כוכב הלכת מרקורי

Send

מרקורי הוא הכוכב הקרוב ביותר לשמש שלנו, הקטן מבין שמונה כוכבי הלכת, ואחד העולמות הקיצוניים ביותר במערכות השמש שלנו. ככאלה, היא מילאה תפקיד פעיל במערכות המיתולוגיות והאסטרולוגיות של תרבויות רבות.

למרות זאת, מרקורי הוא אחד מכוכבי הלכת הפחות מובנים במערכת השמש שלנו. כמו ונוס, מסלולו בין כדור הארץ לשמש פירושו שניתן לראות אותו גם בבוקר וגם בערב (אך לעולם לא באמצע הלילה). וכמו ונוס והירח, הוא גם עובר שלבים; מאפיין שבלבל במקור אסטרונומים, אך בסופו של דבר עזר להם לממש את האופי האמיתי של מערכת השמש.

גודל, מסה ומסלול:

עם רדיוס ממוצע של 2440 ק"מ ומסה של 3.3022 × 10²³ ק"ג, מרקורי הוא הכוכב הקטן ביותר במערכת השמש שלנו - שווה ערך לגודל 0.38 אדמות. ובעוד שהוא קטן יותר מהלוויינים הטבעיים הגדולים ביותר במערכת שלנו - כמו גאנימד וטיטאן - הוא מסיבי יותר. למעשה, צפיפות מרקורי (בגובה 5.427 גרם / ס"מ³) הוא השני בגובהו במערכת השמש, רק מעט פחות מכדור הארץ (5.515 גרם / ס"מ³).

למרקורי יש את המסלול האקסצנטרי ביותר של כל כוכב לכת במערכת השמש (0.205). 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). 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.

עם מהירות סיבוב ממוצעת של 10.892 קמ"ש (6.768 קמ"ש), לוקח גם Mercury 58.646 יום להשלמת סיבוב יחיד. המשמעות היא שלמרקורי יש תהודה סביב מסלול מסתובב של 3: 2, מה שאומר שהוא משלים שלוש סיבובים על צירו עבור כל שני סיבובים סביב השמש. אולם אין זה אומר ששלושה ימים נמשכים כשנתיים בכספית.

לאמיתו של דבר, האקסצנטריות הגבוהה והסיבוב האיטי שלהם פירושו שלוקח 176 ימי כדור הארץ עד שהשמש תחזור לאותו מקום בשמיים (המכונה יום שמש). המשמעות היא שיום בודד במרקורי ארוך פי שניים משנה יחידה. לכספית יש גם את הטיה הצירית הנמוכה ביותר של כוכב לכת כלשהו במערכת השמש - כ- 0.027 מעלות לעומת ה- 3.1 מעלות של צדק (השנייה הקטנה ביותר).

הרכב ותכונות פני השטח:

כאחד מארבעת כוכבי הלכת היבשתיים של מערכת השמש, מרקורי מורכב מכ -70% חומר מתכתי ו -30% חומר סיליקט. על סמך צפיפותו וגודלו, ניתן לבצע מספר מסקנות לגבי המבנה הפנימי שלה. לדוגמה, הגיאולוגים מעריכים כי ליבת מרקורי תופסת כ 42% מנפחו, לעומת 17% מכדור הארץ.

על פי הערכות החלק הפנימי מורכב מברזל מותך המוקף במעטפת של 500 - 700 ק"מ מחומר סיליקט. בשכבה החיצונית ביותר נמצא קרום מרקורי, שלפי ההערכה הוא בעובי של 300-300 ק"מ. פני השטח מסומנים גם על ידי רכסים צרים רבים הנמשכים עד מאות קילומטרים. ההערכה היא כי אלה נוצרו כגרעין ומעטפת מרקורי שהתקררו והתכווצו בתקופה בה הקרום כבר התמצק.

ליבת מרקורי מכילה תכולת ברזל גבוהה יותר מזו של כל כוכב לכת מרכזי אחר במערכת השמש, וכמה תיאוריות הוצעו להסביר זאת. התיאוריה המקובלת ביותר היא שמרקורי היה בעבר כוכב לכת גדול יותר שנפגע על ידי כוכב לכת פלסטליסטי בגודל של כמה אלפי ק"מ בקוטר. השפעה זו הייתה יכולה אז לחסל חלק ניכר מהקרום והמעטפת המקוריים, ולהשאיר את הליבה כמרכיב עיקרי.

תיאוריה אחרת היא כי יתכן כי מרקורי נוצר מערפילית השמש לפני שהתייצבה תפוקת האנרגיה של השמש. בתרחיש זה מרקורי היה במקור כפול מהמסה הנוכחית שלו, אך היה נתון לטמפרטורות של 25,000 עד 35,000 K (או עד 10,000 K) ככל שהתכווץ הפרוטוסון. תהליך זה היה מאדה חלק ניכר מסלע השטח של מרקורי, ומצמצם אותו לגודלו ולהרכבו הנוכחי.

השערה שלישית היא שהערפילית הסולארית גרמה לגרירת החלקיקים שמהם הצטבר מרקורי, מה שאומר שחלקיקים קלים יותר אבדו ולא נאספו ליצירת מרקורי. מטבע הדברים יש צורך בניתוח נוסף לפני שניתן לאשר או לשלול אחת מהתיאוריות הללו.

במבט חטוף, מרקורי נראית דומה לירח כדור 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. עם זאת, בניגוד לירח ומאדים, שיש להם מתיחות משמעותיות של גיאולוגיה דומה, פני השטח של מרקורי נראים הרבה יותר מעורבלים. מאפיינים נפוצים אחרים כוללים דורסה (המכונה גם "רכסי קמטים"), הרמות דמויי ירח, מונטות (הרים), פלנטיות (מישורים), רופיות (כרכבים) וגבעות (עמקים).

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. בתקופה זו של היווצרות מכתשים אינטנסיבית, הכוכב זכה להשפעות על כל שטח השטח שלו, בין היתר בזכות היעדר אטמוספרה להאטת השפעות. במהלך תקופה זו, הכוכב היה פעיל וולקני, ומגמה משוחררת הייתה מייצרת את המישורים החלקים.

מכתשים על מרקורי נעים בקוטר החללים קטנים בצורת קערה ועד אגני פגע רב טבעתיים מאות קילומטרים לרוחב. המכתש הגדול ביותר הידוע הוא אגן קלוריס, שגודלו 1,550 קוטר. הפגיעה שיצרה אותו הייתה כה עוצמתית עד שגרמה להתפרצויות לבה בצד השני של כדור הארץ והשאירה טבעת קונצנטרית שגובהה יותר משני ק"מ סביב סביב מכתש הפגיעה. בסך הכל, זוהו כ- 15 אגני השפעה על אותם חלקים בכספית שנסקרו.

למרות גודלו הקטן והסיבוב האיטי של 59 יום, למרקורי יש שדה מגנטי משמעותי, וככל הנראה עולמי, שעומד על 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 כוכב הלכת, אף שהיא קטנה מספיק בכדי להיכנס לכדור הארץ, חזקה דיה בכדי ללכוד את פלזמת הרוח השמשית, התורמת לבליה בחלל על פני כדור הארץ.

אווירה וטמפרטורה:

מרקורי חם מדי וקטן מכדי לשמור על אווירה. עם זאת, יש לו 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 ומהאקסצנטריות הגבוהה שלו, כוכב הלכת חווה וריאציות ניכרות בטמפרטורה. ואילו הצד הפונה לשמש יכול להגיע לטמפרטורות של עד 700 K (427 מעלות צלזיוס), ואילו הצד בצל טובל 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.

על פי ההערכה, אזורים קפואים אלו מכילים כעשרה¹⁴–10¹⁵ קילוגרם של מים קפואים, ועשוי להיות מכוסה על ידי שכבה של regolith המעכב סובלימציה. מקורו של הקרח בכספית אינו ידוע עדיין, אך שני המקורות הסבירים ככל הנראה הם מגזים של מים מהחלק הפנימי של הכוכב או מתפקודם בגלל השפעותיהם של שביטים.

תצפיות היסטוריות:

בדומה לכוכבי הלכת האחרים הנראים לעין בלתי מזוינת, למרקורי יש היסטוריה ארוכה של נצפות על ידי אסטרונומים אנושיים. התצפיות המוקדמות ביותר על מרקורי, ככל הנראה, מקורן בטבלט מול אפין, קומפנדיום של אסטרונומיה ובבלית של בבל.

התצפיות, שנערכו ככל הנראה במהלך המאה ה -14 לפני הספירה, מתייחסות לכוכב הלכת ככוכב הלכת הקופץ. רשומות בבל אחרות המתייחסות לכוכב הלכת כ"נאבו "(על שם השליח לאלים במיתולוגיה הבבלית) מתוארכות לאלף הראשון לפני הספירה. הסיבה לכך קשורה לכך שמרקורי הוא כוכב הלכת הנע במהירות ביותר בשמים.

עבור היוונים הקדומים, מרקורי נודע כ"סטילבון "(שם שמשמעותו" הנוצץ "), הרמון והרמס. כמו אצל הבבלים, גם שם אחרון זה הגיע מהשליח של הפנתיאון היווני. הרומאים המשיכו במסורת זו, וקראו לכוכב הלכת מרקוריוס על שם השליח המהיר של האלים, אותו הם השוו עם הרמס היווני.

בספרו השערות פלנטריותכתב האסטרונום היווני-מצרי תלמי על האפשרות למעברים פלנטריים על פני השמש. הן מבחינת מרקורי והן עבור ונוס, הוא הציע כי לא נצפו מעברים משום שהכוכב היה קטן מכדי לראות או מכיוון שהמעברים נדירים מדי.

עבור הסינים הקדומים, מרקורי נודע בשם חן שינג ("כוכב השעה"), והיה קשור לכיוון צפון וליסוד המים. באופן דומה, תרבויות סיניות, קוריאניות, יפניות וויאטנאמיות מודרניות מתייחסות לכוכב הלכת "מילולי מים" המבוסס על חמשת האלמנטים. במיתולוגיה ההינדית שימש השם בודהה למרקורי - האל שנחשב לכהן בראש רביעי.

כך גם השבטים הגרמאניים, שקשרו את האל אודין (או וודן) עם כוכב הלכת מרקורי וביום רביעי. ייתכן שהמאיה ייצגה את מרקורי כינשוף - או אולי ארבע ינשופים, שניים בפן הבוקר ושניים לערב - ששימשו שליח לעולם התחתון.

באסטרונומיה האסלאמית של ימי הביניים תיאר האסטרונום האנדלוסי אבו ישחק איברהים אל-זרקאלי במאה ה -11 את מסלולו הגאוצנטרי של מרקורי כסגלגל, אם כי תובנה זו לא השפיעה על התיאוריה האסטרונומית שלו או על חישוביו האסטרונומיים. במאה ה -12, אבן באג'אה צפה ב"שני כוכבי לכת ככתמים שחורים על פני השמש ", דבר שהוצע לאחר מכן כמעבר של מרקורי ו / או ונוס.

בהודו, אסטרונום בית הספר קראלה נילקנתה סומאג'י במאה ה -15 פיתח מודל פלנטרי הליוזי-חלקי חלקי בו מרקורי מקיף את השמש, אשר בתורו מקיף את כדור הארץ, בדומה למערכת שהציע טיכו ברהה במאה ה -16.

התצפיות הראשונות באמצעות טלסקופ התרחשו בראשית המאה ה -17 על ידי גלילאו גליליי. למרות שהוא צפה בשלבים כשהביט בוונוס, הטלסקופ שלו לא היה חזק מספיק כדי לראות את מרקורי עובר שלבים דומים. בשנת 1631, עשה פייר גאסנדי את התצפיות הטלסקופיות הראשונות על מעבר כוכב לכת על פני השמש כשראה מעבר של מרקורי, אותו ניבא ג'והנס קפלר.

בשנת 1639 השתמש ג'ובאני צופי בטלסקופ כדי לגלות כי לכוכב הלכת היו שלבי מסלול הדומים לנוגה והירח. תצפיות אלה הדגימו באופן סופי כי מרקורי הסתובב סביב השמש, מה שעזר להוכיח באופן סופי כי המודל ההליוצנטרי הקופרניקני של היקום הוא הנכון.

בשנות ה -80 של המאה ה -19 מיפן ג'ובאני שיפרלי את כדור הארץ בצורה מדויקת יותר והציע שתקופת הסיבוב של מרקורי הייתה 88 יום, זהה לתקופת מסלולו בגלל נעילת הגאות. המאמץ למפות את פני מרקורי המשיך על ידי יוג'ניוס אנטוניאדי, שפרסם ספר בשנת 1934 שכלל גם מפות וגם תצפיות משלו. רבים מתכונות השטח של כדור הארץ, במיוחד תכונות האלבדו, מוציאים את שמם מהמפה של אנטוניאדי.

ביוני 1962, מדענים סובייטים באקדמיה למדעים של ברית המועצות החלו לראשונה להקפיץ אות רדאר מעל מרקורי ולקבל אותו, שהחל את עידן השימוש ברדאר למיפוי כדור הארץ. שלוש שנים אחר כך ערכו האמריקנים גורדון פטנגיל ור 'דייק תצפיות מכ"ם באמצעות הטלסקופ הרדיבי של מצפה הכוכבים Arecibo. התצפיות שלהם הראו באופן חד משמעי שתקופת הסיבוב של כדור הארץ הייתה כ 59 יום ולכוכב הלכת לא היה סיבוב סינכרוני (מה שהיה נהוג להאמין באותה תקופה).

תצפיות אופטיות מבוססות קרקעיות לא שפכו אור רב יותר על מרקורי, אולם אסטרונומים רדיו המשתמשים באינטרפרומטריה באורכי גל מיקרוגל - טכניקה המאפשרת הסרת קרינת השמש - הצליחו להבחין במאפיינים פיזיקליים וכימיים של שכבות השטח עד לעומק של כמה מטר.

בשנת 2000 נערכו תצפיות ברזולוציה גבוהה על ידי מצפה הכוכבים בהר וילסון שסיפק את התצפיות הראשונות שהחליטו תווי פנים על חלקים שלא נראו בעבר. מרבית כדור הארץ ממופה על ידי טלסקופ הרדאר Arecibo, עם רזולוציה של 5 ק"מ, כולל משקעים קוטביים במכתשים מוצלים של מה שנאמר כי הוא קרח מים.

חקר:

לפני בדיקות החלל הראשונות שעברו על פני מרקורי, רבים מהתכונות המורפולוגיות הבסיסיות ביותר שלה נותרו לא ידועות. הראשון שבהם היה של נאס"א מרינר 10אשר עף על פני כדור הארץ בין 1974 ל -1975. במהלך שלוש גישותיו הצמודות לכוכב הלכת, הוא הצליח לתפוס את התמונות הראשונות מקרוב של פני מרקורי, אשר חשפו שטח מכתש כבד, נתחי ענק ומשטח אחר. תכונות.

למרבה הצער, בגלל אורך מרינר 10התקופה המסלולית, אותו פנים של כוכב הלכת היה מואר בכל אחד מהם מרינר 10גישות קרובות. זה הפך את ההתבוננות בשני צידי כדור הארץ לבלתי אפשרית והביאה למיפוי של פחות מ- 45% משטח כדור הארץ.

בגישתו הצמודה הראשונה, מכשירים זיהו גם שדה מגנטי, להפתעתם הרבה של הגיאולוגים הפלנטריים. הגישה הקרובה השנייה שימשה בעיקר להדמיה, אולם בגישה השלישית התקבלו נתונים מגנטיים נרחבים. הנתונים חשפו כי השדה המגנטי של כוכב הלכת דומה מאוד לזה של כדור הארץ, המסיט את רוח השמש סביב כדור הארץ.

ב -24 במרץ 1975, שמונה ימים בלבד לאחר הגישה הסופית הסופית שלה, מרינר 10 אזל הדלק, מה שגרם לבקריו לסגור את הגשוש. מרינר 10 נחשב שהוא עדיין מקיף את השמש, עובר קרוב לכספית כל כמה חודשים.

המשימה השנייה של נאס"א למרקורי הייתה משטח ה- MErcury, Space En Environment, GEochemistry and Ranging (או MESSENGER) חללית. מטרת משימה זו הייתה לנקות שישה סוגיות עיקריות הנוגעות למרקורי, כלומר - צפיפותה הגבוהה, ההיסטוריה הגיאולוגית שלה, אופי השדה המגנטי שלה, מבנה ליבתו, האם יש לו קרח בקטבים שלו, והיכן אווירה מתועבת באה.

לשם כך נשא הגשש מכשירי הדמיה שאספו תמונות ברזולוציה גבוהה בהרבה של הרבה יותר מכוכב הלכת מאשר מרינר 10, ספקטרומטרים שונים לקביעת שפע של אלמנטים בקרום, ומגנטומטרים והתקנים למדידת מהירות חלקיקים טעונים.

לאחר שהושקה מכף קנברל ב- 3 באוגוסט 2004, היא עשתה את הנוסע הראשון של מרקורי ב- 14 בינואר, 2008, שנייה ב- 6 באוקטובר 2008, ושלישית ב -29 בספטמבר, 2009. רוב כדור הארץ לא צילם על ידי מרינר 10 ממופה במהלך המעופפים האלה. ב- 18 במרץ, 2011, החללית נכנסה בהצלחה למסלול אליפטי סביב כדור הארץ והחל לצלם תמונות עד ה -29 במרץ.

לאחר שסיימה את משימת המיפוי לשנה שלה, היא נכנסה למשימה מורחבת לשנה שנמשכה עד 2013.MESSENGER 'התמרון הסופי התרחש ב- 24 באפריל 2015, שהשאיר אותו ללא דלק ומסלול בלתי מבוקר שהוביל בהכרח להתנגש על פני מרקורי ב -30 באפריל 2015.

בשנת 2016 מתכננים סוכנות החלל האירופית וסוכנות החלל והחקירה של יפן (JAXA) לצאת למשימה משותפת שנקראת BepiColombo. בדיקת החלל הרובוטית הזו, שצפויה להגיע למרקורי עד שנת 2024, תקיף את מרקורי בשני בדיקות: בדיקת מיפוי ומבחן מגנטוספירה.

בדיקת המגנטוספרה תשוחרר למסלול אליפטי, ואז יורה את הרקטות הכימיות שלו כדי להפקיד את בדיקת המפץ למסלול מעגלי. לאחר מכן יעבור בדיקת המפץ לחקר כדור הארץ באורכי גל רבים ושונים - אינפרא אדום, אולטרה סגול, רנטגן וקרני גאמה - באמצעות מערך של ספקטרומטרים הדומים לאלה שעל גבי MESSENGER.

כן, מרקורי הוא כוכב לכת בקצוות וממלא סתירות. זה נע בין חם קיצוני לקור קיצוני; יש לו משטח מותך אך יש גם קרח מים ומולקולות אורגניות על פני השטח; ואין בה אווירה ניכרת אלא בעלת אקוספירה ומגנטוספרה. בשילוב עם קרבתו לשמש, אין פלא מדוע איננו יודעים הרבה על העולם הארצי הזה.

אפשר רק לקוות שהטכנולוגיה קיימת בעתיד כדי להתקרב לעולם הזה וללמוד את הקצוות שלו בצורה מעמיקה יותר.

בינתיים, הנה כמה מאמרים על מרקורי שאנחנו מקווים שתמצאו מעניינים, מאירים ומהנים לקרוא:

מיקום ותנועת מרקורי: