Merkür'ün Kimlik Kartı:
Güneş'e ortalama uzaklık: 0,387 AB = 5,79x107 km
Güneş'e en büyük uzaklık: 0,467 AB = 6,98x107 km
Güneş'e en küçük uzaklık: 0,307 AB = 4,60x107 km
Yörüngesel dışmerkezlilik: 0,206
Ortalama yörünge hızı: 47,9 km/sn
Yörünge dönemi: 87,969 gün
Dönme dönemi: 58,646 gün
Ekvatorun yörüngeye eğikliği: 0,5°
Yörüngenin ekliptiğe eğimi: 7°
Ekvator çapı: 4880 km = 0,383 Dünya çapı
Kütle: 3,302x1023 kg = 0,0553 Dünya kütlesi
Ortalama yoğunluk: 5430 kg/m3
Kurtulma hızı: 4,3 km/sn
Yansıtma gücü: 0,12
Ortalama yüzey sıcaklığı: Gündüz 350°C = 623°K
Gece -170°C = 103°K
Güneş Sistemi'nin Güneş'e en yakın ve aynı zamanda en küçük gezegeni olan Merkür, önemli bir gezegendir. Merkür'ün kimyasal bileşimi, diğer gezegenlerin nasıl oluştuğunu test etmemize yardımcı olmaktadır.
Bugün, Merkür'ün ürettiği manyetik alan, Dünya'nın manyetik alanının anlaşılmasında yardımcı olmaktadır. Diğer kaya yapılı gezegenlerle karşılaştırıldığında, çok büyük metal bir çekirdeğe sahiptir. Ay'a benzer kraterli yüzeyi, büyüleyici bir jeolojik tarihin kayıtlarını taşımaktadır. Merkür, diğer gezegenler arasında, hakkında en az bilgiye sahip olduğumuz gezegendir.
Merkür, aslında birçok yıldızdan daha parlak olabilir. Ancak, Güneş'in parlak ışığı nedeniyle, o karanlık bir zemin üzerinde görülememektedir. Dolayısıyla, çıplak gözle, sadece günbatımından hemen sonra batıda veya gün doğumundan hemen önce doğuda, ufka çok yakın bir noktadayken görülebilmektedir.
Merkür, Dünya'dan gözlemlenmeye uygun bir gök cismi değildir. Bize en yakın olduğu, yani alt kavuşma noktasında iken, karanlık yüzü bize dönüktür. Dolun olduğunda, Güneş'in arkasındadır ve görülemez.
Merkür'ün kavuşum dönemi; yani aynı evreyi tekrar geçirmesi için gerekli olan süre, ortalama 116 Dünya günüdür. Yani Merkür, yeni olduğu günün üzerinden 116 gün geçtikten sonra tekrar yeni olacaktır.
Merkür, Güneş'e uzaklığı yaklaşık 46 milyon ile 70 milyon kilometre arasındadır. Ve oldukça eliptik bir yörünge izler.
Tüm gezegenlerin, yörüngelerinde gözlenen günberi noktasının, yer değiştirme hareketinin, hızlı olduğu fark edilmiştir. Günberi noktası, yörüngenin Güneş'e en yakın noktasıdır. Bu farklılık, Einstein'ın görelilik kuramı ile açıklanabilmiş ve bu kuramı destekleyen bulgulardan biri olarak kabul edilmiştir.
Kendi ekseni etrafında dönme süresi; 58,65 Dünya günü olduğundan, kendi ekseni etrafında dönmesi yavaştır. Bu süre, Güneş'in etrafında dönme süresinin üçte ikisine eşittir. Bu da 88 Dünya günüdür. Merkür üzerinde duran bir gözlemciye göre, iki Güneş doğuşu arasındaki süre, 176 Dünya günüdür.
Bunun yanı sıra, aşırı eliptik yörünge izlemektedir. Değişen yörünge hızı nedeniyle, bu gezegenin Güneş çevresindeki açısal hızı, bazen kendi etrafındaki açısal hızını aşmaktadır. Bu durum, Güneş'in hareketinin tersi yönünde dönüyor görünmesine yol açmaktadır.
Merkür yüzeyi ile ilgili tüm bilinenler, aslında tek bir uzay aracının; yani 1973 ve 1974'te üç ölçüm yapmış olan Mariner 10'un gönderdiği verilere dayanmaktadır. Böylece, sadece bir yarım küresini görüntüleyebilmiştir. Bugün bile Merkür yüzeyinin, ancak % 45'nin haritası çıkarılabilmiştir. Ancak geri kalan kısmının da bundan çok farklı olabileceği sanılmamaktadır.
Merkür yüzeyinin en dikkat çeken özelliği, tüm gezegen üzerine dağılmış olan irili ufaklı çarpma kraterleridir. İlk bakışta, Ay yüzeyine benzeyen bu görünümün, daha dikkatli bir incelemeyle birçok farklılıklar içerdiği anlaşılmaktadır.
Merkür yüzeyindeki oluşumlar ve büyük kraterlerin çoğu, Güneş Sistemi'inde büyük çarpışmaların sürdüğü 4,5 ile 3,8 milyar yıl öncesinde oluştuğu düşünülmektedir. Güneş Sistemi, 3,8 milyar yıl öncesinden günümüze kadar büyük çarpışmaların sıklığı azalmıştır.
Merkür üzerindeki en büyük çarpışma izi, 1300 km çapındaki Caloris Havzasıdır. Bu dev lav denizi, 100 km çapındaki bir gökcisminin çarpması ile gezegenin manto tabakasından yüzeye çıkan sıvılaşmış materyal ile oluşmuştur.
Ayrıca düzlükler üzerinde, yüzlerce kilometre uzunluğunda ve yüksekliği 2-3 km yi bulan kırıklar dikkati çeker. Bunlara, gezegenin soğuması sırasında, büzüşmesinin neden olduğu sanılmaktadır. Kırıkların, bazı kraterlerin içinden de geçmeleri, krater oluşum döneminden daha sonra meydana geldiklerini düşündürmektedir.
Gezegen yüzeyinin en dışta kalan birkaç metre kalınlığındaki kısmının, Ay yüzeyindekine benzer biçimde, çok küçük göktaşlarının milyarlarca yıldır süren bombardımanıyla oluşmuştur. Bu, ince toz haline gelmiş regolit tabakasıdır. Aynı Ay'da gözlendiği gibi az sayıdaki genç kraterin, ışınsal olarak kendilerini çevreleyen parlak beyaz çizgilerin ortasında yer aldığı görülmektedir. Bu çizgiler, çarpma sırasında, kirli regolitin üzerine sıçrayan taze materyal ile ilişkilidir. Erozyona neden olacak uygun bir atmosferi yoktur. Merkür yüzeyindeki kütle çekim kuvveti Ay'ın iki katıdır.
Bir gök cisminin atmosfer tutabilmesi, iki etkene; sıcaklık ve kurtulma hızına bağlıdır. Dünya, pek değişmeyen sıcaklığı ve saniyede 11,2 km lik kurtulma hızı ile kalın bir atmosfer tutabilmektedir. Ay ise 2,4 km olan kurtulma hızı yüzünden bu konuda başarısızdır. Merkür, saniyede 4,2 km lik kurtulma hızı, büyük olasılıkla sınır değere çok yakındır. Ancak Merkür gezegeni, çok sıcaktır. Sıcaklık arttığında atmosferdeki moleküllerin hızları artacağından, bu moleküllerin kaçma olasılıkları da artacaktır. Bu nedenle, Merkür, orta ağırlıktaki elementler içeren, son derece seyrek bir atmosfere sahiptir. Atmosferinin basıncı, 1 milibarın milyarda biri kadar bile değildir.
Merkür atmosferinde sodyum ve potasyum atomları hâkim durumdadır. Bunlar, gezegenin yüzeyinden gelmektedir. Atmosferindeki yoğunlaşmaları kullanarak, yüzeyindeki yoğunlaşmaların anlaşılabileceği düşünülmektedir. Bu ise Merkür'ün nasıl oluştuğu konusunda, bize hayati bir bilgi sağlayabilirdi. Ne yazık ki sodyum ve potasyumun çoğu dönüşüme uğramıştır. Yüzeyinde ortaya çıkanlar, belli bir zaman atmosferde uçarak, yüzeye dönmektedir. Ayrıca sodyum ve potasyumun tamamı, sadece Merkür'den değil, bir kısmı da çarpan meteoritlerden gelmektedir. Tüm atmosfer yüzey sistemi, oldukça karmaşıktır. Merkür uzmanları arasında, atmosfer bileşimi ve dinamiği konusunda hararetli bir tartışma vardır.
Merkür, Güneş sistemi'nin iç gezegenler olarak adlandırılan diğer dört üyesi gibi, katı bir yapıya sahiptir. Merkür'ün, 5,43 g/cm3 olan yüksek yoğunluğu, Dünya'dan sonra, Güneş sisteminde karşılaşılan en büyük değerdir. Büyük bir metalik çekirdeğin varlığını göstermektedir. Merkür'ün bileşiminin, özellikle ne kadar sülfür içerdiğinin detaylarına bağlı olarak; Jeofizikçiler, Merkür çekirdeğinin, gezegenin ağırlığının % 70-80'nini oluşturduğunu hesapladılar. Karşılaştırıldığında, Dünya'nın çekirdeğinin ağırlığı, gezegenin ağırlığının sadece %32'sidir.
GİZEMLİ MANYETİK ALAN
Resmi büyültmek için tıklayın.
Mariner 10'nun ölçümleriyle, Merkür'ün, manyetik alanının kanıtlanması şaşırtıcı olmuştur. Çünkü daha önce, küçük gezegenlerin manyetik alana sahip olamayacağı düşünülüyordu.
Merkür'ün manyetik alanı, Dünya'nın manyetik alanının bir minyatürüdür. Ancak, kutupları, Dünya'nın manyetik kutuplarına göre terstir. Yani kuzey manyetik kutbu, gezegenin coğrafi güney kutbuna karşı gelmektedir. Dünya'nın manyetik alanının yüzde biri gücüne sahiptir.
Merkür'ün manyetik alanı, Güneş rüzgârı ile gelen parçacıkları, yakalayıp gezegen çevresinde tutacak kadar güçlü olmadığı için, Van Allen kuşakları yoktur. Manyetik eksen, dönüş eksenine göre 14 derece daha eğiktir.
Merkür'ün çekirdek sıcaklığının, bir manyetik alan oluşturmak için gerekli olan sıvı demir kütlesini barındırmaya izin vermeyecek kadar düşüktür. Bu nedenle, bugün gözlenen manyetik alan, gezegen içindeki aktif bir manyetik dinamo tarafından sağlanmıyor. Çok önceleri mıknatıslanmış olan katı haldeki çekirdek tarafından sağlandığı sanılıyor.
Ay gibi Merkür'ün de kutuplara yakın sürekli gölge olan kraterleri, soğuk olduğundan buz bulunmalıdır. Su, kuyrukluyıldız çarpmalarıyla taşınmıştır.
1991'de çalışmalarını, New Mexico'daki radarlarla sürdüren gökbilimcilerin elde ettiği verilere dayanan bir açıklamada, Merkür'ün kuzey kutbu yakınlarından alınan yankıların, düpedüz buz'un varlığını gösterdiği belirtilmiştir.
Merkür'ün kimyasal birleşimi, gezegenlerin nasıl oluştuğu, fikirlerini test etmekte önemlidir. Gezegen hakkındaki iki önemli kimyasal gerçeği biliyoruz. Birincisi gezegenin demir çekirdeği, diğer kaya yapılı gezegenlerden farklı olarak, gezegenin ağırlığının %70-80'ini meydana getirmektedir. İkincisi, demir oksit(FeO) oranı düşüktür.
Merkür yüzeyinin, daha az demir oksit içerdiğini biliyoruz. Fakat gezegenin içinde de daha az demir oksit olduğunu nasıl bilebiliriz? Lav akımları, çok miktarda demir oksit içermediğinden, manto da çok miktarda demir oksit içermemelidir. Güneş sistemi'nde, demir oksit miktarı, Merkür de düşük, Venüs ve Dünya'da (%8) orta, Mars'da(%18) yüksektir.
MESSENGER UZAY SONDASI
Dünya'dan Merkür'e gönderilen uzay araçları, gezegenin Güneş'e yakın konumu nedeniyle, yörüngeye girebilmek için çok yüksek enerjiye gereksinim duymaktadır. Bu nedenle, Mariner 10 programında, gözlemler için çok az zaman tanıyan hızlı yakın geçişler düzenlenmiştir.
1980'lerin sonlarına doğru, NASA bilim adamlarından Chen-Wan Yen, bir uzay sondasını, Merkür çevresinde yörüngeye sokmak için ekonomik uçuş yolları tasarladı. Messenger, bu plan üzerine kurulmuş, karmaşık ve uzun bir rota izleyerek, Mart 2011'de Merkür etrafında yörüngeye girmek üzere 3 Ağustos 2004'te fırlatıldı. Gelişmiş bilimsel aygıtlarla donatılan sonda, yörüngeye girmeye uygun bir açı ve hız elde edebilmek için gerekli "kütle çekim yardım manevralarını", 1. kez Dünya, 2. kez Venüs ve 3. kez de Merkür yakın geçişi ile gerçekleştirecektir. Bir yıl sürmesi planlanan yörünge etkinlikleri, şu konular üzerinde yoğunlaşacaktır:
1. Merkür'ün tüm yüzeyinin yüksek çözünürlüklü (250 metre/piksel) görüntülerinin elde edilmesi.
2. En azından gezegenin bir bölümünün topoğrafik haritasının çıkarılması.
3. Yüzey bileşenlerinin gezegen üzerinde dağılımı.
4. Çekim alanının ayrıntılı haritası.
5. Manyetik alanın 3-boyutlu modeli.
6. Çeşitli elementlerin yüksekliğe göre dağılımı.
7. Kutuplarda kraterlerin, Güneş almayan alanlarında korunmuş uçucu bileşenlerin araştırılması.
Ayrıca, Bepi Colombo uzay aracının, ESA (Avrupa Uzay Ajansı) tarafından 2012 yılında fırlatılması planlanmaktadır. Bu araç, Merkür'ün kendi ekseni etrafında dönüşünü aydınlatan iki ayrı sondadan oluşacaktır. Merkür çevresinde iki değişik yörüngeye oturtulması planlanan sondalardan biri gezegenin manyetosferiyle, diğerinin ise yüzey ve atmosferiyle ilgili gözlemler yapması öngörülmektedir.
Ekim/2010 Dr. Bahri Güldoğan
1) Kenneth R. Lang, The Cambridge Guide to the Solar System, Cambridge University Press, 2003.
2) Patrick Moore, Gezegenler Klavuzu, Tübitak Popüler Bilim Kitapları, 1998.