3 spørgsmål om Merkur – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Astrofysik > 3 spørgsmål om Merkur

21. februar 2010

3 spørgsmål om Merkur

 

Hej Spørg om Fysik
Jeg har lige et par spørgsmål, som jeg desværre ikke selv har kunne finde svar på. Jeg håber I vil besvare dem bedst muligt.

1.  Hvordan ville det være at leve på planeten Merkur?

2.  Hvordan blev Merkur opdaget?

3.  Atmosfærens opbygning?

Med venlig hilsen
I B J

Merkur er den planet i solsystemet som er tættest på solen. Det er også det mindste legeme i solsystemet vi kalder en planet.

Den er mindre end en række måner omkring andre planeter f.eks. Ganymedes og Titan. Den har været kendt i mindst 2500 år, siden Sumererne, men antageligt tidligere. Den er i dag opkaldt efter en romersk gud.

Merkurs tyngdeacceleration er 0,38 gange jordens dvs. 3,7 m/s2, rotationstiden er 58,6 døgn, middelafstanden fra solen er 57,9*106 km (jorden 149,6*106 km altså ca. 3 gange større), den sideriske omløbstid om solen er ca. 88 døgn. Kombinationen af rotationstiden og omløbstiden bevirker, at står man på Merkur har en dag, der er 176 jorddage lang. Solen ser 2,5 gange større ud på himlen end her.

Merkurs banes perihelium (det punkt i planetbanen, hvor den er nærmest solen) har en præcession 43 " pr. århundrede (det at punktet langsomt drejer sig om solen), noget Albert Einstein (D, 1879 - 1955) for knap 100 år siden kunne forklare ved hjælp af sin relativitetsteori. Den blev en vigtig brik i beviset for denne teori.

Dele af planeten er vanskelige at observere, fordi den ligger så tæt på solen, og den kan stort set kun observeres fra jorden om morgenen og aftenen (og ved solformørkelser). Den har været besøgt af Mariner 10 (1974-75) og Messenger (2008). Denne sidste vil måske efterhånden give os et kort over hele planeten. Den skal desuden måle magnetfeltet og undersøge stofsammensætningen.

Der har været tekniske problemer, men en overraskende opdagelse var, at der var vanddamp i atmosfæren. Der antages at være steder med is på Merkur, dybe kratere og spalter, det synes radarmålinger at vise. Der er i øvrigt stort set ingen atmosfærer, gravitationen er så svag, at den har svært ved at fastholde gasser, som så forsvinder ud i rummet.

Atmosfæren som altså er meget tynd, består af hydrogen, helium, oxygen (ilt), natrium, kalium og calcium, men den er ikke stabil, der mistes hele tiden atmosfære til rummet og kommer ny til. Hydrogen og helium føres antageligt til Merkur med solvinden, dog kan radioaktivt henfald i overfladen også tilføre bl.a. helium og måske også andre stoffer. Overfladen indeholder efter Messengers undersøgelser bl.a. helium, calcium, ilt, natrium, kalium og naturligvis silicium. Der kan også konstateres OH-, O+ og H2O+ i atmosfæren. Atmosfæretrykket ligger i omegnen af 2*10-12 atm. Hvilket her på jorden ville være et særdeles fint vakuum, som kræver omfattende pumpeanlæg at opnå. 

Overfladetemperaturen varierer imellem ca. - 180 ⁰C, på bunden af dybe kraterne nær polerne, og + 430 ⁰C, under det punkt der er nærmest solen. Middeltemperaturen er 170 ⁰C. Overfladen ligner månens overflade en del med store flader (Mare) og kratere. Radius er ca. 2940 km, den har den næst højeste middeldensitet i solsystemet 5,43 tons pr. m3 (jorden 5,52 tons pr. m3). Målingerne viser, at Merkur har en stor jernkerne med en radius på ca. 1800 km, (jorden har også jernkærne), dens magnetfelt er i størrelsesorden 1 % af jordens. 

Strålingen fra solen 

Da der næsten ikke er atmosfære, og temperaturen er på det meste af planeten udenfor et område, hvor vi kan leve, så alene af de grunde ville vi næppe kunne leve på Merkur. Man kunne opsøge områder nær polerne, hvor temperaturen er tålelig, og måske være der i kort tid. Et værre problem er strålingen fra solen, specielt når den er aktiv. Denne stråling kan være dødelig både under en rumrejse så nær solen og under et ophold. Det drejer sig både om varmestråling, UV-stråling, men især ioniserende stråling i form af hurtige ladede partikler.

Det ville være vanskeligt såvel i rummet som på Merkur at sikre passende beskyttelse imod denne stråling. Merkur ville altså ikke være det første sted, vi ville forsøge at leve. Af alle gasplaneter ville det nok efter min bedømmelse sammen med Venus være en af de sidste.

De mest indlysende steder at forsøge lige nu, bedømmer jeg til at være Månen og Mars, de er også planeter, vi kan komme til på overskuelig tid (Mars ca. 32 måneder retur med nuværende teknik, til Merkur flere år). Det er på nuværende tidspunkt svært at forestille sig andet end ubemandede ekspeditioner til Merkur, og selv det ville kunne være vanskeligt på grund af temperaturforholdene (elektronik får hurtigt problemer ved temperaturer over 100 ⁰C).

Med venlig hilsen
Malte Olsen