80 K (oko -190 °C), što je razlika od 660 stupnjeva!

Zanimljivo je napomenuti i srednju gustoću Merkura. Srednja gustoću dobijemo kada podijelimo ukupnu masu planeta sa njegovim volumenom. Njegova srednja gustoća je 5.43 g/cm³ (Zemlja ima 5.51 g/cm³), što ga stavlja na drugo mjesto po srednjoj gustoći, iako je uvjerljivo najmanji planet. Možemo zaključiti da Merkur očito ima, za svoju veličinu, veliku metalnu jezgru koja mu znatno povećava srednju gustoću.

O Krateri na Merkuru
Područje napučeno kraterima. Ljubaznošću: NASA / JPL / Northwestern University Iako je poznat od pamtivijeka, promatrali su ga stari Sumerani prije 5 tisuća godina, nitko nije znao do 20. stoljeća kako izgleda Merkurova površina. Tek je NASA, misijom Mariner 10, 1974. godine uspjela dobiti prve fotografije površine planeta. No tada smo vidjeli da Merkurova površina jako podsjeća na površinu Mjeseca... bila je prepuna kratera. Nedostatak atmosfere omogućio je da udarci asteroida i kometa svom silom nesmetano obilježavaju površinu planeta. Nadalje, sama količina kratera je upućivala da odavno više nema procesa, poput vulkanizma, koji obnavljaju površinu Merkura. Promotrimo li slike veće razlučivosti, možemo osim kratera uočiti i niz pukotina koje su nastale pri stezanju planeta uslijed hlađenja.

O Merkur, pukotine, krateri
Prikaz niza pukotina na Merkuru. Ljubaznošću: NASA / JPL / Northwestern University Merkur ima orbitu tako blizu Suncu, da se uvijek nalazi u njegovom sjaju, te ga je moguće vidjeti samo u večernjim ili jutarnjim satima blizu horizonta kada Sunce zađe. Vrijeme potrebno za jedan obilazak Merkura oko Sunca je 88 dana, što nam omogućuje da ga kroz jednu našu godinu gledamo u ciklusima. Obično ga možemo promatrati u večernjim satima pri zalasku oko 2-3 tjedna, zatim se toliko približi Suncu da ga više ne možemo vidjeti oko mjesec dana, te se pojavi prilikom svitanja, kada ga ponovno možemo promatrati 2-3 tjedna, te nam opet nestane u blještavilu Sunca na oko jedan mjesec, te se taj ciklus ponavlja.

Pomalo je ironično da je Merkur jedan od tek dva planeta (drugi je Mars) kojemu možemo vidjeti površinu jer nije obavijen oblacima, a da ipak, zbog sjaja Sunca, to nismo u mogućnosti. Stoga jedino što možemo vidjeti kod Merkura je promjena mijena poput onih na Mjesecu. No i tu smo zakinuti jer su promatranja moguća samo kada je blizu horizonta, te nam tada smeta turbolencija u našoj atmosferi. Gledajući kroz toliki sloj, najčešće nemirne, atmosfere dobijamo efekt kao da ga promatramo kroz vodu, stoga čak i u jačim teleskopima ponekad biva teško odrediti njegovu mijenu.

o O Južna hemisfera Merkura
Slika južne hemisfere Merkura. Ljubaznošću: NASA Još jedan oblik promatranja je tranzit Merkura. Nalazeći se između Sunca i Zemlje, ponekad možemo promatrati kako Merkur klizi preko površine Sunca. Taj događaj odavno nema znanstveni karakter, no astronomi amateri mogu iz zabave ponavljati razna povijesna mjerenja, npr. odrediti brzinu kretanja Merkura, njegovu masu, veličinu, udaljenost, koristiti spektrografske metode istraživanja njegove atmosfere i sl. U krajnosti, tranzit Merkura je svakako idealan događaj u populariziranju astronomije.

Prije spomenuti, Mariner 10, je jedini i posljednji satelit koji je poslao slike sa Merkura. Tada je uspio snimiti samo polovicu površine planeta, tako da danas nemamo cijelu sliku Merkurove površine. NASA je poslala novi satelit MESSENGER, koji bi trebao ući u Merkurovu orbitu 2011. godine. On bi trebao dovršiti kartografiranje površine Merkura, kao i niz drugih zanimljivih istraživačkih eksperimenata. ESA također namjerava poslati satelit BepiColombo prema Merkuru.

O Pukotina Antoniadi na Merkuru.
Pukotina Antoniadi na Merkuru. Ljubaznošću: NASA / JPL / Northwestern University U međuvremenu između dviju NASA-inih misija, znanstvenici su koristili i velike radare, koji su sa Zemlje ispitivali karakteristike Merkurove površine. Tako je primijećeno da u kraterima na polovima Merkura možda još uvijek ima vode u obliku leda. Koristeći radar riješena je i zagonetka slabog magnetnog polja. Iako se smatralo da Merkur ima čvrstu jezgru, otkrivene su male promijene u rotaciji Merkura oko svoje osi. Time se je zaključilo da Merkur još uvijek ima dijelom rastaljenu jezgru.

Sredinom 2007. nikada snimljena površina Merkura je bila okrenuta prema Zemlji. Tim predvođen astrofizičarom Gerald Cecilom pokušao je sa velikim profesionalnim teleskopom dobiti neke detalje te zagonetne polutke. Ono što su uspjeli dobiti tek su naznake svjetlijih i tamnijih područja koji bi mogli označavati kratere i vulkanske ravnice. Iako skromne, to su zasada jedine slike nikad viđene površine Merkura.