Jednom sam video da su čitaoci na nekom inostranom sajtu proglasili Merkur za „najdosadniju planetu“ solarnog sistema. Zašto? Merkur je najmanja planeta po veličini i najbliža Suncu. Manjih je dimenzija od Jupiterovog Ganimeda i Saturnovog Titana, ali je masivniji od njih.
Ekvatorski prečnik planete: 4.879,4 km;
Masa: 3,302 × 1021 tona;
Udaljenost od Sunca: 57.909.100 km (0,38 AJ);
Nagib putanje: 7,0048°;
U rimskoj mitologiji Merkur je bio bog trgovine, putovanja i lopovluka. U nauci se pominje još iz vremena Samarićana (III milenijum p.n.e.). Dnevni Grci su mu nadenuli dva imena: Apolon za „zvezdu“ koja se pojavljuje ujutro, a Hermes za pojavu uveče. Grčki astronomi su, međutim, znali da se ta imena odnose na jedno nebesko telo. Heraklit je smatrao da se i Merkur i Venera okreću oko Sunca a ne oko Zemlje.
Karta Merkurove severne polulopte kojuje napravio instrument MLA Nasine sonde „MESSENGER“. Najniži teren je plavo a najviši crveno.
Orbitni period Merkura je 87,97 naših dana. Merkurov siderički dan traje 58,65 naših dana; znači da mu treba 58,65 dana (2/3 njegove godine) da se jednom okrene oko ose.
Grčka mitologija mu je nadenula ime Hermes, poslanik bogova. Moguće je da je to ime dobio zbog brzog kretanja po nebu. Sve do skora, Merkur je posetila samo jedna međuplanetna sonda, Nasin „Mariner 10“. Ona je od 1974. do 1975. godine obišla oko planete triput. Tom prilikom, kartografisano je samo 45% površine (nažalost, nalazi se preblizu Sunca da bi Merkur bio lepo slikan teleskopom „Habl“). U XXI veku situacija se popravila, jer je 2004. NASA lansirala automatsku sondu „MESSENGER“ koja je tokom 4 godine nadletela Merkur preko 4.000 puta, pre nego što je ostala bez goriva i pre dve godine pala i razbila se na površinu planete.
Evropska kosmička agencija (ESA) i japanska agencija (JAXA) imaju u planu da 2018. zajedno pošalju dve stanice oko Merkura, sa zajedničkim nazivom „BepiColombo“. Došavši na cilj 2025, jedna bi trebalo da mapira planetu a druga da proučava njenu magnetosferu. Prema planu, orbite oba satelita bi trebalo da prolaze iznad polova planete, što će omogućiti osmatranje čitave površine planete. Osnovni satelit, u obliku niske prizme i težine oko 360 kg, kružiće po eliptičnoj orbiti dimenzija 400×1500 km.
Orbita Merkura se odlikuje značajnim ekscentricitetom (12 puta većim od Zemljinog); u perihelu je planeta udaljena od Sunca samo 46 mil. km a u afelu 70 mil. km. Perihel orbite jako sporo precesira oko Sunca[1]. Astronomi XIX veka su pažljivo posmatrali Merkurove orbitne parametre ali nisu umeli da ih tačno objasne, koristeći njutnovsku mehaniku. Razlike između posmatračkih i proračunskih vrednosti nisu bile velike ali su decenijama zadavale astronomima glavobolje. Da bi oblasnili ovaj nesklad, neki astronomi su pretpostavili da u orbiti oko Sunca, a pre Merkura, postoji još jedna planeta (ponekad nazivana Vulkan[2]). Pravi odgovor na to pitanje bio je mnogo spektakularniji: Ajnštajnova Opšta teorija relativiteta! Pravilno predviđanje kretanja Merkura odigralo je važnu ulogu u razvoju i potvrdi ove teorije.
Do 1962. se smatralo da se dužina Merkurovog dana poklapa sa dužinom njegove godine, tako da je jedna njegova strana neprestano okrenuta ka Suncu, kao što je Mesec okrenut ka Zemlji. No radarska merenja Doplerovog efekta su 1965. dokazala netačnost ove tvrdnje. Danas se zna da Merkur izvrši tri okreta oko svoje ose za dve svoje revolucije (godine) oko Sunca.
Ta činjenica, i veliki ekscentricitet Merkurove orbite, prave jako neobične efekte za nekog posmatrača koji bi se nalazio na površini Merkura. Na nekim dužinama posmatrač bi posmatrao izlazak Sunca, koje se zatim, rastući u veličini, polako pomera ka zenitu. Tu se Sunce zaustavlja, i brzo promenilo kretanje u suprotnom pravcu. Sunce se još jednom zaustavlja pre nego što počne ponovo da se kreće ka horizontu, smanjujući polako svoju prividnu veličinu. Za to vreme zvezde na nebu će napraviti tri puna kruga na nebu. Posmatrač na drugim tačkama Merkurove površine video bi drugačije ali ne manje neobična kretanja.
O tome ćemo više malo kasnije ...
Merenja temperature na Merkuru su pokazala da tamo vladaju ogromne vrućine i da se kreću između 90 K i 700 K. Ipak, temperatura na Veneri je malo viša, ali je mnogo stabilnija[3] nego na Merkuru.
Unutrašnja građa Merkura. Kora – 100-300 km; plašt – 600 km; jezgro – 1.800 km.
Merkur je po mnogo čemu sličan s Mesecom (zato i nije dugo bio interesantan naučniicima): njegova površina je vrlo stara i izbradana kraterima; tamo nema tektonskih ploča. Ali s druge strane, Merkur je znatno gušći od Meseca (5,43 gr/cm3 naspram 3,34 gr/cm3). Po gustini, Merkur je na drugom mestu među velikim nebeskim telima u solarnom sistemu, odmah posle Zemlje. Velika gustina naše planete se delimično objašnjava gravitacionom kontrakcijom, ali nje da nema Merkur bi svakako bio gušći od naše planete. Ta činjenica ukazuje da je gusto gvozdeno jezgro Merkura veće od Zemljinog (1800-1900 km) i da verovatno čini veći deo planete. Zbog toga se smatra da Merkur ima relativno tanku silikatnu ljušturu (slično Zemljinom plaštu i kori) debljine 500-600 km, a niko se ne bi začudio da je jezgro delimično istopljeno.
Merkur ima izrazito „tanku“ atmosferu (ukuptno je teška možda oko jedne tone), koja se sastoji od atoma voodonika, helijuma, kiseonika, kalcijuma, natrijuma i sl. koje solarni vetar (10 puta jači nego na Zemlji) izbija iz površine planete. Pošto je Merkur jako vreo, svi ti atomi brzo završavaju u kosmosu. Na taj način, za razliku od Venere ili Zemlje, čije su atmosfere stabilne, Merkurova egzosfera se neprestano obnavlja.
Na površini Merkura su vidljive ogromni planinski venci, dugi nekoliko stotina kilometara i visoki oko tri kilometra. Neki od njih su ispresecani kraterima i drugim detaljima reljefa koji pružaju mogućnost da su nastali kao posledica sažimanja. Naime, predpostavlja se da se površina Merkura smanjila za 0,1% (odn. prečnik planete se smanjio za 1 km).
Jedan od najupečatljivijih detalja na površini Merkura predstavlja basen Caloris. Ima u prečniku oko 1.550 km i podseća na basene (“mora”) na Mesecu. Kao i mora na Mesecu, i on je obrazovan u nasilnom sudaru s početka formiranja Sunčevog sistema. Udar je bio toliko jak da je izbačena lava formirala koncentrične krugove visoke preko 2 km svuda oko udarnog kratera. Taj sudar je, očigledno, odgovoran za neobičan pejzaž (antipod) na suprotnoj strani planete. Na planeti ima makar 15-ak sličnih basena.
Pored toga što je površina jako izrovana kraterima nastalim udarima kometa i asteroida, na njoj se nalaze i relativno glatke površine. Neke od njih su mogle nastati i kao rezultat drevnih vulkanskih aktivnosti. Ponovljene analize podataka koje je skupio „Mariner“ svedoče čak i o nedavnim vulkanskim aktivnostima na Merkuru. Očigledno je da će za prodršku toj činjenici biti potrebna dodatna istraživanja.
Neočekivano, na radarskim snimcima Merkurovog severnog pola (koji nije kartografisao „Mariner 10“) uočeno je prisustvo vodenog leda u senci nekoliko kratera. To je potvrđeno 29. novembra 2012. kada je na slikama „MESSENGER-a“ potvrđeno da leda ima dovoljno da se, kako je tada izjavio Sean Solomon, naučnik misije, „čitav Vašington prekrije ledom debljine 2,5 milje“.
Merkur ima i slabo ali stabilno magnetno polje, čija je snaga malo veća od 1% Zemljinog. Kao i naše, i Merkurovo polje je dipolarno, ali za razliku od Zemljinog Merkurovi polovi su skoro u potpunosti poravnati sa osom rotacije planete. „MESSENGER“ je detektovao i masivna magnetna „tornada“, širine 800 km, odn trećinu prečnika planete.
Beskrajni planinski lanci nastali sažimanjem planete.
Poređenje veličine Zemlje i Merkura.
Pogledajmo kako Merkur izgleda sa svoje svetle, osunčane strane.
Posmatrano sa površine, Zemlja sija 2 puta jače nego nama Venera na našem nebu. Kako se onda vidi Venera? Nijedna druga zvezda niti planeta bilo gde u solarnom mistemu ne sija tako jako kao Venera na crnom nebu Merkura.
Ako bi stajali na površini Merkura, prosečan prečnik Sunca bi bio 2,5 puta veći nego posmatran sa Zemlje, a jačina preko 6 puta. Zbog ekscentričnosti orbite, veličina Sunca može da se koleba od 2,2 veličine sa Zemlje u afelu (jačina 4,8 puta veća), do 3,2 u perihelu (jačina 10,2 puta veća).
Interesantno je da gledano sa Merkura Severnjača ne predstavlja centar sveta. Merkur nema atmosferu, pa se pogled na nebo i po danu ne razlikuje od pogleda u kosmos. Južna polarna zvezda Merkura – Alfa Pictoris, ima zvezdanu veličinu 3,2, i slabijeg je sjaja nego nama Severnjača.
Što se tiče noćne strane planete, tamo možemo da uočimo nekoliko interesantnih efekata. ecimo, jednom godišnje Sunce se nakratko kreće u suprotnom smeru, različitom od uobičajenog kretanja od istoka prema zapadu. Efekat je vidljiv sa bilo koje tačke na Merkuru, no na nekim meridijanima posmatrač može da vidi kako se Sunce podiže približno na pola puta, a zatim zalazi i ponovo izlazi tokom samo jednog Merkurovog jutra. To se dešava zbog toga što približno 4 dana pre prolaska kroz perihel, ugaona brzina Merkura prevazilazi brzinu njegovog okretanja; zato se Sunce na nebu kreće u suprotnom smeru. Četiri dana posle prolaska kroz perihel, Sunce se ponoovo normalno kretalo. Postoje dve tačke na površini Merkura, u kojima Sunce prikazuje svoje retrogradno kretanje preko neba u blizini zenita; jedna se zove basen Coriolis, i na tim mestima se tlo zagreva posebno snažno.
Posmatrač s Merkura bi mogao da gleda kako izgleda naša Zemlja i druge planete. Kao što sam napomenuo, drugo telo po sjajnosti na nebu je Venera, koja je tamo mnogo jača nego nama na Zemlji. Kada je Venera najbliža Zemlji, ona se nalazi između Zemlje i Sunca, i mi vidimo samo njenu noćnu stranu. Čak i kada Venera dostiže najveći sjaj na našem nebu, mi vidimo ustvari samo njen uzak srp. Za posmatrača na Merkuru, Venera se u svojoj najbližoj tački nalazi u opoziciji prema Suncu i pokazuje mu čitav svoj disk. Zvezdana veličina Venere u takvom slučaju je -7,7[4].
Zemlja i Mesec takođe jako sijaju, a njihove zvezdane veličine su -5 i -1,2. Maksimalno ugaono rastojanje između Zemlje i Meseca bi iznosilo 15'. Sve ostale planete mogu se videti otprilike kao i sa Zemlje, ali malo tamnije u opoziciji.
Pišući ovo, koristio sam ivode iz moje najnovije knjige, ali sam usput naleteo i na tekst o Merkuru u ruskom žurnalu „Вокруг света“ (Put oko Sveta) Georgija Burbe, kandidata za doktora geoloških nauka. Evo šta on kaže:
„Najupečatljiviji prizor na Merkuru svakako je sâmo Sunce. Tamo izgleda 2-3 puta veće nego nama na našem nebu. Kombinacija okretanja planete oko ose i oko Sunca, a takođe i velika izduženost njene orbite, dovodi do toga da se vidljivo kretanje Sunca po crnom merkurijanskom nebu potpuno razlikuje od onog na Zemlji. Pri tom putanja Sunca izgleda drugačije na različitim geografskim dužinama planete. Prema tome, u regionima meridijana 0° i 180° zapadne dužine[5], rano ujutro na istočnom delu neba nad horizontom imaginarni posmatrač bi mogao da gleda „malo“ (ali još uvek 2 puta veće nego na Zemlji) Sunce koje se vrlo brzo diže nad horizontom, a čija se brzina postepeno usporava kako se približava zenitu, a ono sâmo postaje sve jače i toplije, povećavajući veličinu 1,5 put – to se Merkur približava Suncu. Čim prođe tačku zenita, Sunce se umiruje, malo se vrati unazad tokom 2-3 zemaljskih dana, još jednom se zaustavi, a onda nastavlja da se spušta sve većom brzinom i znatno se smanjuje u veličini – to se Merkur udaljava od Sunsa, i dolazi u najdalju tačku svoje orbite – i velikom brzinom zalazi za horizont na zapadu“.
Putanja Sunca na Merkurovom nebu u rejonu 180° z.d.
Nebo nad Merkurom je crno i danju i noću, posuto zvezdama, a sve to zbog toga što praktično nema atmosferu. Merkur je oružen sa tzv. ekzosferom – prostorom toliko praznim da se njegovi neutralni atomi nikada ne sudare (pritisak ≤ 0,5 nPa, odn. 0,005 pikobara). Uočeno je teleskopima sa Zemlje, a takođe potvrđeno i tokom letova stanice „Mariner 10“, da se tamo nalaze atomi helijuma (preovlađuju), vodonika, kiseonika, neona, natrijuma i kalijuma. Ti atomi u egzosferi su 'izbijeni' iz Merkurove površine fotonima i jonima, česticama koje stižu sa Sunca, a takođe i mikrometeoritima. Otsustvo atmosfere dovodi do toga da na Merkuru nema nikakvih zvukova jer nema ko da prenosi zvučne talase.
Video koji mnogo toga vizuelizuje.
видео. Zvezde se na Merkurovom nebu kreću mnogo brže od Sunca.
Sasvim drugačije izgleda putovanje Sunca u blizini 90° i 270° z.d. Tamo Sunce ispisuje sasvim neverovatnu piruetu – dnevno se odvijaju 3 izlaska i 3 zalaska Sunca. Ujutro se na istoku iznad horizont polagano pojavljuje jarko blještavi disk gromadnih razmera (3 puta veći nego na zemnom nebu), malo se uzdiže iznad horizonta, zaustavlja se, a zatim kreće nadole i nakratko se skriva iza horizonta. Uskoro sledi drugi izlazak, posle kojeg Sunce polako počinje da se diže u vis na nebu, postepeno ubrzavajući svoj hod i pri tom brzo smanjujući veličinu i sjaj. Tačku zenita to „malo“ Sunce proleće velikom brzinom, a potom usporava kretanje, raste u razmerama i polako nestaje za večernjim horizontom. Ubrzo posle prvog zalaska, Sunce se ponovo uzdiže na malu visinu, kratko se zaustavlja, a zatim ponovo kreće ka horizontu i konačno zalazi. Takav Sunčev „cik-cak“ proizilazi iz toga što na kratkom otsečku orbite prilikom prolaska kroz perihel (minimalnog rastojanja od Sunca) ugaona brzina kretanja Merkura po orbiti oko Sunca postaje veća nego ugaona brzina njegovog okretanja oko ose, što dovodi do premeštanja Sunca na nebeskom svodu planete u kratkom vremenskom periodu (oko dva zemaljska dana) nasuprot običnom kretanju.
Na Merkurovom nebu zvezde se kreću dvaput brže od Sunca. Zvezde, koje se pojave zajedno sa Sincem nad jutarnjim horizontom, zalaze na zapadu još u podne, tj. pre nego što Sunce stigne do zenita, i uspevaju da se još jednom pojave nad istočnim horizontom pre nego što Sunce zađe.“
Mesec (dole), Venera, Merkur (gore).
Prelezak Merkura preko Sunčevog diska 8. novembra 2006. Sam prelezak obično traje oko 5 sati
[1] Precesija Merkurovog perihela iznosi 5.600 lučnih sekundi (1,5556°) po stoleću u odnosu na Zemlju, odn. 574,10±0,65 lučnih sekundi po stoleću u odnosu na inercioni nebeski referentni sistem (ICRF). Međutim, Njutmova mehanika, uzimajući u obzir uticaje svih ostalih planeta, predviđa precesiju od 5.557 lučnih sec. Ajnštajnova teorija objašnjava posmatračku precesiju. Efekat je mali: svega 42,98 lučnih sec. po stoleću za Merkur.
[2] Predlog ideje i imena je potekao od francuskog matematičara Urbain Jean Joseph Le Verriera, koji je samo matematičkim računom “otkrio” planetu Neptun.
[3] Tamo je izmereno 735 K, odn. 462 stepena Celzijusa.
[4] Veličina punog Meseca na našem nebu je -12.71.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
