מרקורי נקרא כראוי על שמו של השליח הרומי של האלים. זה נובע מהעובדה שתנועתו לכאורה בשמי הלילה הייתה מהירה יותר מזו של כל כוכבי הלכת האחרים. כאשר למדו יותר אסטרונומים על "כוכב הלכת השליח" הזה, הם הבינו שתנועתו נובעת ממסלולו הקרוב לשמש, הגורם לו להשלים מסלול יחיד כל 88 יום.
קרבתו של מרקורי לשמש היא רק אחד המאפיינים המגדירים אותה. בהשוואה לכוכבי הלכת האחרים במערכת השמש, הוא חווה שינויי טמפרטורה קשים, עוברים מחם מאוד לקר מאוד. זה גם מאוד סלעי, ואין בו אווירה לדבר עליה. אך כדי להבין באמת כיצד מרקורי מתערערת לעומת כוכבי הלכת האחרים במערכת השמש, עלינו לבדוק כיצד מרקורי משתווה לכדור הארץ.
גודל, מסה ומסלול:
קוטרו של מרקורי 4,879 ק"מ, שהם כ 38% - קוטר כדור הארץ. במילים אחרות, אם תשים שלושה מרקורי זה לצד זה, הם היו גדולים מעט יותר מכדור הארץ מקצה לקצה. אמנם הדבר הופך את מרקורי לקטנה יותר מאשר הלוויינים הטבעיים הגדולים ביותר במערכת שלנו - כמו גנימד וטיטאן - אך הוא מסיבי יותר וצפוף בהרבה מהם.
למעשה, מסתו של מרקורי היא בערך 3.3X1023 ק"ג (5.5% ממסת כדור הארץ) מה שאומר שצפיפותו - בגובה 5.427 גרם / ס"מ3 - הוא השני בגובהו בכל פלנטה במערכת השמש, רק מעט פחות מכדור הארץ (5.515 גרם / ס"מ)3). המשמעות היא גם שכוח הכבידה של פני הכספית הוא 3.7 מטר / שניות2, שזה המקבילה ל 38% מכוח המשיכה של כדור הארץ (0.38ז). המשמעות היא שאם היית שוקל 100 ק"ג על פני כדור הארץ, היית שוקל 38 ק"ג (84 פאונד) על מרקורי.
בינתיים שטח הפנים של מרקורי הוא 75 מיליון קמ"ר, שהם כ- 10% שטח הפנים של כדור הארץ. אם היית יכול לפרוק את מרקורי, זה יהיה כמעט פי שניים משטח אסיה (44 מיליון קמ"ר). ונפח הכספית הוא 6.1 על 1010 קמ3, שעובד על 5.4% מנפח כדור הארץ. במילים אחרות, אתה יכול להתאים את מרקורי לכדור הארץ 18 פעמים ועדיין יהיה לך מעט מקום לחסוך.
מבחינת מסלול, מרקורי וכדור הארץ כנראה לא היו יכולים להיות שונים יותר. ראשית, למרקורי יש את המסלול האקסצנטרי ביותר של כל כוכב לכת במערכת השמש (0.205), לעומת 0.0167 של כדור הארץ. בגלל זה, מרחקו מהשמש משתנה בין 46 מיליון ק"מ (29 מיליון ק"מ) הקרוב ביותר (perihelion) ל 70 מיליון km (43 מיליון ק"מ) הכי רחוק (אפליון).
זה מציב את מרקורי קרוב לשמש הרבה יותר מכדור הארץ, המסלול סביב המרחק הממוצע של 149,598,023 ק"מ (92,955,902 מייל), או 1 AU. מרחק זה נע בין 147,095,000 ק"מ (91,401,000 ק"מ) ל 152,100,000 ק"מ (94,500,000 ק"מ) - 0.98 ל 1.017 AU. ועם מהירות מסלול ממוצעת של 47.362 קמ"ש (29.429 קמ"ש), לוקח למרקורי בסך הכל 87.969 ימי כדור הארץ כדי להשלים מסלול יחיד - לעומת 365.25 הימים של כדור הארץ.
עם זאת, מאחר ולמרקורי לוקח גם 58.646 ימים להשלים סיבוב יחיד, לוקח לשמש 176 ימי כדור הארץ לחזור לאותו מקום בשמיים (המכונה יום שמש). אז בכוכב חמה, יום בודד הוא כפול מזה של שנה בודדת. בינתיים על פני כדור הארץ אורכו של יום שמש יחיד 24 שעות, בגלל סיבובו המהיר של 1674.4 קמ"ש. לכספית יש גם את הטיה הצירית הנמוכה ביותר של כל כוכב לכת במערכת השמש - כ- 0.027 מעלות לעומת 23.439 מעלות כדור הארץ.
מבנה וקומפוזיציה:
בדומה לכדור הארץ, מרקורי הוא כוכב לכת יבשתי, שפירושו שהוא מורכב ממינרלים ומתכות סיליקט המבדילים בין ליבת מתכת מוצקה לקרום ומעטפת סיליקט. עבור מרקורי, התפלגות האלמנטים הללו גבוהה מכדור הארץ. בעוד כדור הארץ מורכב בעיקר ממינרלים של סיליקט, מרקורי מורכב מ- 70% מתכתי ו- 30% מחומרי סיליקט.
כמו כדור הארץ, גם הפנימיות של מרקורי מורכבות מברזל מותך המוקף במעטפת של חומר סיליקט. הגרעין, המעטפת והקרום של מרקורי נמדדים בהתאמה של 1,800 ק"מ, 600 ק"מ ועובי 100-300 ק"מ; בעוד שהליבה, המעטפת והקרום של כדור הארץ מודדים 3478 ק"מ, 2800 ק"מ ועובי של 100 ק"מ בהתאמה.
יתרה מזאת, הגיאולוגים מעריכים כי ליבת מרקורי תופסת כ -42% מנפחו (לעומת 17% מכדור הארץ) והגרעין מכיל תכולת ברזל גבוהה יותר מזו של כל כוכב לכת אחר במערכת השמש. מספר תיאוריות הוצעו כדי להסביר זאת, כאשר המקובל ביותר היה כי מרקורי היה פעם כוכב לכת גדול יותר שנפגע על ידי פלנטסימל שהפשיט הרבה מהקרום והמעטפת המקוריים.
תכונות פני השטח:
מבחינת פני השטח שלו, מרקורי דומה יותר לירח מאשר לכדור הארץ. יש לו נוף יבש המסומן על ידי מכתשי השפעה של אסטרואידים וזרמי לבה עתיקים. בשילוב מישורים נרחבים, אלה מצביעים על כך שהכוכב לא פעיל מבחינה גיאולוגית במשך מיליארדי שנים.
שמות לתכונות אלה מגיעים ממגוון מקורות. מכתשים נקראים על שם אמנים, מוזיקאים, ציירים וסופרים; רכסים נקראים על פי מדענים; שקעים נקראים על שם יצירות ארכיטקטורה; הרים נקראים בשם "חם" בשפות שונות; מטוסים נקראים בשם מרקורי בשפות שונות; מפלסים נקראים על ספינות של משלחות מדעיות, ועמקים נקראים על שם מתקני טלסקופ רדיו.
במהלך הקמתו ובעקבותיו לפני 4.6 מיליארד שנה הופצצה מרקורי בכבדות על ידי שביטים ואסטרואידים, ואולי שוב בתקופת ההפצצה המאוחרת. בגלל היעדר אווירה ומשקעים, מכתשים אלה נותרים שלמים מיליארדי שנים אחר כך. מכתשים על מרקורי נעים בקוטר החללים קטנים בצורת קערה ועד אגני פגע רב טבעתיים מאות קילומטרים לרוחב.
המכתש הגדול ביותר הידוע הוא אגן קלוריס, שנמדד בקוטר 1,550 ק"מ. הפגיעה שיצרה אותו הייתה כה עוצמתית עד שגרמה להתפרצויות לבה בצד השני של כדור הארץ והשאירה טבעת קונצנטרית שגובהה יותר משני ק"מ (1.24 מיילים) שהקיף את מכתש הפגיעה. בסך הכל, זוהו כ- 15 אגני השפעה על אותם חלקים בכספית שנסקרו.
פני השטח של כדור הארץ, בינתיים, שונים באופן משמעותי. בתור התחלה, 70% מהשטח מכוסה באוקיינוסים ואילו האזורים שבהם קרום כדור הארץ עולה מעל פני הים מהווים את היבשות. הן מעל פני הים והן מתחת לפני הים, ישנם תווי הררי, הרי געש, צלקות (תעלות), קניונים, מישורים ומישורים אביסאליים. חלקי השטח הנותרים מכוסים על ידי הרים, מדבריות, מישורים, מישורים וצורות יבשה אחרות.
פני השטח של מרקורי מראים סימנים רבים לפעילות גיאולוגית בעבר, בעיקר בצורה של רכסים צרים הנמשכים עד מאות קילומטרים. ההערכה היא כי אלה נוצרו כגרעין ומעטפת מרקורי שהתקררו והתכווצו בתקופה בה הקרום כבר התמצק. עם זאת, הפעילות הגיאולוגית נפסקה לפני מיליארדי שנים וקרום שלה היה יציב מאז ועד היום.
בינתיים, כדור הארץ עדיין פעיל מבחינה גיאולוגית, והוא חייב את הסעה של המעטפת. הליטוספירה (הקרום והשכבה העליונה של המעטפת) נשברת לחתיכות הנקראות צלחות טקטוניות. לוחיות אלה נעות זו בזו והאינטראקציה ביניהן היא הגורמת לרעידות אדמה, לפעילות געשית (כמו "טבעת האש הפסיפיקית"), בניית הרים ויצירת תעלה אוקיאנית.
אווירה וטמפרטורה:
כשמדובר באטמוספרה שלהם, כדור הארץ וכספית לא יכלו להיות שונים יותר. לכדור הארץ יש אטמוספרה צפופה המורכבת מחמש שכבות עיקריות - הטרופוספירה, הסטרוספירה, המסוספירה, התרמוספירה ואקוספירה. האטמוספירה של כדור הארץ מורכבת בעיקר מחנקן (78%) וחמצן (21%) עם ריכוזי עקבות של אדי מים, פחמן דו חמצני ומולקולות גזים אחרות.
מסיבה זו, טמפרטורת פני השטח הממוצעת בכדור הארץ היא בערך 14 מעלות צלזיוס, עם הרבה שונות בגלל האזור הגאוגרפי, הגובה וזמן השנה. הטמפרטורה החמה ביותר שנרשמה אי פעם על כדור הארץ הייתה 70.7 ° C (159 ° F) במדבר לוט של איראן, ואילו הטמפרטורה הקרה ביותר הייתה -89.2 ° C (-129 ° F) בתחנת ווסטוק הסובייטית במישור האנטארקטי.
בכספית, בינתיים, יש אקסוספרה עקבית ומשתנה המורכבת ממימן, הליום, חמצן, נתרן, סידן, אשלגן ואדי מים, עם רמת לחץ משולבת של בערך 10-14 סרגל (רביעית מהלחץ האטמוספרי של כדור הארץ). ההערכה היא כי אקסוספרה זו נוצרה מחלקיקים שנלכדו מהשמש, התייבשות וולקנית ופסולת שנבעטה למסלול על ידי השפעות מיקרומטוריט.
מכיוון שהיא חסרה אווירה בת-קיימא, למרקורי אין דרך לשמור על החום מהשמש. כתוצאה מכך והתמהוניות הגבוהה שלו, כוכב הלכת חווה וריאציות קיצוניות בהרבה מאשר כדור הארץ. בעוד שהצד הפונה לשמש יכול להגיע לטמפרטורות של עד 700 K (427 ° C), הצד שנמצא בחושך יכול להגיע לטמפרטורות נמוכות עד 100 K (-173 ° C).
למרות עליות הטמפרטורה הללו, קיומו של קרח מים ואפילו מולקולות אורגניות אושר על פני מרקורי. רצפות מכתשים עמוקים בקטבים לעולם אינם חשופים לאור שמש ישיר, והטמפרטורות שם נשארות מתחת לממוצע הפלנטרי. מהבחינה הזו, למרקורי וכדור הארץ יש עוד משהו משותף, שהוא נוכחות קרח מים באזורי הקוטב שלו.
שדה מגנטי:
בדומה לכדור הארץ, למרקורי יש שדה מגנטי משמעותי, וככל הנראה עולמי, שהוא כ -1.1% מכוחו של כדור הארץ. סביר להניח כי שדה מגנטי זה נוצר על ידי אפקט דינמו, באופן הדומה לשדה המגנטי של כדור הארץ. אפקט דינמו זה נובע מהתפשטות ליבת הנוזל העשירה בברזל.
השדה המגנטי של מרקורי חזק דיו כדי להסיט את רוח השמש סביב כדור הארץ, וכך נוצר מגנטוספירה. המגנטוספרה של הכוכב, אם כי קטנה מספיק בכדי להתאים לכדור הארץ, חזקה דיה בכדי ללכוד את פלזמת הרוח השמשית, התורמת לבליה בחלל של פני כדור הארץ.
ככל שמסופר, מרקורי וכדור הארץ עומדים בניגוד גמור. בעוד ששניהם טבעיים, מרקורי קטנה משמעותית ופחות מאסיבית מכדור הארץ, אם כי יש לה צפיפות דומה. ההרכב של מרקורי הוא גם מתכתי הרבה יותר מזה של כדור הארץ, והתהודה האורבלית שלו 3: 2 גורמת לכך שיום אחד אורך כפליים בשנה.
אבל אולי הקשה מכולם הם הקצוות בשונות הטמפרטורה שעובר על ידי מרקורי בהשוואה לכדור הארץ. מטבע הדברים זה נובע מהעובדה שמרקורי מקיף הרבה יותר קרוב לשמש ממה שעושה כדור הארץ ואין לו אווירה לדבר עליה. וימיה הארוכים ולילותיו הארוכים משמעותם גם שצד אחד נאפה ללא הפסקה על ידי השמש, או בחושך קפוא.
כתבנו סיפורים רבים על מרקורי במגזין החלל. הנה עובדות מעניינות על מרקורי, איזה סוג של כוכב לכת הוא כספית ?, כמה זמן הוא יום על מרקורי?, מסלול הכספית. כמה זמן היא שנה על כספית ?, מה טמפרטורת פני השטח של כספית ?, קרח מים ואורגניים שנמצאו בקוטב הצפוני של מרקורי, מאפייני מרקורי, פני הכספית, ומשימות לכספית
אם תרצה לקבל מידע נוסף על מרקורי, עיין במדריך לחקירת מערכות סולאריות של נאס"א, והנה קישור לדף המיסנג'ר של נאס"א.
הקלטנו גם פרק שלם של "אסטרונומיה יצוקה" שעוסק כמעט בכוכב הלכת מרקורי. האזינו לזה כאן, פרק 49: מרקורי.
מקורות:
- נאס"א: חקר מערכות שמש - מרקורי
- נאס"א - מרקורי בעומק
- ויקיפדיה - מרקורי
- ויקיפדיה - כדור הארץ
