Het is de meest verwaarloosde wereld in ons zonnestelsel. We kijken omhoog naar de kolkende stormen van Jupiter of de roestende zandduinen van Mars, maar hoe zit het met Mercurius? Bijna niemand nam de moeite om ernaar te kijken. Omdat het zo dicht bij de zon staat, gaan ze vaak verloren in schittering en zijn ze slechts kort zichtbaar bij zonsopgang of zonsondergang. De meeste mensen kunnen er geen enkel feit over benoemen. Dit is verkeerd.
Kwik is meer dan alleen een verbrande steen. Het tart een eenvoudige uitleg. De geheimen ervan dagen ons begrip van planeetvorming uit. Terwijl de andere planeten langzaam roteren of oscilleren, gedraagt Mercurius zich anders. Het is klein. Het is dicht. Dit is heel vreemd.
Waarom is Mercurius zo moeilijk te herkennen?
Je kunt ook de zon de schuld geven. De baan van Mercurius is er het dichtst bij. Deze nabijheid schept twee problemen. Ten eerste spoelt de schittering van de zon het zwakke licht van de aarde weg. Ten tweede betekent de hoek van de baan dat deze zich nooit ver van de zon aan onze hemel bevindt. Er zijn passende voorwaarden nodig. Je hebt een duidelijke horizon nodig. Geduld is nodig. De meesten van ons hebben ze niet alle drie tegelijk.
Daarom weten we er visueel weinig van. Telescopen zijn nuttig, maar ze hebben hun beperkingen. Wij zijn afhankelijk van ruimtevaartuigen. Wij vertrouwen op de natuurkunde. Wij zijn afhankelijk van aftrekposten.
Wat is er uniek aan Mercurius?
Het is niet de grootste planeet. Het is niet de heetste. Nog niet de meest kleurrijke. Maar het is een van de kleinste. In feite is het de kleinste planeet in het zonnestelsel geworden sinds Pluto werd gedegradeerd. Deze maat is belangrijk. De kleine wereld koelt sneller af. Atmosferische gassen zijn gemakkelijker te verliezen. Er wordt aangenomen dat Mercurius een dode bevroren bal is. dat is het niet.
Waarom? Omdat de dichtheid erg hoog is. De kern ervan is enorm. Het beslaat ongeveer 85% van de straal van de planeet. Dit is uiterst zeldzaam. De kern van de aarde beslaat ongeveer 55% van zijn straal. Mercuriuskern is dominant. Dit duidt op een gewelddadige geschiedenis. Waarschijnlijk heeft er in het verre verleden een gigantische inslag plaatsgevonden waardoor een groot deel van zijn rotsachtige mantel is weggevaagd. Of misschien heeft de hitte van de zon het lichtere materiaal voortijdig verdampt. Welke theorie juist is, wordt nog steeds besproken.
Hoe overleeft Mercurius in zulke extreme omstandigheden?
Overdag liep de temperatuur op tot 430 graden Celsius. ‘S Nachts daalt de temperatuur tot -180 graden. Dat is een schommel van 600 graden. Geen enkele andere planeet heeft zulke veranderingen meegemaakt. Waarom? Mercurius heeft niet echt een atmosfeer die warmte vasthoudt. De zon brandt. Het oppervlak bakt. De warmte wordt vervolgens de ruimte in gestraald terwijl de planeet langzaam ronddraait. onmiddellijk. De grond ging binnen een paar uur van de oven naar de vriezer.
Gebrek aan atmosfeer betekent gebrek aan weer. Er zijn geen wolken. Er is geen wind. Gewoon een rots vol gaten. Kaal, stilte, blootstelling.
Wat weten we over het oppervlak?
Dankzij de Messenger-missie van NASA weten we nu nog meer. Hij draaide vier jaar lang rond Mercurius voordat hij in 2015 op het oppervlak van Mercurius neerstortte. De gegevens brachten een aantal verrassende dingen aan het licht. Waterijs. In permanent beschaduwde kraters aan de polen. Hoe? De zon zal dat diepe gat nooit bereiken. Ze blijven koud. Altijd. Het ijs ligt er nog steeds.
Dit verandert de manier waarop we Mercurius zien. Dit is niet zomaar een dode wereld. Er is een verborgen reservoir. Vluchtige stoffen. Het kan aanwijzingen opleveren over hoe de bouwstenen van het leven zich door het zonnestelsel verspreidden.
Waarom zou je erom geven?
Omdat Mercurius ons over het begin vertelt. dat
De extreme realiteit van #Mercurius: waarom de kleinste planeet de verwachtingen tart
Hoewel Mercurius het dichtst bij de zon draait, is het niet de heetste planeet. Deze titel behoort toe aan Venus. Deze veel voorkomende misvatting benadrukt hoe contra-intuïtief onze meest innerlijke buur is. Mercurius, genoemd naar de Romeinse god van de boodschappers vanwege zijn snelle beweging door de lucht, is een wereld van uitersten. Hoewel het klein en dicht is en sterk wordt blootgesteld aan zonnestraling, is de geologie ervan verrassend complex.
De gemiddelde afstand tot de zon bedraagt ongeveer 58 miljoen kilometer. Deze nabijheid bepaalt alles over het gedrag van de planeet. Eén jaar (gedefinieerd als één volledige baan) op Mercurius duurt slechts 88 aardse dagen. Maar hoe zit het met een dag op Mercurius? Dat is een ander verhaal. Vanwege de langzame rotatie en snelle baan duurt één zonsopgang tot zonsopgang ongeveer 176 aardse dagen. Dit betekent dat er elke dag twee zonnejaren voorbijgaan. Het warmteverschil is duidelijk.
De oppervlaktecondities van Mercurius begrijpen
Vroege astronomen, waaronder Galileo Galilei in de 17e eeuw, merkten de helderheid en snelle beweging van Mercurius op. Ze vinden lichtpuntjes in het donker en verwerken oppervlaktedetails. Telescopen verbeterden dit beeld, maar de ware aard van Mercurius bleef tot het ruimtetijdperk verborgen. Mariner 10 maakte in de jaren zeventig de eerste close-upbeelden, waaruit een landschap met kraters bleek dat bijna identiek was aan de maan. Nieuwe gegevens van NASA’s MESSENGER-missie suggereren dat Mercurius dynamischer is dan eerder werd gedacht.
Het oppervlak is vol inslagkraters, uitgestrekte vlaktes en steile kliffen. Deze kliffen, ook wel gelobde steile hellingen genoemd, zijn stuwfouten die door de aardkorst worden samengedrukt terwijl het binnenste van de planeet afkoelt en samentrekt. Door deze inkrimping zal de straal van de planeet in de loop van miljarden jaren met 14 kilometer krimpen. Het is een krimpende wereld.
De temperatuurparadox
Hoewel Mercurius het dichtst bij de zon staat, is het niet de heetste planeet. Venus heeft dit record dankzij de dikke, hittevangende atmosfeer. Mercurius heeft bijna geen noemenswaardige atmosfeer. Gebrek aan isolatie kan snelle temperatuurschommelingen veroorzaken. Aan de zonnige kant kan de temperatuur oplopen tot 430 ° C (800 ° F). Aan de donkere kant dalen de temperaturen tot -180 °C (-290 °F). Deze dagelijkse variatie van meer dan 600 graden Celsius zet de korst onder druk, waardoor frequente aardbevingen en klifformaties ontstaan die door ruimtevaartuigen worden waargenomen.
Samenstelling en magnetisch veld
Mercurius is de op een na dichtste planeet in het zonnestelsel. De dichtheid suggereert een enorme ijzeren kern die ongeveer 85% van de straal in beslag neemt. Deze grote kern produceert een zwak magnetisch veld dat voor het eerst werd ontdekt op een andere planeet dan de aarde. Dit gebied is erg belangrijk omdat het het aardoppervlak beschermt tegen de zonnewind, hoewel een groot deel van de atmosfeer al is weggestript. De aanwezigheid van dit magnetische veld, hoewel zwak, suggereert dat de gedeeltelijk gesmolten kern nog steeds actief is.
Schaduwkraterwaterijs
Misschien wel de meest verrassende ontdekking over Mercurius is de aanwezigheid van waterijs. Radarwaarnemingen vanaf de aarde en ruimtevaartuigen in een baan om de aarde hebben heldere afzettingen gevonden in permanent beschaduwde kraters nabij de polen. Deze gebieden ontvangen geen zonlicht en zijn koud genoeg om ijs miljarden jaren lang vast te houden. Deze ontdekking daagt eerdere aannames uit dat Mercurius volledig onvruchtbaar en droog is. Het ijs kan zijn aangekomen als gevolg van een komeetinslag of is vrijgekomen uit mineralen in de korst
De baan en positie van Mercurius in het zonnestelsel
Mercurius is niet alleen klein. Het is de kleinste planeet in het zonnestelsel. Er zijn verschillende realiteiten verbonden aan dit onderscheid. Het is een wereld van littekens en uitersten, ver weg van het blauwe marmer dat we thuis noemen. Mercurius draagt zijn geschiedenis op zijn mouw, of beter gezegd in zijn schild. Het landschap wordt gekenmerkt door kraters, uitgestrekte vlaktes en rotsachtig terrein. Het is vernoemd naar de Romeinse god van de boodschappers omdat het sneller om de zon draait dan welke andere planeet dan ook. Het duurt ongeveer 88 aardse dagen om één baan te voltooien. Dat is naar onze maatstaven een kort jaar, maar het is een lang, warm jaar voor degenen die daar proberen te wonen.
Dicht bij de zon zijn is de hoofdpersoon in het verhaal van Mercurius. Deze nabijheid betekent dat de temperaturen sterk kunnen variëren. We hebben het over een regio waar de oppervlaktetemperatuur kan oplopen tot 800 graden Fahrenheit. Dit is geen strandresort. Hoewel dit artikel zich richt op de invloed van de zon, is de hitte overdag onverbiddelijk, maar vanwege de fysica van de planeet ‘s nachts is het tegenovergestelde het geval.
Grootte is hier belangrijk. De diameter van Mercurius is ongeveer 4879 kilometer. Dit is ongeveer een derde van de grootte van de aarde. Verwar grootte echter niet met een klein oppervlak. De totale oppervlakte bedraagt slechts ongeveer 15% van het aardoppervlak. Het is compact. Gespannen. Deze compactheid is lange tijd een probleem geweest bij de classificatie ervan. Tot 2006 was Mercurius te klein om aan de criteria te voldoen om een volwaardige planeet genoemd te worden. De ster is geclassificeerd als een dwergplaneet en draait eromheen, samen met andere kleine hemellichamen die er nog niet omheen hebben gedraaid. Herclassificatie verandert het verhaal, maar niet de fysieke realiteit.
Het oppervlak is een kerkhof van inslagen. Er zijn tientallen kraters in het landschap, waarvan de grootste het zicht domineert. Dit zijn meer dan alleen maar hobbels. Het zijn bepalende kenmerken van de planeet. De grond bestaat voornamelijk uit rotsen, gekleurd in bruine en roodachtige tinten. Er zijn ook vlakke gebieden, maar wetenschappers begrijpen nog steeds niet helemaal hoe ze daar terecht zijn gekomen. Geologie is mysterieus en er zijn veel vragen die orbitale missies nog maar net hebben beantwoord.
En dan is er nog de sfeer, of het gebrek daaraan. De magnetosfeer van Mercurius is zwak. Het is te zwak om de zonnewind volledig te blokkeren. De deeltjesstroom van de zon bombardeert het oppervlak en verwijdert na verloop van tijd bepaalde mineralen. Dit klinkt als een destructief proces, en dat is het ook. Maar het biedt ook aanwijzingen voor een van de grootste mysteries van de planeet: water. Dit erosieproces kan verklaren hoe ijs en andere vluchtige stoffen op het oppervlak overleven. Recente waarnemingen bevestigen dit. In de poolgebieden, in de schaduw van kraters waar de zon nooit komt, liggen stukken ijs. Dit is een paradox. Een bevroren reservoir op de heetste planeet.
Mercurius heeft geen satellieten. Er zijn geen natuurlijke satellieten die het licht kunnen opvangen of de kanteling ervan kunnen stabiliseren. Het is eenzaam. Zijn baan is niet cirkelvormig, maar zeer elliptisch en langwerpig. Deze vorm veroorzaakt de hierboven genoemde temperatuurveranderingen. De afstand tot de zon verandert aanzienlijk tijdens zijn baan, wat extreme temperatuurschommelingen veroorzaakt. Het is een eenzaam en onstabiel bestaan dat opgesloten zit in een dans met de ster, waar hij elke 88 dagen omheen draait. De relatie is intiem, maar niet vriendschappelijk. De straling van de zon vormt de luchtloze wereld en snijdt uit
De harde realiteit van de baan en structuur van #kwik
Mercurius is de binnenste en dichtstbijzijnde planeet bij de zon. Het bevindt zich op ongeveer 58 miljoen kilometer van onze ster. Deze nabijheid betekent dat hij sneller om de zon draait dan welke andere planeet dan ook, en een volledige baan in slechts 88 dagen voltooit.
Maar het is geen mooie rondweg. Het parcours is zeer elliptisch, wat resulteert in extreme variaties in afstanden. In het perihelium, het punt waar Mercurius het dichtst bij de zon staat, bedraagt de afstand minder dan 46 miljoen kilometer. Op het verste punt, het aphelium, drijft het naar een afstand van 70 miljoen kilometer.
De helling van deze cursus draagt bij aan de complexiteit. Mercurius beweegt onder een schuine hoek ten opzichte van de evenaar van de zon. Als gevolg hiervan wijkt het vaak af van de uitlijning met andere planeten. Het is een chaotische, scheve, snelle dans rond een brandende ster.
Impact- en hittegesmeed oppervlak
Kijkend naar de grond was de situatie compleet veranderd. Het oppervlak van Mercurius is bedekt met kraters. Het lijkt erg op de maan van de aarde. Dit getekende landschap vertelt het verhaal van het meedogenloze bombardement op het vroege zonnestelsel. Er is geen atmosfeer die een binnenkomende asteroïde kan verbranden. Ze raakten gewoon. Moeilijk.
De temperaturen variëren enorm. Omdat er weinig atmosfeer is om warmte op te slaan, bedraagt de kooktemperatuur aan de zonzijde ongeveer 430°C. Darkside bevriest rond de -180 graden Celsius. Stenen zijn niet bestand tegen deze hittestress. Het is kapot. Het verspreidde zich. Het is kapot.
Het binnenste van de planeet is diep en dicht. Kwik heeft een onevenredig grote ijzeren kern. Deze kern neemt het grootste deel van de straal van de planeet in beslag. Het genereert een zwak magnetisch veld, wat ongebruikelijk is voor een object van deze omvang. De buitenste laag of korst is dun en steenachtig. Deze structuur suggereert een gewelddadige geschiedenis. Sommige wetenschappers geloven dat een enorme botsing in het vroege zonnestelsel een groot deel van de oorspronkelijke mantel van Mercurius heeft weggenomen. Het enige dat overblijft is het metalen frame, ingekapseld in een dunne schaal.
Mercurius is de kleinste planeet in het zonnestelsel. Een kleine voetafdruk betekent een beperkt oppervlak, maar verwar compactheid niet met saai. Het terrein is een mix van grillige kraters, brede valleien en vlaktes, en is heel anders dan het landschap van naburige planeten.
Het oppervlak is ruw en getekend door eeuwenlange meteoorinslagen. Deze botsingen vormden enorme bassins en kraters. In tegenstelling tot Venus en Mars vertoont Mercurius geen tekenen van recente vulkanische activiteit die zijn korst heeft gevormd. Geologie is statisch en de tijd staat stil.
Maar het eerste dat in je opkomt is de kleur. De planeet is verrassend donker. Dit is geen schaduw. Dit is chemie. Het oppervlak is rijk aan ijzermineralen, waardoor het een diepe, zachte kleur krijgt. Het bestaat voornamelijk uit een soort basaltgesteente dat mercuriet wordt genoemd. Stof bevat veel ijzer.
Binnenin de dichte kern
Kijk onder de korst en je zult iets onverwachts vinden. Het binnenste van Mercurius bestaat voornamelijk uit gesteenten en een legering van ijzer en nikkel. In het midden bevindt zich een massieve kern. Het is onevenredig groot vergeleken met de totale omvang van de planeet. In feite is het de grootste kern in verhouding tot de massa van een planeet in het hele zonnestelsel.
Deze metalen kern is ook de bron van het magnetische veld van Mercurius. Het is krachtig. Verrassend sterk. Ondanks zijn kleine formaat heeft deze planeet een van de sterkste magnetische velden van alle aardachtige planeten.
Hoe we weten wat we weten
Onze kennis van de wereld komt van twee belangrijke missies: NASA’s Mariner 10 en MESSENGER. Mariner 10 maakte zijn eerste vlucht om een basisbeeld van de situatie te krijgen. MESSENGER cirkelde rond de planeet en bracht elke centimeter in hoge resolutie in kaart. De missie eindigde in 2015, maar de gegevens worden nog steeds verwerkt. Er worden voortdurend nieuwe details onthuld.
Bijna onbestaande sfeer
Je zou kunnen denken dat een planeet zo dicht bij de zon een dikke atmosfeer zou hebben. Niet zo bij Mercurius. Het heeft een exosfeer, een dunne laag atomen die door de zonnewind en de inslag van micrometeoroïden van het oppervlak worden geblazen. Het is zo dun dat het bijna een vacuüm lijkt. Je kunt niet ademen. Zonder gevoelige instrumenten zou je niet eens weten dat het er was.
Dit gebrek aan sfeer heeft consequenties. Zonder lucht die de warmte vasthoudt, kunnen de temperaturen sterk variëren. Het oppervlak wordt gebakken op een temperatuur van bijna 430 °C (800 °F). De nachttemperaturen kunnen dalen tot -180 ° C (-290 ° F). Dat is een schommel van 600 graden. Geen deken om de warmte binnen te houden. Er zijn geen wolken die de zon weerkaatsen.
Exosfeer betekent ook dat er geen weer is. Er is geen wind. Er is geen sprake van erosie door regen. Omdat er geen atmosferische slijtage optreedt, blijven deze kraters ongerept. Geologisch gezien is het een dode wereld, maar ze is niet leeg. Er is gewoon geen lucht.
Onderzoekers analyseren nog steeds Messenger-gegevens. We zoeken naar waterijs in permanent beschaduwde kraters nabij de polen. We bestuderen de interactie tussen magnetische velden en de zonnewind. Er valt nog veel uit te zoeken. Het oppervlak vertelt één verhaal, maar het interieur kan een ander verhaal bevatten.
Mercurius heeft geen atmosfeer zoals we denken. In principe bestaat het niet. Omdat de planeet een van de kleinste planeten in het zonnestelsel is, is de zwaartekracht te zwak om de gasdeken te ondersteunen. Het oppervlak wordt zo heet dat de steen verdampt. Deze vrijkomende gassen vormen echter geen stabiele atmosfeer en diffunderen.
Alleen de buitenste laag blijft over. Dit is een dunne gaslaag die voornamelijk wordt aangedreven door de zonnewind. Het is zo dun dat de atomen nauwelijks met elkaar interageren. Ze stuiteren tegen het oppervlak van Mercurius, worden verwarmd door het zonlicht en zweven de ruimte in. Er is geen weer. Er is geen wind. Het zijn gewoon atomen die verspreid zijn en vastzitten op het oppervlak van het hete gesteente.
Ontdekkingsgeschiedenis traceren
Hoe we Mercurius hebben gevonden, is een raadsel. Dit was geen ‘aha’-moment, maar een langzaam proces dat zich in de loop van de eeuwen afspeelde. Vroege astronomen zagen een blip nabij de zon en vermoedden dat het een planeet was. Ze noemden het “Shahriyar” in het Perzisch en “Ster van Nabu” in Babylonische teksten. Maar het zal tijd kosten om te bewijzen dat het één object is en niet twee.
Galileo observeerde het in 1631 en dacht dat het een Venusovergang was. Pas in 1631 bevestigde Giovanni Zupi dat Mercurius om de zon draait. Dit was enorm. Het ondersteunde de heliocentrische theorie. Maar eeuwenlang wisten we bijna niets over het oppervlak ervan.
Mariner 10 Flyby
In 1974 vloog NASA’s ruimtevaartuig Mariner 10 eindelijk langs Mercurius. Hij vloog driemaal langs Mercurius. Het beeld was korrelig. De resolutie is slecht. Maar ze onthullen een wereld die lijkt op onze maan. Zwaar bekraterd. Dood. Donker.
Mariner 10 detecteerde ook een klein magnetisch veld. Dit was onverwacht. Kleine planeten hebben de neiging af te koelen en hun magnetische generatoren te verliezen. Mercurius heeft er nog steeds één. Het is zwak, slechts ongeveer 1% van het oppervlak van Mercurius, maar het is er wel. Dit veld vangt een deel van de zonnewind op en vormt de magnetosfeer. Het is niet veel, maar het is iets.
“Het magnetische veld van Mercurius is mysterieus. Het wijst op een nog gedeeltelijk gesmolten kern of misschien op een uniek dynamoproces.”
Gedetailleerd portret van Messenger
Mariner 10 heeft slechts de helft van de wereld gezien. Tot 2008 bleef de andere kant een mysterie. BOODSCHAPPER arriveerde. Het draaide vier jaar lang rond Mercurius. Het bracht het hele oppervlak in kaart. Het vond waterijs in permanent beschaduwde kraters aan de polen. Dit is zeer schokkend. Hoe kan ijs overleven op een planeet zo dicht bij de zon?
Het antwoord is geometrie. Sommige kraters zijn zo diep dat zonlicht de bodem niet kan bereiken. Daar daalt de temperatuur tot -180 graden. IJs kan miljarden jaren meegaan. Het werd niet alleen door kometen veroorzaakt. Een deel hiervan kan in de mineralen achterblijven en na verloop van tijd langzaam vrijkomen.
MESSENGER bevestigde ook de samenstelling van de atmosfeer. Voornamelijk zuurstof, natrium, waterstof, helium en kalium. Waar komen deze vandaan? Het sputteren van de zonnewind. Inslag van micrometeorieten. Radioactief verval van gesteenten. Het is
Een korte geschiedenis van Mercurius-waarnemingen
Mercurius is een van de vijf helderste planeten die met het blote oog zichtbaar zijn. Het verhaal van zijn ontdekking gaat niet over de single “Eureka!” moment en details over de langzame ontwikkeling van technologie en menselijke nieuwsgierigheid. Vroege waarnemingen zijn terug te voeren tot het Ptolemeïsche tijdperk. Ptolemaeus vond het echter moeilijk om onderscheid te maken tussen Mercurius en de sterren. Hij groepeerde het met andere rondzwervende objecten, maar begreep de unieke eigenschappen ervan niet volledig.
De hedendaagse astronomen wachten niet alleen op de komst van telescopen. Ze gebruikten complexe wiskundige berekeningen om de aanwezigheid en baan van Mercurius te voorspellen lang voordat ze deze daadwerkelijk zagen. Galileo Galilei maakte de eerste duidelijke telescopische waarnemingen in 1631. Hij identificeerde verschillende belangrijke eigenschappen. Toen kwam het ruimtetijdperk. NASA’s Mariner 4 werd in 1965 het eerste ruimtevaartuig dat het oppervlak in beeld bracht. Mariner 10 volgde in 1974, voltooide drie banen en maakte gedetailleerde beelden. Meer recentelijk lanceerde ESA in 2011 de BepiColombo-missie om een uitgebreid onderzoek uit te voeren.
Wat is kwik?
Mercurius is de kleinste planeet in het zonnestelsel. Het is ook het binnenste. De nabijheid van de zon bepaalt zijn korte baan. Het voltooit een jaar sneller dan op welke andere planeet dan ook.
Oppervlak van Mercurius
Het oppervlak is hard. Het zit vol kraters. Sterke zonnestraling zorgt voor een heet en meedogenloos klimaat. Toch heeft Mercurius een van de vlakste oppervlakken van alle planeten. Dit komt door basaltische lavastromen die lang geleden grote gebieden met de grond gelijk hebben gemaakt.
Is leven mogelijk op Mercurius?
Nee, de omstandigheden zijn te extreem. Er is geen sprake van een sfeer. Stralingsniveaus zijn dodelijk. Temperatuurschommelingen kunnen verwoestende gevolgen hebben. Het is geen plek voor het leven zoals wij die kennen.
Afstand tot de zon
De gemiddelde afstand van Mercurius tot de zon bedraagt ongeveer 57,91 miljoen kilometer.
