Merkurijus

Mažasis Saulės kaimynas

Merkurijus – artimiausia Saulei planeta, pavadinta romėnų prekybos, keliautojų ir vagių dievo vardu. Jis aplink Saulę skrieja ištęsta orbita: planetos priartėja prie Saulės iki 46 mln. km ir nutolsta iki 70 mln. km. Merkurijus Saulę apskrieja per 88 žemiškas paras, o apie savo ašį, kuri beveik nepasvirusi lyginant su Žeme, apsisuka per 59 paras. Taigi saulinė para Merkurijuje trunka 176 žemiškas paras. Kitaip sakant – dvejus jo metus!

Merkurijus – nedidukė planeta. 2006 m. nuvainikavus tolimąjį Plutoną, jis vėl tapo pačia mažiausia planeta Saulės sistemoje. Net didieji Jupiterio ir Saturno palydovai savo tūriu didesni už Merkurijų, kurio spindulys tesiekia 2440 km, t. y. 2,6 karto mažesnis už Žemės spindulį ir vos 1,4 karto didesnis už Mėnulio spindulį. Merkurijaus masė 18 kartų mažesnė už Žemės, tačiau jo vidutinis tankis yra didelis ir artimas Žemės tankiui – 5430 kg/m3. Planetos modelis, paremtas šiais skaičiais ir palyginimu su Žemės sandara, rodo, kad Merkurijaus vidų turėtų sudaryti didelis, maždaug 1600 km spindulio geležies ir nikelio lydinio branduolys ir virš jo esanti palyginti plona silikatų mantija. Didelį Merkurijaus tankį paaiškina hipotezė, kad prieš keletą milijardų metų jis susidūręs su stambiu asteroidu ir netekęs viršutinių lengvesnių sluoksnių.

Regimasis ir geologinis Merkurijaus žemėlapiai

Merkurijaus paviršius išmargintas daugybe apskritų įvairaus dydžio smūginių kraterių. Yra kraterių, kurių skersmuo siekia net 200 km. Nuo kai kurių stambių kraterių spinduliais eina mažų, antrinių, kraterių grandinės. Paviršiuje matyti daugiau negu 20 didelių įdubų – negilių žemumų, kažkada išmuštų stambių meteorinių kūnų ar asteroidų ir užlietų prasiveržusios lavos. Įdubos taip pat nusėtos vėlesnio laikotarpio smūginių kraterių, jas juosia iki 2 km aukščio kalnų žiedai. Didžiausios įdubos, vadinamos Kaitros jūra, skersmuo net 1300 km. Merkurijaus reljefui savitumo teikia nuo 20 iki 500 km ilgio ir iki 3 km aukščio statūs skardžiai. Tai, matyt, planetos paviršiaus raukšlės, atsiradusios planetai vėstant ir traukiantis. Apskritai Merkurijaus paviršius panašus į Mėnulio, tačiau Mėnulyje nėra ilgų skardžių, o Merkurijuje krateriai retesni ir palyginti mažiau smulkių kraterių. Vadinasi, bombarduojančių kūnų dydžių pasiskirstymas ties Merkurijum buvo kitoks negu Mėnulio aplinkoje.

Kokie „orai“ Merkurijuje?

Kai Merkurijus priartėja prie Saulės, jo paviršius ties pusiauju vidurdienį įkaista iki 430 C, o vidurnaktį temperatūra krinta iki -170 C. Tai didžiausia parinė temperatūros kaita, kokia yra žinoma Saulės sistemoje. Taip negalėtų būti, jei planeta turėtų šilumą sulaikančią atmosferą. Merkurijus jos neturi, nes per ilgą dieną dujos įkaista taip, kad net sunkiausios molekulės įgyja didelius greičius ir išsisklaido kosmose. Tiesa Merkurijuje aptinkama vandenilio ir helio dujų, galbūt pagrobtų iš Saulės vėjo, bei natrio ir kalio garų, išlaisvintų iš uolienų veikiant Saulės ultravioletiniams spinduliams.

Pagal šiluminį radijo spinduliavimą nustatyta, kad jau keliadešimties centimetrų gylyje ir dieną, ir naktį Merkurijaus temperatūra beveik ta pati. Taigi jo paviršinis sluoksnis yra labai blogas šilumos laidininkas. Kaip ir Mėnulyje, jį greičiausiai sudaro smulki sutrupintų uolienų medžiaga. Merkurijaus paviršius yra labai tamsus – atspindi vos 7% Saulės šviesos.

Kosminis magnetas

Aptiktas ir Merkurijaus magnetinis laukas. Jis yra maždaug 200 kartų silpnesnis negu Žemės. Dipolio ašis su planetos sukimosi ašimi sudaro 12° kampą. Labai neaiški šio lauko kilmė. Žemės magnetinis laukas siejamas su karštu, skystu metaliniu branduoliu ir palyginti greitu sukimusi apie ašį. Merkurijuje metalinis branduolys yra, bet, tikriausiai, jis šaltas ir kietas (maži kūnai greitai vėsta), be to, Merkurijus sukasi labai lėtai. Panašu, jog reikia ieškoti kitokio šios planetos magnetinio lauko atsiradimo šaltinio. O galbūt Merkurijaus branduolys (ar jo dalis) yra dar skystas? Nors ir Merkurijaus magnetinis laukas silpnas, tačiau jis atlaiko tankaus Saulės vėjo spaudimą ir formuoja aplink planetą mažą magnetosferą. Merkurijus palydovų neturi. Tai vienišas, sustingęs pasaulis. Nepaveiktas intensyvių vidinių procesų ir atmosferinės erozijos paviršius išliko maždaug toks koks buvo prieš 4 milijardus metų, kai neseniai susiformavusią karštą planetą daužė meteoriniai kūnai palikdami kraterių ir įdubų pavidalo pėdsakus.

Kaip atrodo Merkurijus pro teleskopą?

Merkurijus yra taip vadinama vidinė planeta, nes skrieja Žemės orbitos viduje. Dėl nedidelio savo atsumo nuo Saulės, jo niekada neišvysime vidurnaktį – tik neilgai po saulėlydžio ar prieš pat saulėtekį (planeta elogancijos metu nenutolsta nuo Saulės toliau  nei per 28 kampinius laipsnius). Nors jo ryškis nemenkas ir kinta nuo +5,7 iki -2,6 mag, šviesaus dangaus fone neaukštai virš horizonto jį įžiūrėti  sunku. Tai sunkiausiai sumedžiojama planeta iš visų penkių plika akimi matomų planetų. Pasitelkus žiūronus planetą surasti bus žymiai lengviau. O pasitelkus teleskopą galima įžiūrėti ir jo kintančias fazes. Pilnatis stoja Merkurijui skriejant anapus Saulės, o jaunatis – planetai praskriejant tarp Saulės ir Žemės. Kompiuterizuoto teleskopo pagalba mažąją planetą galima įžiūrėti net dienos metu. 2006 m. gegužės 9 d. įvyks retas reiškinys – Merkurijaus tranzitas. Saulės disku bus galima stebėti juodo taško slinkimą.

Voro krateris Merkurijuje

Merkurijaus tyrimai

1973 m. įkūrus Vilniaus observatoriją, vienas iš pirmųjų stebėjimo objektų buvo Merkurijus. 1786 – 1787 ir 1805 m. planetą stebėjo astronomijos direktorius Martynas Počobutas. Jo stebėjimų ir matavimų duomenys būdavo siunčiami žymiam prancūzų astronomui Ž. Lalandui, kuris pagal tuos duomenis patikslino Merkurijaus orbitos elementus.
Didžioji dalis duomenų apie šią planetą buvo sukaupta tik 1974-1975 m., kai pro ją 300–700 km atstumu tris kartus praskriejo JAV erdvėlaivis „Mariner-10″ . Ji perdavė apie 1000 paviršiaus nuotraukų, kuriose įžiūrimos 100 m dydžio detalės. Deja, viso Merkurijaus žemėlapio tąsyk nesudaryta: tąsyk pusė planetos paviršiaus liko nenufotografuota, o po to į Merkurijų ilgai neskrista.

2004 m. rugpjūčio 3 d. NASA paleido 427 mln. dolerių kainavusį erdvėlaivį “Messenger” . Tam, kad pasiektų artimiausią Saulei planetą, aparatas panaudojo Žemės ir Veneros gravitacinius laukus. 2011 m. jis taps nuolatiniu mažosios planetos palydovu. Mokslinės programos trukmė planuota vieneriems metams, bet stotis veikia iki šiol. Aparatas gabena 7 prietaisus, kurių masės – nuo 3,1 iki 13,1 kg (viso 42,4 kg). Tai foto kamera, 4 spektrometrai, lazerinis aukštimatis ir magnetometras. Jais fotografuojamas Merkurijaus paviršius, tiriamas reljefas, grunto sudėtis, aplinkinė erdvė bei magnetinis laukas.

Pirmieji “Messenger” atsiųsti duomenys iškart pateikė siurprizų. Vienas įdomiausių naujai atrastų darinių – taip vadinamas „Voras“, aptiktas didžiuliame sename smūginiame krateryje – Caloris slėnyje, kurio skersmuo siekia apie 1500 km. Šį darinį sudaro per šimtą nuo centrinio kraterio besidriekiančių įvairaus gylio griovių, sudarančių „voratinklį“. Nieko panašaus nei Merkurijuje, nei Mėnulyje iki šiol neaptikta. Magnetinio lauko matavimai parodė taip pat parodė akivaizdžius skirtumus nuo ankstesnių „Mariner-10“ stebėjimų. Merkurijaus paviršiaus ir planetos aplinkos cheminė analizė parodė, kad Merkurijuje yra natrio ir kalcio. Erdvėlaivis atliko ir paskui planetą apie 40 tūkst. km besidriekiančio dujų šleifo matavimus ir aptiko, kad jame taip pat gausu natrio. Taigi, galima teigti, kad Merkurijų gaubia itin reta natrio dujų atmosfera!

2009 m. aptiktas vienas išvagotas krateris, kurio dugne yra gili lenkta įduba. Manoma, kad jie susiformavo ne dėl meteoritų smūgių, o dėl tektoninės veiklos. Keletas panašių kraterių neseniai nufotografuota ir Mėnulyje. Kitas keistas objektas – iš kelių žiedų susidedantis paviršiaus darinys. Išorinės šios struktūros dalies skersmuo siekia net 260 kilometrų. Taip pat nufotografuota dar 1998 m. per teleskopus aptikta baltoji dėmė. Ryškus kelių šimtų km skersmens dėmės ratilas aiškiai išsiskiria iš aplinkos.

Norintiems daugiau sužinoti apie Merkurijaus tyrimus, siūlome apsilankyti „Messenger“ misijos svetainėje. Taip pat Merkurijaus žemėlapį galima patyrinėti Google Earth programoje.