Kiedy spojrzysz na obraz Merkurego, wygląda jak suchy, pozbawiony powietrza świat. Ale atmosfera Merkurego jest obecnie badana przez naukowców i nowo przybyły statek kosmiczny MESSENGER.
Oryginalna atmosfera Merkurego rozproszyła się wkrótce po utworzeniu planety 4,6 miliarda lat temu wraz z resztą Układu Słonecznego. Stało się tak z powodu mniejszej grawitacji Merkurego, a także dlatego, że jest tak blisko Słońca i otrzymuje ciągłe uderzenia od wiatru słonecznego. Obecna atmosfera jest prawie znikoma.
Z czego zbudowana jest atmosfera Merkurego? Ma delikatną atmosferę złożoną z wodoru, helu, tlenu, sodu, wapnia, potasu i pary wodnej. Astronomowie uważają, że obecna atmosfera jest stale uzupełniana przez różne źródła: cząstki słonecznego wiatru słonecznego, odgazowanie wulkanu, radioaktywny rozkład pierwiastków na powierzchni Merkurego oraz pył i gruz wyrzucany przez mikrometeoryty nieustannie buforujące jego powierzchnię. Bez tych źródeł uzupełnienia atmosfera Merkurego zostałaby porwana przez wiatr słoneczny stosunkowo szybko.
Skład atmosferyczny rtęci:
- Tlen 42%
- Sód 29%
- Wodór 22%
- Hel 6%
- Potas 0,5%
- Ze śladowymi ilościami następujących składników:
Argon, dwutlenek węgla, woda, azot, ksenon, krypton, neon, wapń, magnez
W 2008 r. Sonda MESSENGER NASA odkryła parę wodną w atmosferze Merkurego. Uważa się, że ta woda powstaje, gdy atomy wodoru i tlenu spotykają się w atmosferze.
Dwa z tych składników są możliwymi wskaźnikami życia, jakie znamy: metan i para wodna (pośrednio). Uważa się, że woda lub lód wodny są niezbędnym składnikiem życia. Obecność pary wodnej w atmosferze Merkurego wskazuje, że gdzieś na planecie jest woda lub lód wodny. Dowody występowania lodu wodnego znaleziono na biegunach, gdzie dna kraterów nigdy nie są narażone na działanie światła. Czasami metan jest produktem ubocznym odpadów z żywych organizmów. Uważa się, że metan w atmosferze Merkurego pochodzi z wulkanizmu, procesów geotermalnych i aktywności hydrotermalnej. Metan jest niestabilnym gazem i wymaga stałego i bardzo aktywnego źródła, ponieważ badania wykazały, że metan jest niszczony w mniej niż w roku ziemskim. Uważa się, że pochodzi z nadtlenków i nadchloranów w glebie lub że sezonowo skrapla się i odparowuje z klatratów.
Mimo niewielkiej atmosfery Merkurii naukowcy z NASA podzielili ją na cztery części. Składnikami tymi są dolna, środkowa, górna i egzosfery. Niższa atmosfera to region ciepły (około 210 K). Jest ogrzewany przez połączenie pyłu unoszącego się w powietrzu (o średnicy 1,5 mikrometra) i ciepła emitowanego z powierzchni. Ten unoszący się w powietrzu pył nadaje planecie rumiany brązowy wygląd. Środkowa atmosfera zawiera strumień podobny do ziemskiego. Górna atmosfera jest ogrzewana przez wiatr słoneczny, a temperatury są znacznie wyższe niż na powierzchni. Wyższe temperatury oddzielają gazy. Egzosfera zaczyna się na około 200 km i nie ma wyraźnego końca. Po prostu zwęża się w kosmos. Chociaż może to brzmieć jak dużo atmosfery oddzielającej planetę od wiatru słonecznego i promieniowania ultrafioletowego, tak nie jest.
Pomaganiem Merkurego w utrzymaniu atmosfery jest jego pole magnetyczne. Podczas gdy grawitacja pomaga utrzymać gazy na powierzchni, pole magnetyczne pomaga odchylić wiatr słoneczny wokół planety, podobnie jak tutaj na Ziemi. To ugięcie pozwala na mniejsze przyciąganie grawitacyjne w celu utrzymania pewnej formy atmosfery.
Atmosfera Merkurego jest jedną z najbardziej niepewnych w Układzie Słonecznym. Wiatr słoneczny w dalszym ciągu niszczy wiele z niego, więc źródła na tej planecie stale go uzupełniają. Mamy nadzieję, że sonda MESSENGER pomoże odkryć te źródła i zwiększyć naszą wiedzę na temat najbardziej wewnętrznej planety.
Napisaliśmy wiele artykułów o atmosferze Merkurego dla Space Magazine. Oto artykuł o tym, jak magnetyczne tornada mogą regenerować atmosferę Merkurego, a tutaj artykuł o klimacie Merkurego.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat Merkurego, zapoznaj się z Przewodnikiem eksploracji Układu Słonecznego NASA, a tutaj znajduje się link do strony Missona NASA MESSENGER.
Nagraliśmy także cały odcinek Astronomy Cast o atmosferach. Posłuchaj tutaj, odcinek 151: Atmosfery.
Bibliografia:
NASA: Atmosfera Merkurego
Eksploracja Układu Słonecznego NASA
Wikipedia
Nature.com
