Mercurius (planeet)

Mercurius

Mercurius

Aanzicht van de planeet Mercurius in ware kleuren.
Eigenschappen
Aantal manen	Geen
Diameter	4880 km
Massa	3,302×1023kg
Valversnelling	3,58 m/s2
Rotatietijd (dag)	58 dagen 15 uur 30 min
Omlooptijd zon (jaar)	88 dagen
Afstand tot de zon	57,91×106 km
Atmosfeer	10-12 bar
Temperatuur (min)	90 K (-183°C)
Temperatuur (max)	700 K (427°C)
Kleur	Donkergrijs
Kern	IJzerrijk, vloeibaar, ca 3600 km diameter
Samenstelling atmosfeer
Zuurstofgas	42 %
Natrium	29 %
Waterstofgas	22 %
Helium	6 %
Kalium	0,5 %
Argon	sporen
Koolstofdioxide	sporen
water	sporen
Stikstofgas	sporen

Mercurius is de dichtst bij de zon staande planeet en is, sinds Pluto de status planeet heeft verloren, de kleinste planeet van ons zonnestelsel. De planeet is vernoemd naar de Romeinse god Mercurius vanwege de snelle draai om de zon. Net als de Aarde is het een terrestrische planeet met een vast oppervlak dat veel overeenkomsten vertoont met dat van de maan. Opmerkelijk is, dat deze kleine planeet een vrij sterk magnetisch veld vertoont. Mercurius bezit géén manen.

Karakteristieken

Baan

Mercurius beschrijft de baan met de grootste excentriciteit van alle planeten (e=0,21). De afstand tot de zon schommelt zo tussen 46 en 70 miljoen kilometer. De verhouding in duur tussen jaar en dag bedraagt als gevolg van baanresonantie 3:2.

Het baanvlak van Mercurius helt 7° ten opzichte van het baanvlak van de aarde. De as van Mercurius helt maar 0,027° ten opzichte van een loodlijn op het baanvlak. Dat is de kleinste hoek van alle planeten. Een waarnemer op de evenaar ziet 's middags de zon dus op 2° na in het zenit terwijl een waarnemer op de pool de zon niet hoger dan 2,1° boven de horizon ziet komen.

Op minder dan vier dagen van het perihelium is de rotatiesnelheid van Mercurius in zijn baan hoger dan zijn rotatiesnelheid om de eigen as, waardoor het op sommige plaatsen kan, dat de zon opkomt, omkeert en weer ondergaat en dan opnieuw opkomt.

In de 19e eeuw had Urbain Le Verrier al opgemerkt, dat de baan van Mercurius geen ellips was zoals wetten van Kepler voorschrijven vanuit de wetten van Newton, maar dat de baan een rozet beschrijft. Er treedt precessie op van het perihelium, dat 42,98 boogseconden vooruit loopt per eeuw. Een volledige rozet duurt dus 12 miljoen omwentelingen. Een verklaring hiervoor leverde Albert Einstein met zijn algemene relativiteitstheorie. Het verschijnsel komt ook bij andere planeten voor, maar in mindere mate (3,84" per eeuw voor de Aarde bijvoorbeeld).

Temperatuur en zonlicht

Mercurius kent enorme temperatuurverschillen tussen dag en nacht. De oorzaak hiervan ligt in de rotatietijd: een aswenteling duurt 58 aardse dagen. In combinatie met de omloop om de zon in 88 dagen duurt één dag op Mercurius ruim 176 aardse dagen. Het verschil tussen de gemiddelde dag- en nachttemperatuur bedraagt zo'n 500°C. Ter vergelijking: op aarde schommelt dat tussen de 5 en 20°C. De hoogte van de maximumtemperatuur komt door de relatief korte afstand tot de zon en de grote verschillen door het (vrijwel) ontbreken van een atmosfeer. Het zonlicht op Mercurius' oppervlak is ongeveer negen keer zo intens als op aarde omdat Mercurius drie keer zo dicht bij de zon staat.

Atmosfeer

De atmosfeer van Mercurius is ijl, 10^-12 bar, en bestaat voornamelijk uit sporen van zuurstofgas, natrium en waterstofgas die snel naar de ruimte ontsnappen. De verblijftijd van een natriumatoom in de atmosfeer bedraagt drie uur. Dit verlies wordt continu gecompenseerd door de zonnewind die wordt ingevangen door het magnetisch veld en damp die vrijkomt bij inslaande meteorieten. Door de ijle atmosfeer is de hemel zowel 's nachts als overdag zwart. Doordat Mercurius drie keer zo dicht bij de zon staat, verschijnt de zon er ongeveer 2,5 maal zo groot aan de hemel als op aarde. De best zichtbare planeet vanaf Mercurius is Venus die met een magnitude van ongeveer -6,6 als helderste object aan de nachtelijke Mercuriushemel staat. De aarde en de maan zijn er ook prominent aanwezig met een magnitude van respectievelijk -5,2 en -1,2.

Magnetosfeer

Mercurius heeft een relatief sterk magnetisch veld met 1 procent van de magnetische veldsterkte van het aardmagnetisch veld. Misschien wordt dit magnetisch veld, net als dat van de aarde, opgewekt door een 'dynamo' van een circulerend vloeibaar kernmateriaal. De huidige schattingen geven echter aan dat de kern van Mercurius niet heet genoeg zou zijn om het ijzer-nikkel te doen smelten, maar misschien is er in de kern materie die het smeltpunt naar beneden kan halen door vorming van een eutecticum met een lager smeltpunt. Het is ook mogelijk dat het magneetveld een overblijfsel is van een vroeger dynamo-effect dat nu niet meer actief is. Het magnetisch veld is gefossiliseerd in gestold magnetisch materiaal. Waarnemingen met radar wijzen op een vloeibare kern.

Oppervlak

Inslagstructuren

Het oppervlak van Mercurius is bezaaid met inslagkraters en lijkt veel op dat van de maan. De meest in het oog springende inslagstructuur is het multi-ring Caloris Bassin, met een diameter van 1350 km en omringd door een gebergte van ongeveer 2 km hoog. Verder zijn er nog talloze valleien, heuvels. en vlaktes te vinden. De meeste kraters op Mercurius zijn genoemd naar schrijvers en artiesten.

Vulkanisme

Bij het opnieuw bestuderen van de Mariner 10 foto's eind jaren '90, werd ontdekt dat sommige delen van het oppervlak veel gladder waren dan andere. Deze gladde gedeeltes waren bedekt met gestolde lava; een bewijs dat er in het verleden actief vulkanisme op Mercurius moet zijn geweest.

Tektoniek

Tussen de inslagkraters zijn ook verschillende steile kliffen zoals Discovery Rupes. Deze worden geïnterpreteerd als hellingen die veroorzaakt zijn door opschuivingen. Dit type van geologische breuken is typisch voor een oppervlak dat verkleind is. Men neemt dan ook aan dat dit een voorbeeld is van contractietektoniek, waarbij Mercurius, wanneer ze afkoelde, kromp. Deze inkrimping moest door de vaste korst worden gecompenseerd door de vorming van opschuivingsbreuken.
Daarnaast heeft men op gematigde breedten ook lijnstructuren opgemerkt, die men verklaart als horizontaalverschuivingen die ontstonden als gevolg van mechanische spanningen in de korst door de langzame vertraging van de rotatie van de planeet.

Samenstelling

De kern van Mercurius bestaat hoofdzakelijk uit ijzer en is relatief groot. De kern neemt 42 procent van het totale planetaire volume van Mercurius in. (Ter vergelijking: bij de aarde neemt de kern 17 procent van het volume in). Rondom de kern bevindt zich een mantel van zo'n 600 km dik die voornamelijk uit siliciumoxiden bestaat. De dichtheid is, ondanks de grote hoeveelheid ijzer, met 5430 kg/m³ iets kleiner dan die van de Aarde. Dat komt doordat de Aarde groter is en er dus binnenin meer druk heerst.

Mercuriusovergang

(Zie ook : Mercuriusovergang)

Ongeveer 13 à 14 keer per eeuw komt het voor dat Mercurius tussen de zon en de aarde door trekt en dat het silhouet tegen de zonneschijf te zien is. Dit verschijnsel heet Mercuriusovergang en is vergelijkbaar met een Venusovergang en met de zonsverduistering.

Verkenning

Waarnemingen

3000 v.Chr. was Mercurius al bekend bij de Sumeriërs en zij noemden hem Ubu-idim-gud-ud. De eerste gedetailleerde observaties werden verricht door de Babyloniërs die het gu-ad of gu-utu noemde. De Grieken hadden zelfs twee namen voor Mercurius: Apollo voor Mercurius aan de ochtendhemel en Heraclitus voor de avondhemel, hoewel ze wisten dat het om slechts één planeet ging.

Hoewel Mercurius met het blote oog zichtbaar kan zijn, zijn slechts weinig mensen zich ervan bewust dat zij de planeet waarnemen. Mercurius staat nooit verder dan 28° van de zon verwijderd en is in Nederland/België dus alleen in de ochtend- of avondschemering te zien. Op het Noordelijk halfrond is Mercurius het beste waar te nemen in de maanden januari tot juni in de avondschemering ("avondverschijning") en in de maanden augustus tot december in de ochtendschemering ("ochtendverschijning"). Hij is soms dagen lang verrassend helder. Een verrekijker kan bij het opzoeken behulpzaam zijn. Hij vertoont een magnitude van -2 tot +3. Op het Zuidelijk halfrond zijn de omstandigheden voor waarneming gunstiger omdat bij de maximale ochtendelongatie in maart en bij de maximale avondelongatie in september de ecliptica daar een grotere hoek maakt met de horizon.

Mariner 10

De eerste ruimtesonde die Mercurius van dichtbij heeft waargenomen, is de Mariner 10 die in 1974 en 1975 opnames maakte en 45 procent van het Mercuriusoppervlak in kaart bracht.

Messenger

De tweede wederom door NASA georganiseerde vlucht naar Mercurius is met de Messenger. Deze ruimtesonde is op 3 augustus 2004 gelanceerd en heeft in januari 2008 voor de eerste keer foto's van Mercurius doorgestuurd. Na een aantal ingewikkelde constructies moet Messenger uiteindelijk in 2011 in een baan om Mercurius terechtkomen om onderzoek te verrichten naar de samenstelling, de atmosfeer en het magnetische veld van de planeet.

BepiColombo

De Japanse en Europese ruimtevaartorganisaties JAXA en ESA werken samen om in 2011 de ruimtesonde BepiColombo naar Mercurius te sturen. BepiColombo zal het nog niet gefotografeerde deel van de planeet in kaart brengen en daarnaast zoeken naar water.

Externe links

• (en) Mercurius Fact Sheet
• Mariner 10 foto's
• NASA Mercurius atlas
• [1]
• Mercury & Messenger

  Vrije mediabestanden over Mercury (planet) op Wikimedia Commons

het Zonnestelsel