HVORDAN SAMMENLIGNES KVIKSøLV MED JORDEN?

Send

Kvikksølv blev passende opkaldt efter den romerske messenger af guderne. Dette skyldes det faktum, at dens tilsyneladende bevægelse på nattehimlen var hurtigere end for nogen af de andre planeter. Da astronomer lærte mere om denne ”messenger planet”, forstod de, at dens bevægelse skyldtes dens nære bane til Solen, hvilket får den til at fuldføre en enkelt bane hver 88 dag.

Kvikksølvs nærhed til Solen er blot en af dens definerende egenskaber. Sammenlignet med de andre planeter i solsystemet oplever det alvorlige temperaturvariationer, der går fra meget varmt til meget koldt. Det er også meget stenet og har ingen atmosfære at tale om. Men for virkelig at få en fornemmelse af, hvordan Kviksølv stabler sig sammenlignet med de andre planeter i solsystemet, er vi nødt til at se på, hvordan Kviksølv sammenlignes med Jorden.

Størrelse, masse og bane:

Mercurius diameter er 4.879 km, hvilket er ca. 38% af jordens diameter. Med andre ord, hvis du lægger tre Mercurys side om side, ville de være lidt større end Jorden fra ende til ende. Selvom dette gør Merkur mindre end de største naturlige satellitter i vores system - som Ganymede og Titan - er den mere massiv og langt mere tæt end de er.

Faktisk er Merkurks masse ca. 3,3 x 10²³ kg (5,5% af jordens masse), hvilket betyder, at dens densitet - ved 5,427 g / cm³- er den næsthøjeste på enhver planet i solsystemet, kun lidt mindre end Jorden (5,515 g / cm)³). Dette betyder også, at Merkurius overfladetyngdekraft er 3,7 m / s², hvilket er ækvivalent med 38% af jordens tyngdekraft (0,38g). Dette betyder, at hvis du vejede 100 kg (220 lbs) på Jorden, ville du veje 38 kg (84 lbs) på Merkur.

I mellemtiden er overfladearealet på Merkur 75 millioner kvadratkilometer, hvilket er ca. 10% af jordoverfladen. Hvis du kunne pakke Merkur ud, ville det være næsten det dobbelte af Asiens område (44 millioner kvadratkilometer). Og mængden af kviksølv er 6,1 x 10¹⁰ km³, der beregner sig til 5,4% af Jordens volumen. Med andre ord, du kan passe Merkur ind i Jorden 18 gange og stadig have lidt plads til overs.

Med hensyn til kredsløb kunne sølv og jord sandsynligvis ikke være mere forskellige. For det første har Merkur den mest excentriske bane af enhver planet i solsystemet (0,205) sammenlignet med Jordens 0,0167. På grund af dette varierer dens afstand fra Solen mellem 46 millioner km (29 millioner mi) når det er tættest (perihelion) til 70 millioner km (43 millioner mi) længst (aphelion).

Dette sætter Merkur meget tættere på Solen end Jorden, der kredser i en gennemsnitlig afstand på 149.598.023 km (92.955.902 mi) eller 1 AU. Denne afstand spænder fra 147.095.000 km (91.401.000 mi) til 152.100.000 km (94.500.000 mi) - 0,98 til 1.017 AU. Og med en gennemsnitlig orbitalhastighed på 47.362 km / s (29.429 mi / s) tager det Mercury i alt 87.969 jorddage for at fuldføre en enkelt bane - sammenlignet med Jordens 365,25 dage.

Da Mercury imidlertid også tager 58.646 dage at gennemføre en enkelt rotation, tager det 176 jorddage for solen at vende tilbage til det samme sted på himlen (også kaldet en soldag). Så på Merkur er en enkelt dag dobbelt så lang som et enkelt år. I mellemtiden på Jorden er en enkelt soldag 24 timer lang på grund af dens hurtige rotation på 1674,4 km / t. Kvikksølv har også den laveste aksiale hældning af enhver planet i solsystemet - ca. 0,027 ° sammenlignet med Jordens 23,449 °.

Struktur og sammensætning:

Ligesom Jorden er kvikksølv en jordbunden planet, hvilket betyder, at den er sammensat af silicatmineraler og metaller, der er differentieret mellem en solid metalkerne og en silikatskorpe og mantel. For Merkur er fordelingen af disse elementer højere end Jorden. Mens Jorden primært er sammensat af silicatmineraler, er Merkur sammensat af 70% metallisk og 30% silikatmaterialer.

Ligesom Jorden antages Mercurys indre at være sammensat af et smeltet jern, der er omgivet af en mantel af silikatmateriale. Kvikksølvs kerne, mantel og skorpe måler henholdsvis 1.800 km, 600 km og 100-300 km tyk; mens Jordens kerne, mantel og skorpe måler henholdsvis 3478 km, 2800 km og op til 100 km tyk.

Hvad mere er, skønner geologer, at Mercurys kerne optager ca. 42% af dens volumen (sammenlignet med Jordens 17%), og kernen har et højere jernindhold end nogen anden større planet i solsystemet. Flere teorier er blevet foreslået for at forklare dette, idet den mest almindeligt accepterede var, at Merkur engang var en større planet, der blev ramt af en planetesimal, der fjernede meget af den oprindelige skorpe og mantel.

Overfladefunktioner:

Når det gælder dens overflade, er Merkur meget mere som månen end Jorden. Det har et tørt landskab, der er præget af asteroide påvirkningskrater og gamle lavastrømme. Kombineret med omfattende sletter indikerer disse, at planeten har været geologisk inaktiv i milliarder af år.

Navne på disse funktioner kommer fra en række forskellige kilder. Kratere er navngivet efter kunstnere, musikere, malere og forfattere; kamme er opkaldt efter forskere; depressioner er opkaldt efter værker af arkitektur; bjerge kaldes for ordet "hot" på forskellige sprog; fly er opkaldt efter Merkur på forskellige sprog; pletter er opkaldt efter skibe med videnskabelige ekspeditioner, og dale er opkaldt efter radioteleskopfaciliteter.

Under og efter dens dannelse for 4,6 milliarder år siden blev Mercury stærkt bombarderet af kometer og asteroider, og måske igen i den lette tunge bombardementperiode. På grund af sin mangel på atmosfære og nedbør forbliver disse kratere intakte milliarder af år senere. Kratere på kvikksølv spænder i diameter fra små skålformede hulrum til flerringede slagbassiner hundreder af kilometer på tværs.

Det største kendte krater er Caloris Basin, som måler 1.550 km (963 mi) i diameter. Virkningen, der skabte den, var så kraftig, at den forårsagede lavaudbrud på den anden side af planeten og efterlod en koncentrisk ring, der var over 2 km (1,24 mi) høj, og som omringede slagskraterne. Samlet set er der identificeret omkring 15 påvirkningsbassiner på de dele af Kviksølv, der er undersøgt.

Jordens overflade er i mellemtiden markant anderledes. Til at begynde med er 70% af overfladen dækket af havene, mens de områder, hvor jordskorpen stiger over havets overflade, danner kontinenterne. Både over og under havoverfladen er der bjergrige træk, vulkaner, ørker (skyttegrave), kløfter, plateauer og abyssal sletter. De resterende dele af overfladen er dækket af bjerge, ørkener, sletter, plateauer og andre landformer.

Mercury's overflade viser mange tegn på at være geologisk aktiv i fortiden, hovedsageligt i form af smalle rygge, der strækker sig op til hundreder af kilometer i længden. Det menes, at disse blev dannet som Mercurys kerne og mantel afkølet og sammensat på et tidspunkt, hvor skorpen allerede var størknet. Geologisk aktivitet ophørte imidlertid for milliarder af år siden, og dens skorpe har været solid lige siden.

I mellemtiden er Jorden stadig geologisk aktiv og ejer konvektion af mantelen. Litosfæren (skorpen og det øverste lag af mantlen) er brudt i stykker kaldet tektoniske plader. Disse plader bevæger sig i forhold til hinanden, og interaktioner mellem dem er det, der forårsager jordskælv, vulkansk aktivitet (såsom "Pacific Ring of Fire"), bjergbygning og dannelse af oceaniske skyttegrave.

Atmosfære og temperatur:

Når det kommer til deres atmosfærer, kunne Jorden og Kvikksølv ikke være mere forskellige. Jorden har en tæt atmosfære sammensat af fem hovedlag - Troposfæren, Stratosfæren, Mesosfæren, Thermosfæren og Eksosfæren. Jordens atmosfære er også primært sammensat af nitrogen (78%) og ilt (21%) med sporkoncentrationer af vanddamp, kuldioxid og andre gasformige molekyler.

På grund af dette er den gennemsnitlige overfladetemperatur på Jorden cirka 14 ° C med masser af variation på grund af geografisk region, højde og tid på året. Den varmeste temperatur nogensinde registreret på Jorden var 70,7 ° C (159 ° F) i Lut-ørkenen i Iran, mens den koldeste temperatur var -89,2 ° C (-129 ° F) på den sovjetiske Vostok-station på det antarktiske plateau.

Kviksølv har i mellemtiden en svag og variabel eksosfære, der består af brint, helium, ilt, natrium, calcium, kalium og vanddamp med et kombineret trykniveau på ca. 10^-14 bjælke (en firedobling af Jordens atmosfæriske tryk). Det antages, at denne eksosfære blev dannet af partikler fanget fra solen, vulkanudgasser og snavs, der blev sparket ind i kredsløb ved mikrometeoritpåvirkninger.

Fordi det mangler en levedygtig atmosfære, har Merkur ingen måde at tilbageholde varmen fra solen. Som et resultat af dette og dens høje excentricitet oplever planeten langt mere ekstreme temperaturvariationer end Jorden gør. Mens den side, der vender mod solen, kan nå temperaturer op til 700 K (427 ° C), kan den side, der er i mørke, nå temperaturer op til 100 K (-173 ° C).

På trods af disse høje temperaturer er eksistensen af vandis og endda organiske molekyler bekræftet på Merkurius overflade. Gulvene i dybe kratre ved polerne udsættes aldrig for direkte sollys, og temperaturer der forbliver under planetens gennemsnit. I denne henseende har Merkur og Jorden noget andet til fælles, som er tilstedeværelsen af vandis i dets polare områder.

Magnetiske felter:

Ligesom Jorden har Merkur et betydeligt og tilsyneladende globalt magnetfelt, som er omkring 1,1% styrken af Jordens. Det er sandsynligt, at dette magnetiske felt genereres af en dynamoeffekt, på en måde svarende til det magnetiske felt på Jorden. Denne dynamo-effekt ville være resultatet af cirkulationen af planetens jernrige flydende kerne.

Kvikksølvs magnetfelt er stærkt nok til at afbøje solvinden omkring kloden og skaber således en magnetosfære. Planetens magnetosfære, selvom den er lille nok til at passe ind i Jorden, er stærk nok til at fange solvindplasma, hvilket bidrager til rumforvitring af planetens overflade.

Alt i alt er Merkur og Jorden i skarp kontrast. Mens begge har jordbunden karakter, er Merkur betydeligt mindre og mindre massiv end Jorden, skønt den har en lignende densitet. Kvikksølvs sammensætning er også meget mere metallisk end Jorden, og dens 3: 2-orkitalresonans resulterer i, at en enkelt dag er dobbelt så lang som et år.

Men måske mest stark af alle er ekstremerne i temperaturvariationer, som Kviksølv gennemgår sammenlignet med Jorden. Naturligvis skyldes dette, at kviksølv kredser meget tættere på solen end jorden gør og ikke har nogen atmosfære at tale om. Og dens lange dage og lange nætter betyder også, at den ene side konstant bliver bagt af Solen eller i iskaldt mørke.

Vi har skrevet mange historier om Merkur på Space Magazine. Her er interessante fakta om kvikksølv, hvilken type planet er kvikksølv ?, hvor lang tid er en dag på kvikksølv ?, kviksølvbanen. Hvor længe er et år på kviksølv ?, Hvad er overfladetemperaturen for kviksølv ?, Vandis og organiske stoffer fundet ved Mercury's nordpol, egenskaber ved kvikksølv, overflade af kviksølv og missioner til kviksølv

Hvis du gerne vil have flere oplysninger om Merkur, kan du tjekke NASAs Solar System Exploration Guide, og her er et link til NASAs MESSENGER Misson Page.

Vi har også indspillet en hel episode af Astronomy Cast, der handler om planeten Merkur. Lyt til det her, Afsnit 49: Merkur.

Kilder: