Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Hvordan er vejret på Mercury?

Merkur

Med rumalderens begyndelse i 1950'erne, mennesker var ikke længere begrænset til at studere solplaneterne og andre astronomiske kroppe med jordbaserede instrumenter alene. I stedet er bemandede missioner gået i kredsløb og til Månen, mens robotmissioner har rejst til alle hjørner af solsystemet. Og i processen, vi har lært nogle interessante ting om planeterne, planetoider, og asteroider i vores Solar-kvarter.

For eksempel, vi har lært, at alle solplaneterne har deres egne særlige mønstre og cyklusser. For eksempel, selvom Merkur er en luftløs krop, det har en spinkel exosfære og oplever årstider af en slags. Og selvom det er kendt for at være ekstremt varmt, det oplever også ekstrem kulde, til det punkt, at is kan eksistere på overfladen. Selvom det på ingen måde er, hvad vi er vant til her på Jorden, Merkur oplever stadig en slags "vejr".

Merkurs atmosfære

Som nævnt, Merkur har ingen atmosfære at tale om, på grund af dens lille størrelse og ekstreme temperaturer. Imidlertid, det har en spinkel og variabel exosfære, der består af brint, helium, ilt, natrium, kalk, kalium og vanddamp, med et kombineret trykniveau på omkring 10 -14 bar (en kvadrilliontedel af Jordens atmosfæriske tryk).

Det antages, at denne exosfære blev dannet af partikler fanget fra solen (dvs. solvind) samt vulkansk afgasning og affald, der blev sparket i kredsløb af mikrometeoritnedslag. I hvert fald Kviksølvs mangel på en levedygtig atmosfære er grunden til, at den ikke er i stand til at holde på varmen fra solen, hvilket fører til ekstreme variationer mellem nat og dag for klippeplaneten.

Fast Imaging Plasma Spectrometer ombord på MESSENGER har fundet ud af, at solvinden er i stand til at holde ned på Mercury nok til at sprænge partikler fra dens overflade ind i dens piskede atmosfære. Kredit:Shannon Kohlitz, Media Academica, LLC

Orbital resonans

Merkurs temperaturvariationer tilskrives også dets orbitale excentricitet på 0,2056, som er den mest ekstreme af enhver planet i solsystemet. I det væsentlige, dens afstand fra solen varierer fra 46 millioner km (29 millioner mi) på dets nærmeste (perihelion) til 70 millioner km (43 millioner mi) på dets fjerneste (aphelium). Som resultat, den side, der vender mod solen, når temperaturer på op til 700 K (427° C), siden i skygge falder ned til 100 K (-173° C).

Med en gennemsnitlig rotationshastighed på 10,892 km/t (6,768 mph), Merkur tager også 58.646 dage at gennemføre en enkelt rotation. Dette betyder, at Merkur har en spin-kredsløbsresonans på 3:2, hvor den fuldfører tre omdrejninger om sin akse for hver to omdrejninger, der gennemføres omkring solen. Dette gør ikke, imidlertid, betyder, at tre dage varer det samme som to år på Merkur.

Faktisk, dens høje excentricitet og langsomme rotation betyder, at det tager 176 jorddage for solen at vende tilbage til det samme sted på himlen (aka. en soldag). Kort sagt, en enkelt dag på Merkur er dobbelt så lang som et enkelt år! Merkur har også den laveste aksiale hældning af nogen planet i solsystemet – cirka 0,027 grader sammenlignet med Jupiters 3,1 grader (den næstmindste).

The Orbit of Mercury i løbet af året 2006. Kredit:Wikipedia Commons/Eurocommuter

Polar Is

Denne lave hældning betyder, at polarområderne konstant er i skygge, hvilket fører til et andet interessant træk om Merkur. Ja, på trods af hvor varm dens solvendte side kan blive, eksistensen af ​​vandis og endda organiske molekyler er blevet bekræftet på Merkurs overflade. Men dette er kun sandt ved polerne, hvor gulvene i dybe kratere aldrig udsættes for direkte sollys, og temperaturer i dem forbliver derfor under planetgennemsnittet.

Disse iskolde områder menes at indeholde omkring 1014-1015 kg (1 til 10 milliarder tons, 1,1 til 11 milliarder amerikanske tons) frosset vand, og kan være dækket af et lag regolit, der hæmmer sublimering. Oprindelsen af ​​isen på Merkur er endnu ikke kendt, men de to mest sandsynlige kilder er fra udgasning af vand fra planetens indre eller aflejring ved nedslag fra kometer.

Når man taler om "vejret" på Merkur, de er generelt begrænset til at tale om variationer mellem den solvendte side og natsiden. I løbet af to år, at vejret forbliver brændende varmt eller isnende koldt. I den henseende vi kan sige, at en enkelt sæson på Mercury varer hele fire år, og inkluderer en "midnatssol", der varer to år, og en "Polar Night", der varer det samme.

Mellem dens hurtige og meget excentriske kredsløb, dens langsomme rotation, og dets mærkelige daglige og årlige mønstre, Merkur er en meget ekstrem planet med et meget ekstremt miljø. Det giver kun mening, at dets vejr ville være tilsvarende ekstremt. Hej, der er en grund til, at ingen bor der, i hvert fald ikke endnu.

The Big Bear Solar Observatory fanger et billede i høj opløsning af denne uges transit af Merkur hen over solens ansigt. Kredit:NJIT/BBSO




Varme artikler