Merkuur, referaat (0)

Sisukord
Merkuuri iseloomustus 3
Vaadeldavus 4
Väljanägemine nagu kuul 5
Ainuomased jooned 6
Magnetväli 7
BepiColombo 8Merkuuri iseloomustus
 
Merkuur on Päikesele lähim planeet ja suuruselt kaheksas. Merkuur on oma läbimõõdult väiksem Jupiteri kaaslasest Ganymedesest ja Saturni kaaslasest Titaanist, aga massilt suurem. Merkuuri läbimõõt ekvaatori tasandil on 4879,4 km (38,252% Maa läbimõõdust). Lapikus puudub. Planeedi pindala on 75 miljonit ruutkilomeetrit. Rooma mütoloogias oli Merkuur kaubanduse, reisimise ja varaste jumal. Tõenäoliselt sai planeet oma nime sellest, et ta liigub nii kiiresti üle taeva. Merkuur on tuntud juba sumerite ajast peale (3 aastatuhat enne Kristust). Kreeklaste poolt anti talle kaks nime: Apollo - tema ilmumise järgi hommikuse tähena ja Hermes kui õhtune täht. Kreeka astronoomid teadsid siiski, et need kaks nime osutavad ühele ja samale taevakehale. Heracleitos uskus isegi, et Merkuur ja Veenus tiirlevad ümber Päikese, mitte ümber Maa, nagu varem arvati.
Merkuur on planeet, kus päevas on kaks aastat. Asudes päikesest keskmiselt vaid 0,4 a. ü. kaugusel, teeb ta ühe tiiru 88 ööpäevaga. Merkuuri on külastanud ainult üks kosmoselaev , Mariner 10. Ta lendas Merkuuri orbiidil kolm korda 1973. ja 1974. aastal. Ainult 45% planeedi pinnast on kaardistatud. Teleskoobis on näha selle planeedi pinnal ebamääraseid püsivaid laike.
Merkuuri orbiit on üsna ekstsentriline ; periheelionis on ta ainult 46 miljoni km kaugusel Päikesest aga apheelionis 70 miljoni km kaugusel.
19nda sajandi astronoomid tegid väga hoolikaid vaatlusi Merkuuri orbiidiparameetrite kohta, aga ei suutnud neid Newtoni mehaanikat kasutades selgitada. Pisike erinevus vaatlustulemuste ja ennustatud väärtuste vahel oli väikese tähtsusega, kuid tõstatas probleemi mitmeteks aastakümneteks. Arvati, et üks teine planeet (mida mõnikord kutsuti Vulcan ) võib eksisteerida Merkuuri orbiidi lähedal, mis seletaks selle lahkumineku väärtuste vahel. Õige vastus osutus palju dramaatilisemaks: Einsteini üldine relatiivsusteooria !
Kuni 1962. aastani arvati, et Merkuuri "päev" on sama pikk kui tema "aasta" (et ta hoiab sama külge Päikese poole niisama kaua kui Kuu Maa poole). Kuid see teooria lükati ümber 1965. aasta radarivaatlustega. Nüüd on teada, et Merkuur pöörleb kolm korda oma kahe aasta jooksul. Merkuur on ainuke keha Päikesesüsteemis, millel teatakse olevat orbiidi/pöörlemise resonants suhtega midagi muud kui 1:1. 1965.a. tehtud raadiolokatsioon 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. Päikese ööpäev 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 hüplemine toimub ajal, mil Merkuur asub periheelis, sest siis on tema orbitaalne nurkkiirus teatava aja jooksul suurem pöörlemise nurkkiirusest.
Vaadeldavus
Kuigi kauguse ja näiva suuruse poolest on Merkuur võrreldav Marsiga, on ta läheduse tõttu Päikesele Maalt palju raskemini vaadeldav, sest suurema osa ajast pole ta Päikese säras eristatav . Merkuuri on võimalik vaadelda aastas kahel või kolmel perioodil lühikest aega heledas koidu- või ehataevas madalal silmapiiri kohal. Eestis on ta jälgitav ainult kevadise ja sügisese pööripäeva paiku, mil hämarik on lühike.
Merkuur on nähtav tavalise pikksilmaga ning ka palja silmaga. Ta paistab oranži värvi tähena. Pikksilmast on soodsatel tingimustel äratuntavad üksnes mõned tumedad pinnad, eeskätt varjupiiri lähedal. Teleskoobist on enamasti näha üksnes ähmane sirp. Ka kõige tugevamate teleskoopidega ei ole pinnavorme praktiliselt näha. Kuna Merkuur on hämarikus alati horisondi läheduses, peab valgus läbima pika teekonna läbi Maa atmosfääri ning kujutis moondub turbulentsi ning valguse murdumise ja neeldumise tõttu. Enne päikesetõusu või pärast päikeseloojangut paistab Merkuur nii madalal, et tema kiirgus peab läbima 10 korda paksema Maa atmosfääri kihi kui juhul, kui ta paistaks otse pea kohal. Hubble'i kosmoseteleskoobiga ei lubata Merkuuri üldse vaadelda, et vältida teleskoobi kahjustumist päikesevalguse toimel.
Merkuuril on faasid nagu Kuul. Alumises ühenduses paistab ta õhukese sirbina . Ülemises ühenduses oleks nähtav kogu pind. Mõlemas ühenduses tõuseb ja loojub planeet koos Päikesega, mistõttu teda Maalt vaadelda ei saa. Esimeses ja viimases veerandis on Merkuur suurimal näival kaugusel Päikesest vastavalt ida ja lääne pool ning tema pind on poolvalgustatud.
Merkuur on sagedamini hõlpsasti nähtav lõunapoolkeralt kui põhjapoolkeralt, sest ta on suurimal võimalikul näival kaugusel Päikesest lääne pool alati siis, kui lõunapoolkeral on varasügis, ning ida pool siis, kui lõunapoolkeral on talve lõpp. Mõlemal ajal on Merkuur ekliptika suhtes maksimaalselt kaldu, nii et lõunapoolkera parasvöötmes, näiteks Argentinas ja Uus- Meremaal , tõuseb ta esimesel juhul mitu tundi enne päikesetõusu ning teisel juhul loojub alles mitu tundi pärast päikesetõusu. Põhjapoolkeral jääb ta sel ajal Päikesele liiga lähedale.
Merkuur on palja silmaga nähtav ka täieliku päikesevarjutuse ajal. See on ka ainuke aeg, mil teda saab vaadelda kõrgel taevas.Väljanägemine nagu Kuul
1974. aastani teatati raadiolokatsiooni kaudu Merkuuri pinnast vaid seda, et ta on väga ebatasane . Olulisi teadmisi tõid planeetide vahelise automaatjaama “Mariner 10” kolm seni ainsat möödalendu Merkuurist 1974. a. ja 1975. aastal. Automaatjaama vähim kaugus Merkuurist oli 300 km ning planeedi pinnast õnnestub 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 hoopis tardunud laavaväljadega. Kraatrid Merkuuri ja teiste planeetide ning nende kaaslaste pinnal on tekkinud kokkupõrgetel meteoriitidega. Kraatreid ümbritsevad vallid on moodustunud põrkel väljaheidetud ainest. Umbes 4 miljardit aastat tagasi toimunud pommitamisele on järgnenud vulkaanilise aktiivsuse ajajärk, mille käigus väljavoolanud laava moodustaski mered . Suuri (üle 200 km läbimõõduga) kraatreid nimetatakse basseinideks. Neist suurim on Palavuse bassein läbimõõduga 1300 km, meenutab vihmade merd kuul. Teda ümbritsev vall tõuseb basseini lõhede ja seljandikega kaetud põhjast kahe km kõrgusele. Nimi Palavus tuleb 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 planeedi pind segamini paisatud, kraatrite vallid on küngaste ja vagude poolt tükeldatud.
Üldisele sarnasusele vaatamata on Kuul ja Merkuuril ka mitmeid erinevusi: isegi kõige tihedamini kraatritega kaetud Merkuuri piirkonnad pole kraatritest küllastunud, vaid sisaldavad tasaseid alasid. Palju vähem on 20-50 km läbimõõduga kraatreid. Mitmeid erinevusi põhjustab Kuuga võrreldes üle kahe korra suurem raskusjõud Merkuuri pinnal. Nii paiknevad kraatrite tekkimisel väljapaiskunud aine tagasilangemisel moodustunud sekundaarkraatrid peakraatrile lähemal kui Kuul. Suurte kraatrite vallid on madalamad ja nende keskel esineb mäetippe sagedamini.
 
Ainuomased jooned
Täiesti ainuomased Merkuurile on kuni 3 kilomeetri kõrgused ja pea 200 kilomeetri pikkused astangud , mida pole leitud ei kuul ega Marsil. Sageli lõikavad astangud erineva iseloomuga piirkondi. Tõenäoliselt on need tekkinud Merkuuri kokkutõmbumisel planeedi rauast tuuma jahtumisel. Astangutele on nimed pandud kuulsate maadeuurijate laevade järgi. Kraatreid ristitakse Rahvusvaheliste Astronoomia Uniooni põhjal tuntud kirjanike, kunstnike, muusikute nimedega. Nii on Merkuuril Beethoveni, Puškini, Shakespeare`i, Raffaeli , Rodini, Lermontovi , Händeli jt. nimelised kraatrid. 1984. aastaks oli Merkuuril pandud nimi 268 pinnamoodustisele.
“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 o C (sellel temperatuuril sulab isegi tina ja tsink ), ööpoolkeral langeb aga -173 o C-ni. Niisugust 600 kraadist kõikumist pole ööpäeva jooksul täheldatud ühelgi teisel Päikesesüsteemi planeedil.
Maalt tehtud raadioastronoomilised vaatlused näitavad, 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 tihedust . Alles “Mariner 10” liikumise analüüs kinnitas planeedi suurt tihedust (5,44 g/cm3). Nimetatud näitaja poolest jääb ta Päikesesüsteemis Maa (5,52g/cm3) järel teisele kohale. Merkuuri sisemuses on aine Maaga võrreldes vähem kokku surutud, seega raskete elementide osakaal on tema koostises suurem. Ilmselt on Merkuuril, nagu Maalgi, rauast tuum, mis aga viimasega võrreldes võtab enda alla märksa suurema osa planeedi massist.
Merkuur on Päikesesüsteemi tumedaim planeet: ta peegeldab päikesevalgusest ainult 5–6%. Planeedi pind on tumedam isegi basaldist ja seda katab tolm. Merkuuri pind on tervikuna väga vana.
Maa-tüüpi planeetide suuruse võrdlus (vasakult paremale): Merkuur, Veenus, Maa ja Marss
Magnetväli
Kui kraatrite olemasolu Merkuuril võis vähemalt aimata, siis magnetvälja avastamine tema ümber “Mariner 10” poolt oli tõeline üllatus. Merkuuri magnetväli on küll väike, Maa magnetväljast 100 korda nõrgem dipolaarne magnetväli, kuid Kuul ja Veenusel puudub see hoopiski. Magnetväli on pöörlemistelje suhtes 7 kraadi kaldu ning moodustab magnetosfääri. Magnetosfäär ulatub pisut üle 1000 km võrra planeedi pinna kohale.
Seni seostati magnetvälja olemasolu planeetidel nende kiire pöörlemisega, Merkuur pöörleb aga väga aeglaselt. Võimalik, et tema rauast tuum on püsimagnet. Merkuur on andnud oma osa ka füüsika arengusse. Tema orbiidi periheeli nihke uurimine on üks tugevaimaid argumente Albert Einsteini loodud üldrelatiivsusteooria paikapidavuse kasuks.
Varem arvati, et väiksuse tõttu on planeet üleni tahkestunud, mistõttu magnetvälja tekitavat dünamoefekti ei saa olla. On võimalik, et see magnetväli tekib nagu Maa omagi ringleva vedela tuumamaterjali poolt tekitatud dünamo tõttu. Praeguste hinnangute järgi ei ole Merkuuri tuum piisavalt kuum, et nikkel ja raud saaksid olla vedelas olekus. Võib-olla tekitavad magnetvälja madalama sulamistemperatuuriga ained, näiteks väävel. Dünamoteooriale on probleemiks ka Merkuuri pöörlemise aeglus . On ka võimalik, et Merkuuri magnetväli on jäänus varasemast dünamoefektist, mis on nüüdseks lakanud, kuid jätnud endast järele tahkestunud magnetilistest materjalidest koosneva püsimagneti.
Merkuuri magnetväli on mõistatuseks, sest ta sunnib oletama, et kas Merkuur on kunagi olnud palju suurem või Päike palju heledam, olles väljakutseks üldtunnustatud arusaamale Päikese ja planeetide tekkimisest.
BepiColombo
Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) ja Jaapani kosmoseagentuur (JAXA) plaanivad ühismissiooni BepiColombo, mille käigus peaks Merkuuri uurima kaks sondi, millest üks kaardistaks planeedi pinda ja teine uuriks planeedi magnetosfääri.
Algul oli plaanis aparaate Merkuurile maandada, kuid see kava on esialgu kõrvale jäetud.
Sondid peaksid plaanide järgi startima Vene Sojuz-tüüpi raketiga Guyana kosmosekeskusest 2013. aastal ja jõudma Merkuurini 2019 . aastaks. Trajektoori kujundamiseks teeb BepiColombo möödalennu Kuust ja Veenusest ning lõpuks Merkuurist ja jõuab lõpuks 2019 Merkuuri juurde. Kasutatakse nii keemilisi kui ka ioonmootoreid. Magnetomeetersond lastakse Merkuuri-lähedasele elliptilisele orbiidile. Seejärel lastakse keemiliste rakettide abil kaardistaja- sond ringorbiidile. Kumbki sond töötab Merkuuri-lähedasel orbiidil ühe aasta.
Kaardistaja-sondil on MESSENGER-i omadele sarnased spektromeetrid ning ta uurib planeete paljudel lainepikkustel, sealhulgas infrapuna -, ultraviolett-, röntgen- ja gammakiirguse sagedusel. Peale selle loodetakse üldrelatiivsusteooria ennustusi täpsemalt kontrollida.
Missioon on nime saanud Giuseppe ( Bepi ) Colombo järgi, kes esimesena tegi kindlaks Merkuuri orbiidi/pöörlemise resonantsi ning osales Mariner 10 trajektoori kavandamisel.
MESSENGER-i esimene foto Merkuuri varem pildistamata osast.