Merkür
2008 yılında MESSENGER tarafından çekilmiş, geliştirilmiş renklerle desteklenen görüntüsü |
|||||||||||||
Yörünge Özellikleri [5] | |||||||||||||
Epoch J2000 | |||||||||||||
Günöte |
|
||||||||||||
Günberi |
|
||||||||||||
Yarı büyük eksen |
|
||||||||||||
Dış merkezlilik | 0.205 630 [3] | ||||||||||||
Yörünge dönemi |
|
||||||||||||
Sinodik dönem |
115,88 d [3] | ||||||||||||
Ortalama yörünge hızı |
47.362 km / s [3] | ||||||||||||
Ortalama anomali |
174,796 ° | ||||||||||||
Eğim |
|
||||||||||||
Yükselen düğümün boylamı |
48,331 ° | ||||||||||||
Perihelion tartışması |
29,124 ° | ||||||||||||
uydular | Yok | ||||||||||||
Fiziksel özellikler | |||||||||||||
Ortalama çap |
4880 km | ||||||||||||
Ortalama yarıçap |
|
||||||||||||
düzleşme | 0.0000 [1] | ||||||||||||
Yüzey alanı |
|
||||||||||||
Ses |
|
||||||||||||
kitle |
|
||||||||||||
Ortalama yoğunluk |
5.427 g / cc 3. [6] | ||||||||||||
Yüzey Yerçekimi |
|
||||||||||||
Eylemsizlik faktörü momenti |
0.346 ± 0.014 [9] | ||||||||||||
Kaçış hızı |
4,25 km / s [6] | ||||||||||||
Yıldız dönme süresi |
|
||||||||||||
Ekvatoral dönüş hızı |
10.892 km / s (3.026 m / s) | ||||||||||||
Eksenel eğim |
2,04 ′ ± 0,08 ′ (yörüngeye) [9] (0,034 °) [3] |
||||||||||||
Kuzey kutbu sağ yükseliş |
|
||||||||||||
Kuzey kutbu sapması |
61,45 ° [3] | ||||||||||||
aklık |
|
||||||||||||
|
|||||||||||||
Görünen büyüklük |
.42,48 – +7,25 [13] | ||||||||||||
Açısal çap |
4,5–13 ″ [3] | ||||||||||||
Atmosfer [14] [15] | |||||||||||||
Yüzey basıncı |
iz (≲ 0.5 nPa) | ||||||||||||
Hacimce kompozisyon |
|
Merkür, Güneş sistemi içerisinde Güneşe en yakın ve en küçük gezegendir. Güneş çevresindeki yörüngesi 87.97 günde tamamlayarak Güneş Sistemindeki tüm gezegenlerin en kısa sürede tamamlayan gezegendir. Adını Roma Mitolojisinde geçen Tanrıların habercisi Merkür’den almıştır .
Güneş’e olan bu yakınlık, gezegenin yalnızca güneşin batışından sonra batı ufkunun yakınında veya güneş doğmadan önce, genellikle alaca karanlıkta görülebileceği anlamına gelir. Gökyüzünde, parlak yıldız benzeri bir nesne olarak görünebilir, ancak gözlemlenmesi genellikle Venüs’ten çok daha zordur.
Gezegen, yaklaşık 116 gün tekrarlayan sinodik döneminde, Dünya’ya göre iç yörüngesinde hareket ettikçe Venüs ve Ay’a benzer tüm fazları teleskopik olarak görüntülenebilir.
Merkür, Güneş Sisteminde benzersiz bir şekilde döner. Güneş’ten görüldüğü gibi , yörünge hareketi ile dönen bir referans çerçevesinde, her iki Merkür yılda bir dönüyormuş gibi görünür. Merkür üzerinde bir gözlemci bu nedenle her iki Merkür yılda bir gün görür.
Merkür’ün ekseni güneş sisteminin en küçüğüne sahiptir ki eğim Güneş Sistemi’nin gezegenlerinden herhangi birinin yaklaşık 1 / 30 derecesi kadardır. Onun yörünge basıklığı Güneş Sistemi ‘ndeki bilinen tüm gezegenlerin en büyüğüdür. [b]
Merkür’ün yüzeyi yoğun bir şekilde çatlamış görünür ve görünüşte Ay’a benzer. milyarlarca yıldır jeolojik olarak etkin olmadığını göstermektedir. Isıyı korumak için neredeyse hiç atmosfere sahip olmayan, Güneş Sistemindeki diğer gezegenlerden diurnal olarak daha fazla değişen yüzey sıcaklıklarına sahiptir. Gün boyunca ekvatoral bölgelerde 700 K (427 ° C) geceleri 100 K (−173 ° C;) arasında değişir. [18] Kutup bölgeleri sürekli olarak 180 K (−93 ° C; −136 ° F) altındadır. Gezegenin bilinen hiçbir doğal uydusu yoktur .
İki uzay aracı Merkür’ü ziyaret etti. İlk ziyaret Mariner 10 tarafından 1974 ve 1975’te senelerinde yapıldı ve MESSENGER, 2004 yılında başlatılan, onun yakıtın boşaltılması ve 30 Nisan 2015 tarihinde gezegen yüzeyinde çarpmadan önce dört yıl içinde 4000 kez üzerinde Merkür yörüngesinde uçuş gerçekleştirdi. [19] [20] [21] BepiColombo uzay aracının 2025 senesinde Merkür’e ulaşması planlanmaktadır.
Fiziksel özellikler
İç yapı
Civa, katı bir silikat kabuğuna, demir sülfür dış çekirdek tabakasına, daha derinlerde sıvı bir çekirdek tabakası ve katı bir iç çekirdeğin üzerine örtülüdür. [22] [23]
Merkür, Güneş Sistemindeki dört karasal gezegenden biridir ve Dünya gibi kayalık bir yapıdadır. 2.439.7 kilometrelik ekvator yarıçapı ile Güneş Sistemindeki en küçük gezegendir. [3] Merkür aynı zamanda, Güneş Sistemi içinde doğal uydular olan Ganymede ve Titan gibi Civa yaklaşık % 70 metalik ve% 30 silikat malzemeden oluşur. [24]
Merkür yoğunluğu, iç yapısının ayrıntılarını çıkarmak için kullanılabilir. Dünya’nın yüksek yoğunluğu, özellikle çekirdekte yerçekimi sıkıştırmasından önemli ölçüde kaynaklansa da , Merkür çok daha küçüktür ve iç bölgeleri sıkıştırılmış değildir. Bu nedenle, bu kadar yüksek bir yoğunluğa sahip olması için, çekirdeği büyük ve demir açısından zengin olmalıdır. [26]
Jeologlar Merkür’ün çekirdeğinin hacminin yaklaşık % 55’ini işgal ettiğini tahmin etmektedirler. Dünya için bu oran % 17’dir. 2007’de yayınlanan araştırmalar, Merkür’ün erimiş bir çekirdeğe sahip olduğunu göstermektedir. [27] [28] Çekirdeğin çevresinde silikatlardan oluşan 500-700 km (310-430 mi) bir manto bulunmaktadır. [29] [30] Mariner 10 uydu verileri ve Dünya merkezli gözlemden elde edilen verilere dayanarak , Merkür’ün kabuğunun 35 km kalınlığında olduğu tahmin edilmektedir. [31] Merkür’ün yüzeyinin ayırt edici bir özelliği, birkaç yüz kilometreye kadar uzanan çok sayıda dar sırtın varlığıdır. Bunların, Merkür’ün çekirdeği ve kabuğunun soğutulduğu ve kabuğun katılaştığı bir zamanda büzülme olarak oluştuğu düşünülmektedir. [32]
Merkür’ün çekirdeği, Güneş Sistemindeki diğer büyük gezegenlerden daha yüksek demir içeriğine sahiptir ve bunu açıklamak için birkaç teori varsayılmıştır. En yaygın olarak kabul edilen teori, Merkür’ün aslında Güneş Sistemi’nin kayalık maddesine özgü olduğu düşünülen ortak kondrit meteoritlerine benzer bir metal-silikat oranına ve mevcut kütlesinin yaklaşık 2.25 katı bir kütleye sahip olmasıdır. [33] Güneş Sistemi’nin başlarında Merkür, kütlenin yaklaşık 1 / 6’sı ve birkaç bin kilometrelik bir gezegen tarafından çarpmış olabilir. [33] Etkinin, çekirdeği nispeten büyük bir bileşen olarak bırakarak orijinal kabuk ve mantoyu büyük ölçüde yok edttiği düşünülmektedir.[33] Dev oluşum hipotezi olarak bilinen benzer bir süreç, Ay’ın oluşumunu açıklamak için önerilmiştir. [33]
Alternatif teoride, Güneş’in enerji çıkışı stabil hale gelmeden önce Güneş Bulutsusu’ndan Merkür oluşmuş olabileceği üzerinedir. Başlangıçta mevcut kütlesinin iki katına sahip olurdu, ancak protosun büzüştükçe , Merkür yakınlarındaki sıcaklıklar 2.500 ile 3.500 K arasında ve muhtemelen 10.000 K kadar yüksek olabilirdi. [34] Merkür’ün yüzey kayalarının çoğu bu tür buharlaşabilir; sıcaklıklar, güneş rüzgarı tarafından taşınmış olabilecek bir “kaya buharı” atmosferi oluşturur . [34]
Üçüncü bir hipotez, güneş bulutsusunun Merkür’ün toplandığı parçacıklar üzerinde sürüklenmeye neden olduğunu, bu da daha hafif parçacıkların toplanan malzemeden kaybolduğunu ve Merkür tarafından toplanmadığı anlamına gelir. [35] Her hipotez farklı bir yüzey kompozisyonu öngörür ve gözlem yapmak için iki uzay misyonu vardır. 2015 yılında sona eren MESSENGER , yüzeyde beklenenden daha yüksek potasyum ve kükürt seviyeleri buldu, bu da dev darbe hipotezinin ve kabuğun ve mantonun buharlaşmasının gerçekleşmediğini, çünkü potasyum ve kükürt aşırı sıcaktan uzaklaştırılacağını gösterdi. bu olayların. [36] BepiColombo 2025 yılında Merkür’e ulaşacak olan bu hipotezleri test etmek için gözlemler yapacak. [37] Şimdiye kadar elde edilen bulgular üçüncü hipotezi destekliyor görünmektedir; ancak, verilerin daha fazla analiz edilmesi gerekmektedir. [38]
Yüzey jeolojisi
Merkür’ün yüzeyi görünüşte Ay’a benzer. Geniş kısrak benzeri ovalar ve ağır kraterler, gezegenin milyarlarca yıldır jeolojik olarak etkisiz olduğunu gösterir. Merkür’ün jeolojisi hakkında bilgi sadece 1975 Mariner 10 flyby ve karasal gözlemlere dayandığı için , karasal gezegenler arasında en az anlaşılmış olanıdır. [28] MESSENGER yörüngesindeki veriler işlendikçe, bu bilgi artacaktır. Örneğin, bilim insanlarının “örümcek” adını verdiği alışılmadık bir krater (Apollodorus) keşfedildi. [39] [40]
Albedo özellikleri, teleskopik gözlemle görüldüğü gibi, oldukça farklı yansıtıcılık alanlarıdır. Merkür dorsa (” kırışıklık sırtları ” olarak da bilinir ), Ay benzeri yaylalar , montes (dağlar), planitiae (ovalar), rupes (tırmanışlar) ve valles (vadiler) vardır. [41] [42]
Merkür’deki özellikler için isimler çeşitli kaynaklardan gelir. İnsanlardan gelen isimler ölen kişi ile sınırlıdır. Kraterler, alanlarına olağanüstü veya temel katkılarda bulunan sanatçılar, müzisyenler, ressamlar ve yazarlar için adlandırılmıştır. Sırtlar veya dorsalar, Merkür’ün çalışmasına katkıda bulunan bilim adamları için adlandırılmıştır. Kırılmalar veya fossalar mimarlık eserleri için adlandırılmıştır. Montes, çeşitli dillerde “sıcak” kelimesi olarak adlandırılmıştır. Ovalar veya düzlükler Mercury’ye çeşitli dillerde adlandırılmıştır . Escarpments veya Rupes bilimsel seferlerin gemiler için adlandırılır. Vadiler , terk edilmiş şehirler, kasabalar veya antik yerleşim yerleri için adlandırılmıştır.[43]
Merkür, 4.6 milyar yıl önce oluşumu sırasında ve kısa bir süre sonra ve 3.8 milyar yıl önce sona eren Geç Ağır Bombardıman adı verilen olası bir sonraki bölümde , kuyruklu yıldızlar ve asteroitler tarafından ağır bir şekilde bombalandı . [44] Bu yoğun krater oluşumu döneminde, Merkür tüm yüzeyi üzerinde etkiler aldı. [42] Çarpma etkilerini yavaşlatmak için herhangi bir atmosfer bulunmaması bombardımanı kolaylaştırdı . [45] Bu süre zarfında Merkür volkanik olarak aktifti; Kalori Havzası gibi havzalar magma ile dolduruldu ve pürüzsüz ovalar üretildi. [46] [47]
MESSENGER’in Ekim 2008 flyby’sinden elde edilen veriler, araştırmacılara Merkür’ün yüzeyinin karışık doğası için daha fazla bilgi verdi. Merkür’ün yüzeyi, Mars ve Ay’dan daha heterojendir ve her ikisi de maria ve platolar gibi benzer jeolojinin önemli uzantılarını içerir. [48]
Darbeli leğenler ve kraterler
Merkür üzerindeki kraterlerin çapı küçük kase şeklindeki boşluklardan yüzlerce kilometre boyunca çok halkalı darbe havzalarına kadar değişir . Nispeten taze ışınlanmış kraterlerden yüksek derecede bozulmuş krater kalıntılarına kadar tüm bozulma durumlarında görülürler. Merkür kraterleri, ay kraterlerinden ince bir şekilde farklıdır, çünkü ejektaları tarafından örtülen alan çok daha küçüktür, bu da Merkür’ün daha güçlü yüzey çekiminin bir sonucudur. [49] IAU kurallarına göre her yeni kraterin adı, kraterin isimlendirilmesinden önce elli yıldan fazla ünlü ve üç yıldan fazla bir süre önce ölmüş olan bir sanatçının adını taşımalıdır. [50]
Bilinen en büyük krater 1.550 km çapında Kalori Havzasıdır . [51] Kalori Havzasını yaratan etki o kadar güçlüydü ki lav püskürmelerine neden oldu ve darbe kraterinin etrafında 2 km uzunluğunda bir eş merkezli halka bıraktı Caloris havzasının engebeli arazi “Garip Arazi” olarak bilinen olağandışı büyük bir bölge vardır. Kökeni için bir hipotez, Merkür’ün etrafında dolaşan Kalori etkisi sırasında üretilen şok dalgalarının havzanın antipodunda (180 derece uzakta) birleşmesidir. Elde edilen yüksek gerilimler yüzeyi kırdı. [52] Alternatif olarak, bu arazinin, bu havzanın antipodunda ejektanın yakınsamasının bir sonucu olarak oluştuğu ileri sürülmüştür. [53]
Genel olarak, Merkür’ün görüntülenen kısmında yaklaşık 15 darbe havzası tanımlanmıştır. Dikkate değer bir havza, kenarından 500 km’ye kadar uzanan bir ejekta battaniyeye ve pürüzsüz ova malzemeleri ile doldurulmuş bir zemine sahip 400 km genişliğinde, çok halkalı Tolstoj Havzasıdır. Beethoven Havzası benzer boyutta bir tortu örtüsüne ve 625 km çapında bir kenara sahiptir. [49] Ay gibi, Merkür yüzeyinin muhtemel etkilerini tahakkuk etmiştir uzay ayrışma dahil süreçler, Güneş rüzgarı ve micrometeorite etkiler gerçekleşmektedir. [54]
ovalar
Merkür üzerinde jeolojik olarak farklı iki ova bölgesi vardır. [49] [55 ] Kraterler arasındaki bölgelerde yavaşça yuvarlanan, engebeli ovalar Merkür’ün en eski görünür yüzeyleridir ve [49] yoğun şekilde çatlamış araziden önce gelmektedir. Bu kraterler arası ovaların daha önceki kraterleri yok ettiği ve yaklaşık 30 km’nin altındaki küçük kraterlerin genel bir azlığı olduğu görülmektedir. [55]
Pürüzsüz ovalar, çeşitli boyutlardaki depresyonları dolduran ve ay maria’ya güçlü bir benzerlik gösteren yaygın düz alanlardır. Özellikle, Kalori Havzasını çevreleyen geniş bir halkayı doldururlar. Lunar maria’nın aksine, Merkür’ün düz ovaları eski kraterler arası ovalarla aynı albedoya sahiptir. Kesinlikle volkanik özelliklerin olmamasına rağmen, bu düzlüklerin lokalizasyonu ve yuvarlak, lobat şekli volkanik kökenleri güçlü bir şekilde desteklemektedir. [49] Tüm Merkür düz ovaları, Kalori ejekta örtüsüne göre kayda değer ölçüde daha küçük krater yoğunlukları ile kanıtlandığı gibi Kalori havzasından önemli ölçüde daha sonra oluşmuştur. [49]Kalori Havzasının zemini, kabaca çokgen bir desende sırtlar ve kırıklar ile ayrılan jeolojik olarak farklı düz bir ova ile doldurulur. Darbenin neden olduğu volkanik lavlar mı yoksa büyük bir darbe eriyik tabakası mı olduğu açık değildir. [49]
Sıkıştırma özellikleri
Merkür’ün yüzeyinin alışılmadık bir özelliği , ovaları çaprazlayan çok sayıda sıkıştırma kıvrımı veya kopmasıdır . Merkür’ün içi soğudukça büzülmüş ve yüzeyi deforme olmaya başlamış ve itme hatalarıyla ilişkili kırışıklık sırtları ve lob ısırıkları oluşmuştur . Scarps 1000 km uzunluğa ve 3 km yüksekliğe ulaşabilir. [56] Bu sıkıştırma özellikleri kraterler ve düz ovalar gibi diğer özelliklerin üzerinde görülebilir ve bu da daha yeni olduklarını gösterir. [57] 50 milyon yıldan daha eski görünen onlarca metre yüksekliğinde ve birkaç km uzunluğunda küçük ölçekli itme fay izleri bulunmuştur, bu da iç mekanın sıkıştırılmasının ve sonuç olarak yüzey jeolojik aktivitesinin devam ettiğini gösterir. [56] [58]
Ay Keşif aracı Orbiter, benzer küçük bindirme faylarının Ayda bulunduğunu keşfetmişti.
MESSENGER tarafından elde edilen görüntüler, düşük profilli kalkan volkanlarından Merkür üzerindeki piroklastik akışlar için kanıtlar ortaya koydu . [59] [60] [61] MESSENGER verileri, yüzeyde 51 piroklastik birikintinin tanımlanmasına yardımcı oldu, [62] bunların% 90’ı darbe kraterlerinde bulundu. [62] Piroklastik birikintilere ev sahipliği yapan darbe kraterlerinin bozulma durumu üzerine bir çalışma, piroklastik aktivitenin Merkür üzerinde uzun bir süre boyunca meydana geldiğini düşündürmektedir. [62]
Kalori Havzasının güneybatı kenarındaki “çerçevesiz bir çöküntü” , her biri ayrı ayrı 8 km çapa kadar en az dokuz örtüşen volkanik delikten oluşur. Dolayısıyla bir ” bileşik yanardağ ” dır . [63] havalandırma katlar kendi Brinks altında en az 1 km ve onlar geri aşağı bir kanal içine magma çekilmesi yarattığı boşlukları içine bir patlayıcı patlamalar sonucu heykel veya çökmesi modifiye volkanik kraterler için daha yakın bir benzerlik taşır. [63] Bilim adamları, volkanik karmaşık sistemin yaşını ölçemediler, ancak bunun milyar yıl olabileceğini bildirdiler. [63]
Yüzey koşulları ve dışküre
Merkür’ün yüzey sıcaklığı en uç yerlerde 100 ila 700 K (−173 ila 427 ° C; −280 ila 800 ° F) [18] arasında değişir : 0 ° N, 0 ° W veya 180 ° W. Bu kutuplarda 180 K, üzerine çıktığı hiç [12] nedeniyle atmosferi olmaması ve ekvator ve kutuplar arasında dik bir sıcaklık gradyanıdır. Subsolar nokta perihelion sırasında yaklaşık 700 K’ye (0 ° W veya 180 ° W), ancak aphelion’da (90 ° veya 270 ° W) sadece 550 K’ya ulaşır. [65] Gezegenin karanlık tarafında sıcaklıklar ortalama 110 K’dır. [12] [66] Merkür’ün yüzeyindeki güneş ışığının yoğunluğu , güneş sabitinin (1,370 W · m −2 ) 4,59 ila 10,61 katı arasında değişir .[67]
Merkür yüzeyindeki gün ışığı genellikle çok yüksek olmasına rağmen, gözlemler Merkür üzerinde buzun (donmuş su) bulunduğunu kuvvetle göstermektedir. Kutuplardaki derin kraterlerin tabanları asla doğrudan güneş ışığına maruz kalmaz ve orada sıcaklıklar 102 K’ın altında kalır; küresel ortalamanın çok altında. [68] Su buz kuvvetle yansıtan radar ve 70 metrelik tarafından gözlemler Goldstone Güneş Sistemi Radar ve VLA 1990’ların başlarında yüksek radar bölgeleri de yok olduğunu ortaya yansıma kutuplara yakın. [69] Bu yansıtıcı bölgelerin tek olası nedeni buz olmasa da, gökbilimciler bunun en muhtemel olduğunu düşünüyorlar. [70]
Buzlu bölgeler yaklaşık 10 ihtiva ettiği tahmin edilmektedir 14 -10 15 buz kg, [71] ve regolith inhibe ettiğini süblimasyon bir tabaka ile kaplanmış olabilir . [72] Bu kıyasla, Antartika yeryüzündeki buz tabakası yaklaşık 4 arasında bir kütleye sahiptir x 10 18 kg ve Mars ‘nin güney kutup kap yaklaşık 10 içeren 16 kg su. [71] Merkür üzerindeki buzun kökeni henüz bilinmemektedir, ancak en olası iki kaynak , gezegenin iç kısmından suyun dışarı atılması veya kuyruklu yıldızların etkileriyle birikmesinden kaynaklanmaktadır . [71]
Cıva, yerçekimi için uzun süre boyunca önemli bir atmosferi tutamayacak kadar küçük ve sıcaktır ; Bu ince bir yüzey sınırlı var exosphere [73] ihtiva eden hidrojen , helyum , oksijen , sodyum , kalsiyum , potasyum az yaklaşık 0,5 nPa (0.005 picobars) bir yüzey basıncında ve diğerleri. [14] Bu ekzosfer kararlı değildir – atomlar çeşitli kaynaklardan sürekli olarak kaybolur ve yenilenir. Hidrojen atomları ve helyum atomları muhtemelen güneş rüzgarından gelir ,difüzyon Merkür’ün içine magnetosphere sonra uzaya geri kaçmadan önce. Merkür kabuğundaki elementlerin radyoaktif bozulması , sodyum ve potasyumun yanı sıra başka bir helyum kaynağıdır.
MESSENGER yüksek oranda kalsiyum, helyum, hidroksit , magnezyum , oksijen, potasyum, silikon ve sodyum buldu. Kuyruklu olarak, yüzeye çarpan: Su buharı gibi işlemlerin bir kombinasyonu ile salınan, mevcut püskürtme hidrojenin üzerinden su oluşturma güneş rüzgarkayadan gelen oksijen ve kalıcı gölgeli kutup kraterlerinde su buzu rezervuarlarından süblimasyon. O gibi su ile ilgili iyonların yüksek miktarda tespit + , OH – , ve H 3 O + sürpriz olmuştur. [74] [75] Bu iyonların Merkür’ün uzay ortamında tespit edilen miktarları nedeniyle, bilim adamları bu moleküllerin gü neş rüzgarı tarafından yüzeyden veya dışküre tarafından patlatıldığını düşünüyorlar. [76] [77]
Sodyum, potasyum ve kalsiyum, 1980-1990 yılları boyunca atmosferde keşfedildi ve esasen şu anda Comet Encke de dahil olmak üzere mikrometeorit etkilerinin [78] çarptığı yüzey kayalarının buharlaşmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. [79] 2008 yılında magnezyum MESSENGER tarafından keşfedildi . [80] Araştırmalar zaman zaman sodyum emisyonlarının gezegenin manyetik kutuplarına karşılık gelen noktalarda lokalize olduğunu göstermektedir. Bu, manyetosfer ile gezegenin yüzeyi arasındaki etkileşimi gösterir. [81]
29 Kasım 2012’de NASA, MESSENGER’in görüntülerinin kuzey kutbundaki kraterlerin su buzu içerdiğini tespit ettiğini doğruladı. MESSENGER ‘ın Baş araştırmacı Sean Solomon New York Times’e yaptığı açıklamada bulunan buz hacminin ‘iki buçuk mil derinliğinde donmuş bloğu bulunduğunu ve bunu örtmek Washington, DC,’ den daha büyük olmasını tahmin ettiklerini beyan etmiştir.. [64]
Manyetik alan ve manyetosfer
Küçük boyutuna ve yavaş 59 gün dönmesine rağmen, Merkür önemli ve görünüşte küresel bir manyetik alana sahiptir. Mariner 10 tarafından alınan ölçümlere göre , Dünya’nın gücünün yaklaşık% 1.1’i. Merkür’ün ekvatorundaki manyetik alan gücü yaklaşık 300 nT’dir . [82] [83] Dünya’da olduğu gibi Merkür’ün manyetik alanı da kutupsaldır. [81] Dünya’nın aksine, Merkür’ün kutupları neredeyse gezegenin dönüş ekseniyle aynı hizadadır. [84] Ölçümler Mariner 10 ve Messenger uzay sondaları manyetik alanın kuvveti ve şekli stabil olduğunu göstermiştir. [84]
Bu manyetik alanın, Dünya’nın manyetik alanına benzer bir şekilde bir dinamo etkisi ile üretilmesi muhtemeldir. [85] [86] Bu dinamo etkisi gezegenin demir açısından zengin sıvı çekirdeğinin dolaşımından kaynaklanacaktır. Özellikle gezegenin yüksek yörüngesel dış merkezliğinden kaynaklanan güçlü gelgit etkileri, çekirdeği bu dinamo etkisi için gerekli olan sıvı halde tutmaya hizmet edecektir. [87]
Merkür’ün manyetik alanı, gezegenin etrafındaki güneş rüzgârını saptıracak ve bir manyetosfer yaratacak kadar güçlüdür . Gezegenin manyetosferi, Dünya’ya sığacak kadar küçük olsa da, [81] güneş rüzgâr plazmasını yakalayacak kadar güçlüdür . Bu , gezegenin yüzeyinin uzaydaki hava koşullarına katkıda bulunur . [84] Mariner 10 uzay aracı tarafından alınan gözlemler , gezegenin gece kenarındaki manyetosferde bu düşük enerjili plazmayı tespit etti. Gezegenin manyeto kuyruğunda enerjik parçacıkların patlaması, gezegenin manyetosferine dinamik bir kalite gösterir. [81]
6 Ekim 2008’de gezegenin ikinci uçuşunda MESSENGER , Merkür’ün manyetik alanının son derece “sızdırabileceğini” keşfetti. Uzay aracı, gezegensel manyetik alanı gezegenler arası alana bağlayan bükülmüş manyetik alan demetleriyle karşılaştı – 800 km genişliğe veya gezegenin yarıçapının üçte birine kadar. Teknik olarak akı transfer olayları olarak bilinen bu bükülmüş manyetik akı tüpleri, gezegenin manyetik kalkanında güneş rüzgârının girebileceği ve manyetik yeniden bağlanma yoluyla Merkür’ün yüzeyini doğrudan etkileyebileceği açık pencereler oluşturur [88] Bu aynı zamanda Dünya’nın manyetik alanında da meydana gelir. MESSENGER gözlemler Merkür’de yeniden bağlanma oranının on kat daha yüksek olduğunu gösterdi, ancak Güneş’e yakınlığı MESSENGER tarafından gözlemlenen yeniden bağlanma oranının sadece üçte birini oluşturuyor . [88]
Yörünge, döndürme ve boylam
Merkür, tüm gezegenlerin en eksantrik yörüngesine sahiptir; eksantrikliği Güneş’ten 46.000.000 ila 70.000.000 km (29.000.000 ila 43.000.000 mi) arasında değişen mesafesiyle 0.21’dir. Bir yörüngeyi tamamlamak 87.969 Dünya günü sürer. Şema, aynı yarı ana eksene sahip dairesel bir yörüngeyle kaplanmış Merkür’ün yörüngesini gösteren eksantrikliğin etkilerini gösterir . Merkür’ün perihelion yakınındayken daha yüksek hızı, her 5 günlük aralıkta kat ettiği mesafeden daha nettir. Diyagramda Merkür’ün Güneş’e değişen mesafesi, Merkür’ün Güneş’e olan uzaklığı ile ters orantılı olan gezegenin büyüklüğü ile temsil edilir. Güneş’e olan bu değişen mesafe, Merkür’ün yüzeyinin gelgit çıkıntıları tarafından esnetilmesine yol açarGüneş tarafından yetiştirilen ve Dünya’daki Ay’ınkinden yaklaşık 17 kat daha güçlü. [89] Gezegenin kendi ekseni etrafındaki dönüşünün 3: 2 spin-yörünge rezonansı ile birleştiğinde, yüzey sıcaklığının karmaşık değişikliklerine de neden olur. [24] rezonans tek kılan güneş günü son tam iki Merkür yıl Merkür üzerinde veya 176 hakkında Dünya günü. [90]
Merkür’ün yörüngesi, sağdaki şemada gösterildiği gibi , Dünya yörüngesinin düzlemine ( ekliptik ) 7 derece eğimlidir . Sonuç olarak, Merkür’ün Güneş’in karşısındaki geçişleri , ancak gezegen, Dünya ve Mayıs veya Kasım ayları arasında Güneş arasında yer aldığı zaman ekliptik düzlemini geçtiği zaman meydana gelebilir. Bu ortalama olarak her yedi yılda bir gerçekleşir. [91]
Merkür’ün eksenel eğimi neredeyse sıfırdır, [92] en iyi ölçülen değer 0,027 dereceye kadar düşüktür. [93] Bu, 3,1 derecede tüm gezegenlerin ikinci en küçük eksenel eğimine sahip olan Jüpiter’inkinden önemli ölçüde daha küçüktür . Bu, Merkür’ün kutuplarındaki bir gözlemciye, Güneş’in merkezinin ufkun üzerinde asla 2,1 yayminattan fazla yükselmediği anlamına gelir . [93]
Merkür’ün yüzeyinde belirli noktalarda, bir gözlemci Güneş’in ufukta yaklaşık yarısına kadar baktığını görebilir, sonra aynı Mercurian günü içinde tekrar yükselmeden önce geri dönüp yerleşebilirdi . Bunun nedeni , periheliondan yaklaşık dört Dünya günü önce , Merkür’ün açısal yörünge hızının açısal dönüş hızına eşit olması ve böylece Güneş’in görünür hareketinin durmasıdır; daha sonra, Merkür’ün açısal yörünge hızı açısal dönüş hızını aşar. Böylece, Merkür üzerinde varsayımsal bir gözlemciye, Güneş geriye dönük bir yönde hareket ediyor gibi görünür . Periheliondan dört Dünya günü sonra Güneş’in normal görünen hareketi devam eder. [24]Merkür eşzamanlı rotasyonda olsaydı da benzer bir etki meydana gelirdi: dönüşümlü dönüşüm ve kazanımın dönüşü, boylamda 23.65 ° ‘lik bir serbestliğe neden olurdu. [94]
Aynı nedenden dolayı, Merkür’ün ekvatorunda, boylamda 180 derece aralıkla iki nokta varikisinden biri, alternatif Mercurian yıllarında (bir Mercurian günü) perihelion etrafında, Güneş tepeden geçer, sonra görünen hareketini tersine çevirir ve tekrar tepeden geçer, sonra ikinci kez tersine döner ve üçüncü kez tepeden geçer. tüm bu süreç için yaklaşık 16 Dünya Günü. Diğer alternatif Mercurian yıllarında, aynı şey bu iki noktanın diğer ucunda da olur. Retrograd hareketin genliği küçüktür, bu nedenle genel etki, iki veya üç hafta boyunca Güneş’in neredeyse sabit havai olması ve en parlak olması nedeniyle Merkür, Güneş’e en yakın olan perihelion’dadır. Güneşe en parlak şekilde uzun süre maruz kalmak, bu iki noktayı Merkür üzerindeki en sıcak yerler haline getirir. Maksimum sıcaklık, Güneş öğleden sonra yaklaşık 25 derecelik bir açıda olduğunda meydana gelir.diurnal sıcaklık gecikmesi , 0.4 Merkür günlerinde ve güneşin doğuşundan 0.8 Merkür yıl sonra. [95] Tersine, ekvatorda, diğerinden 90 derece boylam dışında iki nokta daha vardır, burada Güneş, yalnızca gezegen alternatif yıllarda, güneşin Merkür’ün gökyüzündeki görünür hareketinin tepesinde olduğunda tepeden geçer. nispeten hızlıdır. Ekvatorda Güneş’in görünen retrograd hareketinin, yukarıdaki paragrafta anlatıldığı gibi ufku aştığında gerçekleştiği noktalar olan bu noktalar, yukarıda açıklanan ilklerden çok daha az güneş ısısı alır.
Merkür ortalama olarak her 116 Dünya günde bir daha düşük birleşme (Dünya’ya en yakın yaklaşım) elde eder, [3] ancak bu aralık gezegenin eksantrik yörüngesi nedeniyle 105 gün ile 129 gün arasında değişebilir. Merkür Dünya’ya 82.2 gigametre (0.549 astronomik birim; 51.1 milyon mil) kadar yaklaşabilir ve bu yavaş yavaş azalır: 82.1 Gm (51.0 milyon mil) içindeki bir sonraki yaklaşım 2679’da ve 82.0 Gm (51.0 milyon) ancak Dünya’ya 28.622’ye kadar 80 Gm’den (50 milyon mil) daha yakın olmayacak. [96] Dünya’dan görüldüğü gibi geriye doğru hareket süresi , aşağı kavuşumun her iki tarafında 8 ila 15 gün arasında değişebilir. Bu geniş aralık, gezegenin yüksek yörüngesel dışmerkezliğinden kaynaklanmaktadır. [24]Ortalama olarak, Merkür Dünya’ya en yakın gezegendir, [97] ve Güneş Sistemindeki diğer gezegenlerin her birine en yakın gezegendir. [98] [99]
Boylam sözleşmesi
Merkür için boylam kuralı, yukarıda açıklandığı gibi yüzeydeki en sıcak iki noktadan birine sıfır boylamı koyar. Bununla birlikte, bu alan ilk kez ziyaret edildiğinde, Mariner 10 tarafından , bu sıfır meridyen karanlıktaydı, bu nedenle meridyenin tam konumunu tanımlamak için yüzeyde bir özellik seçmek imkansızdı. Bu nedenle, boylamı ölçmek için kesin referans noktası sağlayan Hun Kal adında küçük bir krater seçildi . Hun Kal’ın merkezi 20 ° Batı meridyenini tanımlar. 1970 Uluslararası Astronomi Birliği kararı, boylamların Merkür üzerindeki batı yönünde pozitif olarak ölçülmesini önermektedir. [100]Ekvatordaki en sıcak iki yer bu nedenle 0 ° W ve 180 ° W boylamlarındadır ve ekvatordaki en soğuk noktalar 90 ° W ve 270 ° W boylamlarındadır. [101]
Spin yörünge rezonansı
Uzun yıllar boyunca Merkür’ün Güneş’le eşzamanlı olarak gelgitle kilitlendiği , her yörünge için bir kez döndüğü ve her zaman aynı yüzü Güneş’e doğru tuttuğu ve Ay’ın aynı tarafının daima Dünya’ya baktığı düşünülüyordu. 1965’teki radar gözlemleri, gezegenin Güneş çevresindeki her iki devir için üç kez dönen 3: 2 spin-yörünge rezonansına sahip olduğunu kanıtladı. Merkür’ün yörüngesinin eksantrikliği bu rezonansı stabil hale getirir – güneşin gelgitinin en güçlü olduğu perihelionda Güneş neredeyse Merkür’ün gökyüzünde görülür. [102]
Nadir 3: 2 rezonant gelgit kilitleme, Merkür’ün kütle dağılımının kalıcı bir dipol bileşenine etki eden, Merkür’ün eksantrik yörüngesi boyunca gelgit kuvvetinin varyansı ile stabilize edilir. [103] Dairesel bir yörüngede böyle bir varyans yoktur, bu nedenle böyle bir yörüngede stabilize edilen tek rezonans, gelgit kuvveti, bir vücudu “merkez-gövde” boyunca uzanan 1: 1’dir (örneğin, Dünya-Ay). çizgisi, vücudun en az atalet eksenini (“en uzun” eksen ve yukarıda belirtilen dipolün ekseni) her zaman merkeze işaret edecek şekilde hizalayan bir tork uygular. Bununla birlikte, Merkür’ün yörüngesinde olduğu gibi fark edilir eksantriklikle, gelgit kuvveti perihelionda maksimumdur ve bu nedenle 3: 2 gibi rezonansları stabilize eder.[103]
Gökbilimcilerin eşzamanlı olarak kilitlendiğini düşünmelerinin orijinal nedeni, Merkür en iyi gözlem için ne zaman yerleştirilirse, 3: 2 rezonansında her zaman neredeyse aynı noktaydı ve bu yüzden aynı yüzü göstermesiydi. Çünkü tesadüfen, Merkür’ün dönme süresi Dünya’ya göre sinodik süresinin neredeyse yarısıdır. Merkür’ün 3: 2 spin-yörünge rezonansı nedeniyle, bir güneş günü ( Güneş’in iki meridyen geçişi arasındaki uzunluk ) yaklaşık 176 Dünya günü sürer. [24] A yıldız günü (dönme süresi) 58.7 Toprak gün sürer. [24]
Simülasyonlar , Merkür’ün yörüngesel eksantrikliğinin , diğer gezegenlerden kaynaklanan bozulmalar nedeniyle milyonlarca yıl boyunca düzensiz olarak neredeyse sıfırdan (dairesel) 0.45’in üzerine değiştiğini göstermektedir . [24] [104] Bunun Merkür’ün 3: 2 spin-yörünge rezonansını (daha olağan 1: 1 yerine) açıkladığı düşünülüyordu, çünkü bu durumun yüksek dışmerkezlilik döneminde ortaya çıkması daha olasıdır. [105] Bununla birlikte, gerçekçi bir gelgit tepkisi modeline dayanan doğru modelleme, Merkür’ün tarihinin çok erken bir aşamasında, 3 (2 sıkma yörüngesi) durumuna 20 (daha olası, 10) milyon yıl sonra yakalandığını göstermiştir. oluşumu. [106]
Sayısal simülasyonlar , Jüpiter ile gelecekteki bir laik yörünge rezonant perihelion etkileşiminin, Merkür’ün yörüngesinin eksantrikliğinin, önümüzdeki beş milyar yıl içinde Venüs ile çarpışma olasılığının% 1 olduğu noktaya kadar yükselebileceğini gösteriyor. [107] [108]
Perihelio’nun ilerlemesi
1859 yılında Fransız matematikçi ve astronom Urbain Le Verrier yavaş olduğunu bildirdi presesyon güneşin etrafındaki Merkür’ün yörüngesinin tam girmesi ile açıklanabilir olamazdı. Olası açıklamalar arasında, Güneş’e Merkür’ünkinden bile daha yakın bir yörüngede başka bir gezegenin (ya da belki de bir dizi daha küçük ‘ceset’) var olabileceğini öne sürdü. [109] (Düşünülen diğer açıklamalar arasında Güneş’in hafifliği vardı.) Uranüs yörüngesindeki bozulmalarına dayanarak Neptün arayışının başarısı astronomları bu olası açıklamaya inanmaya yöneltti ve varsayımsal gezegene Vulcan adı verildi, ancak böyle bir gezegen bulunamadı. [110]
Perihelion presesyon Mercury 5.600 olan Arksaniye yeryüzüne yüzyıl kıyasla toplam (1,5556 °), ya da yüz başına 574,10 ± 0.65 Arksaniye [111] atalet göre ICRF . Newton mekaniği, diğer gezegenlerden gelen tüm etkileri hesaba katarak, yüzyılda 5.557 arcseconds (1.5436 °) oranında bir öngörü öngörüyor. [111] 20. yüzyılın başlarında Albert Einstein ‘in Genel Teoriyer çekiminin uzay-zaman eğriliğinin aracılık ettiği şekliyle resmileştirilerek, gözlemlenen önceki hareket için bir açıklama sağlamıştır. Etkisi küçüktür: Merkür için yüzyılda sadece 42,98 arcseconds; bu nedenle tam bir fazla dönüş için on iki milyondan fazla yörüngeye ihtiyaç duyar. Diğer Güneş Sistemi gövdeleri için benzer, ancak çok daha küçük etkiler vardır: Venüs için yüzyılda 8.62 arcseconds, Dünya için 3.84, Mars için 1.35 ve 1566 Icarus için 10.05 . [112] [113]
Einstein’ın devrim başına perihelion kayması formülü
,
yörünge dışmerkezliği,
yarı ana eksen ve
yörünge dönemi.
Değerlerin doldurulması, devir başına 0.1035 arcseconds veya Dünya yılı başına 0.4297 arcseconds, yani yüzyılda 42.97 arcseconds sonucunu verir. Bu, Merkür’ün yüzyılda 42,98 arcseconds perihelion ilerlemesinin kabul edilen değeri ile yakın bir uyum içindedir. [114]
Gözlem
Merkür’ün görünür büyüklüğü , üst birleşim etrafında .42.48 ( Sirius’tan daha parlak ) ile alt birleşim etrafında +7.25 (çıplak göz görünürlüğü sınırının altında ) arasında değişmektedir . [13] Ortalama görünen büyüklük 0,23 iken, 1,78’lik standart sapma herhangi bir gezegenin en büyüğüdür. Üstün birleşmedeki ortalama görünen büyüklük .81.89 iken, düşük birleşmedeki ortalama büyüklük +5.93’tür. [13] Merkür’ün gözlenmesi, Güneş’in parıltısında çoğu zaman kaybolduğu için Güneş’e yakınlığı nedeniyle karmaşıktır. Merkür, sabah veya akşam alacakaranlığında sadece kısa bir süre gözlemlenebilir.[115]
Merkür, diğer birkaç gezegen ve en parlak yıldızlar gibi, toplam güneş tutulması sırasında görülebilir .[116]
Ay ve Venüs gibi Merkür de Dünya’dan görüldüğü gibi evreler sergiler . Alt birleşimde “yeni” ve üst birleşimde “dolu” dur. Gezegen Güneş tarafından gizlendiği için her iki olayda da Dünya’dan görünmez kılınmıştır. [115]
Merkür, tam fazdayken Dünya’dan görüldüğü gibi teknik olarak en parlaktır. Merkür, dolduğunda Dünya’dan en uzak olmasına rağmen, görünen daha büyük aydınlatılmış alan ve muhalefet parlaklığı mesafeyi telafi etmekten daha fazla dalgalanır . [117] zıt bir zaman parlak görünen Venüs için de geçerlidir hilal o zaman çok daha yakın yeryüzüne çünkü kambur . [117] [118]
Bununla birlikte, Merkür’ün en parlak (tam faz) görünümü, Güneş’in aşırı yakınlığı nedeniyle pratik gözlem için esasen imkansız bir zamandır. Merkür en iyi ilk ve son çeyrekte gözlenir, ancak daha az parlaklık aşamalarıdır. İlk ve son çeyrek aşamaları sırasıyla Güneş’in doğu ve batısındaki en büyük uzamada meydana gelir . Bu zamanların her ikisinde de Merkür’ün Güneş’ten ayrılması, perihelionda 17.9 ° ile aphelion’da 27.8 ° arasında değişir . [119] [120] En büyük batı uzamasında, Merkür güneş doğmadan en erken yükselir ve en büyük doğu uzamasında en geç gün batımından sonra başlar. [121]
Civa, tropik ve subtropiklerden yüksek enlemlerden daha kolay görülebilir. Düşük enlemlerden ve yılın doğru zamanlarından bakıldığında, ekliptik ufku dik bir açıyla keser. Gezegen Güneş’in hemen üstünde göründüğünde (yani yörüngesi dikey görünüyorsa) Merkür ufkun 10 ° üzerindedir ve Güneş’ten (28 °) maksimum uzamada ve ayrıca Güneş ufkun 18 ° altında olduğunda, gökyüzü tamamen karanlık. [d] Bu açı, Merkür’ün tamamen karanlık bir gökyüzünde görülebildiği maksimum yüksekliktir .
En orta enlemlerde , Cıva daha sık ve kolayca görülebilir güney yarımküreden. Bunun nedeni, Merkür’ün maksimum batı uzamasının sadece Güney Yarımkürede sonbaharın başlarında gerçekleşmesi, en büyük doğu uzamasının ise sadece Güney Yarımkürede kış sonlarında gerçekleşmesidir. [121] Her iki durumda da, gezegenin yörüngesinin ufku kesiştiği açı en üst düzeye çıkarılır, böylece eski örnekte güneş doğmadan birkaç saat önce yükselir ve güney orta enlemlerden gün batımından birkaç saat sonrasına kadar ayarlanmaz. Arjantin ve Güney Afrika gibi. [121]
Merkür’ü görüntülemek için alternatif bir yöntem, koşulların açık olduğu gün ışığında, ideal olarak en büyük uzamasında olduğunda gezegeni gözlemlemeyi içerir. Bu, 8 cm (3,1 inç) diyafram açıklığına sahip teleskoplar kullanırken bile gezegenin kolayca bulunmasını sağlar. Göz hasarı riski nedeniyle cihazın doğrudan Güneş’e doğru bakmamasına dikkat edilmelidir. Bu yöntem, ekliptik düşük bir yükseklikte (örneğin sonbahar akşamları) bulunduğunda alacakaranlık gözleminin sınırlamasını atlar.
Merkür’ün yer tabanlı teleskop gözlemleri, yalnızca sınırlı ayrıntıya sahip ışıklı bir kısmi diski ortaya çıkarır. Gezegeni ziyaret eden iki uzay aracından ilki, 1974’ten 1975’e kadar yüzeyinin yaklaşık% 45’ini haritalayan Mariner 10’du. İkincisi, 2008 ve 2009 arasında üç Merkür uçuşundan sonra 17 Mart’ta Merkür’ün etrafında yörüngeye ulaşan MESSENGER uzay aracıydı. , 2011, [122] gezegenin geri kalanını incelemek ve haritalamak için.[123]
Hubble Uzay Teleskobu nedeniyle Güneş’e çok yakın olan işaret önlemek güvenlik prosedürlerine, Merkür gözlemlemek hiç mimkün olamaz[124]
Yılda 0.15 devir değişimi yedi yıllık bir döngü (0.15 × 7 ≈ 1.0) oluşturduğundan, yedinci yılda Merkür, yedi yıl önce gösterdiği fenomen sırasını neredeyse tam olarak (7 gün önce) takip eder. [119]
Gözlem geçmişi
Eski gökbilimciler
Bilinen en eski Merkür gözlemleri Mul.Apin tabletlerinden alınmıştır. Bu gözlemler büyük olasılıkla M.Ö. 14. yüzyılda bir Asur astronomu tarafından yapılmıştır . [125] Mul.Apin çivi tabletlerde Merkür’ü belirlemek için kullanılan isim Udu.Idim.Gu ( “atlama gezegeni”). [e] [126] Merkür’ün Babil kayıtları MÖ 1. binyıldan kalmadır. Babilliler gezegeni denilen Nabu içinde tanrılara haberci adlandırılmıştır. [127]
Eski Yunanlılar Στίλβων (aynı gezegeni bilen Stilbon “pırıl pırıl” anlamına gelen), Ἑρμάων ( Hermaon ) ve Ἑρμής ( Hermes ), [128] Modern tutulur bir gezegen adı Yunanca (Ερμής: Ermis ). [129] Romalılar hızlı ayaklı Roma haberci tanrısı sonra gezegen adında, Merkür (Latince Mercurius Yunan eşdeğer), Hermes daha hızlı başka bir gezegen daha gökyüzünde hareket çünkü. [130] [131] eskülap . [132] astronomik sembol Mercury Hermes stilize bir versiyonudur.
Greco – Mısır [133] astronom Batlamyus eserinde Güneş’in yüzüne gezegen transit olasılığı hakkında yazdığı Planetary Hipotezler . Merkür gibi gezegenlerin göremeyeceği kadar küçük veya geçişlerin çok seyrek olduğu için hiçbir geçişin gözlemlenmediğini ileri sürdü. [134]
Gelen eski Çin’de , Merkür “Saat Yıldızı” (olarak bilinen Chen-xing 辰星 ). Beş Fazlı metafizik sistemindeki kuzey yönü ve su fazı ile ilişkilendirilmiştir . [135] Modern Çin , Kore , Japon ve Vietnam kültürleri kelimenin tam anlamıyla “su yıldız” (aynı gezegen bakın 水星 dayanarak), beş elemanları . [136] [137] [138] Hindu mitolojisi Merkür için Budha adını kullandı ve bu tanrının Çarşamba günü başkanlık ettiği düşünülüyordu. [139] Tanrı OdinCermen putperestliğinin (veya Woden) Merkür ve Çarşamba gezegeniyle ilişkilendirildi. [140] Maya bir baykuş Merkür temsil olabilir (ya da muhtemelen dört baykuş, akşam sabah yönü ve iki iki) bir haberci olarak hizmet ettiği yeraltı . [141]
Ortaçağ İslam astronomi , Endülüs astronom Zerkâlî 11. yüzyılda bir yumurta veya bir benzeri, oval olarak Merkür’ün jeosantrik yörüngesinin hürmetkâr açıklanan Pignon’a bu anlayış onun astronomik teori veya onun astronomik hesaplamalar etkilememiştir rağmen. [142] [143] 12. yüzyılda, ibn Bajjah sonra olarak önerildi, “Güneş yüzünde siyah noktalar olarak iki gezegen” görülmektedir , Cıva ‘nın geçiş ve / veya Venus Marağa’da astronomi Qotb al-Din Shirazi 13. yüzyılda.[144](Bu tür ortaçağ geçiş raporlarının çoğunun daha sonra güneş lekelerinin gözlemi olarak alındığını unutmayın . [145] )
Hindistan’da, 15. yüzyıldaki Kerala okul astronomu Nilakantha Somayaji , Merkür’ün daha sonra 16. yüzyılın sonlarında Tycho Brahe tarafından önerilen Tychonic sistemine benzer şekilde Dünya’nın yörüngesindeki Güneş’in yörüngesinde döndüğü kısmen güneş merkezli bir gezegen modeli geliştirdi . [146]
Yer tabanlı teleskopik araştırma
Merkür’ün ilk teleskopik gözlemleri 17. yüzyılın başlarında Galileo tarafından yapıldı . Venüs’e bakarken aşamaları gözlemlemesine rağmen , teleskopu Merkür’ün aşamalarını görecek kadar güçlü değildi. 1631’de Pierre Gassendi , Johannes Kepler tarafından tahmin edilen bir Merkür geçişini gördüğünde, bir gezegenin Güneş boyunca geçişinin ilk teleskopik gözlemlerini yaptı . 1639’da Giovanni Zupi , gezegenin Venüs ve Ay’a benzer yörünge evreleri olduğunu keşfetmek için bir teleskop kullandı . Gözlem kesin olarak Merkür’ün Güneş’in etrafında döndüğünü gösterdi. [24]
Astronomide nadir görülen bir olay , Dünya’dan görüldüğü gibi bir gezegenin diğerinin önüne ( okültasyon ) geçişidir . Merkür ve Venüs birbirini her birkaç yüzyıl okült ve 28 Mayıs 1737 olay tarafından görülmüş olan, tarihsel olarak gözlenen tek John Bevis de Kraliyet Greenwich Gözlemevi . [147] Merkür’ün Venüs tarafından bir sonraki okulu 3 Aralık 2133’te olacak. [148]
Merkür’ü gözlemlemenin doğasında var olan zorluklar, diğer gezegenlerden çok daha az çalışıldığı anlamına gelir. 1800 yılında Johann Schröter , 20 kilometrelik (12 mil) dağları gözlemlediğini iddia ederek yüzey özelliklerini gözlemledi. Friedrich Bessel Schröter’in çizimlerini dönme süresini 24 saat ve eksenel eğimi 70 ° olarak tahmin etmek için kullandı. [149] 1880 yılında, Giovanni Schiaparelli nedeniyle, Mercury dönme süresi 88 gün olduğu yörünge süresi ile aynı daha doğru gezegen eşleştirilir, ve önerilen gel-git kilitleme . [150] Bu fenomen Eugenios Antoniadi olarak bilinir senkron rotasyon . Merkür’ün yüzeyini haritalama çabası,1934’te hem haritaları hem de kendi gözlemlerini içeren bir kitap yayınladı. [81] gezegenin yüzey özelliklerinin, özellikle çoğu albedo özellikleri , Antoniadi haritasının ismini almaktadır. [151]
Haziran 1962 yılında Sovyet bilim adamları Radyo-mühendislik ve Elektronik Enstitüsü arasında SSCB Bilimler Akademisi tarafından yönetilen, Vladimir Kotelnikov , bir sıçrama için ilk oldu radar Mercury kapalı sinyali ve gezegenin radar gözlemleri başlayarak onu almak. [152] [153] [154] Üç yıl sonra Amerikalılar tarafından radar gözlemleri Gordon Pettengill 300 metre kullanılarak ve R. Dyce, Gözlemevi Arecibo radyo teleskop içinde Porto Riko gezegenin dönme süresi 59 gün ilgiliydi kesin olduğunu gösterdi. [155] [156]Merkür’ün dönüşünün eşzamanlı olduğu teorisi geniş çapta ele alınmıştı ve bu radyo gözlemleri açıklandığında astronomlara bir sürpriz oldu. Merkür gelgitle kilitlenmiş olsaydı, karanlık yüzü aşırı soğuk olurdu, ancak radyo emisyonu ölçümleri beklenenden çok daha sıcak olduğunu ortaya koydu. Gökbilimciler senkron rotasyon teorisini düşürmek konusunda isteksizdi ve gözlemleri açıklamak için güçlü ısı dağıtan rüzgarlar gibi alternatif mekanizmalar önerdiler. [157]
İtalyan gökbilimci Giuseppe Colombo dönme değerinin Merkür’ün yörünge döneminin yaklaşık üçte ikisi olduğunu belirtti ve gezegenin yörünge ve dönme dönemlerinin 1: 1 rezonans yerine 3: 2 olarak kilitlendiğini öne sürdü. [158] Daha sonra Mariner 10’dan alınan veriler bu görüşü doğruladı. [159] Bu, Schiaparelli ve Antoniadi’nin haritalarının “yanlış” olmadığı anlamına gelir. Bunun yerine, gökbilimciler her ikinci yörüngede aynı özellikleri gördüler ve kaydettiler, ancak Merkür’ün diğer yüzü Güneş’e doğru olduğunda bu arada görülenleri göz ardı ettiler, çünkü yörünge geometrisi bu gözlemlerin kötü izleme koşullarında yapıldığı anlamına geliyordu. [149]
Yer tabanlı optik gözlemler Merkür’e daha fazla ışık tutmadı, ancak güneş ışınımının çıkarılmasını sağlayan bir teknik olan mikrodalga dalga boylarında interferometri kullanan radyo astronomları, yüzey altı katmanlarının fiziksel ve kimyasal özelliklerini birkaç derinliğe kadar ayırt edebildi metre. [160] [161] İlk uzay sondası Merkür’ü geçene kadar, en temel morfolojik özelliklerinin çoğu bilinmez hale geldi. Dahası, son teknolojik gelişmeler yer temelli gözlemlerin geliştirilmesine yol açmıştır. 2000 yılında Mount Wilson Gözlemevi tarafından yüksek çözünürlüklü şanslı görüntüleme gözlemleri yapıldı 1,5 metrelik Hale teleskopu ile . Merkür bölümlerinde görüntülenmeyen Merkür kısımlarındaki yüzey özelliklerini çözen ilk görüşleri sağladılar.Mariner 10 görevi. [162]Gezegenin çoğu, 5 km (3,1 mi) çözünürlüğe sahip Arecibo radar teleskopuyla, su buzu olabilecek gölgeli kraterlerdeki kutup birikimleri dahil olmak üzere haritalandırıldı. [163]
Uzay probları ile araştırma
Merkür’e Dünya’dan ulaşmak önemli teknik zorluklar doğurur, çünkü Güneş’e Dünya’dan çok daha yakın yörüngede bulunur. Dünya’dan fırlatılan Merkür’e bağlı bir uzay aracı Güneş’in yerçekimi potansiyel kuyusuna 91 milyon kilometreden (57 milyon mil) daha fazla yol almalıdır . Merkür’ün yörünge hızı 48 km / s (30 mi / s), Dünya’nın yörünge hızı 30 km / s’dir (19 mi / s). Bu nedenle, uzay aracı , diğer gezegensel görevler için gereken delta-v ile karşılaştırıldığında, Merkür’ün yanından geçen bir Hohmann transfer yörüngesine girmek için hızda ( delta-v ) büyük bir değişiklik yapmalıdır . [165]
Güneş’in potansiyel kuyusunu aşağı doğru hareket ettirerek açığa çıkan potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür. Merkür’den hızla geçmekten başka bir şey yapması için başka bir büyük delta-v değişikliği gerektiriyor. Güvenli bir şekilde inmek veya istikrarlı bir yörüngeye girmek için uzay aracı tamamen roket motorlarına güvenirdi. Merkür ihmal edilebilir bir atmosfere sahip olduğu için aerobraking göz ardı edilir. Merkür’e bir yolculuk , Güneş Sisteminden tamamen kaçmak için gerekenden daha fazla roket yakıtı gerektirir . Sonuç olarak, şimdiye kadar sadece iki uzay sondası ziyaret etti. [166] bir alternatif yaklaşım, kullanmak teklif güneş yelkeni güneş etrafında Cıva uyumlu yörünge elde etmek için [167]
Mariner 10
Merkür ziyaret eden ilk uzay aracı oldu NASA ‘nın Mariner 10 (1974-1975). [130] uzay aracı ciddiyetini kullanılan Venüs hem bu kullanan ilk uzay aracı yapma, bu Merkür yaklaşabilir böylece onun yörünge hızını ayarlamak için yerçekimi “sapan” etkisi ve çoklu gezegenleri ziyaret eden ilk NASA misyon. [165] Mariner 10 , Merkür’ün yüzeyinin, yoğun şekilde çatlamış doğasını hemen gösteren ve daha sonra gezegenin hafifçe küçülmesine neden olan dev yara izleri gibi diğer birçok jeolojik özelliği ortaya çıkaran ilk yakın çekim görüntülerini sağladı. demir çekirdeği soğurken. [168]Ne yazık ki, dünyanın aynı yüzü her yakıldı Mariner 10 ‘in yakın yaklaşımlar. Bu, gezegenin her iki tarafının da yakın gözlemini imkansız hale getirdi [169] ve gezegenin yüzeyinin% 45’inden daha azının haritalanmasıyla sonuçlandı. [170]
Uzay aracı, Merkür’e en yakın olanı yüzeyin 327 km (203 mil) içinde götürdüğü üç yakın yaklaşım yaptı. [171] İlk yakın yaklaşımda, aletler gezegensel jeologların büyük bir sürprizine karşı manyetik bir alan saptadı – Merkür’ün dönmesinin önemli bir dinamo etkisi yaratmak için çok yavaş olması bekleniyordu . İkinci yakın yaklaşım öncelikle görüntüleme için kullanıldı, ancak üçüncü yaklaşımda geniş manyetik veriler elde edildi. Veriler, gezegenin manyetik alanının, gezegenin etrafındaki güneş rüzgârını saptıran Dünya’nınkine çok benzediğini ortaya koydu . Mariner 10’un karşılaşmasından uzun yıllar sonra, Merkür’ün manyetik alanının kökeni birçok rakip teorinin konusu olarak kaldı. [172][173]
24 Mart 1975’te, son yakın yaklaşımından sadece sekiz gün sonra, Mariner 10 yakıt tüketti. Yörüngesi artık tam olarak kontrol edilemediğinden, görev kontrolörleri probun kapatılmasını emretti. [174] Mariner 10’un hala Güneş’in etrafında dönen ve her birkaç ayda bir Merkür’e yaklaştığı düşünülmektedir. [175]
MESSENGER
MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry ve Ranging) adlı Mercury’ye ikinci bir NASA misyonu 3 Ağustos 2004’te başlatıldı. Ağustos 2005’te Dünya’ya ve Ekim 2006 ile Haziran’da Venüs’e uçuş gerçekleştirdi. Merkür’ün etrafında bir yörüngeye ulaşmak için 2007’yi doğru yörüngeye oturtmak. [176] Merkür’ün ilk uçuşu 14 Ocak 2008’de, ikincisi 6 Ekim 2008, [177] ve üçüncüsü 29 Eylül 2009’da gerçekleşti. [178] Yarım kürenin çoğu Mariner 10 tarafından görüntülenmedibu uçuşlarda haritalandı. Prob, 18 Mart 2011’de gezegenin etrafında eliptik bir yörüngeye başarıyla girdi. Merkür’ün ilk yörünge görüntüsü 29 Mart 2011’de elde edildi. Prob bir yıllık bir haritalama görevini bitirdi [177] ve sonra bir yıllık girdi MESSENGER , Merkür’ün sürekli gözlem ve haritalamasına ek olarak , 2012 maksimum güneş enerjisini gözlemledi . [179]
Misyon, altı kilit konuyu temizlemek için tasarlandı: Merkür’ün yüksek yoğunluğu, jeolojik geçmişi, manyetik alanının doğası , çekirdeğinin yapısı, kutuplarında buz olup olmadığı ve sürekli atmosferinin nereden geldiği. Bu amaçla, prob daha fazla, Cıva ‘nın çok-yüksek-çözünürlüklü görüntüleri bir araya görüntüleme aygıtları gerçekleştirilir. Mariner 10 , çeşitli spektrometre kabuğunda element ve bolluklarının belirlemek için manyetometre yüklü parçacıkların hızlarını ölçmek ve cihazlar. Probun yörünge hızındaki değişiklik ölçümlerinin, gezegenin iç yapısının ayrıntılarını çıkarmak için kullanılması bekleniyordu. [180] MESSENGER sitesindekiNihai manevra 24 Nisan 2015 tarihinde oldu ve 30 Nisan 2015 tarihinde Merkür’ün yüzeyindeki çarptı [181] [182] [183] Mercury ile uzay aracının darbe bırakarak 30 Nisan 2015 tarihinde 15:26 EDT yakınında meydana geldi kraterin 16 m (52 ft) çapında olduğu tahmin edilmektedir. [184]
BepiColombo
Avrupa Uzay Ajansı ve Japon Uzay Ajansı geliştirmiş ve adlı ortak misyon başlattı BepiColombo iki prob ile Merkür yörünge olacak,: Bir gezegen haritaya ve diğer onun çalışma manyetosfere . [185] 20 Ekim 2018’de başlatılan BepiColombo’nun 2025 yılında Merkür’e ulaşması bekleniyor. [186] Bir manyetometre probunu eliptik bir yörüngeye bırakacak, daha sonra kimyasal roketler haritalayıcı probunu dairesel bir yörüngeye yerleştirecek. Her iki prob bir karasal yıl boyunca çalışacaktır. [185] Eşleme sondası, aşağıdakine benzer bir dizi spektrometre taşır. MESSENGER’dekine ve gezegeni kızılötesi , ultraviyole , X-ışını ve gama ışını gibi birçok farklı dalga boyunda çalışacaktır . [187]
Karşılaştırma
Kaynakça:
|