Planeta Merkur: průměr, hustota, doba rotace a vzdálenost od Slunce

Planeta Merkur, strážní hlídka Sluneční soustavy - průměr, hmotnost a vzdálenost Merkuru od Slunce, teplota, oběžná doba a úniková rychlost

Planeta Merkur má v naší Sluneční soustavě do jisté míry výsadní postavení. Merkur je jakousi strážní hlídkou Slunce, planetou, která je Slunci nejblíže. Merkur má poměrně excentrickou (výstřednou) dráhu, takže jeho vzdálenost od Slunce se mění v rozmezí 0,307 – 0,466 au (46 - 70 miliónů kilometrů), střední vzdálenost od Slunce je 0,387 au, tedy 57,9 miliónů kilometrů. To je asi 39 % střední vzdálenosti Země.

Díky této skutečnosti je planeta Merkur ze Země poměrně těžko pozorovatelná, neboť se od Slunce úhlově příliš nevzdaluje. Proto jej lze pozorovat buď za večerního soumraku a nebo za ranního svítání, neboť od Slunce se vzdálí na maximálně 28°. Jasnost planety Merkur se přitom mění v rozmezí od –1,8^m do +1,7^m (magnitudy) a jeho úhlový průměr v rozmezí od 5´´ do 15´´. To je jeden z hlavních důvodů, proč byly naše znalosti (až do příletu kosmických sond) o této planetě poměrně omezené.

Kolem Slunce planeta Merkur oběhne jednou za 88 dní, během kterých při pohledu ze Země mění fáze. Podobně jako náš Měsíc. Gravitační zrychlení na povrchu činí 3,7 m/s², což je asi 38 % gravitačního zrychlení na povrchu Země.

Merkur je lidstvu znám od úsvitu věků. Nejstarší doložené pozorování této planety je doloženo z prvního tisíciletí před naším letopočtem, kdy jej pozorovali řečtí astronomové a pojmenovali jej Hermes. Současné pojmenování planety zavedli staří Římané.

Fyzická charakteristika Merkuru

Přesný průměr planety Merkur byl změřen z radarových ozvěn až v roce 1963, o 11 let později byl potvrzen během zákrytu sondy Mariner 10, která jako první zkoumala tuto Sluncem rozpálenou planetu. Průměr planety Merkur činí 4 878 km, takže tato planeta je jen asi o polovinu větší než náš Měsíc a dokonce menší než Jupiterův měsíc Ganymedes ši Saturnův měsíc Titan.

Na jejím povrchu panuje vražedný žár až okolo +500 °C. Při této teplotě již spolehlivě taje řada kovů. Například olovo (327,5 °C), cín (232 °C) a mnoho nechybí ani hliníku (660 °C). Teplota na povrchu (mezi denní a noční stranou planety) se mění obvykle v rozmezí od 100 K (asi -180 °C) na odvrácené straně po 700 K (asi 430 °C) na straně přivrácené ke Slunci. Tyto velké rozdíly povrchových teplot jsou dány pomalou rotací Merkuru o dlouhou dobou osvitu planety.

Rotace planety Merkur je svým způsobem vázána, během dvou oběhů kolem Slunce se třikrát otočí kolem své osy, shoda je tedy v poměru 2:3. Takováto vázaná rotace je výsledkem působení slapových sil Slunce. Z měření dráhy již zmíněné sondy Mariner 10 bylo možné upřesnit celkovou hmotnost planety, která činí 3,303×10²³ kg. Jeho průměrná hustota dosahuje 5 430 kg×m³ (podobně jako u naší planety - 5 520 kg×m³).

Jádro a plášť planety Merkur

Merkur patří do skupiny tzv. terestrických, tedy Zemi podobných planet. Merkur má podobně jako Země kovové jádro. A to ne jádro ledasjaké, ale přímo obrovské. Tak veliké, že jeho průměr dosud mate vědce, kteří jeho vznik nedokáží spolehlivě vysvětlit. V současné době se předpokládá, že asi 70 % hmoty Merkuru je tvořeno kovy a 30 % silikáty.

Průměr Merkurova jádra činí asi 4 060 km, což je asi 83 % průměru planety. Je tvořeno především železem a niklem, zastoupeny jsou ale i lehčí prvky jako křemík a síra. Plášť tuhých hornin má tloušťku asi jen 410 km, což je ve srovnání se Zemí (asi 53 %) opravdu velice málo.

Povrch planety Merkur

Povrch planety Merkur svým charakterem silně připomíná povrch našeho Měsíce. Je rozryt statisíci impaktních kráterů, známy jsou však i rozsáhle planiny a pánve, podobně jako na Měsíci byly na povrchu Merkuru objeveny i údolí a brázdy (v menším počtu) a také stovky kilometrů dlouhé, ale poměrně nevysoké (okolo jednoho kilometru) horské hřebeny, pravděpodobně jako důsledek tektonického pnutí pláště planety.

Největší ze známých depresí nese jméno Caloris basin (Pánev tepla), jeho průměr dosahuje asi 1 400 km, což je srovnatelné s největšími mořskými bazény na povrchu Měsíce jako je Mare Imbrium (Moře dešťů) či Mare Orientale (Východní moře) na odvrácené straně. Vnější prstenec Caloris basin má dokonce průměr 1 700 km, což jej s měsíčními moři řadí k největším impaktním bazénům Sluneční soustavy.

Z největších kráterů jsou to Puškin, Lermontov, Homér, Cervantes, Rodin, Mozart, Goya aj. Údolí dostala jména po významných radioastronomických observatořích, např. Arecibo, Goldstone a horské hřbety podle významných pozorovatelů planet – Schiaparelli Dorsum a Antoniadi Dorsum.

Má Merkur atmosféru?

Za samostatnou zmínku určitě stojí i existence velice řídké atmosféry, či spíše exosféry Merkuru. Ta je tak řídká, že tlak na povrchu planety činí jen 10^–7 Pa. Tato exosféra je tvořena molekulami hélia, v malém množství i molekulami neonu a argonu. S největší pravděpodobností se však jedná o zachycené částice slunečního větru či zbytky po radioaktivních přeměnách látek na povrchu či v nitru planety Merkur. Dokonce byly pozorovány stopy molekul vody a oxidu uhličitého, což by svědčilo o možné sopečné aktivitě Merkuru.

Tato atmosféra je však velice nestála. Díky vysoké teplotě povrchu a velké kinetické energii molekul horké atmosféry jednotlivé částice poměrně rychle unikají do vesmíru. Tato velice řídká atmosféra nedokáže rozptylovat sluneční záření, proto je obloha na planetě tušově černá a i ve dne lze bez problémů pozorovat hvězdy.

Magnetické pole planety Merkur

Merkur, podobně jaké Země, má vlastní dipólové magnetické pole o intenzitě 7×10^–7 T. Toto je mnohonásobně slabší, než je tomu u pozemského magnetického pole, dosahuje pouze asi 1 % intenzity zemského magnetického pole, které chrání povrch naší planety před kosmickým zářením. Prvně bylo toto magnetické pole detekováno americkou kosmickou sondou Mariner 10 v roce 1974.

Dnes nám lavinu poznatků o planetě poskytuje kosmická sonda Messenger, která kolem Merkuru obíhá po dvou gravitačních průletech, během kterých provedla krátkodobá měření a snímkování. Nové poznatky shrnujeme v samostatných příspěvcích (viz odkazy na další články dole).

Toto zjištění bylo velkým překvapením, neboť do té doby se vědci domnívali, že Merkur vlastní magnetické pole nemá. Vedle Merkuru a Země má z terestrických těles globální magnetické pole již jen Jupiterův měsíc Ganymedes.

Toto zjištění ukázalo již tehdy na skutečnost, že i Merkur má větší či menší jádro, které je roztavené a nebo alespoň částečně roztavené a magnetohydrodynamicky generující magnetické pole. Magnetické pole se od osy rotace planety Merkur odchyluje asi o 7°. Některé z teorií však hledají původ magnetického pole Merkura v remanentní magnetizaci železo obsahujících hornin planety.

Magnetické pole planety má za následek vznik tzv. magnetosféry, která dokáže odklánět sluneční vítr, proud elektricky nabitých částic od Slunce. Jeho existenci potvrdila sonda Messenger při průletech kolem planety, kdy byl naměřen pokles intenzity magnetického pole a detekován pás plazmy, která dokáže magnetické pole "vytěsnat".

Fotografie povrchu planety Merkur

První podrobné snímky povrchu planety Merkuru přinesla až americká sonda Mariner 10 v březnu 1974. Další snímky povrchu Merkura přinesla kosmická sonda Messenger, která kolem planety proletěla v říjnu 2009 již podruhé, aby se v březnu 2011 po složitých gravitačních manévrech usadila na oběžné drázy planety natrvalo.

Planeta Merkur, fyzické charakteristiky

Použitá literatura

[1] Vesmírní sousedné naší planety, Zdeněk Kopal
[2] Informace z oficiálních webových stránek mise Messenger