Merkur
Obsah boxu
Šablona:Infobox Planeta Merkur je nejmenší a Slunci nejbližší planeta Sluneční soustavy. Jeho oběžná dráha je ze všech planet nejvíce excentrická (eliptická) a jeho sklon rotační osy je téměř nulový. Planeta nemá žádné přirozené satelity (měsíce). Jeden oběh kolem Slunce trvá přibližně 88 pozemských dní.
Povrch Merkuru je posetý obrovským množstvím impaktních kráterů, podobně jako povrch pozemského Měsíce, což svědčí o geologicky neaktivním povrchu po miliardy let. Kvůli téměř neexistující atmosféře, která by zadržovala teplo, zažívá povrch planety největší teplotní rozdíly ve Sluneční soustavě, od přibližně −173 °C v noci až po 427 °C ve dne v rovníkových oblastech.
Planeta je pojmenována po římském bohu obchodu a poslu bohů, Merkurovi. Její astronomický symbol je stylizovaná podoba Merkurovy okřídlené přilby a hole (kaduceus).
📜 Historie pozorování
🔭 Starověk a klasická astronomie
Merkur je jednou z pěti planet viditelných pouhým okem a byl znám již od starověku. Nejstarší zaznamenaná pozorování pocházejí od Sumerů přibližně ve 3. tisíciletí př. n. l. Babylóňané planetu nazývali Nabu po svém bohu moudrosti a písařství.
Staří Řekové dávali planetě dvě jména: Apollón, když byla viditelná na ranní obloze, a Hermés, když se objevila večer. Později si uvědomili, že se jedná o stejné těleso. Římané planetu pojmenovali po svém rychlém poslu bohů, Merkurovi, pravděpodobně kvůli jejímu rychlému pohybu po obloze. V Indii byla planeta známá jako Budha (nezaměňovat s Buddhou, zakladatelem buddhismu) a v Číně jako Hodinová hvězda (辰星).
V roce 1631 provedl Pierre Gassendi první teleskopické pozorování přechodu Merkuru přes Slunce, který předpověděl Johannes Kepler. V roce 1639 Giovanni Zupi pomocí dalekohledu objevil, že Merkur vykazuje fáze podobné Měsíci a Venuši, což definitivně potvrdilo, že planeta obíhá kolem Slunce.
🛰️ Éra kosmických sond
Výzkum Merkuru pomocí kosmických sond byl kvůli jeho blízkosti ke Slunci a vysoké oběžné rychlosti technicky velmi náročný.
- Mariner 10: První sonda, která navštívila Merkur. V letech 1974 a 1975 provedla tři průlety a zmapovala přibližně 45 % povrchu. Objevila slabé magnetické pole a velmi řídkou atmosféru.
- MESSENGER: Sonda NASA, která jako první obíhala kolem Merkuru. Po několika průletech byla v roce 2011 navedena na oběžnou dráhu a fungovala až do plánovaného dopadu na povrch v roce 2015. Zmapovala celý povrch ve vysokém rozlišení, potvrdila přítomnost vodního ledu v trvale zastíněných kráterech u pólů a poskytla detailní data o složení povrchu a magnetickém poli.
- BepiColombo: Společná mise Evropské kosmické agentury (ESA) a Japonské agentury pro výzkum vesmíru (JAXA). Sonda odstartovala v roce 2018 a po sérii gravitačních manévrů u Země, Venuše a samotného Merkuru má být na jeho oběžnou dráhu navedena na konci roku 2025. Skládá se ze dvou orbiterů, které budou studovat planetu a její magnetosféru s dosud největší přesností.
🪐 Oběžná dráha a rotace
궤 Excentricita a rezonance
Oběžná dráha Merkuru je nejvýstřednější ze všech planet Sluneční soustavy (s výjimkou trpasličí planety Pluto). Jeho vzdálenost od Slunce se pohybuje mezi 46 a 70 miliony kilometrů.
Merkur má unikátní spin-orbitální rezonanci 3:2. To znamená, že za dobu dvou oběhů kolem Slunce se otočí přesně třikrát kolem své osy. Pro pozorovatele na povrchu Merkuru by to znamenalo, že jeden "sluneční den" (od jednoho východu Slunce k dalšímu) trvá přibližně 176 pozemských dní, tedy přesně dva "merkurické roky". Během tohoto dlouhého dne by se Slunce na obloze pohybovalo velmi neobvykle – na chvíli by se zastavilo a dokonce i mírně couvlo, než by pokračovalo ve své pouti k západu.
⏳ Stáčení perihelia
Jedním z nejvýznamnějších důkazů podporujících obecnou teorii relativity Alberta Einsteina bylo vysvětlení anomálie v oběžné dráze Merkuru. Perihelium (bod dráhy nejblíže Slunci) Merkuru se pomalu stáčí (precesuje) rychlostí, kterou nebylo možné plně vysvětlit pomocí Newtonových zákonů a gravitačního působení ostatních planet. Einsteinova teorie přesně předpověděla tento dodatečný posun způsobený zakřivením časoprostoru hmotou Slunce.
☀️ Přechody přes Slunce
Přechod Merkuru přes Slunce je astronomický jev, při kterém planeta přechází přímo mezi Sluncem a Zemí a je viditelná jako malá černá tečka putující po slunečním disku. Tyto jevy jsou poměrně vzácné, nastávají v průměru 13krát za století, a to vždy v květnu nebo v listopadu. Poslední přechod nastal v listopadu 2019 a další nastane až v roce 2032.
⚙️ Fyzikální vlastnosti
🌍 Vnitřní stavba
Merkur je druhou nejhustší planetou ve Sluneční soustavě (po Zemi). Jeho vysoká hustota naznačuje, že má velmi velké a husté jádro tvořené převážně železem a niklem, které tvoří až 85 % poloměru planety. Toto jádro je obklopeno relativně tenkým pláštěm a kůrou ze silikátových hornin. Předpokládá se, že část jádra je stále roztavená, což by vysvětlovalo existenci magnetického pole.
🌋 Povrch a geologie
Povrch Merkuru je velmi starý a silně kráterovaný. Nejvýraznějším útvarem je Caloris Planitia (Pánev veder), obrovská impaktní pánev o průměru asi 1 550 km, která vznikla srážkou s velkým asteroidem nebo kometou před miliardami let. Na opačné straně planety se nachází chaotický terén, který pravděpodobně vznikl soustředěním seismických vln z tohoto impaktu.
Kromě kráterů se na povrchu nacházejí rozsáhlé hladké planiny, které jsou pravděpodobně výsledkem dávné vulkanické činnosti. Charakteristické jsou také četné strmé srázy a útesy, známé jako rupēs, které se táhnou stovky kilometrů. Vznikly pravděpodobně smršťováním planety při jejím ochlazování.
🌡️ Teplota a atmosféra
Merkur má pouze velmi řídkou a nestabilní exosféru, která se skládá z atomů vyražených z povrchu slunečním větrem a dopady mikrometeoroidů. Obsahuje především kyslík, sodík, vodík, helium a draslík. Tlak této exosféry je prakticky nulový.
Absence atmosféry způsobuje extrémní teplotní výkyvy. Na přivrácené straně ke Slunci může teplota dosáhnout až 427 °C, což je dost na roztavení olova. Na odvrácené, noční straně klesá teplota až k −173 °C.
🧊 Vodní led v kráterech
Navzdory extrémně vysokým denním teplotám pozorování ze Země (pomocí radioteleskopů) a data ze sondy MESSENGER potvrdila existenci vodního ledu a dalších zmrzlých organických sloučenin v kráterech poblíž pólů. Tyto krátery jsou trvale ve stínu, takže jejich dno nikdy neosvětluje přímé sluneční světlo a teplota se zde udržuje hluboko pod bodem mrazu.
🧲 Magnetické pole
Merkur má slabé, ale globální a stabilní magnetické pole. Jeho síla je přibližně 1,1 % síly zemského magnetického pole. Vzniká pravděpodobně dynamo efektem v roztavené vnější části železného jádra. Toto pole vytváří kolem planety malou magnetosféru, která odklání část částic slunečního větru.
🚀 Výzkum
Výzkum Merkuru je náročný kvůli extrémním teplotám a silnému gravitačnímu poli Slunce, které ztěžuje navedení sond na stabilní oběžnou dráhu.
Mariner 10 (1974–1975): První sonda u Merkuru. Provedla tři průlety, zmapovala necelou polovinu povrchu a objevila magnetické pole.- MESSENGER (2011–2015): První orbiter Merkuru. Kompletně zmapoval povrch, analyzoval jeho chemické složení a potvrdil přítomnost ledu na pólech.
BepiColombo (start 2018, přílet 2025): Skládá se ze dvou sond, které budou zkoumat planetu a její okolí s bezprecedentními detaily. Cílem je pochopit původ a vývoj planety tak blízko hvězdy.
🌌 Pozorování ze Země
Pozorování Merkuru ze Země je obtížné, protože se na obloze nikdy příliš nevzdaluje od Slunce. Je viditelný pouze krátce po západu Slunce nebo krátce před jeho východem, nízko nad obzorem. Nejlepší podmínky pro pozorování nastávají, když je planeta v největší elongaci (úhlové vzdálenosti od Slunce) a zároveň je ekliptika strmá k obzoru, což se děje na jaře pro večerní pozorování a na podzim pro ranní pozorování. I v největším dalekohledu se jeví jako malý, často neostrý kotouček.
💡 Pro laiky: Merkur zjednodušeně
Představte si Merkur jako malou, horkou a rychle se pohybující kouli z kovu a kamene. Je to nejbližší soused Slunce.
- Proč je tak horký a zároveň tak studený? Protože nemá téměř žádnou atmosféru (plynný obal), která by fungovala jako deka. Když na něj svítí Slunce, povrch se rozpálí na více než 400 °C. Jakmile se otočí do stínu, veškeré teplo okamžitě unikne do vesmíru a teplota klesne na mrazivých −173 °C.
- Proč je tak zjizvený krátery? Jeho povrch je velmi starý. V minulosti do něj naráželo mnoho asteroidů a komet. Protože Merkur nemá počasí (vítr, déšť), které by krátery zahladilo, zůstaly tam miliardy let prakticky beze změny.
- Proč je těžké ho vidět? Jelikož obíhá velmi blízko Slunce, na naší obloze se od něj nikdy moc nevzdálí. Můžeme ho spatřit jen na krátkou chvíli těsně po západu slunce nebo před jeho východem, kdy ho ještě nepřesvítí sluneční záře.
- Má Merkur den a noc? Ano, ale velmi pomalé. Jedna otočka kolem osy mu trvá skoro 59 pozemských dní. Jeden celý cyklus dne a noci (od jednoho východu Slunce k dalšímu) však trvá dokonce 176 pozemských dní.
📖 Zajímavosti
- Merkur je menší než některé měsíce ve Sluneční soustavě, například Ganymed (měsíc Jupiteru) a Titan (měsíc Saturnu), ale je mnohem hmotnější.
- Kdybyste stáli na Merkuru v době, kdy je nejblíže Slunci, Slunce by se na obloze jevilo více než třikrát větší než ze Země.
- Cesta kosmické sondy k Merkuru trvá mnoho let, protože sonda musí složitými manévry brzdit proti obrovské gravitační síle Slunce.
- Navzdory své blízkosti ke Slunci není Merkur nejteplejší planetou. Tou je Venuše, jejíž hustá atmosféra vytváří extrémní skleníkový efekt.