Merkury. Astronomia ze Światem Głuchych #9

Witajcie w kolejnym odcinku Astronomii ze Światem Głuchych! Czy oglądaliście już odcinek o Słońcu? Jeśli nie, gorąco was do tego zachęcam. [Dla pełnego zrozumienia poniższego tekstu, zachęcamy do obejrzenia filmu].

Merkury – planeta… nudna

A dziś zajmiemy się pierwszą planetą od Słońca — Merkurym. W porównaniu ze Słońcem Merkury jest… nudny. Nie ma tu spektakularnych wybuchów czy temperatur osiągających miliony stopni. Na Merkurym nie ma nawet atmosfery. To znaczy, minimalna jest, ale jest ona tak mała, że możemy ją pominąć i powiedzieć, że jest to planeta bez atmosfery.

Znaczenie atmosfery dla planety

Gdy planeta ma atmosferę, atmosfera chroni planetę przed uderzeniami asteroid – czyli różnej wielkości kosmicznego gruzu, kamieni, dlatego dalej będę używać znaku „kamień”. Kamienie te spalają się właśnie w atmosferze, a nawet jak się nie spalą całkowicie, to spalą się po części i zwolnią, a więc uderzą w planetę z dużo mniejszą prędkością, wyrządzając dużo mniejsze szkody. A ponieważ na Merkurym nie ma atmosfery, uderzają one bezpośrednio w jej powierzchnię. Dlatego na powierzchni Merkurego widać wiele śladów uderzeń z innymi obiektami (kamieniami). Są to tzw. kratery uderzeniowe – takie same, jak widzimy na powierzchni Księżyca. I te dwa czynniki – kratery i brak atmosfery – powodują, że Merkury z wyglądu jest bardzo podobny do naszego Księżyca.

Gdy planeta nie ma atmosfery

Brak atmosfery ma swoje ciekawe skutki. Merkury znajduje się najbliżej Słońca, ale wcale nie jest najgorętszą planetą. Najgorętszą planetą jest Wenus, ale o Wenus zrobimy oddzielny film.

Temperatura na Merkurym jest zmienna – na tej części planety, która jest zwrócona w stronę Słońca, temperatura osiąga ponad 400°C, ale na stronie odwróconej od Słońca, gdzie jest noc, spada do –173°C!!! Olbrzymia różnica, prawda? To właśnie wskutek braku atmosfery.

Atmosfera na planecie działa podobnie jak ciepły koc, który ją otula i trzyma ciepło. Podobnie jest na Ziemi – atmosfera rozprowadza ciepło po całej planecie, dzięki czemu nie mamy tak skrajnie różnych temperatur, jak na Merkurym. Możemy łatwo się o tym przekonać w bezchmurną noc – najczęściej jest wtedy trochę zimniej, niż wtedy, gdy niebo jest pełne chmur, bo właśnie chmury trzymają ciepło blisko ziemi. Tymczasem brak atmosfery na Merkurym powoduje, że całe ciepło planety po stronie dziennej, przepada, gdy Słońce zachodzi.

Woda na Merkurym?

Co ciekawe, mimo tak skrajnie wysokich temperatur, są miejsca na planecie, do których nigdy nie dociera światło słoneczne. Oznacza to, że są to miejsca, w których stale panują skrajnie niskie temperatury. Takim miejscem mogą być dna kraterów, których ma Merkurym jest bardzo dużo. Astronomowie uważają, że w takich miejscach może być lód wodny.

Obrót Merkurego (i Ziemi – dla porównania) wokół własnej osi oraz wokół Słońca

Merkury okrąża Słońce w innym czasie, niż robi to Ziemia. Również obrót wokół własnej osi ma inny niż Ziemia. Powoduje to ciekawą sytuację. Ale żeby to dobrze zrozumieć, przypomnijmy sobie, jak to wygląda na Ziemi, i porównajmy z Merkurym.

I tak: Ziemia obraca się wokół własnej osi raz na 24 godziny. Dokładnie to raz na 23 godziny, 56 minut, 4 sekundy. Ale dla ułatwienia mówimy, że raz na 24 godziny. Spójrzmy na grafikę (w filmie). Niebieskie koło to nasza Ziemia, tak jakbyśmy patrzyli na nią „z góry”. A strzałka czerwona? Służy ona tylko do tego, abyśmy wyraźnie widzieli obrót Ziemi, który trwa właśnie 24 godziny. No dobra, a jak to wygląda na Merkurym?

Merkury też się obraca, ale bardzo, bardzo powoli. Obrót ten trwa aż 58,6 ziemskich dni! A dokładnie to 58 dni, 15 godzin i 26 minut. A więc w tym czasie, gdy Merkury obróci się zaledwie raz, to Ziemia ponad 58 razy!

Oczywiście każda planeta w Układzie Słonecznym obraca się wokół własnej osi oraz wokół Słońca. Ziemi zajmuje to mniej więcej 365 dni, a dokładniej to 365 dni, 6 godzin, 9 minut i 9,54 sekundy. Na naszej grafice wygląda to tak (zobacz w filmie). Widzimy tu obrót Ziemi wokół Słońca, trwający 365 dni. Żółty fragment to część oświetlona przez Słońce. Oczywiście nie mamy tu zachowanej skali wielkości!

Merkury okrąża Słońce w 88 dni, a więc dużo szybciej niż Ziemia. Jednocześnie, tak jak przed chwilą się dowiedzieliśmy, obrót wokół własnej osi zajmuje mu 58 dni. Powoduje to ciekawą sytuację. Zobacz na grafikę. Ponownie czerwona strzałka pomaga nam zrozumieć obrót planety wokół własnej osi, a żółte pole pokazuje część oświetloną przez Słońce. Zobacz, jak długo oświetlona jest jedna część planety!

Doba słoneczna na Merkurym

W astronomii istnieje pojęcie o nazwie „doba słoneczna” – jest to okres pomiędzy dwoma kolejnymi górowaniami Słońca. Doba słoneczna na Ziemi trwa ok. 24 godzin. Ale doba słoneczna na Merkurym trwa 176 naszych, ziemskich dni. Ponieważ rok na Merkurym trwa 88 ziemskich dni, oznacza to, że doba słoneczna na Merkurym jest dwukrotnie dłuższa niż rok na Merkurym!

Orbita Merkurego

Często, gdy myślimy o planetach krążących wokół gwiazdy, wyobrażamy sobie planety, które poruszają się po idealnym kole, czyli w takiej samej odległości od gwiazdy. Jednak najczęściej tak nie jest i orbita mniej lub bardziej przypomina jajko niż równe koło, i raz się przybliża do gwiazdy, a potem oddala. I właśnie wśród wszystkich planet układu słonecznego, Merkury ma największe wahania odległości od Słońca. Najbliżej Słońca jest w odległości 46 mln km, a najdalej w odległości 69,8 mln km.

Masa i wielkość Merkurego

Merkury ma duże żelazne jądro. Powoduje to, że chociaż Merkury jest mały, to jest bardzo ciężki. Średnica Merkurego wynosi 4879 km. Jest więc znacząco mniejszy od Ziemi i niewiele większy od księżyca. Aby łatwiej to sobie wyobrazić, zobaczmy animacje — najpierw porównanie z Ziemią, potem z Księżycem i na końcu ze Słońcem.

Merkury na niebie

Merkurego możemy zobaczyć gołym okiem na niebie. Jednak ponieważ Merkury znajduje się dużo bliżej Słońca niż Ziemia, to z naszej perspektywy, gdy go z Ziemi oglądamy na niebie, zawsze znajduje się blisko Słońca. Bardzo to utrudnia obserwację Merkurego z Ziemi — w ciągu dnia jest całkiem niewidoczny, bo ginie w silnym blasku od Słońca. Merkurego możemy więc dostrzec tylko o świcie i o zachodzie Słońca.

Jakie sondy poleciały do Merkurego?

I chociaż widzimy Merkurego gołym okiem, to nie zbadaliśmy zbyt dobrze tej planety. Do Merkurego doleciały do tej pory tylko dwie sondy: pierwsza w latach 1974-1975 sonda Mariner 10, a druga w latach 2008, 2009 oraz 2011-2015 sonda Messenger. W roku 2025 do planety ma dotrzeć sonda BepiColombo, która z pewnością dostarczy nam dużo nowych informacji o planecie.

Astronomia ze Światem Głuchych

To tyle o Merkurym – pierwszej planecie od Słońca. W następnych odcinkach dowiemy się więcej o kolejnych planetach i innych astronomicznych ciekawostkach. A na koniec zostawiam Was z przepięknym filmem, na którym widać tzw. tranzyt Merkurego na tle Słońca. Czym jest tranzyt? Jest to sytuacja, gdy jeden obiekt widzimy na tle innego, tak jak tu, gdzie Merkurego widzimy na tle Słońca. Merkury to ta mała, czarna kropeczka. Maleństwo, prawda? Do zobaczenia w kolejnym odcinku „Astronomii ze Światem Głuchych”.