Mercurius: Naaste planeet aan die son
Mercurius is die kleinste planeet in die Sonnestelsel en die naaste een aan die Son.
- Hierdie artikel handel oor die planeet Mercurius. Vir ander betekenisse van die naam, sien Mercurius (dubbelsinnig).
Een omwenteling van Mercurius om die Son duur 87,97 aarddae, die kortste van al die planete. Dit is genoem na die Romeinse god Mercurius, die god van handel, die boodskapper van die gode en die tussenganger tussen gode en sterflinge. Hy stem ooreen met die Griekse god Hermes.
 Mercurius in ware kleure, soos waargeneem deur die Messenger-wenteltuig op 14 Januarie 2008. | ||||||||||
| Wentelbaaneienskappe | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Epog J2000 | ||||||||||
| Afelium | 69 817 079 km 0,466 698 35 AE | |||||||||
| Perihelium | 46 001 272 km 0,307 499 51 AE | |||||||||
| Halwe lengteas | 57 909 176 km 0,387 098 93 AE | |||||||||
| Sinodiese periode | 115 8776 dae | |||||||||
| Gem. omwentelingspoed | 47,36 km/s | |||||||||
| Baanhelling | 7,004 87° (3,38° tot die sonnebaan) | |||||||||
| Natuurlike satelliete | 0 | |||||||||
Fisiese eienskappe | ||||||||||
| Radius by ewenaar | 2439,7 km (0,383 Aardes) | |||||||||
| Oppervlakte | 7,48×107 km² (0,147 Aardes) | |||||||||
| Volume | 6,083×1010 km³ (0,056 Aardes) | |||||||||
| Massa | 3,302×1023 kg (0,055 Aardes) | |||||||||
| Gem. digtheid | 5,427 g/cm³ | |||||||||
| Oppervlak- aantrekkingskrag | 3,7 m/s2 0,38 g | |||||||||
| Ontsnapping- snelheid | 4,249 km/s | |||||||||
| Sideriese rotasieperiode | 58,6462 dae (58 dae, 15,5088 uur) | |||||||||
| Rotasiespoed by ewenaar | 10,892 km/h (by die ewenaar) | |||||||||
| Ashelling | ~0,01° | |||||||||
| Regte styging van noordpool | 18 h 44 m 2 s 281,01° | |||||||||
| Deklinasie | 61,45° | |||||||||
| 0,068 (Bond) 0,142 (geometries) | ||||||||||
| Oppervlak-temp. 0°N, 0°W 85°N, 0°W |
| |||||||||
| Skynmagnitude | -2,6 tot 5,7 | |||||||||
| Hoekgrootte | 4,5-13" | |||||||||
| Atmosfeer | ||||||||||
| Oppervlakdruk | Baie klein (≲ 0,5 nPa) | |||||||||
| Samestelling | 31,7% kalium 24,9% natrium 9,5% atomiese suurstof 7,0% argon 5,9% helium 5,6% molekulêre suurstof 5,2% stikstof 3,6% koolstofdioksied 3,4% water 3,2% waterstof | |||||||||
.svg){kind=small}
Nes Venus wentel Mercurius binne die Aarde se wentelbaan om die Son en sy skynbare afstand van die Son soos van die Aarde af gesien is nooit meer as 28° nie. Dié nabyheid aan die Son beteken die planeet kan net ná sonsondergang naby die westelike horison en voor sonsopkom naby die oostelike horison gesien word, gewoonlik in die skemerlig. Dan kan dit as 'n helder steragtige voorwerp gesien word, maar dit is moeiliker om te sien as Venus. Van die aarde af vertoon die planeet die volle siklus van fases, soortgelyk aan Venus en die Maan, wat oor sy sinodiese periode (ten opsigte van die Aarde en die Son) van sowat 116 dae gesien kan word. Mercurius se sinodiese afstand van die Aarde af maak dat hy die grootste deel van die tyd die Aarde se naaste planeet is, hoewel Venus soms nader aan die aarde kom as wat enige ander planeet kan.
Mercurius roteer op 'n unieke manier in die Sonnestelsel. Dit is in 'n rotasie-omwenteling-resonansie van 3:2 met die Son, wat beteken ten opsigte van die vaste sterre roteer dit om sy eie as drie keer vir elke twee omwentelings om die Son.
Mercurius se as het die kleinste ashelling van al die planete in die sonnestelsel (sowat 1⁄30 graad). Sy eksentrisiteit (hoe ver sy wentelbaan van 'n ronde sirkel afwyk) is die grootste van al die planete met perihelium; sy afstand van die Son is dan net sowat twee derdes (of 66%) van sy afstand met afelium.
Mercurius se oppervlak het talle kraters en lyk nes die Maan s'n, wat daarop dui dat dit al miljarde jare lank geologies onaktief is. Omdat dit feitlik geen atmosfeer het wat hitte kan behou nie, het dit oppervlaktemperature wat meer as dié van enige ander planeet in die Sonnestelsel verskil tussen dag en nag; dit wissel in die ewenaarstreke van omtrent 100 K (-173 °C) snags tot 700 K (427 °C) bedags. Die poolstreke is heeltyds onder 180 K (-93 °C). Die planeet het geen natuurlike satelliet nie.
Twee ruimtetuie het Mercurius al besoek: Mariner 10, wat in 1974 'n verbyvlug gedoen het, en Messenger, wat in 2004 gelanseer en in vier jaar meer as 4 000 keer om Mercurius gewentel het voordat sy brandstof opgeraak en dit op 30 April 2015 teen die planeet se oppervlak gebots het. Die BepiColombo-ruimtetuig sal volgens beplanning in 2025 by Mercurius aankom.
Die ou Romeine het die planeet na die boodskappergod, Mercurius, genoem vanweë die vinnige beweging van die planeet tydens sonsondergang. Die sterrekundige simbool van Mercurius is 
. Voor die 5de eeu v.C., het Griekse sterrekundiges geglo die planeet is twee aparte voorwerpe; dit het saans as Hermes bekend gestaan en soggens as Apollo. Pythagoras was die eerste mens wat voorgestel het dat dit dieselfde voorwerp is wat slegs in verskillende posisies waargeneem word.
Fisiese eienskappe
Mercurius is een van vier aardplanete in die Sonnestelsel, soos die Aarde. Dit is die kleinste planeet, met 'n radius van 2 439,7 km by die ewenaar. Mercurius is ook kleiner, maar swaarder, as die grootste mane, Ganumedes en Titaan. Mercurius bestaan uit sowat 70% metaliese en 30% silikaatmateriaal.
Interne struktuur
Dit lyk of Mercurius 'n soliede silikaatkors en -mantel het bo-op 'n soliede buitekern van ystersulfied, 'n dieper buitekern van vloeistof en 'n soliede binnekern. Die planeet het die tweede grootste digtheid in die Sonnestelsel: 5,427 g/cm3, net effens kleiner as die Aarde s'n van 5,515 g/cm3. As die uitwerking van swaartekragsamepersing buite rekening gelaat kan word, sou die materiale waaruit Mercurius bestaan, digter as dié van die Aarde gewees het, met 'n onsaamgeperste 5,3 g/cm3 teenoor die Aarde se 4,4 g/cm3.
Mercurius se digtheid kan gebruik word om besonderhede van sy innerlike struktuur af te lei. Hoewel die Aarde se groot digtheid in 'n groot mate veroorsaak is deur swaartekragsamepersing, veral by die planeet se kern, is Mercurius baie kleiner en sy innerlike streke is nie so saamgepers nie. Om so 'n groot digtheid te hê moet sy kern groot en ryk aan yster wees.
Die radius van Mercurius se kern word geraam op 2 020 ± 30 km. Daarom beslaan sy kern sowat 57% van sy volume; vir die Aarde is die proporsie 17%. Volgens die resultate van navorsing wat in 2007 gepubliseer is, het Mercurius 'n gesmelte kern. Om die kern is 'n mantel van 500-700 km wat uit silikate bestaan. Volgens data van Mariner 10, Messenger en aardgebaseerde waarnemings het Mercurius 'n kors van sowat 35 km dik. Die kors kan egter tot net 26 km dik wees.
'n Besonderse kenmerk van Mercurius se oppervlak is die teenwoordigheid van talle smal riwwe van tot 'n paar honderd kilometer lank. Vermoedens is dat hulle gevorm het toe Mercurius se kern en mantel afgekoel het nadat sy kors reeds hard geword het.
Mercurius se kern het 'n baie hoër ysterinhoud as dié van enige ander planeet in die Sonnestelsel, en verskeie teorieë is voorgestel om dit te verduidelik. Die mees aanvaarde teorie is dat Mercurius oorspronklik 'n metaalverhouding gehad het soortgelyk aan dié van algemene chondrietmeteoriete, wat vermoedelik tipies van die Sonnestelsel se rotsagtige materie is, en 'n massa van sowat 2,25 keer sy huidige massa. Vroeg in sy geskiedenis kon Mercurius getref gewees het deur 'n planetesimaal van sowat 1⁄6 van sy massa en verskeie duisende kilometers breed. Die botsing sou baie van sy oorspronklike kors en mantel weggestroop het en 'n kern as 'n taamlike groot komponent agtergelaat het. 'n Soortgelyke proses, bekend as die reuse-impakhipotese, is voorgestel vir hoe die Maan gevorm het.
Alternatiewelik kon Mercurius gevorm het uit die sonnewel voordat die Son se energie-uitset gestabiliseer het. Die planeet sou aanvanklik twee keer sy huidige massa gehad het, maar namate die protoson gekrimp het, kon temperature naby Mercurius tussen 2 500 en 3 500 K gewees het, en selfs so hoog as 10 000 K. 'n Groot deel van Mercurius se oppervlakrotse kon by sulke temperature verdamp het en 'n atmosfeer van "rotsdamp" gevorm het wat deur die sonwind weggewaai kon gewees het.
Volgens 'n derde hipotese het die sonnewel sleurkrag uitgeoefen op die deeltjies waaruit Mercurius materiaal aangetrek het, wat beteken die ligter deeltjies het verlore gegaan en is nie deur Mercurius aangetrek nie.
Elke hipotese voorspel 'n ander oppervlaksamestelling, en twee ruimtesendings is van stapel gestuur om waarnemings van dié samestelling te doen. Die eerste, die Messenger-sending wat in 2015 geëindig het, het hoër vlakke van swael en kalium op die oppervlak gekry. Dit sluit die reuse-impakhipotese en verdamping van die kors en mantel uit, want dié swael en kalium sou deur die uiterse hitte van dié voorvalle weggedryf gewees het.
BepiColombo, wat Mercurius in 2025 sal bereik, sal waarnemings doen om dié hipoteses te toets. Die bevindings tot dusver ondersteun skynbaar die derde hipotese; nog ontledings van die data is egter nodig.
Oppervlakgeologie
Mercurius se oppervlak lyk baie soos die Maan s'n, met baie mare-agtige vlaktes en talle kraters, wat aandui dat dit miljarde jare lank al onaktief is. Dit is meer heterogeen as die oppervlak van Mars of die Maan, wat albei aansienlike gebiede van eenderse geologie bevat, soos "seë" en plato's. Die albedo wissel aansienlik tussen byvoorbeeld slagkraters en die gevolglike ejekta en straalstelsels. Hoe hoër die weerkaatsende vermoë van die verskynsel, hoe groter die albedo. Mercurius het riwwe, maanagtige hooglande, berge (montes), vlaktes (planitiae), eskarpe (rupes) en valleie (valles).
Die planeet se mantel is chemies heterogeen, wat aandui die planeet kon vroeg in sy geskiedenis deur 'n magma-oseaan-stadium gegaan het. Die kristallisasie van minerale het gelei tot 'n gelaagde, chemies heterogene kors met grootskaalse variasies in chemiese samestelling, wat op die oppervlak gesien kan word. Die kors bevat min yster, maar baie swael. Dit is vanweë die sterker vroeë chemies verminderende toestande wat in ander aardplanete ook voorkom. Die oppervlak word oorheers deur ysterarm piroxeen en olivien, soos verteenwoordig word deur onderskeidelik enstatiet en forsteriet, asook natriumryke plagioklaas en minerale van 'n mengsel van magnesium, kalsium en ystersulfied. Die minder weerkaatsende streke van die kors bevat baie koolstof, waarskynlik in die vorm van grafiet.
Name vir Mercurius se verskynsels kom uit verskeie bronne. Name wat van mense af kom, is beperk tot dié van oorledenes. Kraters is na kunstenaars, musikante, skilders en skrywers genoem wat uitsonderlike bydraes op hulle gebied gelewer het. Riwwe is genoem na wetenskaplikes wat bygedra het tot die bestudering van Mercurius, depressies na argitektoniese werke, berge na die woord vir "warm" in verskeie tale, en vlaktes na die naam van die god Mercurius in verskeie tale. Eskarpe is genoem na skepe van wetenskaplike ekspedisies en valleie na verlate stede, dorpe of nedersettings uit die antieke tyd.
Slagkraters en bekkens
Mercurius is gedurende en kort ná sy vorming 4,6 miljard jaar gelede getref deur talle komete en asteroïdes, asook daarna in 'n aparte voorval bekend as die Groot Bombardement, wat 3,8 miljard gelede opgehou het. Mercurius is oor sy hele oppervlak getref in dié tyd van groot kratervorming, wat aangehelp is deur die feit dat dit geen atmosfeer het wat die voorwerpe se spoed kon verminder nie.
In dié tyd was Mercurius vulkanies aktief; bekkens is deur magma gevul, wat gladde vlaktes geskep het soortglyk aan die seë op die Maan. Een van die ongewoonste kraters is Apollodorus, of "die Spinnekop", wat talle trôe het wat van die plek van impak uitwaarts na die kante loop.
Kraters op Mercurius wissel van klein gate tot slagbekkens met ringe wat honderde kilometers breed is. Hulle kom voor in alle toestande van degradasie, van relatief vars kraters tot hoogs gedegradeerde krateroorblyfsels. Die kraters verskil effens van die maan s'n deurdat die gebiede wat deur die ejekta getref is, baie kleiner is: 'n gevolg van Mercurius se groter oppervlakswaartekrag. Volgens die reëls van die IAU moet elke nuwe krater genoem word na 'n kunstenaar wat minstens 50 jaar lank beroemd was en langer as drie jaar dood is. Daarna volg die datum waarop die krater 'n naam gekry het.
.png)
Die grootste bekende krater is Caloris Planitia, of die Calorisbekken, met 'n deursnee van 1 550 km. Die slag wat die Calorisbekken veroorsaak het, was so kragtig dat dit lawauitbarstings veroorsaak het en 'n konsentriese, bergagtige ring van ~2 km hoog om die krater agtergelaat het. Die bodem van die bekken is gevul deur 'n plat vlakte wat onderbreek word deur riwwe en krake wat na buite loop.
By die antipode of teenvoeter van die Calorisbekken (aan die ander kant van die planeet) is 'n groot streek van ongewone, heuwelagtige terrein bekend as die "Rare Terrein". Een hipotese van hoe dit ontstaan het, is dat die skokgolwe tydens die Calorisimpak rondom Mercurius beweeg en by die antiode van die bekken byeengekom het. Die gevolglike hoë stres het die oppervlak laat kraak. Alternatiewelik is voorgestel dat die terrein geskep is deur die samestroming van ejekta by die bekken se antipode.
Altesaam 46 slagkraters is al geïdentifiseer. 'n Besonderse bekken is die 400 km breë Tolstoibekken met sy ringe wat 'n laag ejekta het tot 500 km van sy rand af en 'n bodem wat gevul is deur gladde materiale. Beethovenbekken het 'n byna ewe groot laag ejekta en 'n rand met 'n deursnee van 625 km. Nes op die Maan is Mercurius se oppervlak waarskynlik deur ruimteweerverskynsels soos sonwind en mikrometeorietimpakte beïnvloed.
Vlaktes
Mercurius het twee geologies afsonderlike streke met vlaktes:
Sagte, golwende, heuwelagtige vlaktes in die streke tussen kraters is die oudste sigbare oppervlakterrein op die planeet, ouer as die terrein met die talle kraters. Dit lyk of dié vlaktes baie ouer kraters uitgewis het.
Gladde vlaktes is wydverspreide plat gebiede wat depressies van verskeie groottes vul en baie soos die seë op die Maan lyk. Anders as die maanseë, het die gladde vlaktes op Mercurius dieselfde albedo as die ouer vlaktes tussen kraters. Ondanks 'n gebrek aan onteenseglik vulkaniese eienskappe, dui die ligging van die gladde vlaktes en die ronde, lobbige vorm daarvan sterk op 'n vulkaniese oorsprong.
Kompressieplooie
'n Ongewone verskynsel op Mercurius is die talle kompressieplooie wat oor die vlaktes sigsag. Hulle kom ook op die Maan voor, maar is baie opsigteliker op Mercurius. Namate Mercurius se binnekant afgekoel het, het dit gekrimp en sy oppervlak begin vervorm. Dit het riwwe en lobbige hellings geskep wat verbind word met stootverskuiwings, waar ouer gesteentes deur skeure in jonger gesteentes boontoe stoot. Die hellings kan tot 1 000 km lank en 3 km hoog wees. Die kompressies kan bo-op ander verskynsels soos kraters en gladde vlaktes gesien word, en dit dui daarop hulle is meer onlangs gevorm. 'n Kartering van die verskynsels dui op 'n algehele krimping van Mecurius van sowat 1 tot 7 km.
Die grootste deel van die aktiwiteite van die grootste stootverskuiwings het waarskynlik sowat 3,6-3,7 miljard jaar gelede opgehou. Kleinskaalse stootverskuiwings van 'n paar dosyn meter hoog en 'n paar kilometer lank is al gevind. Dit lyk of hulle minder as 50 miljoen jaar oud is en dit dui daarop dat die kompressie van die binnekant van die planeet en die gevolglike geologiese aktiwiteit op die oppervlak steeds voortduur.
Vulkanisme
Daar is bewyse van piroklastiese strome op Mercurius van lae skildvulkane. Altesaam 51 piroklastiese deposito's is reeds geïdentifiseer, en 90% van hulle kom voor in slagkraters.
'n "Randlose depressie" in die suidwestelike rand van die Calorisbekken bestaan uit minstens nege oorvleuelende vulkaanmondings, wat elk tot 8 km breed is. Dit is dus 'n "saamgestelde vulkaan". Dit is vermoedelik sowat 'n miljard jaar oud.
Oppervlaktoestande en eksosfeer
Mercurius se oppervlaktemperatuur wissel van 100 tot 700 K (-173 tot +427 °C) op die mees ekstreme plekke: 0°N, 0°W of 180°W. Dit oorskry nooit 180 K by die pole nie weens die afwesigheid van 'n atmosfeer en 'n groot verandering tussen die temperature van die ewenaar en die pole. Wanneer die Son reg van bo af skyn, is die temperatuur sowat 700 K tydens perihelium (0°W of 180°W), maar net 550 K by afelium (90° of 270°W).
Aan die donker kant van die planeet is temperature gemiddeld 110 K. Die intensiteit van die Son op Mercurius wissel tussen 4,59 en 10,61 keer die sonkonstante (1 370 W·m-2).
Hoewel die dagtemperature op Mercurius gewoonlik geweldig hoog is, dui waarnemings sterk daarop dat ys (bevrore water) op die planeet voorkom. Die bodems van diep kraters by die pole is nooit regstreeks aan sonlig blootgestel nie, en temperature daar bly onder 102 K, baie laer as die gemiddelde van die planeet. Dit skep koue kolle waar ys kan versamel. Waterys het 'n groot invloed op radar, en waarnemings deur die Goldstone Solar System Radar van 70 m en die Very Large Array in die vroeë 1990's het onthul daar is kolle van groot radarweerkaatsing naby die pole. Hoewel ys nie die enigste moontlike oorsaak van dié weerkaatsende streke is nie, dink sterrekundiges dit is hoogs waarskynlik.
Die ysstreke bevat na raming sowat 1014-1015 kg ys, en kan bedek wees met 'n laag regoliet wat sublimasie inhibeer. In vergelyking het die yslaag op Antarktika 'n massa van sowat 4×1018 kg, en Mars se suidpoolkap bevat sowat 1016 kg water.
Die oorsprong van die ys op Mercurius is onbekend, maar die twee waarskynlikste bronne is die uitgassing van water van die planeet se binnekant en deposito's deur botsings met komete.
Mercurius is te klein en warm dat sy swaartekrag 'n aansienlike atmosfeer oor lang tydperke kan handhaaf; dit het wel 'n klein oppervlakgebonde eksosfeer wat waterstof, helium, suurstof, natrium, kalsium, kalium en ander elemente bevat by 'n oppervlakdruk van minder as sowat 0,5 nPa.
Die eksosfeer is nie stabiel nie. Atome word voortdurend verloor en uit 'n verskeidenheid bronne aangevul. Waterstof- en heliumatome kom moontlik van die sonwind en ontsnap later weer terug in die ruimte. Die radioaktiewe verval van elemente in Mercurius se kors is nog 'n bron van helium, asook natrium en kalium. Messenger het goot proporsies kalsium, helium, hidroksied, magnesium, suurstof, kalium, silikon en natrium opgespoor. Waterdamp is teenwoordig en word vrygestel deur 'n kombinasie prosesse, soos: komete wat sy oppervlak tref, verstuiwing wat water skep van waterstof uit die sonwind en suurstof van rotse, en sublimasie van reservoirs van waterys in die poolkraters wat permanent in die skadu is. Die opsporing van groot hoeveelhede waterverwante ione soos O+, OH- en H3O+ was 'n verrassing. Vanweë die hoeveelhede van dié ione het wetenskaplikes aangeneem die molekules is deur die sonwind van die oppervlak of eksosfeer gewaai.
Natrium, kalium en kalsium is in die 1980's tot '90's in die atmosfeer ontdek en daar is vermoed dit kom hoofsaaklik van die verdamping van oppervlakrotse wat deur mikrometeorietimpakte getref word. In 2008 het Messenger magnesium ontdek. Studies dui aan dat natriumvrystellings met tye gelokaliseer is by punte wat met die planeet se magneetpole ooreenstem. Dit sou dui op 'n wisselwerking tussen die magnetosfeer en die planeet se oppervlak.
Op 29 November 2012 het Nasa bevestig dat kraters by die noordpool op foto's van Messenger ontdek is wat waterys bevat.
Volgens Nasa is Mercurius nie 'n geskikte planeet vir lewe soos op die Aarde nie. Dit het 'n oppervlakgebonde eksosfeer in plaas van 'n gelaagde atmosfeer, dit het ekstreme temperature en hoë sonstraling. Dit is onwaarskynlik dat enige lewende wese sulke toestande kan oorleef. Sommige dele onder die oppervlak kon bewoonbaar gewees het en miskien kon lewensvorme op die planeet bestaan het, al is dit konserwatiewe vorme soos mikroörganismes.
Magneetveld en magnetosfeer
Ondanks sy klein grootte en stadige rotasie van 59 dae, het Mercurius 'n aansienlike en blykbaar globale magneetveld. Volgens metings deur Mariner 10 is dit 1,1% so sterk as die Aarde s'n. Die magneetveld is, nes die Aarde s'n, dipolêr. Anders as die Aarde, is Mercurius se pole amper opgelyn met die planeet se spin-as. Metings van beide Mariner 10 en Messenger het aangedui die sterkte en vorm van die magneetveld is stabiel.
Mercurius se magneetveld is sterk genoeg om die sonwind om die planeet af te keer, en dit skep 'n magnetosfeer. Die planeet se magnetosfeer, hoewel dit so klein is dat dit in die Aarde kan pas, is sterk genoeg om sonwindplasma vas te keer. Dit dra by tot die ruimteverwering van die planeet se oppervlak. Waarnemings deur Mariner 10 het dié lae-energieplasma in die magnetosfeer van die planeet se nagkant bespeur. Uitbarstings van energieke deeltjies in die planeet se magnetostert het gedui op 'n dinamiese kant van die planeet se magnetosfeer.
Wentelbaan en rotasie
Mercurius het die eksentriekste wentelbaan van al die planete in die Sonnestelsel; sy eksentrisiteit is 0,21, met sy afstand van die Son af wat wissel tussen 46 000 000 en 70 000 000 km. 'n Volle omwenteling duur 87,969 aarddae. Die linkerkantste diagram regs illustreer die uitwerking van dié eksentrisiteit en toon Mercurius se wentelbaan saam met 'n ronde wentelbaan met dieselfde halwe lengteas. Mercurius se hoër snelheid wanneer dit naby sy perihelium (naaste afstand aan die Son) kom, is duidelik uit die groter afstand wat dit in elke interval van vyf dae dek. In die diagram word die wisselende afstand tussen Mercurius en die Son verteenwoordig deur die grootte van die planeet. Dié wisselende afstand lei daartoe dat Mercurius getybulte ondergaan wat deur die Son veroorsaak word. Dit is 17 keer so sterk as dié van die Maan en die Aarde. Saam met 'n rotasie-omwenteling-resonansie van 3:2 met die Son, is daar ingewikkelde variasies van die oppervlaktemperatuur.
Dié resonansie veroorsaak dat 'n enkele sondag (die lengte van twee meridiaanoorgange van die Son) op Mercurius presies twee Mercurius-jare duur, of sowat 176 aarddae.
Mercurius se baanhelling is 7 grade tot die vlak van die aarde se wentelbaan (die sonnebaan), en dit is die grootste van al agt planete. As gevolg daarvan kan Mercurius net voor die Son verbybeweeg as die planeet die vlak van die sonnebaan kruis wanneer dit tussen die Son en die Aarde lê, wat in Mei of November is. Dit gebeur gemiddeld elke sewe jaar.
Mercurius se ashelling is feitik nul; die bes gemete waarde is so laag as 0,027 grade. Dit is aansienlik kleiner as dié van Jupiter, wat die tweede kleinste ashelling (3,1 grade) van al die planete het. Dit beteken dat die middel van die Son vir 'n waarnemer by Mercurius se pole nooit meer as 2,1 boogminute bo die horison styg nie.
Op sekere plekke op Mercurius se oppervlak sal 'n waarnemer die Son net meer as twee derdes van die afstand oor die horison sien styg; dan sal dit terugkeer en ondergaan voordat dit weer opkom, alles binne dieselfde Mercurius-dag. Dit is omdat Mercurius se hoekwentelspoed sowat vier aarddae voor perihelium gelyk is aan sy hoekrotasiepspoed, sodat die Son se skynbare beweging ophou; nader aan perihelium, is Mercurius se hoekwentelspoed groter as die hoekrotasiespoed. Vir 'n waarnemer op Mercurius sal dit dus lyk of die Son in 'n skynbare retrograde rigting beweeg. Vier aarddae ná perihelium sal die Son sy normale skynbare beweging hervat.
Om dieselfde rede is daar twee plekke op Mercurius se ewenaar (180 lengtegrade uitmekaar) waar die Son rondom perihelium in alternatiewe Mercurius-jare (een keer op 'n Mercurius-dag) bo die waarnemer sal verbybeweeg, dan sy skynbare beweging omkeer en weer bo die waarnemer verbybeweeg, dan 'n tweede keer omkeer en 'n derde keer bo die waarnemer verbybeweeg. Die hele proses duur sowat 16 aarddae. In die Mercurius-jare tussenin gebeur dieselfde by die ander een van die twee punte. Die omvang van die retrograde beweging is klein en die algehele uitwerking is dus dat die Son twee of drie weke lank feitlik bo die waarnemer sal stilstaan, en dit is op sy helderste omdat Mercurius by perihelium, sy naaste afstand van die Son af, is. Die lang blootstelling aan dié helder Son maak dié twee plekke die warmste plekke op die planeet. Daar is ook twee plekke op die ewenaar, 90 lengtegrade van die ander twee, wanneer die Son bo 'n waarnemer se kop verbybeweeg met afelium in alternatiewe jare, wanneer die skynbare beweging van die Son in Mercurius se lugruim relatief vinnig is. Dié punte, wat die punte op die ewenaar is waar die skynbare retrograde beweging van die Son voorkom wanneer dit die horison kruis soos in die vorige paragraaf beskryf, kry baie minder hitte van die Son af as die eerste twee wat hierbo beskryf is.
Mercurius kom gemiddeld elke 116 aarddae op sy naaste punt aan die Aarde, maar dié interval kan wissel van 105 tot 129 dae vanweë die planeet se eksentrieke wentelbaan. Mercurius kan tot 82 200 000 km (0,549 AE) van die Aarde af kom, en dié afstand is stadig aan die afneem: Die volgende punt nader as 82 100 000 km is in 2679, en binne 82 000 000 km in 4487, maar dit sal eers weer in 28622 nader as 80 000 000 km aan die Aarde wees. Sy tydperk van retrograde beweging soos van die Aarde af gesien, kan wissel van 8 tot 15 dae weerskante van sy naaste afstand van die Aarde af. Dié groot omvang is vanweë die planeet se hoë eksentrisiteit.
Omdat Mercurius gemiddeld die naaste planeet aan die Son is, is dit meestal fisies die naaste planeet aan die Aarde. Op dieselfde manier is dit ook gemiddeld die naaste planeet aan elk van die ander planete in die Sonnestelsel.
Lengtegraadkonvensie
Die lengtegraadkonvensie vir Mercurius plaas die nullengtegraad by een van die twee warmste punte op die oppervlak, soos hierbo beskryf. Toe dié gebied egter die eerste keer besoek is, deur Mariner 10, was dié nulmeridiaan in donkerte gehul en was dit onmoontlik om 'n voorwerp op die oppervlak te kies om die presiese posisie van die meridiaan te definieer. 'n Klein krater verder wes, Hun Kal, is dus gekies en dit verskaf die presiese verwysingspunt om lengtegrade te meet.
Die middel van Hun Kal definieer die 20° wes-meridiaan. Volgens 'n besluit van die IAU van 1970 word lengtegrade op Mercurius positief in 'n westelike rigting gemeet. Die warmste twee plekke op die ewenaar lê dus by lengtegrade 0° W en 180° W, en die koelste plekke by 90° W en 270° W.
Die Messengerprojek gebruik egter 'n oos-positiewe konvensie.
Rotasie-omwenteling-resonansie
Jare lank is geglo Mercurius is in 'n sinchroniese omwenteling met die Son, wat beteken hy roteer een keer per omwenteling en keer dus permanent sy een kant na die Son, nes die een kant van die Maan altyd na die Aarde gekeer is. Radarwaarnemings in 1965 het bewys die planeet het 'n 3:2-rotasie-omwenteling-resonansie, wat beteken hy roteer drie keer vir elke twee omwentelings om die Son. Die eksentrisiteit van Mercurius se wentelbaan maak dié resonansie stabiel – by perihelium, wanneer die songety die sterkste is, staan die Son feitlik stil in Mercurius se lugruim.
Die oorsponklike rede dat sterrekundiges gedink het Mercurius is in 'n sinchroniese omwenteling is dat die planeet altyd op dieselfde plek in sy 3:2-resonansie was op die beste tyd om hom waar te neem, en dan was dieselfde kant altyd na die Son gekeer. Vanweë die 3:2-resonansie duur 'n sondag op die planeet sowat 176 aarddae. 'n Sideriese dag (die rotasieperiode) duur sowat 58,7 aarddae.
Simulasies dui daarop dat Mercurius se baaneksentrisiteit oor miljoene jare chaoties kan wissel van byna nul (rond) tot meer as 0,45 vanweë versteurings deur die ander planete. Daar is geglo dit verduidelik Mercurius se 3:2-rotasie-omwenteling-resonansie (eerder as die algemener 1:1), omdat dié toestand waarskynliker sal voorkom tydens 'n tydperk van hoë eksentrisiteit. 'n Realistiese model van getyreaksie het egter gedemonstreer Mercurius is in 'n vroeë stadium van sy geskiedeis in 'n 3:2-rotasie-omwenteling-resonansie vasgevang – binne 20 miljoen (of waarskynliker 10 miljoen) jaar ná sy vorming.
Numeriese simulasies toon dat 'n toekomstige baanresonansie-perihelium-wisselwerking met Jupiter die eksentrisiteit van Mercurius se wentelbaan kan laat toeneem tot op 'n punt dat daar 'n kans van 1% is dat die wentelbaan binne die volgende 5 miljard jaar kan destabiliseer. As dit gebeur, kan die planeet in die Son val, teen Venus bots, uit die Sonnestelsel geskiet word of selfs die res van die binneste Sonnestelsel versteur.
Aanskuiwing van perihelium
In 1859 het die Frans wiskundige en sterrekundige Urbain Le Verrier berig die stadige verandering in die oriëntasie van Mercurius se wentelbaan om die Son kan nie bevredigend verduidelik word aan die hand van newtonmeganika en versteurings deur die bekende planete nie. Hy het onder meer voorgestel 'n ander planeet (of 'n groep kleiner liggame) bestaan selfs nader aan die Son en dat hulle Mercurius versteur. Die sukses van die soektog na Neptunus wat gebaseer is op versteurings van Uranus se wentelbaan het sterrekundiges laat glo dit is dalk die verduideliking, en die hipotetiese planeet is Vulkanus genoem, maar geen so 'n planeet is ooit ontdek nie.
Die aanskuiwing van Mercurius se perihelium is 5 600 boogsekondes (1,5556°) per eeu relatief tot die Aarde, of 574,10±0,65 boogsekondes per eeu relatief tot die internasionale ruimteverwysingstelsel. Newtonmeganika, wat al die versteurings van die ander planete in ag neem, voorspel 'n aanskuiwing van 5 557 boogsekondes (1,5436°) per eeu. In die vroeë 20ste eeu het Albert Einstein se algemene teorie van relatiwiteit die verduideliking verskaf vir die waargenome aanskuiwing deur te formuleer dat swaartekrag bemiddel word deur die kromming van ruimtetyd. Die uitwerking is klein: net 42,98 boogsekondes per eeu vir Mercurius; net meer as 12 miljoen omwentelings is dus nodig vir 'n volle rotasie. Soortgelyke voorspellings geld vir die ander planete in die Sonnestelsel, byvoorbeeld 8,62 boogsekondes per eeu vir Venus, 3,84 vir die Aarde en 1,35 vir Mars.
Waarneming
Mercurius se skynbare magnitude wissel tussen -2,48 (helderder as Sirius) rondom sy buitekonjunksie en +7,25 (minder as waar dit met die blote oog sigbaar is) rondom sy binnekunjunksie. Die gemiddelde skynbare magnitude is 0,23, terwyl die standaardafwyking van 1,78 die grootste van al die planete is. Die gemiddelde skynbare magnitude by sy buitekonjunksie is -1,89 en by sy binnekonjunksie +5,93. Waarnemings van Mercurius word bemoeilik deur sy nabyheid aan die Son, want dit is vir 'n groot deel van die tyd onsigbaar in die Son se gloed. Waarnemings is net moontlik vir 'n kort ruk in die skemerlig van die aand of oggend.
In sommige gevalle kan Mercurius in daglig beter met 'n teleskoop waargeneem word indien sy posisie bekend is, want dit is hoër in die lug en minder atmosferiese steurings beïnvloed die sig. As die nodige veiligheidsmaatreëls toegepas word om te keer dat die teleskoop per ongeluk na die Son gewys en die waarnemer verblind word, kan Mercurius gesien word tot 4° van die Son af wanneer dit naby sy buitekonjunksie en op sy helderste is.
Mercurius kan, nes verskeie ander planete en die helderste sterre, gedurende 'n algehele sonsverduistering gesien word.
Nes die Maan en Venus, gaan Mercurius deur fases soos van die Aarde af gesien. Dit is "donker" by sy binnekonjunksie en "vol" by sy buitekonjunksie. Die planeet is op albei dié geleenthede onsigbaar van die Aarde af omdat dit deur die Son versluier word.
Toestande
Mercurius is tegnies op sy helderste van die Aarde af wanneer dit in sy vol fase is. Hoewel dit dan die verste van die Aarde af is, vergoed die groter verligte gebied en die Seeligereffek vir die afstand.
Die vol fase is egter feitlik onmoontlik om te sien omdat die planeet dan so naby aan die Son is. Die beste tyd om dit te sien is met sy eerste en laaste kwartier, hoewel hy dan nie so helder is nie. Die eerste en laaste kwartier kom voor by onderskeidelik sy grootste elongasie oos en wes van die Son. Op albei dié geleenthede wissel Mercurius se afstand van die Son af tussen 17,9° by perihelium en 27,8° by afelium. By sy grootste westelike elongasie kom Mercurius op die vroegste op voor sonsopkoms, en by sy grootste oostelike elongasie sak dit op sy laatste ná sonsondergang.
Mercurius is meer dikwels en makliker uit die Suidelike Halfrond sigbaar. Dit is omdat die planeet se maksimum westelike elongasie in die Suidelike Halfrond net in die vroeë herfs voorkom, terwyl sy grootste oostelike elongasie daar in die laat winter voorkom. In albei gevalle is die hoek waarteen die planeet se wentelbaan die horison kruis op sy maksimum by die middelste breedtegrade soos in Argentinië en Suid-Afrika, en daarom kom dit in die eerste geval 'n paar uur voor sonsopkoms op en gaan dit in die tweede geval 'n paar uur ná sonsondergang onder.
'n Alternatiewe manier om Mercurius waar te neem is in die daglig wanneer helder toestande heers, veral as dit by sy grootste elongasie is. Dan kan die planeet maklik gevind word, selfs met 'n teleskoop met 'n lensopening van 8 cm. Groot sorg moet egter getref word om die Son af te keer om oogskade te voorkom.
Grondgebaseerde teleskope sien Mercurius net as 'n gedeeltelik verligte skyf met beperkte detail. Die eerste van twee ruimtetuie wat die planeet besoek het, was Mariner 10, wat van 1974 tot 1975 sowat 45% van sy oppervlak karteer het. Die tweede een was Messenger, wat ná drie verbyvlugte (tussen 2008 en 2009) op 17 Maart 2011 in 'n wentelbaan om Mercurius gegaan het om die res van die planeet te bestudeer en karteer.
Die Hubble-ruimteteleskoop kan Mercurius glad nie bestudeer nie vanweë veiligheidsmaatreëls wat keer dat dit te na aan die Son wys.
BepiColombo
Die Europese Ruimteagentskap en die Japannese Ruimteagentskap JAXA het BepiColombo saam ontwikkel en lanseer. Dit sal met twee ondersoektuie om Mercurius wentel: een om die planeet te karteer en die ander om sy magnetosfeer te ondersoek.
Dit is op 20 Oktober 2018 lanseer en sal Mercurius na verwagting in 2025 bereik. Albei tuie sal 'n jaar lank aktief wees.
Notas
Verwysings
Skakels
- Mercurius Foto Agtergronde Geargiveer 26 September 2007 op Wayback Machine
- Wiki Afrikaans
Wiki Commons het meer media in die kategorie Mercurius.
Hierdie artikel is in sy geheel of gedeeltelik uit die Engelse Wiki vertaal.
This article uses material from the Wikipedia Afrikaans article Mercurius, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Inhoud is onderhewig aan CC BY-SA 4.0, tensy anders vermeld. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Afrikaans (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.