Merkurius-planeetta:

Merkurius on aurinkoa lähin planeetta. Sellaisena se kiertää Aurinkoa nopeammin kuin kaikki muut planeetat, minkä vuoksi roomalaiset nimesivät sen nopeajalkaisen sanansaattajajumalansa mukaan.

Sumerilaiset tunsivat myös Merkuriuksen jo ainakin 5 000 vuotta sitten. Se yhdistettiin usein Nabuun, kirjoituksen jumalaan. Merkuriukselle annettiin myös erillisiä nimiä sen esiintymisestä sekä aamu- että iltatähtenä. Kreikkalaiset tähtitieteilijät tiesivät kuitenkin, että nämä kaksi nimeä viittasivat samaan kappaleeseen, ja Herakleitos ajatteli noin vuonna 500 eaa. oikein, että sekä Merkurius että Venus kiersivät Aurinkoa eivätkä Maata.

Merkuriuksen fysikaaliset ominaisuudet

Koska planeetta on niin lähellä Aurinkoa, Merkuriuksen pintalämpötila voi nousta polttavaan 840 celsiusasteeseen. Koska tällä maailmalla ei kuitenkaan ole juurikaan todellista ilmakehää, joka sitoisi lämpöä, yöllä lämpötila voi laskea miinus 170 celsiusasteeseen (miinus 275 F), mikä on yli 600 celsiusasteen (1 100 F) lämpötilavaihtelu, joka on suurin koko aurinkokunnassa.

Merkurius on pienin planeetta – se on vain hieman suurempi kuin Maan kuu. Koska sillä ei ole merkittävää ilmakehää iskujen pysäyttämiseksi, planeetta on täynnä kraattereita. Noin 4 miljardia vuotta sitten noin 100 kilometriä (60 mailia) leveä asteroidi iskeytyi Merkuriukseen 1 triljoonan 1 megatonnin pommin iskun voimalla luoden valtavan törmäyskraatterin, joka on noin 1550 kilometriä (960 mailia) leveä. Caloris Basin -nimellä tunnettu kraatteri mahtuisi koko Teksasin osavaltion kokoiseksi. Toinen suuri törmäys on saattanut vaikuttaa planeetan omituiseen pyörimiseen.

Niin lähellä Aurinkoa kuin Merkurius onkin, NASAn MESSENGER-avaruusalus löysi vuonna 2012 vesijäätä sen pohjoisnavan ympärillä olevista kraattereista, joissa alueet saattavat olla pysyvästi varjossa auringon kuumuudelta. Myös etelänavalla saattaa olla jäisiä taskuja, mutta MESSENGERin kiertorata ei antanut tutkijoille mahdollisuutta tutkia aluetta. Komeetat tai meteoriitit ovat saattaneet kuljettaa sinne jäätä, tai vesihöyry on saattanut kaasuuntua planeetan sisältä ja jäätyä navan kohdalle.

Aivan kuin Merkurius ei olisi jo tarpeeksi pieni, se ei vain kutistunut menneisyydessään vaan jatkaa kutistumistaan nykyäänkin. Pikkuruinen planeetta koostuu yhdestä mannerlaatasta jäähtyvän rautasydämen päällä. Kun ydin jäähtyy, se jähmettyy, jolloin planeetan tilavuus pienenee ja se kutistuu. Prosessi rypisti pintaa ja loi lohkonmuotoisia jyrkänteitä, joista jotkut ovat satoja kilometrejä pitkiä ja jopa kilometrin korkuisia, sekä Merkuriuksen ”Suuren laakson”, joka on noin 620 mailia pitkä, 250 mailia leveä ja 2 mailia syvä (1 000 x 400 x 3,2 km), eli suurempi kuin Arizonan kuuluisa Grand Canyon ja syvempi kuin Suuri repeämälaakso Itä-Afrikassa.

”Pienten arpien nuori ikä tarkoittaa, että Merkurius liittyy Maan rinnalle tektonisesti aktiivisena planeettana, jossa todennäköisesti muodostuu nykyään uusia halkeamia, kun Merkuriuksen sisus jatkaa jäähtymistään ja planeetta supistuu”, sanoo Tom Watters, Smithsonianin vanhempi tutkija Washingtonissa sijaitsevassa National Air and Space Museumissa, sanoi lausunnossaan.

Vuonna 2016 tehdyssä tutkimuksessa Merkuriuksen pinnan jyrkänteistä saatiin viitteitä siitä, että planeetalla saattaa edelleen tapahtua maanjäristyksiä eli ”Merkuriusjäristyksiä”. Tämä voisi tarkoittaa, että Maa ei ole ainoa tektonisesti aktiivinen planeetta, tutkimuksen tekijät sanoivat.

Sen lisäksi menneisyydessä Merkuriuksen pintaa muokkasi jatkuvasti uudelleen vulkaaninen toiminta. Toisen, vuonna 2016 tehdyn tutkimuksen mukaan Merkuriuksen tulivuorenpurkaukset päättyivät kuitenkin todennäköisesti noin 3,5 miljardia vuotta sitten.

Merkurius on Maan jälkeen toiseksi tihein planeetta, jolla on valtava metallinen ydin, joka on noin 3 600-3 800 km leveä eli noin 75 prosenttia planeetan halkaisijasta. Vertailun vuoksi Merkuriuksen ulkokuori on vain 300-400 mailia (500-600 km) paksu. Sen massiivisen ytimen ja haihtuvien alkuaineiden runsauden yhdistelmä on jättänyt tutkijat ymmälleen jo vuosia.

Mariner 10:n tekemä täysin odottamaton löytö oli, että Merkuriuksella oli magneettikenttä. Planeetat synnyttävät teoreettisesti magneettikenttiä vain, jos ne pyörivät nopeasti ja niillä on sula ydin. Merkuriuksen pyöriminen kestää kuitenkin 59 päivää ja se on niin pieni – vain noin kolmannes Maan koosta – että sen ytimen olisi pitänyt jäähtyä jo kauan sitten.

”Olimme selvittäneet, miten Maa toimii, ja Merkurius on toinen maanpäällinen, kivinen planeetta, jolla on rautainen ydin, joten ajattelimme, että se toimisi samalla tavalla”, Kalifornian yliopiston Los Angelesin professori Christopher Russell sanoi lausunnossaan.

Epätavallinen sisus voisi auttaa selittämään Merkuriuksen magneettikentän eroja Maahan verrattuna. MESSENGERin havainnot paljastivat, että planeetan magneettikenttä on noin kolme kertaa voimakkaampi sen pohjoispuoliskolla kuin eteläpuoliskolla. Russell on ollut mukana kirjoittamassa mallia, jonka mukaan Merkuriuksen rautasydän saattaa muuttua nestemäisestä kiinteäksi ytimen ulkorajalla pikemminkin kuin ytimen sisäpuolella.

”Se on kuin lumimyrsky, jossa lunta muodostuu pilven yläosaan, keskelle pilveä ja myös pilven alapäähän”, Russell sanoi. ”Tutkimuksemme Merkuriuksen magneettikentästä osoittaa, että rauta on lunta kaikkialla tässä nesteessä, joka antaa voimaa Merkuriuksen magneettikentälle.”

Merkuriuksen magneettikentän voimanlähteenä toimivan nesteen havaitseminen vuonna 2007 Maasta käsin tehdyillä tutkahavainnoilla siitä, että Merkuriuksen ydin saattaa olla edelleen sulaa, voisi auttaa selittämään sen magneettisuutta, joskin aurinkotuulella saattaa olla merkitystä planeetan magneettikentän vaimentamisessa.

Vaikka Merkuriuksen magneettikenttä on vain yhden prosentin vahvuukseltaan Maan magneettikentän vahvuusluokassaan, niin silti magneettinen magneettikenttä on hyvin aktiivinen. Aurinkotuulen magneettikenttä – Auringosta virtaavat varatut hiukkaset – koskettaa ajoittain Merkuriuksen kenttää ja synnyttää voimakkaita magneettisia tornadoja, jotka kanavoivat aurinkotuulen nopean ja kuuman plasman alas planeetan pinnalle.

Merkuriuksella on merkittävän ilmakehän sijasta erittäin ohut ”eksosfääri”, joka koostuu auringon säteilyn, aurinkotuulen ja mikrometeoroidien törmäysten sen pinnalta räjäyttämistä atomeista. Nämä karkaavat nopeasti avaruuteen muodostaen hiukkasten pyrstön.

Eräässä vuonna 2016 tehdyssä tutkimuksessa ehdotettiin, että Merkuriuksen pinnan piirteet voidaan yleisesti ottaen jakaa kahteen ryhmään – toinen koostuu vanhemmasta materiaalista, joka on sulanut korkeammissa paineissa ytimen ja vaipan rajalla, ja toinen uudemmasta materiaalista, joka on muodostunut lähempänä Merkuriuksen pintaa. Toisessa vuonna 2016 tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että Merkuriuksen pinnan tumma sävy johtuu hiilestä. Tämä hiili ei ole peräisin törmäävistä komeetoista, kuten jotkut tutkijat epäilivät – sen sijaan se saattaa olla jäänne planeetan alkukuoresta.

Merkuriuksen kiertoradan ominaisuudet

Merkurius kiertää Aurinkoa 88 maapallon päivän välein, ja se kulkee avaruuden halki lähes 180 000 kilometrin tuntivauhtia, nopeammin kuin mikään muu planeetta. Sen ovaalinmuotoinen rata on erittäin elliptinen, ja se vie Merkuriuksen niinkin lähelle kuin 47 miljoonan kilometrin (47 miljoonan kilometrin) päähän ja niinkin kauas kuin 70 miljoonan kilometrin (43 miljoonan kilometrin) päähän Auringosta. Jos Merkuriuksen päällä voisi seistä silloin, kun se on lähimpänä Aurinkoa, se näyttäisi yli kolme kertaa niin suurelta kuin Maasta katsottuna.