Kvikksølv (planet)

Planeten Merkur

Kvikksølv Det er planeten nærmest solen og også den minste størrelsen blant de 8 store planetene i solsystemet. Det kan sees med det blotte øye, selv om det ikke er lett å finne. Til tross for dette er denne lille planeten kjent siden eldgamle tider. 

Sumeriske astronomer registrerte sin eksistens mot det fjortende århundre til.C., i det Mul-Apin, En astronomiavtale. Der ga de ham navnet på Udu-idim-gu eller "Planet of the Salto", mens babylonerne kalte ham Nabu, gudens sendebud, samme betydning som navnet på Merkur for de gamle romerne.

Ettersom kvikksølv er synlig (med vanskeligheter) ved daggry eller i skumringen, tok de gamle grekerne for å innse at det var det samme Celest -objektet, så kvikksølvet til Alba ble kalt Apollo og Twilight Hermes, The Mail of the Gods.

Den store matematikeren Pythagoras var sikker på at det var den samme stjernen og foreslo at Merkur kunne gå foran solskiven sett fra jorden, som faktisk skjer.

Dette fenomenet er kjent som gjennomreise Og det forekommer i gjennomsnitt omtrent 13 ganger hvert århundre. Mercurys siste trafikk fant sted i november 2019 og neste 2032 vil være i november.

Andre astronomer fra eldgamle kulturer som Maya, kinesisk og hindu samlet også kvikksølvinntrykk og andre lyspunkter som beveget seg i himmelen raskere enn bakgrunnen i bakgrunnen: planetene.

Oppfinnelsen av teleskopet fremmet studiet av det unnvikende objektet. Galileo var den første som så kvikksølv med optiske instrumenter, selv om Celest Messenger holdt mange av hemmelighetene hans skjult til romtiden ankomst.

Generelle egenskaper

Innvendig planet

Kvikksølv er en av de 8 store planetene i solsystemet, og sammen med jorden utgjør Venus og Mars de 4 interiørplanetene, nærmest solen og karakterisert ved å være Rocky. Det er den minste mellom alle og den minste massen, men i stedet er den den tetteste etter jorden.

Data innhentet

Kvikksølvbilde tatt av Mariner 10 (NASA)

En god del av Mercury -dataene kommer fra Marine 10 -sonden, lansert av NASA i 1973, hvis formål var å samle inn data fra naboene Venus og Mercury. Inntil da var mange kjennetegn på den lille planeten ukjent. 

Det skal bemerkes at det ikke er mulig. Det er grunnen til at i tillegg til sonderne, kommer en god del av dataene på planeten fra observasjonene som er gjort ved hjelp av radar.

Atmosfære

Mercuriana -atmosfæren er veldig svak og atmosfæretrykket der er en billion. Det tynne bruslaget består av hydrogen, helium, oksygen og natrium.

Mercury har også sitt eget magnetfelt, nesten like gammel som selve planeten, lik jordens magnetfelt, men mye mindre intens: bare 1 %.

Temperaturer

Den nordlige kvikksølvstangen

Når det gjelder kvikksølvtemperaturer, er de de mest ekstreme blant alle planetene: på dagen når de oppstøtter 430 ºC noen steder, nok til å smelte. Men om natten går temperaturene ned til -180 ºC.

Imidlertid skiller Mercury's Day and Night mye fra det vi opplever på jorden, så det forklares senere hvordan en hypotetisk reisende som nådde overflaten ville se dem.

Sammendrag av de viktigste fysiske egenskapene til planeten

-Masse: 3.3 × 10²³ kg

-Ekvatorial radio: 2440 km eller 0.38 ganger jordens radius.

-Form: Planeten Merkur er en nesten perfekt sfære.

-Gjennomsnittlig avstand til solen: 58.000.000 km

-Temperatur: i gjennomsnitt 167 ºC

-Tyngdekraft: 3.70 m/s²

-Eget magnetfelt: Ja, omtrent 220 nt intensitet.

-Atmosfære: svime av

-Tetthet: 5430 kg/m³

-Satellitter: 0

-Ringer: har ikke.

Oversettelsesbevegelse

Kvikksølv utfører en oversettelsesbevegelse rundt solen i henhold til Keplers lover, noe som indikerer at planetene til planetene er elliptiske. Kvikksølv følger den mest elliptiske bane - eller langstrakte - blant alle planetene, og det er derfor den har størst eksentrisitet: 0.2056.

Abedin, et påvirkningskrater på 116,23 km i diameter på planeten Merkur

Den maksimale kvikksølv-solavstanden er 70 millioner kilometer og minimum 46 millioner. Planeten tar omtrent 88 dager å fullføre en retur rundt solen, med en gjennomsnittlig hastighet på 48 km/s. 

Kan tjene deg: elektrisk potensial: formel og ligninger, beregning, eksempler, øvelser

Dette gjør det til den raskeste av planetene for å gå i bane rundt solen og hedre navnet på bevinget messenger, men rotasjonshastigheten rundt dens akse er betydelig lavere.

Men det nysgjerrige er at kvikksølv ikke følger den samme banen til den foregående bane, med andre ord, ikke kommer tilbake til samme utgangspunkt som en tidligere gang, men opplever en liten forskyvning, kalt presesjon.

Det var grunnen til at det ble antatt en tid at det var en sky av asteroider eller kanskje en ukjent planet som forstyrret bane, som ble kalt vulcano.

Animasjon av bane av kvikksølv rundt solen (gul), ved siden av jorden (blå). Kilde: Wikimedia Commons.

Imidlertid kan teorien om generell relativitet tilfredsstillende forklare de målte dataene, siden romtidskurvaturen er i stand til å fortrenge bane.

Når det. De andre planetene har veldig små forskyvninger, som til nå ikke er målt.

Kvikksølvbevegelsesdata

Følgende er tallene som er kjent om kvikksølvbevegelsen:

-Medium radio i bane: 58.000.000 km.

-Helling av bane: 7. angående jordens orbitalplan.

-Eksentrisitet: 0.2056.

-Gjennomsnittlig banehastighet: 48 km/t

-Oversettelsesperiode: 88 dager

-Rotasjonsperiode: 58 dager

-Soldag: 176 Terrestriske dager

Når og hvordan du kan observere kvikksølv

Fargebilde av Munch, Sander og Poe i Mercury Craters

Av de fem planetene som er synlige for det blotte øye, er Merkur er den vanskeligste å oppdage, fordi det alltid virker veldig nær horisonten, overskygget av solenergi og forsvinner kort tid etter. I tillegg til bane er den mest eksentriske (ovale) av alle. 

Men det er tider av året mer passende å granske himmelen i søket:

-På den nordlige halvkule: Fra mars til april under skumringen, og fra september til oktober før daggry.

-I tropene: Gjennom året, under gunstige forhold: klar himmel og langt fra kunstige lys.

-På den sørlige halvkule: I løpet av september og oktober før soloppgangen, og fra mars til april etter innstillingen. Det er vanligvis lettere å se det fra disse breddegradene fordi planeten forblir i horisonten lenger.

Kvikksølv ser ut som et litt gulaktig hvitt lys som ikke titrerer, i motsetning til stjernene. Det er best å ha kikkert eller et teleskop som du kan se fasene. 

Noen ganger gjenstår kvikksølv i lengre tid i horisonten, avhengig av punktet i bane der den ligger. Og selv om det er lysere i full fase, ser det paradoksalt nok bedre ut til å vokse eller avta. For å lære om kvikksølvfaser, er det praktisk å besøke nettsteder som er spesialisert i astronomi.

I alle fall oppstår de beste mulighetene når det er på sin maksimale forlengelse: så langt det er mulig i solen, letter den mørkeste himmelen dens observasjon.

En annen god mulighet til å observere dette og de andre planetene er under en total solformørkelse, av samme grunn: himmelen er mørkere.

Rotasjonsbevegelse

I motsetning til den raske orbitalbevegelsen, brutt kvikksølv sakte: det tar nesten 59 terrestriske dager å snu seg rundt aksen, som er kjent som Sideal dag. Derfor varer en siderisk dag i kvikksølv like mye som året: faktisk for hvert 2. år "bruker 3" dager ".

De Marea -styrker Det oppstår mellom to kropper under gravitasjonsattraksjon, er ansvarlig for å bremse rotasjonshastigheten til en av dem eller begge deler. Når det skjer, sies det at det eksisterer MAREA -kobling.

MAREA -kobling er veldig hyppig mellom planeter og deres satellitter, selv om det kan oppstå blant andre himmellegemer.

MAREA -kobling mellom jorden og månen. Tilfellet med kvikksølv og solen er mer sammensatt. Kilde: Wikimedia Commons. Stigmatella Aurantiaca [CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

En spesiell koblingssak oppstår når rotasjonsperioden til en av dem tilsvarer oversettelsen, for eksempel månen. Dette viser oss alltid det samme ansiktet, derfor er det i rødtsynkron tasjon.

Kan tjene deg: elektrisk felt

Imidlertid, med Merkur og solen, skjer ikke nøyaktig på denne måten, siden periodene med rotasjon og oversettelse av planeten ikke er de samme, men i proporsjon 3: 2. Dette fenomenet er kjent som Spin-orite resonans Og det er også hyppig i solsystemet.

Sammensetning

Kvikksølvs gjennomsnittlige tetthet er 5,430 kg/m³, Bare lavere enn land. Denne verdien, kjent takket være Mariner 10 -sonden, er fremdeles overraskende, med hensyn til at Merkur er mindre enn jorden.

Kvikksølv Sammenlignende -tierra

Inne i jorden er trykket større, så det er ekstra komprimering i saken, noe som reduserer volumet og øker tettheten. Hvis denne effekten ikke blir tatt i betraktning, viser Mercury seg å være planeten med den høyeste tettheten som er kjent.

Forskere mener at det skyldes et høyt innhold av tunge elementer. Og jern er det vanligste tunge elementet i solsystemet.

Generelt er Mercurys sammensetning estimert til 70 % metallisk innhold og 30 % silikater. I volumet er de:

-Natrium 

-Magnesium 

-Kalium

-Kalsium

-Jern

Og blant gassene er:

-Oksygen 

-Hydrogen 

-Helium  

-Spor av andre gasser.

Kvikksølvlagsdiagram. Kilde: En løs TIE -kildekode for dette SVG -bildet er gyldig. Denne vektorkraften ble opprettet med Adobe Illustrator., CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Jernet som er til stede i kvikksølv er i kjernen, i en mengde som overstiger veldig mye til det som er estimert på andre planeter. I tillegg er Mercury's Core, sammenlignende, den største av alle i solsystemet.

En annen overraskelse er eksistensen av is i stolpene, som også er dekket med et mørkt organisk materiale. Det er overraskende fordi gjennomsnittstemperaturen på planeten er veldig høy.

En forklaring er at kvikksølvstenger alltid er i evig mørke.

Som opprinnelse spekuleres det i at vannet kunne ha nådd kvikksølv brakt av kometer.

Intern struktur

Internt diagram over planeten Merkur. Kilde: A Loose slips, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Som alle terrestriske planeter, kjennetegnes tre karakteristiske strukturer i Merkur:

-Han kjerne Metallisk i sentrum, fast innsiden, smeltet på utsiden

-Et mellomlag kalt mantel 

-Det ytre laget eller Cortex.

Det er den samme strukturen som jorden presenterer, med forskjellen at kvikksølvkjernen er mye større, proporsjonalt sett: omtrent 42 % av planetens volum er okkupert av denne strukturen. I stedet på jorden okkuperer kjernen bare 16 %.

Hvordan er det mulig å nå denne konklusjonen fra jorden?

Det var gjennom radioobservasjoner gjort gjennom messenger -sonden, som oppdaget gravitasjonsanomalier i kvikksølv. Siden tyngdekraften avhenger av massen, tilbyr anomalier indikasjoner på tetthet. 

Kvikksølves alvorlighetsgrad endret også sondenes bane betydelig. I tillegg til dette, avslørte radardata presesjonsbevegelser av planeten: planetens rotasjonsaks har igjen sin egen sving, en annen indikasjon på tilstedeværelsen av en støpejernskjerne.

Oppsummering:

-Gravitasjonsanomali.

-Presesjonsbevegelse.

-Endringer i messengerens bane.

Dette datasettet, pluss alle de som sonden klarte å samle inn, stemmer overens med tilstedeværelsen av en metallisk, stor og solid kjerne inne, og støpejern i det ytre.

Merkurs kjerne

Det er flere teorier for å forklare dette nysgjerrige fenomenet. En av dem argumenterer for at Mercury fikk en kolossal innvirkning under ungdommen, som ødela barken og en del av den nyopprettede planetens mantel.

Materialet, lettere enn kjernen, ble kastet ut i verdensrommet. Senere tiltrakk planetens gravitasjonsattraksjon en del av steinsprut og skapte en ny mantel og en tynn cortex. 

Kan tjene deg: Hva er spenningsdelingen? (Med eksempler)

Hvis en enorm asteroide var årsaken til påvirkningen, kunne materialet kombineres med den fra den opprinnelige kvikksølvkjernen, noe som gir det høye jerninnholdet som den har.

En annen mulighet er at oksygen, siden oppstarten, har mangelvare på planeten, på denne måten er jern bevart som metallisk jern i stedet for å danne oksider. I dette tilfellet har tykningen av kjernen vært en gradvis prosess.

geologi

Kvikksølv er steinete og ørken, med brede sletter dekket av Impact Craters. Generelt sett er overflaten ganske lik den for månen.

Mengden påvirkninger er en indikasjon på alderen, siden jo mer kratere er, jo eldre er overflaten.

Dominici Crater (det lyseste opp) og Homer -krateret til venstre. Kilde: NASA.

De fleste av disse kratrene dateres fra tidspunktet for intens bombardement sent, En periode der asteroider og kometer ofte påvirket planeter og måner av solsystemet. Derfor har planeten vært geologisk inaktiv i lang tid.

Den største av kratere er Caloris -bassenget, 1550 km i diameter. Denne depresjonen er omgitt av en vegg på 2 til 3 km høy skapt av den kolossale påvirkningen som bassenget ble dannet.

I antipodene i Caloris -bassenget, det vil si på motsatt side på planeten, er overflaten sprukket fordi sjokkbølgene som ble produsert under påvirkningen som beveges inne i planeten.

Bildene avslører at regionene mellom kratrene er flate eller forsiktig bølgende. På et tidspunkt i løpet av sin eksistens hadde Mercury vulkansk aktivitet, fordi disse slettene sannsynligvis ble skapt av lavastrømmer.

Et annet særegent trekk ved kvikksølvoverflaten er mange lange og bratte klipper, kalt Escarpes. Disse klippene måtte dannes under avkjøling av mantelen, som når de krympet mange sprekker i cortex dukket opp.

Kvikksølv krymper

Den minste av planetene i solsystemet mister størrelsen og forskere mener at det er fordi de ikke har noen tektoniske plater, i motsetning til jorden. 

De tektoniske platene er store cortex- og mantelseksjoner som flyter på Astenosfera, Et mer flytende lag som tilhører mantelen. Slik mobilitet gir jorden en fleksibilitet som planeter som mangler tektonisme ikke har.

I begynnelsen var Mercury mye varmere enn nå, men når avkjøling er det gradvis kontrahering. Når kjølingen opphører, spesielt kjernen, vil planeten slutte å krympe. 

Men det som er påfallende på denne planeten er hvor raskt det skjer, som det fremdeles ikke er noen konsekvent forklaring.

Oppdrag til Merkur

Det var det minst utforskede av de indre planetene frem til 70 -tallet, men deretter har flere ubemannede oppdrag skjedd takket være mye mer er kjent om denne lille og overraskende planeten: 

Mariner 10

Mariner 10

Den siste av NASA Mariner -programmet overlevde Mercury tre ganger, fra 1973 til 1975. Han klarte å kartlegge litt mindre enn halvparten av overflaten, bare på siden opplyst av solen.

Når drivstoffet hans var oppbrukt, driver Mariner 10, men takket være ham ble informasjon om Venus og Merkur ble oppnådd: bilder, data om magnetfeltet, spektroskopi og mer.

Messenger (kvikksølv, overflate, rom, miljø, geokjemi, Varierer)

Denne sonden ble lansert i 2004 og klarte å gå inn i bane for Merkur i 2011, den første som fikk det, fordi Mariner 10 bare kunne fly over planeten. 

Kunstnerisk representasjon av messenger -sonde som kretser i nærheten av kvikksølv

Blant hans bidrag er: 

-Bilder av god kvalitet på overflaten, inkludert den ikke -opplyst siden, som var lik den allerede kjente siden takket være Mariner 10. 

-Geokjemiske målinger med forskjellige spektrometri -teknikker: nøytron, med gammastråler og x -strål.

-Magnetometri.

-Spektrometri med ultrafiolett, synlig og infrarødt lys, for å karakterisere atmosfæren og utføre en mineralogisk kartlegging av overflaten.

Dataene som er samlet inn av Messenger, viser at det aktive kvikksølvmagnetfeltet, som er landet, er produsert av en Dynamo -effekt opprettet av den flytende regionen i kjernen.

Det bestemte også sammensetningen av eksosfæren, et tynt ytre lag av Mercuriana -atmosfæren, som har en særegen haleform på 2 millioner kilometer lang, på grunn av solkivets handling.

Messenger -sonden avsluttet oppdraget i 2015 da han krasjet mot planetens overflate.

Bepicolombo

Italiensk astronom Giuseppe (Bepi) Colombo. Kilde: Wikimedia Commons.

Denne sonden ble lansert i 2018, av European Space Agency og det japanske luftfartsutforskningsbyrået. Hun ble navngitt til ære for Giuseppe Colombo, den italienske astronomen som studerte Mercury's bane.

Den består av to satellitter: MPO: Mercury Planetary Orbiter and Mine: Mercury Magnetospheric Orbiter. Det forventes å nå den umiddelbare nærheten av Merkur i 2025, og dets mål er å studere hovedegenskapene til planeten.

Noen mål er at BePicolombo gir ny informasjon om det bemerkelsesverdige magnetfeltet i kvikksølv, massesenteret i planeten, den relativistiske innflytelsen av solvekt på planeten og den særegne strukturen i dets indre.