PLANéTOVá ORTUŤ

Send

Ortuť je najbližšou planétou k nášmu Slnku, najmenšou z ôsmich planét a jedným z najextrémnejších svetov v našich slnečných systémoch. Ako taký zohral aktívnu úlohu v mytologickom a astrologickom systéme mnohých kultúr.

Napriek tomu je ortuť jednou z najmenej pochopených planét v našej slnečnej sústave. Podobne ako Venuša, jej obežná dráha medzi Zemou a Slnkom znamená, že ju možno vidieť ráno aj večer (ale nikdy uprostred noci). A podobne ako Venuša a Mesiac, prechádza fázami; charakteristika, ktorá pôvodne miala astronómov, ale nakoniec im pomohla uvedomiť si pravú podstatu slnečnej sústavy.

Veľkosť, hmotnosť a obežná dráha:

So stredným polomerom 2440 km a hmotnosťou 3,3022 × 10²³ kg, ortuť je najmenšia planéta v našej slnečnej sústave - čo sa rovná veľkosti 0,38 Zeme. A aj keď je menší ako najväčšie prírodné satelity v našom systéme - napríklad Ganymede a Titan -, je mohutnejší. Hustota ortuti (5,427 g / cm)³) je druhá najvyššia v slnečnej sústave, iba o niečo menšia ako Zem (5 515 g / cm³).

Ortuť má najviac excentrickú obežnú dráhu z ktorejkoľvek planéty v slnečnej sústave (0,205). Z tohto dôvodu sa jeho vzdialenosť od Slnka pohybuje medzi 46 miliónmi km (29 miliónov míľ) v jeho najbližšom (perihelion) až 70 miliónov km (43 miliónov míľ) v jeho najvzdialenejších (aphelion). A s priemernou orbitálnou rýchlosťou 47,362 km / s (29,429 mi / s) trvá Merkúre 87 876 dní na Zemi, aby dokončila jednu obežnú dráhu.

Pri priemernej rýchlosti otáčania 10,892 km / h (6,768 mph), Merkur tiež trvá 58,646 dní, kým dokončí jednu rotáciu. To znamená, že ortuť má rezonanciu s rotáciou na obežnej dráhe 3: 2, čo znamená, že pre každú dve otáčania okolo Slnka dokončí na svojej osi tri otáčky. To však neznamená, že tri dni trvajú to isté ako dva roky v prípade ortuti.

V skutočnosti jej vysoká excentricita a pomalá rotácia znamenajú, že sa Slnku vráti na rovnaké miesto na oblohe (aka solárny deň) 176 dní. To znamená, že jeden deň na ortuti je dvakrát taký dlhý ako jeden rok. Ortuť má tiež najmenší axiálny sklon akejkoľvek planéty v slnečnej sústave - približne 0,027 stupňa v porovnaní s 3,1 stupňa Jupitera (druhý najmenší).

Zloženie a povrchové vlastnosti:

Ako jedna zo štyroch pozemských planét slnečnej sústavy sa ortuť skladá z približne 70% kovového a 30% silikátového materiálu. Na základe svojej hustoty a veľkosti je možné urobiť niekoľko záverov o jeho vnútornej štruktúre. Napríklad geológovia odhadujú, že jadro Merkúra zaberá približne 42% svojho objemu, v porovnaní so 17% na Zemi.

Interiér sa považuje za zložený z roztaveného železa, ktoré je obklopené plášťom zo silikátového materiálu s hmotnosťou 500 - 700 km. Na vonkajšej vrstve sa nachádza ortuťová kôra, ktorá má hrúbku 100 až 300 km. Povrch sa vyznačuje aj početnými úzkymi hrebeňmi, ktoré siahajú až do stoviek kilometrov. Predpokladá sa, že tieto boli vytvorené ako chladené jadro a plášť Merkúra a stiahnuté v čase, keď už kôra stuhla.

Merkúrové jadro má vyšší obsah železa ako ktorákoľvek iná veľká planéta v slnečnej sústave a na vysvetlenie bolo navrhnutých niekoľko teórií. Najrozšírenejšia teória je, že Merkúr bol kedysi väčšou planétou, ktorá bola zasiahnutá planetesimálnym priemerom niekoľko tisíc km. Tento dopad mohol potom zbaviť väčšinu pôvodnej kôry a plášťa a zanechať jadro ako hlavnú súčasť.

Ďalšou teóriou je, že ortuť sa mohla vytvoriť zo slnečnej hmloviny skôr, ako sa stabilizoval energetický výkon Slnka. V tomto scenári by bola ortuť pôvodne dvojnásobkom svojej súčasnej hmotnosti, ale bola by vystavená teplotám 25 000 až 35 000 K (alebo až 10 000 K), ako sa protosun sťahoval. Tento proces by odparil veľkú časť povrchovej horniny Merkúra a znížil by ju na súčasnú veľkosť a zloženie.

Treťou hypotézou je, že slnečná hmlovina spôsobila ťah na časticiach, z ktorých narástla ortuť, čo znamenalo, že ľahšie častice sa stratili a nezhromaždili, aby vytvorili ortuť. Pred potvrdením alebo vylúčením ktorejkoľvek z týchto teórií je samozrejme potrebná ďalšia analýza.

Na prvý pohľad vyzerá Merkúr podobne ako Zemský mesiac. Má suchú krajinu ohraničenú nárazovými krátermi asteroidov a starými lávovými tokmi. V kombinácii s rozsiahlymi rovinami naznačujú, že planéta bola geologicky neaktívna už miliardy rokov. Na rozdiel od Mesiaca a Marsu, ktoré majú významné úseky podobnej geológie, sa však povrch Mercury javí omnoho neusporiadaný. K ďalším spoločným znakom patria dorsa (tzv. Vráskové hrebene), mesačná vysočina, montes (hory), planitiae (planiny), praskliny (escarpments) a valles (údolia).

Názvy týchto funkcií pochádzajú z rôznych zdrojov. Krátery sú pomenované pre umelcov, hudobníkov, maliarov a autorov; hrebene sú pomenované pre vedcov; depresie sú pomenované po dielach architektúry; hory sú pomenované pre slovo „hot“ v rôznych jazykoch; lietadlá sú pomenované pre ortuť v rôznych jazykoch; Záchrany sú pomenované pre lode vedeckých expedícií a doliny sú pomenované podľa zariadení rádiového ďalekohľadu.

Počas a po jej vytvorení pred 4,6 miliardami rokov bola Merkúra bombardovaná kométami a asteroidmi a možno opäť počas obdobia neskorého ťažkého bombardovania. Počas tohto obdobia intenzívneho vytvárania kráterov bola planéta vystavená nárazom po celej svojej ploche, čiastočne kvôli nedostatku atmosféry, ktorá spomalila nárazové hlavice. Počas tejto doby bola planéta vulkanicky aktívna a uvoľnená magma by vytvorila hladké pláne.

Priemer kráterov na ortuťe siaha od malých dutín v tvare misky po viacprsteňové nárazové nádrže s priemerom stoviek kilometrov. Najväčším známym kráterom je Caloris Basin, ktorý meria priemerne 1 500 km. Náraz, ktorý ho vytvoril, bol taký silný, že spôsobil erózie lávy na druhej strane planéty a okolo 2 km vysoký okolitý kráter dopadol sústredný kruh. Celkovo bolo identifikovaných asi 15 povodí dopadu na tie časti ortuti, ktoré boli predmetom prieskumu.

Napriek svojej malej veľkosti a pomalému 59-dennému striedaniu má ortuť významné a zjavne globálne magnetické pole, ktoré má asi 1,1% silu Zeme. Je pravdepodobné, že toto magnetické pole je vytvárané dynamo efektom, podobne ako magnetické pole Zeme. Tento dynamický efekt by bol výsledkom obehu tekutého jadra planéty bohatého na planétu.

Ortuťové magnetické pole je dostatočne silné na to, aby odklonilo slnečný vietor okolo planéty, a tak vytvorilo magnetosféru. Magnetosféra planéty, hoci je dostatočne malá na to, aby sa zmestila na Zem, je dostatočne silná na to, aby zachytila slnečnú plazmovú plazmu, čo prispieva k priestorovému zvetrávaniu povrchu planéty.

Atmosféra a teplota:

Ortuť je príliš horúca a príliš malá na udržanie atmosféry. Má však jemnú a variabilnú exosféru, ktorá pozostáva z vodíka, hélia, kyslíka, sodíka, vápnika, draslíka a vodnej pary s kombinovanou úrovňou tlaku asi 10^-14 bar (jedna kvadrilióntina atmosférického tlaku Zeme). Predpokladá sa, že táto exosféra bola vytvorená z častíc zachytených zo Slnka, sopečného odplyňovania a úlomkov, ktoré boli na obežnú dráhu zasiahnuté mikrometeoritmi.

Keďže chýba jej životaschopná atmosféra, Merkur nemá žiadny spôsob, ako zadržať teplo zo Slnka. V dôsledku toho a jej vysokej excentricity planéta prechádza značnými zmenami teploty. Zatiaľ čo strana smerujúca k Slnku môže dosiahnuť teploty až 700 K (427 ° C), zatiaľ čo strana v tieni klesá na 100 K (-173 ° C).

Napriek týmto vysokým teplotám sa na povrchu ortuti potvrdila existencia vodného ľadu a dokonca aj organických molekúl. Podlahy hlbokých kráterov na stožiaroch nie sú nikdy vystavené priamemu slnečnému žiareniu a teploty v nich zostávajú pod priemerom planéty.

Predpokladá sa, že tieto ľadové oblasti obsahujú asi 10%¹⁴–10¹⁵ kg mrazenej vody a môže byť pokrytá vrstvou regolitu, ktorá inhibuje sublimáciu. Pôvod ľadu na ortuti ešte nie je známy, ale dva najpravdepodobnejšie zdroje sú výplach vody z vnútra planéty alebo jej depozícia vplyvom komét.

Historické pozorovania:

Rovnako ako iné planéty viditeľné voľným okom, aj Merkúr má dlhú históriu pozorovania ľudskými astronómami. Predpokladá sa, že najskoršie zaznamenané ortuťové nálezy pochádzajú z tablety Mul Apin, prehľadu babylonskej astronómie a astrológie.

Pozorovania, ktoré boli s najväčšou pravdepodobnosťou uskutočnené v 14. storočí pred nl, sa nazývajú planétou „skákacou planétou“. Ďalšie babylonské záznamy, ktoré označujú planétu ako „Nabu“ (po poslovi bohov v babylonskej mytológii), sa datujú do prvého tisícročia pred Kristom. Dôvodom je to, že ortuť je najrýchlejšie sa pohybujúcou planétou na oblohe.

Starým Grékom bola Merkúr známa pod menom „Stilbon“ (názov, ktorý znamená „žiariaci“), Hermaon a Hermes. Ako u Babylončanov, aj toto druhé meno pochádza od posla gréckeho panteónu. Rimania pokračovali v tejto tradícii a pomenovali planétu Mercurius po poslovi bohov s rýchlym chodom, ktorý stotožňovali s gréckymi Hermes.

Vo svojej knihe Planetárne hypotézy, Grécko-egyptský astronóm Ptolemy písal o možnosti planetárnych tranzitov cez Slnko. Pokiaľ ide o ortuť aj Venuši, navrhol, aby sa nepozorovali žiadne tranzity, pretože planéta bola príliš malá na to, aby sa dala vidieť, alebo preto, že sú príliš zriedkavé.

Starým Číňanom bola Merkúr známa ako Chen Xing („Hodinová hviezda“) a súvisel so smerom na sever a s vodou. Podobne aj moderné čínske, kórejské, japonské a vietnamské kultúry označujú planétu doslova ako „vodnú hviezdu“ založenú na piatich prvkoch. V hinduistickej mytológii sa meno Budha používalo pre ortuť - boha, ktorý mal v stredu predsedať.

To isté platí o germánskych kmeňoch, ktoré spojili boha Odina (alebo Wodena) s planétou Merkúr a stredu. Mayovia mohli predstavovať ortuť ako sova - alebo možno štyri sovy, dve pre ranné hľadisko a dve pre večer - ktoré slúžili ako posol do podsvetia.

V stredovekej islamskej astronóme opísal andalúzsky astronóm Abu Ishaq Ibrahim al-Zarqali v 11. storočí ortuťovú ortuťovú obežnú dráhu, hoci tento pohľad neovplyvnil jeho astronomickú teóriu ani jeho astronomické výpočty. V 12. storočí Ibn Bajjah pozoroval „dve planéty ako čierne škvrny na tvári Slnka“, ktoré sa neskôr navrhovalo ako tranzit ortuti a / alebo Venuše.

V Indii vyvinul školský astronóm Kerala Nilakantha Somayaji v 15. storočí čiastočne heliocentrický planétový model, v ktorom ortuť obieha okolo Slnka, ktorá zasa obieha okolo Zeme, podobná systému, ktorý navrhol Tycho Brahe v 16. storočí.

Prvé pozorovania pomocou ďalekohľadu sa uskutočnili začiatkom 17. storočia Galileom Galileim. Aj keď pozoroval fázy pri pohľade na Venuši, jeho ďalekohľad nebol dostatočne výkonný, aby videl, že Merkúr prechádza podobnými fázami. V roku 1631 Pierre Gassendi urobil prvé teleskopické pozorovania prechodu planéty cez Slnko, keď uvidel tranzit Merkúra, ktorý predpovedal Johannes Kepler.

V roku 1639 použil Giovanni Zupi ďalekohľad, aby zistil, že planéta mala obežné dráhy podobné Venuši a Mesiacu. Tieto pozorovania presvedčivo demonštrovali, že ortuť obiehala okolo Slnka, čo pomohlo definitívne dokázať, že Copernican Heliocentric model vesmíru bol správny.

V 80. rokoch 20. storočia Giovanni Schiaparelli presnejšie zmapoval planétu a navrhol, že rotačná doba Merkúra bola 88 dní, rovnako ako jej orbitálna doba v dôsledku prílivového blokovania. Úsilie zmapovať povrch ortuti pokračoval Eugenios Antoniadi, ktorý vydal knihu v roku 1934, ktorá obsahovala obe mapy a vlastné pozorovania. Mnohé z povrchových prvkov planéty, najmä albedo, preberajú svoje názvy z mapy Antoniadiho.

V júni 1962 sa sovietski vedci na Akadémii vied Sovietskeho zväzu stali prvými, ktorí odrazili radarový signál od Merkúra a dostali ho, čo začalo éru používania radaru na mapovanie planéty. O tri roky neskôr Američania Gordon Pettengill a R. Dyce vykonali radarové pozorovania pomocou rádiového ďalekohľadu Arecibo Observatory. Ich pozorovania presvedčivo preukázali, že rotačná doba planéty bola asi 59 dní a planéta nemala synchrónnu rotáciu (o ktorej sa v tom čase všeobecne verilo).

Optické pozorovania založené na zemi neviedli oveľa viac svetla na ortuť, ale rádioastronómovia používajúci interferometriu pri mikrovlnných vlnových dĺžkach - technika, ktorá umožňuje odstránenie slnečného žiarenia - dokázali rozoznať fyzikálne a chemické vlastnosti podpovrchových vrstiev do hĺbky niekoľkých metre.

V roku 2000 boli pozorovania vo vysokom rozlíšení uskutočnené observatóriom Mount Wilson, ktoré poskytlo prvé pohľady na rozlíšenie povrchových prvkov na predtým neviditeľných častiach planéty. Väčšinu planéty mapoval radarový ďalekohľad Arecibo s rozlíšením 5 km vrátane polárnych usadenín v tieňových kráteroch, čo sa považovalo za vodný ľad.

Prieskum:

Pred prvými kozmickými sondami, ktoré prešli okolo ortuti, zostalo mnoho z jej najzákladnejších morfologických vlastností neznáme. Prvým z nich boli agentúry NASA Námorník 10, ktorý preletel okolo planéty v rokoch 1974 až 1975. Počas troch blízkych prístupov k tejto planéte dokázal zachytiť prvé detailné snímky povrchu Merkúra, ktoré odhalili výrazne kráterový terén, obrie šupky a ďalší povrch. Vlastnosti.

Bohužiaľ, kvôli dĺžke Námorník 10V okružnom období bola na každej z nich osvetlená rovnaká tvár planéty Námorník 10Blízke prístupy. To znemožnilo pozorovanie obidvoch strán planéty a vyústilo do mapovania menej ako 45% povrchu planéty.

Pri svojom prvom blízkom prístupe nástroje tiež odhalili magnetické pole, ktoré bolo veľkým prekvapením planetárnych geológov. Druhý blízky prístup sa použil primárne na zobrazovanie, ale pri treťom prístupe sa získali rozsiahle magnetické údaje. Dáta odhalili, že magnetické pole planéty je veľmi podobné Zemi, ktoré odráža slnečný vietor okolo planéty.

24. marca 1975, len osem dní po jej poslednom blízkom priblížení, Námorník 10 došiel palivo, čo vyzvalo jeho ovládače, aby sondu vypli. Námorník 10 sa predpokladá, že stále obieha okolo Slnka a každých niekoľko mesiacov prechádza blízko k ortuti.

Druhou misiou NASA pre Mercury bola povrchová vrstva MErcury, vesmírne prostredie, GEochemistry a Ranging (alebo MESSENGER) kozmická sonda. Účelom tejto misie bolo objasniť šesť kľúčových otázok týkajúcich sa ortuti, a to - jej vysoká hustota, jej geologická história, povaha jej magnetického poľa, štruktúra jej jadra, či má na póloch ľad a kde je pochádza jemná atmosféra.

Na tento účel sonda niesla zobrazovacie zariadenia, ktoré zhromažďovali obrázky oveľa vyššieho rozlíšenia planéty ako planéty Námorník 10, rôzne spektrometre na určenie množstva prvkov v kôre a magnetometre a zariadenia na meranie rýchlostí nabitých častíc.

Po spustení z Cape Canaveral 3. augusta 2004 uskutočnil svoj prvý prelet ortuti 14. januára 2008, druhý 6. októbra 2008 a tretí 29. septembra 2009. Väčšinu hemisféry nezobrazil Námorník 10 počas týchto preletov bola zmapovaná. 18. marca 2011 sonda úspešne vstúpila na eliptickú obežnú dráhu okolo planéty a začala snímať snímky do 29. marca.

Po ukončení svojej jednoročnej mapovacej misie vstúpila do jednoročnej predĺženej misie, ktorá trvala do roku 2013.MESSENGER 'posledný manéver sa uskutočnil 24. apríla 2015, čo ho nechalo bez paliva a nekontrolovateľnú trajektóriu, ktorá ho nevyhnutne viedla k zrážke na povrch Merkúra 30. apríla 2015.

V roku 2016 Európska vesmírna agentúra a Japonská agentúra pre letectvo a kozmonautiku (JAXA) plánujú spustiť spoločnú misiu s názvom BepiColombo, Táto robotická vesmírna sonda, ktorá by mala dosiahnuť ortuť do roku 2024, orbitu ortuť vykoná pomocou dvoch sond: mapovacej sondy a magnetosférickej sondy.

Magnetosférická sonda sa uvoľní na eliptickú obežnú dráhu a potom vypáli svoje chemické rakety, aby uložila mapovaciu sondu na kruhovú obežnú dráhu. Mapovacia sonda potom bude pokračovať v štúdiu planéty v mnohých rôznych vlnových dĺžkach - infračervené, ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie - s použitím spektra spektrometrov podobných tým, ktoré sú na MESSENGER.

Áno, ortuť je planétou extrémov a je plná protirečení. Od extrémne horúcich po extrémne chladné; má roztavený povrch, ale na svojom povrchu má tiež vodný ľad a organické molekuly; a nemá rozpoznateľnú atmosféru, ale má exosféru a magnetosféru. V kombinácii s blízkosťou k Slnku nie je divu, prečo o tomto pozemskom svete toho veľa nevieme.

Dá sa len dúfať, že táto technológia v budúcnosti existuje, aby sme sa dostali bližšie k tomuto svetu a dôkladnejšie študovali jeho extrémy.

Medzitým tu nájdete niekoľko článkov o ortuti, ktoré dúfame, že nájdete zaujímavé, osvetľujúce a zábavné na čítanie:

Poloha a pohyb ortuti: