Hér er einnig að finna svar við eftirfarandi spurningum:
Af hverju er reikistjarnan sem er næst sólu ekki bráðnuð fyrst hún er að megninu til úr málmi? (Rán Ólafsdóttir, f. 1992)
Er gull á Merkúríusi? (Axel Michelsen, f. 1992)
Af hverju er svona mikill munur á hitastigi á nóttu og degi á Merkúríusi? (Margrét Lilja)
Merkúríus er massamikil reikistjarna miðað við stærð. Hann er líka þéttasta fyrirbæri sólkerfisins (5,43 g/cm3) á eftir jörðinni (5,52 g/cm3). Merkúríus hefur járnkjarna sem er að minnsta kosti 42% af rúmmálinu og 1800 km í radíus, en til samanburðar er járnkjarni jarðar um 17% af rúmmáli hennar. Merkúríus hefur þar af leiðandi stærsta járnkjarna sólkerfisins miðað við stærð og er jafnframt járnríkasta fyrirbærið. Talið er að fyrir utan járnkjarnann sé reikistjarnan að mestu úr kísli, áli og súrefni, ekki ósvipað og á jörðinni. Ekki er vitað hvort þar sé gull að finna.
Ekki er vitað hvers vegna Merkúríus inniheldur svo mikið járn en nokkrar kenningar eru uppi um það. Ein kenning gerir ráð fyrir því að innstu svæði frumsólþokunnar (næst sólinni) verði svo heit að efni á borð við járn gætu hafa þést og storknað. Samkvæmt annarri kenningu mun mjög sterkur en skammvinnur sólvindur hafa blásið burt möttli Merkúríusar, sem var þá að mestu úr efnum með lágan eðlismassa, stuttu eftir að sólin myndaðist. Þriðji möguleikinn er sá að á síðustu stigum myndunar hafi Merkúríus orðið fyrir stórum reikisteini. Slíkur árekstur hefði kastað megninu af möttlinum og skorpunni burt en málmkjarnar hnattanna gætu hafa sameinast og myndað plánetuna sem við sjáum í dag.
Árið 1974 uppgötvaði bandaríska könnunarfarið Mariner 10 að á Merkúríusi er segulsvið sem líkist segulsviði jarðar en hefur aðeins 1% af styrkleika þess. Segulsvið jarðar verður líklega til við rafstrauma í fljótandi hluta járnkjarna jarðar. Ef hið sama á sér stað í kjarna Merkúríusar verður að minnsta kosti hluti kjarnans að vera fljótandi. Einnig verður einhver orkuuppspretta að vera tilstaðar svo efni flæði þar um og rafstraumur verði til. Sé það rétt er komin fram vísbending um að kjarni Merkúríusar sé að hluta fastur, líkt og kjarni jarðar. Þegar efni djúpt í fljótandi hluta kjarnans kólnar og storknar, sameinast það fasta hlutanum. Við það losnar sú orka sem þarf til að koma fljótandi hluta kjarnans á hreyfingu. Segulsvið Merkúríusar bendir þannig til þess að kjarninn hafi álíka byggingu og kjarni jarðar.
Braut Merkúríusar er afar ílöng eða miðskökk. Merkúríus er að meðaltali í 58 milljón km fjarlægð frá sólinni en í sólnánd (næst sólu) er fjarlægðin aðeins 46 milljón km og verður 70 milljón km í sólfirð (fjærst sólu). Yfirborðshiti sólar er um 5600°C og daghlið Merkúríusar getur hitnað upp í allt að 427°C en næturhliðin kólnað niður í allt að -170°C. Járn bráðnar við 1535°C hita svo augljóst er að yfirborðshitinn nægir ekki til að bræða járn en hann er nægilegur til að bræða blý eða sink. Hins vegar er ekki vitað um neitt blý eða sink á yfirborðinu og járnið er þar að auki helst að finna í kjarna Merkúríusar.
Ástæðan fyrir þessum mikla hitamun er sú að Merkúríus hefur engan teljanlegan lofthjúp sem gæti temprað hitasveiflurnar. Merkúríus er auk þess svo nærri sólu að hún hefur blásið allan lofthjúpinn burt, ef einhver hefur verið. Þar að auki er einn sólarhringur á Merkúríus jafngildi 176 jarðardaga, eða tvö Merkúríusarár. Langur dagur hefur sömuleiðis áhrif á hitasveiflurnar.
Vitneskja okkar um Merkúríus er enn um sinn afar takmörkuð. Til dæmis þekkjum við ekki efnasamsetningu bergsins á yfirborðinu nógu vel; hvort yfirborðið hafi eitt sinn verið bráðið eða hvers vegna Merkúríus er svona járnríkur. Á þessu ári (2004) verður bandaríska geimfarinu Messenger skotið til Merkúríusar en hann kemur ekki þangað fyrr en 2009. Milli 2011-12 verður svo evrópsku könnunarfari, BepiColombo, skotið áleiðis til Merkúríusar. Geimförin eiga bæði að leita svara við þessum spurningum og auka þannig til muna skilning okkar á þessum litla hnetti.
Heimildir:
Beatty, J. K., og A. Chaikin (ritstj). The New Solar System. Sky Publishing House, 1990.
Freedman, R. A. og Kaufmann, W. J.. Universe, 5. útgáfa. New York, W. H. Freedman and Company. 1998.
Sævar Helgi Bragason. „Af hverju hefur Merkúríus svona stóran járnkjarna?“ Vísindavefurinn, 23. febrúar 2004. Sótt 2. maí 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=4013.
Sævar Helgi Bragason. (2004, 23. febrúar). Af hverju hefur Merkúríus svona stóran járnkjarna? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=4013
Sævar Helgi Bragason. „Af hverju hefur Merkúríus svona stóran járnkjarna?“ Vísindavefurinn. 23. feb. 2004. Vefsíða. 2. maí. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=4013>.
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 04:55 • sest 21:57
Tunglið
Rís 05:20 • Sest 12:10
Flóð
Árdegis: 00:37 • Síðdegis: 13:22
Fjara
Árdegis: 07:14 • Síðdegis: 19:34
Ekki er vitað hvers vegna Merkúríus inniheldur svo mikið járn en nokkrar kenningar eru uppi um það. Ein kenning gerir ráð fyrir því að innstu svæði frumsólþokunnar (næst sólinni) verði svo heit að efni á borð við járn gætu hafa þést og storknað. Samkvæmt annarri kenningu mun mjög sterkur en skammvinnur sólvindur hafa blásið burt möttli Merkúríusar, sem var þá að mestu úr efnum með lágan eðlismassa, stuttu eftir að sólin myndaðist. Þriðji möguleikinn er sá að á síðustu stigum myndunar hafi Merkúríus orðið fyrir stórum reikisteini. Slíkur árekstur hefði kastað megninu af möttlinum og skorpunni burt en málmkjarnar hnattanna gætu hafa sameinast og myndað plánetuna sem við sjáum í dag.
Árið 1974 uppgötvaði bandaríska könnunarfarið Mariner 10 að á Merkúríusi er segulsvið sem líkist segulsviði jarðar en hefur aðeins 1% af styrkleika þess. Segulsvið jarðar verður líklega til við rafstrauma í fljótandi hluta járnkjarna jarðar. Ef hið sama á sér stað í kjarna Merkúríusar verður að minnsta kosti hluti kjarnans að vera fljótandi. Einnig verður einhver orkuuppspretta að vera tilstaðar svo efni flæði þar um og rafstraumur verði til. Sé það rétt er komin fram vísbending um að kjarni Merkúríusar sé að hluta fastur, líkt og kjarni jarðar. Þegar efni djúpt í fljótandi hluta kjarnans kólnar og storknar, sameinast það fasta hlutanum. Við það losnar sú orka sem þarf til að koma fljótandi hluta kjarnans á hreyfingu. Segulsvið Merkúríusar bendir þannig til þess að kjarninn hafi álíka byggingu og kjarni jarðar.
Braut Merkúríusar er afar ílöng eða miðskökk. Merkúríus er að meðaltali í 58 milljón km fjarlægð frá sólinni en í sólnánd (næst sólu) er fjarlægðin aðeins 46 milljón km og verður 70 milljón km í sólfirð (fjærst sólu). Yfirborðshiti sólar er um 5600°C og daghlið Merkúríusar getur hitnað upp í allt að 427°C en næturhliðin kólnað niður í allt að -170°C. Járn bráðnar við 1535°C hita svo augljóst er að yfirborðshitinn nægir ekki til að bræða járn en hann er nægilegur til að bræða blý eða sink. Hins vegar er ekki vitað um neitt blý eða sink á yfirborðinu og járnið er þar að auki helst að finna í kjarna Merkúríusar.
Ástæðan fyrir þessum mikla hitamun er sú að Merkúríus hefur engan teljanlegan lofthjúp sem gæti temprað hitasveiflurnar. Merkúríus er auk þess svo nærri sólu að hún hefur blásið allan lofthjúpinn burt, ef einhver hefur verið. Þar að auki er einn sólarhringur á Merkúríus jafngildi 176 jarðardaga, eða tvö Merkúríusarár. Langur dagur hefur sömuleiðis áhrif á hitasveiflurnar.
Vitneskja okkar um Merkúríus er enn um sinn afar takmörkuð. Til dæmis þekkjum við ekki efnasamsetningu bergsins á yfirborðinu nógu vel; hvort yfirborðið hafi eitt sinn verið bráðið eða hvers vegna Merkúríus er svona járnríkur. Á þessu ári (2004) verður bandaríska geimfarinu Messenger skotið til Merkúríusar en hann kemur ekki þangað fyrr en 2009. Milli 2011-12 verður svo evrópsku könnunarfari, BepiColombo, skotið áleiðis til Merkúríusar. Geimförin eiga bæði að leita svara við þessum spurningum og auka þannig til muna skilning okkar á þessum litla hnetti.
Heimildir:
