Merkurius-planeetta)

Planeetan elohopea

Elohopea Se on aurinkoa lähinnä oleva planeetta ja myös pienin koko aurinkokunnan 8 suurimman planeetan joukossa. Se voidaan nähdä paljaalla silmällä, vaikka sitä ei ole helppo löytää. Tästä huolimatta tämä pieni planeetta tunnetaan muinaisista ajoista lähtien. 

Sumerilaiset tähtitieteilijät kirjasivat olemassaolonsa neljännentoista vuosisadan ajan.C., sen sisällä Mul-apiini, Tähtitieteen sopimus. Siellä he antoivat hänelle nimen Udu-idim-gu tai "Salton planeetta", kun taas babylonialaiset kutsuivat häntä Nabu, jumalien lähettiläs, sama merkitys kuin muinaisten roomalaisten elohopean nimi.

Koska elohopea on näkyvissä (vaikeuksissa) aamunkoitteessa tai hämärässä, muinaiset kreikkalaiset ottivat ymmärtää, että se oli sama taipumin esine, joten Alban elohopeaa kutsuttiin Apolloksi ja Twilight Hermesin, jumalien postia.

Suuri matemaatikko Pythagoras oli varma, että se oli sama tähti, ja ehdotti, että elohopea voisi mennä maasta nähtyyn aurinkokierroksen eteen, kuten käytännössä tapahtuu.

Tämä ilmiö tunnetaan nimellä kauttakulku Ja se tapahtuu keskimäärin noin 13 kertaa joka vuosisataa. Elohopean viimeinen liikenne tapahtui marraskuussa 2019 ja seuraava 2032 on marraskuussa.

Muinaisten kulttuurien, kuten Mayan, kiinalaisten ja hindujen, tähtitieteilijät keräsivät myös elohopeavaikutelmia ja muita valopisteitä, jotka liikkuivat taivaalla nopeammin kuin taustan tähdet: planeetat.

Teleskoopin keksintö edisti vaikean kohteen tutkimusta. Galileo näki ensimmäisenä elohopeaa optisilla instrumenteilla, vaikka Celest Messenger piti monia hänen salaisuuksiaan piilotettuina avaruuskauden saapumiseen asti.

Yleiset luonteenpiirteet

Sisäplaneettaa

Elohopea on yksi 8 aurinkokunnan suurimmasta planeetasta ja yhdessä maan, Venuksen ja Marsin kanssa muodostavat 4 sisäplaneettaa, lähinnä aurinkoa ja jolle on ominaista kallioinen. Se on pienin kaikkien ja pienimmän massan välillä, mutta sen sijaan se on tihein maan jälkeen.

Saadut tiedot

Mariner 10: n (NASA) ottama elohopeakuva (NASA)

Hyvä osa elohopeatietoja on peräisin NASA: n vuonna 1973 käynnistämästä Marine 10 -koettimesta, jonka tarkoituksena oli kerätä tietoja naapureilta Venus ja Mercury. Siihen saakka pienen planeetan monia ominaisuuksia ei ollut tiedossa. 

On huomattava, että se ei ole mahdollista. Siksi koettimien lisäksi suuri osa planeetan tiedoista on tutkalla tehdyistä havainnoista.

Ilmapiiri

Mercuriana -ilmapiiri on hyvin himmeä ja ilmakehän paine on biljoona. Ohut soodakerros koostuu vedystä, heliumista, hapesta ja natriumista.

Elohopealla on myös oma magneettikenttä, melkein yhtä vanha kuin itse planeetta, samanlainen kuin maan magneettikenttä, mutta paljon vähemmän voimakas: vain 1 %.

Lämpötila

Pohjoinen elohopeanapa

Elohopealämpötilojen suhteen ne ovat äärimmäisiä kaikkien planeettojen keskuudessa: päivänä, jolloin he saavuttavat hioma -aineita 430 ºC tietyissä paikoissa, riittävän sulamaan. Mutta yöllä lämpötilat laskeutuvat -180 ºC.

Elohopeanpäivä ja yö eroavat kuitenkin paljon siitä, mitä koemme maan päällä, joten myöhemmin selitetään, kuinka pintaan saavuttanut hypoteettinen matkustaja näkee heidät.

Yhteenveto planeetan tärkeimmistä fyysisistä ominaisuuksista

-Massa: 3.3 × 10²³ kg

-Päiväntasaajan radio: 2440 km tai 0.38 kertaa maan säde.

-Muoto: Planeetan elohopea on melkein täydellinen pallo.

-Keskimääräinen etäisyys aurinkoon: 58.000.000 km

-Lämpötila: keskimäärin 167 ºC

-Painovoima: 3.70 m/s²

-Oma magneettikenttä: Kyllä, noin 220 nt intensiteettiä.

-Ilmapiiri: heikko

-Tiheys: 5430 kg/m³

-Satelliitit: 0 -

-Sormukset: ei ole.

Käännösliike

Elohopea suorittaa käännösliikkeen auringon ympäri Keplerin lakien mukaisesti, mikä osoittaa, että planeettojen kiertoradat ovat elliptisiä. Elohopea seuraa kaikkien planeettojen elliptistä kiertorata - tai pitkänomaisia, ja siksi sillä on suurin eksentrisyys: 0.2056.

Abedin, iskukraatteri, jonka halkaisija on 116,23 km elohopeaa

Elohopean enimmäis etäisyys on 70 miljoonaa kilometriä ja vähintään 46 miljoonaa. Planeetta kestää noin 88 päivää paluun loppuun auringon ympäri, keskimäärin 48 km/s. 

Voi palvella sinua: Sähköpotentiaali: Kaava ja yhtälöt, laskenta, esimerkit, harjoitukset

Tämä tekee planeettojen nopeimmasta auringon kiertämisestä, kunnioittaen sen nimen siivekäs lähettilä.

Mutta utelias asia on, että elohopea ei noudata edellisen kiertoradan samaa suuntausta, toisin sanoen ei palaa samaan lähtökohtaan kuin edellinen aika, vaan kokee pienen siirtymän, jota kutsutaan prepressio.

Siksi oli jonkin aikaa, että siellä oli asteroidien pilvi tai ehkä tuntematon planeetta, joka häiritsi kiertorata, jota kutsuttiin Vulcanoksi.

Animaatio elohopean kiertoradalle auringon (keltainen), maan (sininen) vieressä. Lähde: Wikimedia Commons.

Yleisen suhteellisuusteorian teoria voisi kuitenkin selittää tyydyttävästi mitatut tiedot, koska avaruusajan kaarevuus pystyy syrjäyttämään kiertoradan.

Elohopean tapauksessa kiertoradalla on 43 sekunnin kaaren siirtymä vuosisataa kohti, joka voidaan laskea tarkkuudella Einsteinin suhteellisuussuhteelle. Muilla planeetoilla on hyvin pieniä siirtymiä, joita ei ole toistaiseksi mitattu.

Elohopealiiketiedot

Seuraavat ovat numerot, jotka tunnetaan elohopealiikkeestä:

-Kiertoradan keskimääräinen radio: 58.000.000 km.

-Kiertoradan taipumus: 7. maan kiertoradan tason suhteen.

-Epäkeskeisyys: 0 -.2056.

-Keskimääräinen kiertoradan nopeus: 48 km/h

-Käännösjakso: 88 päivää

-Kiertoaika: 58 päivää

-Aurinkopäivä: 176 maanpäällisestä päivästä

Milloin ja miten tarkkailla elohopeaa

Värikuva Munchista, Sanderista ja poe elohopeakraattereissa

Viidestä paljaalle silmään näkyvästä planeetasta elohopea on vaikein havaita, koska se näyttää aina hyvin lähellä horisonttia, jonka aurinko hehku on varjostanut ja katoaa pian sen jälkeen. Kiertoradan lisäksi on kaikkein epäkeskeisin (soikea). 

Mutta on olemassa vuodenaikoja tarkoituksenmukaisempia taivaan tarkastelemiseksi sen etsinnässä:

-Pohjoisella pallonpuoliskolla: Maaliskuusta huhtikuusta hämärän aikana ja syyskuusta lokakuuhun ennen aamunkoittoa.

-Tropiikissa: Koko vuoden ajan suotuisissa olosuhteissa: selkeä taivas ja kaukana keinotekoisista valoista.

-Eteläisen pallonpuoliskolla: syyskuun ja lokakuun aikana ennen auringonnousua ja maaliskuusta huhtikuusta asetuksen jälkeen. Yleensä on helpompaa nähdä se näiltä leveysasteilta, koska planeetta pysyy horisontissa pidempään.

Elohopea näyttää hiukan kellertävältä valkoiselta valolta, joka ei titrate, toisin kuin tähdet. On parasta olla kiikarinen tai kaukoputki, jolla voit nähdä sen vaiheet. 

Joskus elohopea pysyy pidempään horisontissa riippuen kiertoradan pisteestä, jossa se sijaitsee. Ja vaikka se on kirkkaampi täydessä vaiheessa, se on paradoksaalisesti parempi kasvattaa tai vähentää. Tähtitieteen erikoistuneiden Internet -sivustojen vieraileminen on kätevää saadaksesi lisätietoja elohopeavaiheista.

Joka tapauksessa parhaat mahdollisuudet ilmenevät, kun se on maksimaalisella venymisellään: niin pitkälle kuin mahdollista auringossa, siten pimein taivas helpottaa sen havaintoa.

Toinen hyvä tilaisuus tarkkailla tätä ja muita planeettoja on täydellisen auringonpimennyksen aikana samasta syystä: taivas on tummempi.

Kiertoliike

Päinvastoin kuin nopea kiertoradan liike, elohopea rikkoutui hitaasti: akselin kääntäminen vie melkein 59 maanpäällistä päivää, joka tunnetaan nimellä sidereaalinen päivä. Siksi Sidereal Day in Mercury kestää yhtä paljon kuin vuosi: itse asiassa jokaiselle kahdelle "vuodelle" viettää 3 "päivää".

Se Mareajoukot Se syntyy kahden ruumiin välillä, jotka ovat gravitaatiota, on vastuussa yhden tai molempien pyörimisnopeuden hidastamisesta. Kun näin tapahtuu, sanotaan, että se on olemassa Marea -kytkentä.

Marea -kytkentä on hyvin usein planeettojen ja niiden satelliittien välillä, vaikka se voi tapahtua muiden taivaankappaleiden keskuudessa.

Marea -kytkentä maan ja kuun välillä. Elohopean ja aurinko on monimutkaisempi. Lähde: Wikimedia Commons. Stigmatella aurantiaca [cc by-sa (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Erityinen kytkentätapaus tapahtuu, kun yhden niistä kiertojakso on yhtä suuri kuin käännös, kuten kuu. Tämä osoittaa meille aina samat kasvot, joten se on punaisellasynkroninen tapaus.

Voi palvella sinua: sähkökenttä

Elohopeaa ja aurinkoa ei kuitenkaan tapahdu tarkalleen tällä tavalla, koska planeetan kierto- ja käännösjaksot eivät ole samoja, vaan suhteessa 3: 2. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä Spin-oriittiresonanssi Ja se on myös usein aurinkokunnan järjestelmässä.

Sävellys

Elohopean keskimääräinen tiheys on 5,430 kg/m³, Vain matalampi kuin maa. Tämä arvo, Mariner 10 -anturin kiitos, on edelleen yllättävä ottaen huomioon, että elohopea on pienempi kuin maapallo.

Mercury Comparative -Tierra

Maan sisällä paine on suurempi, joten asiasta on ylimääräistä puristusta, mikä vähentää tilavuutta ja lisää tiheyttä. Jos tätä vaikutusta ei oteta huomioon, Mercury osoittautuu planeetaksi, jolla on korkein tiheys, joka tunnetaan.

Tutkijat uskovat, että se johtuu raskaiden elementtien korkeasta sisällöstä. Ja rauta on aurinkokunnan yleisin raskas elementti.

Yleensä elohopean koostumuksen arvioidaan olevan 70 % metallipitoisuus ja 30 % silikaatteja. He ovat äänenvoimakkuuttaan:

-Natrium 

-Magnesium 

-Kalium

-Kalsium

-Rauta

Ja kaasujen joukossa ovat:

-Happi 

-Vety 

-Helium  

-Muiden kaasujen jälkiä.

Elohopeakerroskaavio. Lähde: Tämän SVG -kuvan löysä solmiokoodi on kelvollinen. Tämä vektorikaavio luotiin Adobe Illustrator -sovelluksella., Cc by-sa 4.0, Wikimedia Commons

Elohopeassa esiintyvä rauta on ytimessä, määrällä, joka ylittää suuresti sen, mitä muilla planeetoilla arvioidaan. Lisäksi Mercuryn ydin on suhteellisen suurin aurinkokunnan kaikista.

Toinen yllätys on pylväiden jään olemassaolo, joka on myös peitetty tummalla orgaanisella aineella. Se on yllättävää, koska planeetan keskilämpötila on erittäin korkea.

Selitys on, että elohopeapylväät ovat aina jatkuvasti pimeässä.

Alkuperäisenä on arveltu, että vesi olisi voinut saavuttaa komeetta tuoneen elohopean.

Sisäinen rakenne

Mercuryn planeetan sisäinen kaavio. Lähde: Löysä solmio, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Kuten kaikki maanpäälliset planeetat, myös kolme ominaisuusrakennetta erotetaan elohopeasta:

-Hän ydin Metalli keskustassa, kiinteä sisäpuolella, sulanut ulkopuolelle

-Välikerros nimeltään vaippa 

-Ulkokerros tai Aivokuori.

Se on sama rakenne, jonka maa esittelee, erolla, että elohopeaydin on paljon suurempi, suhteellisesti ottaen: noin 42 % planeetan tilavuudesta on tämän rakenteen miehitetty. Sen sijaan ydin ydin on vain 16 %.

Kuinka on mahdollista päästä tähän johtopäätökseen maasta?

Messenger -koettimen kautta tehdyt radiohavainnot havaitsivat elohopean painovoiman poikkeavuudet. Koska painovoima riippuu massasta, poikkeavuudet tarjoavat viitteitä tiheydestä. 

Elohopean vakavuus muutti merkittävästi myös koettimen kiertorataa. Tämän lisäksi tutkatiedot paljastivat planeetan precession -liikkeet: Planeetan kierto -akselilla vuorotellen on oma käännös, toinen osoitus valuraudan ytimen läsnäolosta.

Yhteenveto:

-Painovoima.

-Preesioliike.

-Messengerin kiertoradalla tapahtuvat muutokset.

Tämä tietojoukko sekä kaikki ne, jotka koetin onnistuivat keräämään, ovat yhtä mieltä metallisen, suuren ja kiinteän ytimen läsnäolosta sisällä ja valuraudassa sen ulkopinnassa.

Elohopean ydin

Tämän utelias ilmiön selittämiseksi on useita teorioita. Yksi heistä väittää, että Mercury kärsi nuoruutensa aikana valtavan vaikutuksen, joka tuhosi kuoren ja osan äskettäin muodostetusta planeetan vaippa.

Materiaali, kevyempi kuin ydin, heitettiin avaruuteen. Myöhemmin planeetan painovoima houkutteli osan rauniosta ja loi uuden vaipan ja ohut aivokuori. 

Voi palvella sinua: mikä on jännitejakaja? (Esimerkkejä)

Jos vaikutuksen syynä oli valtava asteroid.

Toinen mahdollisuus on, että koska sen perustamisesta lähtien happea on niukasti planeetalla, tällä tavalla rauta säilytetään metallisina raudana oksidien muodostamisen sijasta. Tässä tapauksessa ytimen paksuuntuminen on ollut asteittainen prosessi.

geologia

Elohopea on kivinen ja autiomaassa, ja iskunkraatterit peittävät laajat tasangot. Yleensä sen pinta on melko samanlainen kuin kuu.

Iskujen määrä on osoitus iästä, koska mitä enemmän kraattereita, sitä vanhempi pinta on.

Dominici -kraatteri (kirkkain) ja vasemmalla oleva homer -kraatteri. Lähde: NASA.

Suurin osa näistä kraatterista on peräisin voimakas pommitus myöhässä, Aika, jolloin asteroidit ja komeetit vaikuttivat usein aurinkokunnan planeetoihin ja kuihin. Siksi planeetta on ollut geologisesti passiivinen pitkään.

Suurin kraatterista on kalorialtaan, halkaisija 1550 km. Tätä masennusta ympäröi 2–3 km: n korkea seinämä, jonka altaan muodostuminen muodosti kolosiaalinen vaikutus.

Caloris -altaan antipodissa, toisin sanoen planeetan vastakkaisella puolella pinta on halkeiltu, koska planeetan sisälle liikkuvan iskun aikana tuotetut iskuaallot.

Kuvat paljastavat, että kraatterien väliset alueet ovat tasaisia ​​tai varovasti aaltoilevia. Jossain vaiheessa sen olemassaolon aikana elohopealla oli vulkaanista aktiivisuutta, koska nämä tasangot todennäköisesti loivat laavavirrat.

Toinen elohopean pinnan erottuva piirre on lukuisia pitkiä ja jyrkkiä kallioita, joita kutsutaan Escarpes. Nämä kalliot oli muodostettava vaipan jäähdytyksen aikana, mikä kutistui lukuisia halkeamia aivokuoressa.

Elohopea kutistuu

Pienin aurinkokunnan planeetoista on kadonnut koko ja tutkijat uskovat, että se johtuu siitä, että heillä ei ole tektonisia levyjä, toisin kuin maa. 

Tektoniset levyt ovat suuria aivokuori- ja vaippaleikkauksia, jotka kelluvat Astenosfera, Mantlelle kuuluva nestekerros. Tällainen liikkuvuus antaa maalle joustavuuden, jota planeetoilla ei ole tektonismia.

Alussa elohopea oli paljon kuumempi kuin nyt, mutta jäähdytettäessä se on vähitellen supistuva. Kun jäähdytys lakkaa, etenkin ytimen, planeetta lopettaa kutistumisen. 

Mutta tällä planeetalla on silmiinpistävää, kuinka nopeasti se tapahtuu, jota varten ei vielä ole johdonmukaista selitystä.

Elohopeaa

Se tutkittiin vähiten sisäplaneetoista 70 -luvulle saakka, mutta sen jälkeen on tapahtunut useita miehittämättömiä tehtäviä, joiden ansiosta tästä pienestä ja yllättävästä planeetasta tiedetään paljon enemmän: 

Mariner 10

Mariner 10

Viimeinen NASA Mariner -ohjelman koettimista selvisi elohopean kolme kertaa, vuosina 1973 - 1975. Hän onnistui kartoittamaan vähän alle puolet pinnasta, vain auringon valaisema sivulta.

Kun hänen polttoaineensa oli uupunut, Mariner 10 ajoi, mutta hänelle annetaan tietoa Venusta ja elohopeaa: kuvia, tietoja magneettikentästä, spektroskopia ja paljon muuta.

Messenger (elohopea, pinta, tila, ympäristö, geokemia, Etäisyys)

Tämä koetin käynnistettiin vuonna 2004 ja onnistui pääsemään elohopean kiertoradalle vuonna 2011, joka sai ensimmäisen, koska Mariner 10 pystyi lentämään vain planeetan yli. 

Messenger -koettimen taiteellinen esitys kiertävän lähellä elohopeaa

Hänen panoksensa joukossa ovat: 

-Pinnan korkealaatuiset kuvat, mukaan lukien ei -valaistunut puoli, joka oli samanlainen kuin jo tunnettu puoli Mariner 10: n ansiosta. 

-Geokemialliset mittaukset erilaisilla spektrometriatekniikoilla: Neutron, gammasäteillä ja x -säteillä.

-Magnetometria.

-Spektrometria ultraviolettilla, näkyvällä ja infrapunavalolla ilmakehän karakterisoimiseksi ja pinnan mineraloginen kartoitus.

Messengerin keräämät tiedot osoittavat, että aktiivinen elohopean magneettikenttä, samoin kuin maa, tuotetaan ytimen nestemäisen alueen luomassa dynamoosassa.

Se määritteli myös eksosfäärin koostumuksen, Mercuriana -ilmakehän ohuen ulkoisen kerroksen, jonka ominainen häntämuoto on 2 miljoonaa kilometriä pitkä, aurinkotuulen vaikutuksen vuoksi.

Messenger -anturi päätti tehtävänsä vuonna 2015 kaatuessaan planeetan pintaa vasten.

Bepicolombo

Italialainen tähtitieteilijä Giuseppe (Bepi) Colombo. Lähde: Wikimedia Commons.

Tämän koettimen käynnistivät vuonna 2018, eurooppalainen avaruusjärjestö ja Japanin ilmailualan etsintävirasto. Hänet nimitettiin Giuseppe Colombon, italialaisen tähtitieteilijän, kunniaksi, joka opiskeli elohopean kiertorata.

Se koostuu kahdesta satelliitista: MPO: Mercury Planetary Orbiter ja Mine: Elohopea magnetosfäärin orbitteri. Sen odotetaan saavuttavan elohopean välittömän läheisyyden vuonna 2025, ja sen tavoitteena on tutkia planeetan pääominaisuuksia.

Joitakin tavoitteita on, että bepicolombo tuo uutta tietoa elohopean merkittävästä magneettikentästä, planeetan massakeskuksesta, aurinkopainon relativistisesta vaikutuksesta planeetalle ja sen sisustuksen erityinen rakenne.