Merkurius: fakta och egenskaper om solsystemets minsta planet

Merkurius är den minsta planeten i solsystemet. Den är den planet som ligger närmast solen. Den gör en resa runt solen en gång var 87,969:e dag.

Ban-, rotations- och fysikaliska egenskaper

Utöver sin korta omloppstid har Merkurius flera särdrag i rörelsen och byggnaden som skiljer den från de andra planeterna. Halva storleken (diametern är ungefär 4 879 km) och massan (cirka 3,30×10^23 kg) gör att den är betydligt mindre än jorden, men ändå mycket tät med en medeldensitet på ungefär 5,43 g/cm³ — detta beror på en ovanligt stor järnkärna som upptar en stor del av planetens volym. Merkurius radie är ungefär 2 440 km.

Merkurius roterar långsamt: ett dygn (en rotation) tar cirka 58,646 jorddygn. Den har en 3:2 spin-orbit-resonans, vilket betyder att den roterar tre gånger kring sin axel för varje två omlopp runt solen. Banan är relativt excentrisk (utan att vara extrem), med en excentricitet på cirka 0,206, och medelavståndet från solen är ungefär 0,387 astronomiska enheter (AU). Axelns lutning är nästan noll (ungefär 0,034°), vilket innebär att Merkurius saknar tydliga årstider som på jorden.

Synlighet från jorden

Merkurius är ljus när vi kan se den från jorden. Den har en synlig magnitud som varierar mellan -2,0 och 5,5. Det är inte lätt att se den eftersom den vanligtvis befinner sig för nära solen. På grund av detta kan man bara se Merkurius i morgon- eller kvällsskymningen eller vid en solförmörkelse.

För observatörer på jorden är merkurius bäst synlig vid största elongation (största vinkelavstånd från solen på himlen). Den rör sig snabbt i förhållande till stjärnhimlen, vilket gör dess position förändlig från natt till natt. Teleskop visar i regel bara en liten, ljus skiva eller en tunn fas (halvmåne beroende på dess fas).

Yta och inre struktur

Merkurius ser ut som jordens måne. Den har många kratrar och släta slätter. Den har inga månar och ingen atmosfär som vi känner till. Merkurius har dock en extremt tunn atmosfär, en så kallad exosfär. Merkurius har en stor järnkärna. På grund av detta har Merkurius ett magnetfält som är ungefär 1 % så starkt som jordens. Det är en mycket tät planet eftersom dess kärna är stor.

Ytan uppvisar stora strukturer: till exempel Caloris-bassängen, en jättelik nedslagskrater med en diameter på omkring 1 550 km. Planetens geologi visar också kraftiga veck och klippväggar (så kallade lobate scarps) som uppkommit när planeten svalnat och krympt. Forskning visar att det kan finnas vattenis i skuggade kratrar nära polerna — även om planeten saknar tät atmosfär kan dessa permanenta mörka områden bevara is.

Gravitationen vid ytan är cirka 3,7 m/s² (ungefär 0,38 gånger jordens), och flyktfarten är cirka 4,25 km/s.

Atmosfär, exosfär och magnetfält

Det som kallas Merkurius atmosfär är i praktiken en mycket tunn exosfär bestående av spår av helium, väte, syre, natrium, kalium och kalcium, uppkomna genom solvindens partikelbombardemang och sputtring av ytan. Eftersom den saknar en tät atmosfär finns det inget växthuseffekt som skulle hålla kvar värme, och temperaturen växlar därför kraftigt mellan dag- och nattsida. Trots sin småskalig magnetosfär har planeten ett mätbart magnetfält, ungefär 1 % av jordens fältstyrka, vilket ger upphov till en svag magnetosfär och inslag av magnetisk interaktion med solvinden.

Temperaturer

Temperaturen på ytan kan vara från 90 till 700 K (-183 °C till 427 °C, -297 °F till 801 °F), där den subsolära punkten är den varmaste och bottnarna i kratrar nära polerna är de kallaste.

Det stora temperaturspannet beror på avsaknaden av atmosfär som kan lagra och fördela värme. På nattsidan faller temperaturen snabbt till mycket låga värden (under 100 K i vissa regioner). De permanenta skuggorna i polnära kratrar kan skydda eventuellt is från solens värme.

Utforskning av Merkurius

Man vet mindre om Merkurius än om andra planeter i vårt solsystem. Till och med med teleskop kan man bara se en liten, ljus halvmåne. Det är också svårt att sätta en satellit i omloppsbana runt den. Två rymdskepp har besökt Merkurius. Den första var Mariner 10. Den gjorde bara en karta över cirka 45 procent av Merkurius yta mellan 1974 och 1975. Den andra är rymdsonden MESSENGER, som avslutade kartläggningen av Merkurius i mars 2013.

Mariner 10 flög förbi Merkurius tre gånger (1974–75) och kartlade ungefär 45 % av ytan. MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) gick i omloppsbana kring Merkurius 2011–2015, levererade detaljerade bilder, mätningar av sammansättningen, magnetfältet och upptäckter om is i polnära kratrar, innan den medvetet kraschade ner på ytan våren 2015. Ett nytt uppdrag, ESA/JAXA:s BepiColombo, sköts upp 2018 och väntas anlända till Merkurius under 2025 för fortsatt detaljerad forskning.

Att placera en sond i omloppsbana runt Merkurius är tekniskt utmanande eftersom man måste matcha solens gravitation och bromsa mycket för att kunna infångas — detta kräver många hjälppassager och mycket bränsle eller skickligt utnyttjande av gravitationsassistans från andra planeter.

Historia och namn

Kända observationer av Merkurius går tillbaka till åtminstone det första årtusendet före Kristus. Före 400-talet f.Kr. trodde grekiska astronomer att Merkurius var två olika objekt: Det ena som de bara kunde se vid soluppgången kallade de Apollon, det andra som de bara kunde se vid solnedgången kallade de Hermes. Det engelska namnet på planeten kommer från romarna, som namngav den efter den romerska guden Merkurius. Symbolen för Merkurius är baserad på Hermes stav.

Antika kulturer i Babylon, Kina och andra civilisationer observerade Merkurius och noterade dess snabba rörelser nära horisonten. Planetens snabba omloppshastighet, korta synodiska period och placering nära solen har länge bidragit till dess mystik i mytologi och astronomiska traditioner.

Varför är inte Merkurius den hetaste planeten?

Även om Merkurius är den planet som ligger närmast solen är den inte den hetaste. Detta beror på att den inte har någon växthuseffekt. Den värme som solen ger den försvinner snabbt ut i rymden. Den varmaste planeten är Venus.

Venus behåller mera värme tack vare en tjock atmosfär rik på koldioxid och ett kraftigt växthuseffekt, vilket leder till mycket högre yttemperaturer än på Merkurius trots att Venus ligger längre från solen.