Merkuur (0)

Saku Gümnaasium
MERKUUR
Referaat
Juhendaja : ..........
Koostas: ........
9. klass
....2010

Sisukord

Sisukord 2
Sissejuhatus 3
3
Merkuurist üldiselt 4
Märgatav sarnasus Kuuga 5
Merkuuri iseärasused 6
Uuemad avastused ja kosmosesond Messenger 7
Kokkuvõte 9
Kasutatud kirjandus: 10

Sissejuhatus

Mina räägin oma referaadis Päikesele lähimast planeedist Merkuurist. Püüan anda pildi teadaolevast teadusinfost ja välja tuua huvitavaid fakte. Kuna referaat põhineb peamiselt vaatlus- ja mõõtmisandmetel, on see pigem informatiivne kui oletuslik.

Merkuurist üldiselt

Merkuur on suuruselt kaheksas Päikesele lähim planeet, mis on oma nime saanud Rooma kaubandusjumala ja jumalate käskjala Mercuriuse järgi. Nime õigustab tema kiire liikumine ümber päikese. Asudes päikesest keskmiselt vaid 0,4 a.ü. kaugusel teeb ta ühe tiiru ümber päikese 88 päevaga. Merkuurist on väga vähe teada, sest Maalt on teda aasta jooksul võimalik näha kahel või kolmel ajavahemikul, natuke enne Päikese tõusu või pärast loojangut madalal horisondi kohal, väga kehvasti vaadeldavas alas (1), sest ta ei eemaldu kunagi päikesest sedavõrd, et väljuks täielikult meie tähe pimestavast särast(2) Üks väheusutav legend väidab, et isegi Kopernikul ei olevat õnnestunud oma elu jooksul Merkuuri näha. Pole siis ime, kui näiteks Merkuuri pöörlemisperiood oma telje ümber valesti teada oli.(1) Kuni 1962. aastani arvati, et Merkuuri päev on sama pikk, kui tema aasta, kuid see teooria lükati ümber 1965. aastal radarivaatlusega. Nüüd teatakse , et Merkuur pöörleb oma kahe aasta jooksul kolm korda. (2) Teleskoobil on näha selle planeedi pinnal ebamääraseid püsivaid laike. Nende jälgimise põhjal oletati, et Merkuuri pöörlemisperiood võrdub tema tiirlemisperioodiga ümber Päikese ning seega on ta pööratud Päikese poole alati ühe ja sama küljega. Kuid 1965. aastal tehtud raadio lokatsioon näitas, et Merkuuri pöörlemisperiood on tegelikult natuke väiksem kui 59 päeva, moodustades täpselt 2/3 tema tiirlemisperioodist. See pole juhuslik kokkusattumus, vaid tingitud Päikese poolt tekitatud loodejõududest. Päikeseööpäev on sellel planeedil 176 korda maisest pikem, võrdudes kahe Merkuuri aastaga. Päike liigub Merkuuri taevas hoopis eriskummaliselt – jääb teatavas asendis seisma, liigub siis umbes kaheksa maise ööpäeva jooksul tagasi ning jätkab seejärel oma tavalist teekonda taevavõlvil. Eriti huvitav on vaatepilt kohtades, kus päike sel ajal parajasti tõuseb või loojub. Seal kaob ta korraks silmapiiri taha, et siis uuesti nähtavale ilmuda . Niisugune hüppamine toimub ajal mil Merkuur asub periheelis, sest siis on tema orbitaalne nurkkiirus teatava aja jooksul suurem pöörlemise nurkkiirusest. (3)

Märgatav sarnasus Kuuga

Väljanägemine on Merkuuril nagu kuul, 1974. aastani teati raadiolokatsiooni kaudu Merkuuri pinnast vaid seda, et ta on väga ebatasane. Olulisi teadmisi tõid planeetidevahelise automaatjaama „ Mariner 10“ kolm seni ainsat möödalendu Merkuurist oli 300 kilomeetrit ning planeedi pinnast õnnestus pildistada umbes poolt kuna kõigil Mariner 10 lähenemistel jäi päevapoolele üks ja seesama poolkera . Piltide lahutusvõime vastab ligikaudu Maalt teleskoopidega saadud Kuu fotodele. Kuud läbi teleskoobi näinud inimene võib Mariner 10 poolt tehtud Merkuuri pilte kergesti pidada Kuu fotodeks, sest sarnasus on hämmastav. Ka Merkuuril näeme kraatreid ja meresid. Mitmest kraatrist lähtuvad kiired. Niisamuti on Merkuur kahepalgeline – üks poolkera on tihedalt kaetud kraatritega, teisel poolkeral leidub aga ulatuslikke tasaseid alasid, mis sarnanevad Kuu meredega. Loomulikult pole neis tilkagi vett, nagu arvasid kunagised kuu- uurijad , vaid tegemist on tardunud laavaväljadega(1). Mariner 10 avastas, et Merkuuril on proportsionaalselt tunduvalt suurem metallist tuum, kui teistel planeetidel. See fakt viis George Wetherilli mõttele, et Merkuur oli kunagi kaks korda suurem kui praegu, katastroofilised kokkupõrked hööveldasid selle lihtsalt tunduvalt väiksemaks. (3) Merkuuri ja teiste planeetide ning nende kaaslaste pinnal on tekkinud kokkupõrgetel meteoriitidega kraatrid. Kraatreid ümbritsevad vallid on moodustunud põrkel väljaheidetud ainest. Umbes 4 miljardit aastat tagasi toimunud pommitamisele on järgnenud vulkaanilise aktiivsuse ajajärk, mille käigus välja voolanud laava moodustaski mered. Suuri (üle 200 km läbimõõduga) kraatreid nimetatakse basseinideks. Neist suurim Palavuse bassein (Caloris basin) läbimõõduga 1300km meenutab vihmade merd Kuul. Teda ümbritsev vall tõuseb basseini lõhede ja seljandikega kaetud põhjast kahe meetri kõrgusele. Nimetus „Palavuse bassein“ tuleneb sellest, et oma „hüplemiste“ ajal on päike seal lagipunktis ja see piirkond soojeneb seega kõige rohkem. Basseini tekitanud kokkupõrge mõne meteoriidiga oli nii võimas, et lööklained kontsentreerusid uuesti planeedi vastasküljel. Arvatavasti seepärast on Palavuse basseini antipoodiks piirkond, mida naljatades nimetatakse „Veidraks alaks“. Seal on planeedipind segamini paisatud, kraatrite vallid on küngaste ja vagude poolt tükeldatud. (1)

Merkuuri iseärasused

Üldisele sarnasusele vaatamata on Kuul ja Merkuuril ka mitmeid erinevusi: isegi kõige tihedaminikraatritega kaetud Merkuuri piirkonnad pole kraatritest küllastunud vaid sisaldavad tasaseid alasid. Palju vähem on 20 kuni 50 kilomeetrise läbimõõduga kraatreid. Mitmeid erinevusi põhjustab Kuuga võrreldes üle kahe korra suurem raskusjõud Merkuuri pinnal. Seetõttu paiknevad kraatrite tekkimisel väljapaiskunud aine tagasilangemisel moodustunud sekundaarkraatrid peakraatrile lähemal kui Kuul. Suurte kraatrite vallid on madalamad ja nende keskel esineb mäetippe sagedamini. Mariner 10 tehtud piltidelt paistavad Merkuuri pinnavormid teravate ümardamata servadega , mis näitab, et sellel planeedil pole kunagi olnud märkimisväärset atmosfääri. Automaatjaama pardal olevad gaaside avastamiseks mõeldud aparaadid leidsid planeedi lähedusest vaid tühisel hulgal heeliumi ja vesiniku aatomeid. Mariner 10 mõõtis ka Merkuuri pinnatemperatuuri. Päevapoolkeral on temperatuur kuni 430° C, ööpoolkeral langeb aga – 173° C . Niisugust 600 kraadist kõikumist pole ööpäeva jooksul täheldatud ühelgi teisel Päikesesüsteemi planeedil. See – eest näitavad Maalt tehtud raadioastronoomilised vaatlused, et juba mõnekümne sentimeetri sügavusel on temperatuur ühtlane kogu Merkuuri ööpäeva vältel. Järelikult on planeedi pinnas sarnane Kuu omaga , millel on samuti väga halb soojusjuhtivus . Kuna Merkuuril puuduvad looduslikud kaaslased, siis ei teatud kaua aega kuigi täpselt tema massi ja tihedus. Alles Mariner 10 liikumise analüüs kinnitas planeedi suurt tihedust ( 5,44 g/cm³.) Nimetatud näitaja poolest jääb ta Päikesesüsteemis Maa (5,52 g/ cm³ ) järel teisele kohale. Et Merkuuri sisemuses on aine Maaga võrreldes vähem kokku surutud, peab raskete elementide osakaal tema koostises olema suurem. Ilmselt on Merkuuril nagu Maalgi, rauast tuum, mis aga viimase võrreldes võtab enda alla märksa suurema osa planeedi massist. (3)
Teadlastele oli üllatavaks momendiks avastada , et Merkuuril eksisteerib magnetväli. Merkuuri magnetväli on küll väike, moodustades Maa magnetvälja tugevusest vaid ühe protsendi. Seni seostati magnetvälja olemasolu planeetidel nende kiire pöörlemisega (dünamo – teooria). Merkuur pöörleb aga väga aeglaselt. Võimalik, et tema rauast tuum on püsimagnet. Teine hüpotees seletab Merkuuri magnetvälja teket päikesetuule mõjuga. Täpsemalt midagi öelda on raske, sest planeetide magnetväljade tekkepõhjused pole seni veel kaugeltki selged. Merkuur on andnud oma osa ka füüsika arengusse . Tema orbiidi periheeli nihke uurimine on üks tugevamaid argumente Albert Einsteini loodud üldrelatiivsusteooria paikapidavuse kasuks. (1)

Uuemad avastused ja kosmosesond Messenger

Messenger on esimene uurimisjaam, mis enam kui kolme aastakümne jooksul Päikesele lähima planeedi juures käinud. möödus ta Merkuurist umbes 200 kilomeetri kauguselt. Teele saadeti kosmoselaev kolme ja poole aasta eest ning praegu ei jäänud ta veel Merkuuri orbiidile pidama . See saab teoks alles 2011. aastal, aga enne teeb Messenger veel kaks möödalendu. NASA kosmosesondi Messenger kogutud andmete põhjal on Merkuuri pinnal rauda ja ka titaani märksa rohkem, kui varem Maa-pealsete vaatluste ja teiste kosmosesõidukite mõõteseadmetega tuvastatud.
Et Päikesele kõige lähema planeedi tihedus on üsna suur, siis peavad teadlased usutavaks, et vähemalt tema sisemuses peab leiduma rohkesti rauda. Nüüd näitavad Messengeri mõõtmised, et rauda on ohtralt pinnalgi, kus ta on koos titaaniga mitmesugusteks oksiidideks ühinenud. Messengeri programmi juhtivteadlane Sean Solomon ütles, et uued vaatlusandmed annavad nüüd teoreetikutele kõvasti tööd, sest Merkuuri pinnaraud esineb kujul, mida muudel planeetidel naljalt ei kohta.
Geokeemikutel tuleb välja nuputada usutav stsenaarium , kuidas see olukord võiks olla kujunenud, arvestades kõike muud, mis Merkuuri kohta teada on.
Raua-andmed kogus Messenger oma kolmandal lennul, kus ta möödus planeedi pinnast ainult 228 kilomeetri kõrguselt. Manöövri eesmärk oli sondi hoogu maha võtta, et ta võiks ületuleval aastal naasta ja jäädagi Merkuuri ümber tiirlema.(4)
NASA kosmosesond Messenger avastas Merkuuri pinnal ämblikukujulise kraatri . NASA poolt Merkuurile lähetatud kosmosesondi tehtud fotodelt võib näha, et planeedi pind on kaetud kraatritega, see annavad tunnistust vulkaanilisest tegevusest Päikesele kõige lähema planeedi Merkuuri pinnal Erilist huvi äratasid uurijates Messengeri tehtud fotod kraatrist, mida hetkel kokkuleppeliselt “Ämblikuks” nimetatakse. Umbes 40 meetrise läbimõõduga kraatrisüvendist väljuvad radiaalidena maapinnapraod, mida on kokku ligi 50 ja mis välimuselt meenutavad ämblikujalgu. Messenger möödus Merkuuri pinnast 14. jaanuaril 200 kilomeetri kauguselt ning kogus andmeid planeedi kohta, mis oma massilt moodustab kolmandiku Maa omast. Samalaadseid andmekogumisi saab korrata alles 2009. aasta oktoobris ning septembris, mis kosmosesond taas Merkuurist lähedalt möödub.(5)
Varem on kosmosesond Merkuuri uurinud vaid kaks korda, seni arvati, et oma pinnastruktuuride poolest sarnaneb Merkuur Kuule . Kogutud andmed väidavad midagi hoopis muud. “Olime väga üllatunud. Merkuuri pind polnud sugugi selline nagu oodanud olime,” lausus kosmoseuuringute juht Sean Solomon. Luisa Procter, John Hopkinsi nimelise ülikooli kosmofüüsika laboratooriumi juhataja, selgitas:” Meil ei ole enam mingit kahtlust, et Merkuuri pinnal on aset leidnud vulkaaniline tegevus.” Merkuuri on varem uuritud vastavalt 1974. ja 1975. aastal, kui kosmosesond Mariner 10 möödus Merkuurist kolmel korral ning kaardistas ligi 45% planeedi pinnast.
NASA kosmoselaev Messenger on saatnud Maale värskeid pilte Merkuurist, sealhulgas ühest Päikesesüsteemi suurimast löögikraatrist.
Piltidelt on esimest korda täies hiilguses näha Calorise bassein, 1300 kilomeetrise läbimõõduga kraater , mille tekitas arvatavasti 3 kuni 3,5 miljardi aasta eest Merkuurile kukkunud suur asteroid või komeet. Seitsmekümnendatel aastatel Merkuuri uurinud NASA kosmoselaev Mariner 10 sai sest kraatrist pildile ainult poole.
Calorise basseini sees on pildilt näha eriskummalisi väiksemaid kraatreid, mida ümbritsevad tumedad rõngad. Arvatavasti on rõngad moodustunud kokkupõrgetel üles paiskunud materjalist. Kokku salvestas Messenger möödalennul umbes 700 gigabaidi jagu teaduslikke andmeid, millest ta kõike ei ole veel jõudnud Maale saatagi.(6)   

Kokkuvõte

Merkuuri kohta on tehtud mitmeid oletusi, osad neist on leidnud kinnitust ja osad hilisematel mõõtmistel ja vaatlustega ümber lükatud. Aja vältel on ettekujutus Merkuuri olemusest veidi muutunud, uuemad vaatlussondid võivad seda veelgi täiendada. Kosmoseuuringud on arenev ala, kust tulemas ka uut ja põnevat infot.
Referaadi koostamine avardas minu teadmisi planeetide kosmoloogiast ja pani mind uurima materjale, millega ma igapäevaselt kokku ei puutu . Täiendavad teadmised panevad hiljem teisiti suhtuma näiteks ajaleheartiklitesse või uudistesse kosmoseuuringute kohta.

Kasutatud kirjandus:

Veskimäe, R Universum Tallinn: Tallinna Trükikoda, 1997

http://opik.obs.ee/osa2/ptk02/box02.html 25.04.10

Mcnab, D; Younger, J Planeedid Tallinn: kirjastus Varrak 2000

Merkuur osutus arvatust raudsemaks planeediks http://forte.delfi.ee/news/teadus/merkuur-osutus-arvatust-raudsemaks-planeediks.d?id=26728925 02.05.10

NASA uurijad leidsid Merkuurilt ämbliku http://www.delfi.ee/news/paevauudised/valismaa/nasa-uurijad-leidsid-merkuurilt-ambliku.d?id=18085833 02.05.10

Stuart Clark, New Scientist Messenger pildistas Merkuuri http://www.horisont.ee/node/376 03.05.10
Hindamine:
Sisu:

• Korras.
  
• Pole ühtegi illustratsiooni.
  

Vormistus :

• Lehekülje mõõtmed pole juhendis nõutule vastavad.
  
• Puudub rööpjoondus.
  
• Puuduvad leheküljenumbrid.
  

Hinne: 5--