Mercurius



Het moet een ware hel zijn op de planeet die het dichtst bij onze moederster staat. Op een afstand van nauwelijks zestig miljoen kilometer lopen de temperaturen uiteen van zo'n vijfhonderd graden in de zon tot ongeveer minus honderdzeventig in de schaduw.



Een dampkring heeft deze kleine 'rots in de branding' al miljoenen jaren niet meer. Het is bovendien nog maar de vraag of Mercurius er ooit wél een bezat. De zonnewind zou een atmosfeer binnen de kortste keren het universum in hebben geblazen. Misschien kunnen onderzoekers het in de toekomst beter gewoon beperken tot het nemen van een kijkje op de maan, want Mercurius lijkt in veel opzichten op onze begeleider...

Ontstaan   
Over het ontstaan van Mercurius bestaan verschillende theorieën. De meest aannemelijke gedachte is dat het hemellichaam slechts een overblijfsel is van wat het vlak na het ontstaan van het zonnestelsel was. Als 'protoplaneet' zou Mercurius, als gevolg van één of meerdere zware botsingen, een groot deel van zijn massa hebben verloren, waarna slechts een compacte kern zijn baan om de zon bleef vervolgen.

Het fundament onder deze theorie ligt in het inwendige van de kleine binnenplaneet. Mercurius bestaat voor maar liefst 75 volumeprocent uit een kern van metalen, waaronder nikkel en ijzer. Bovendien bezit hij een relatief dunne mantel van silicaatgesteenten, Bron: NASA / Messengerdie tevens gezien kan worden als de buitenste korst van het hemellichaam. Deze inwendige structuur wijkt sterk af van die van de drie andere binnenplaneten. En dat is voor veel wetenschappers voldoende reden om aan te nemen dat Mercurius ooit een groot deel van haar gesteentemantel heeft verloren.

Al voordat de Amerikaanse ruimtesonde Mariner 10 in de jaren 1974 en 1975 een bezoek bracht aan Mercurius, was duidelijk dat de planeet voor een groot gedeelte uit ijzer en andere metalen moest bestaan. Baanbrekend was echter de ontdekking van een zwak magnetisch veld. Dit zou namelijk niet alleen betekenen dat het metallische materiaal samengepakt zou zijn in een compacte kern, maar ook dat deze kern vloeibaar moest zijn. Een stabiel planetair magnetisch veld kan immers alleen bestaan wanneer de metallische kern vloeibaar is (en blijft) door - in het geval van Mercurius - energie die vrijkomt bij het verval van radioactief materiaal.

Oppervlak
In nog extremere mate dan onze eigen maan, is Mercurius bezaaid met inslagkraters. Veel daarvan zijn ontstaan tijdens het oerbombardement in de chaotische periode na het ontstaan van het zonnestelsel en de stolling van de planeten, zo'n 4 miljard jaar terug.

Behalve zwaar bekraterd, komt het oppervlak van Mercurius enigzins 'gerimpeld' over. De meest voor de hand liggende verklaring hiervoor is dat de planeet - als gevolg van zijn kleine omvang - in een relatief korte tijd afkoelde. Het stollingsproces dat daarop volgde, ging gepaard met een inkrimping, waardoor de dunne steenkorst iets inzakte. Een verweerd, gehavend en rimpelig landschap was het resultaat.



Het oppervlak van Mercurius wordt dus gedomineerd door talloze kraters. Maar ook de zogenaamde mares (zeeën), zoals die op onze eigen begeleider onder meer het bekende 'mannetje in de maan' vormen, zijn van de partij. Deze vlakke gebieden zijn vermoedelijk van vulkanische oorsprong en vertonen nauwelijks sporen van inslagen. Dit betekent dat zij veelal ontstonden in de periode ná het oerbombardement.

De grootst zichtbare oppervlakteformatie op Mercurius, is het Caloris-bekken: een inslagbassin dat bestaat uit meerdere concentrische ringen, waarvan de buitenste een diameter heeft van zeker 1600 kilometer. Het opvallende verschijnsel moet zijn ontstaan door een aanvaring van de planeet met een hemellichaam van zeker 150 kilometer in doorsnede. Voor het spectaculaire deel van dit verhaal moeten we echter een kijkje nemen aan de andere kant van de planeet; exact tegenover het Caloris-bekken, de antipode om precies te zijn. Daar heeft zich - waarschijnlijk als gevolg van de zware inslag - een merkwaardige vlakte gevormd.

Wetenschappers vermoeden dat de enorme schokgolf, die door de botsing veroorzaakt werd, zich door de buitenste schil van Mercurius heeft voortbewogen en uiteindelijk aan de andere zijde van de planeet in een 'brandpunt' werd geconcentreerd. Het oppervlaktemateriaal moet op die plek kortstondig zijn gesmolten, waardoor het gebied werd afgevlakt. En wat eveneens interessant is: de antipode oogt relatief ongeschonden, wat vermoedelijk weer betekent dat het Caloris-bekken vrij recent is ontstaan.

Wel of geen atmosfeer?   
Het moge duidelijk zijn: de dichtstbijzijnde planeet tot de zon heeft geen atmosfeer van ook maar de geringste betekenis. De nabijheid van onze moederster maakt dit zo goed als onmogelijk. Was het niet de sterke zonnewind, dan zouden de hoge temperaturen wel funest zijn voor een eventuele atmosfeer om de planeet. Desondanks hebben onderzoekers enkele verdwaalde gasmoleculen boven het oppervlak van Mercurius gedetecteerd. Dit neemt echter niet weg dat we nog altijd spreken over een vacuüm dat ettelijke malen beter is dan het luchtledige dat de mens momenteel in een laboratorium kan maken!

De weinige gassen, die wel rond de planeet te vinden zijn, ontsnappen vooral uit radioactieve gesteenten aan het Mercurius-oppervlak. Het gaat hier voornamelijk om sporadische heliummoleculen en enkele gassen afkomstig uit de zonnewind.

IJs in kraters ?
Al even onwaarschijnlijk als het bestaan van een dampkring, lijkt de aanwezigheid van ijs op Mercurius. Op het oppervlak kunnen de helse temperaturen oplopen tot maximaal 600 graden. Niets is echter minder waar volgens een groep wetenschappers, die de planeet in 1991 met behulp van radartechnieken onderzocht. Het team ontdekte mogelijke sporen van waterijs in een gebied op de noordelijke pool dat permanent in de schaduw van de planeet ligt.

Bron: Goldstone VLADe 8,5 GHz microgolven, die de onderzoekers met een zender van de Very Large Array (VLA) in Goldstone verstuurden, werden op een aantal plekken op Mercurius extreem sterk gereflecteerd. In een uitgestrekt gebied nabij de Noordpool van de planeet, vertoonde het weerkaatste signaal zelfs overeenkomsten met eerdere radarregistraties van de beide Martiaanse ijskappen.

Het signaal dat de wetenschappers ontvingen, had karakteristieken die men zou verwachten bij een ijsvlakte onder extreem koude omstandigheden. In 1994 werden opnieuw radarmetingen verricht, waarbij een overeenkomstige ontdekking werd gedaan op de zuidelijke pool van Mercurius. Het is echter onduidelijk of het hier om waterijs of om bevroren koolstofdioxide gaat.

'Rijzende' zon
Bron: Astronova.nlHebt u de zon ooit in omvang zien groeien naarmate de dag vorderde? Ja, zoiets klinkt ons inderdaad nogal vreemd in de oren, maar op Mercurius is dit fenomeen wel degelijk een alledaagse realiteit. De baan van de planeet is namelijk geen perfecte cirkel, maar is sterk elliptisch. Hierbij komt dat één dag op de planeet bijna 59 aardse dagen in beslag neemt, en dat het hemellichaam zo'n 88 aarddagen nodig heeft om een omloop om de zon te voltooien. Als gevolg van de excentrische omloopbaan en de nabijheid van de zon, lijkt onze moederster op Mercurius in de loop van de (59 aarddagen durende) dag in grootte te veranderen. In de ochtend kan Mercurius zich immers in het aphelium (1) bevinden en in de middag in het perihelium (2). Een vrij letterlijke manifestatie van de 'rijzende' zon dus...!

Auteur(s):     A.S.





Mercurius in cijfers
Diameter 4.880 km
Massa 3,302 × 10^23 kg
Gemiddelde dichtheid 5,427 g/cm^3
Valversnelling 3,58 m/s^2
Rotatietijd (lokale 'dag') 58 d 15 u 30 m
Omlooptijd om de zon (lokaal 'jaar') 88 dagen
Afstand tot de zon 57,91 × 10 ^6 km
Atmosferische oppervlaktedruk 10^-12 bar
Temperatuur (min.) 90 K (-183°C)
Temperatuur (max.) 700 K (427°C)
Samenstelling atmosfeer
Zuurstofgas 42 %
Natrium 29 %
Waterstofgas 22 %
Helium 6 %
Kalium 0,5 %
Argon sporen
Koolstofdioxide sporen
water sporen
Stikstofgas sporen
Databron: NASA