„Problem Merkurego” rozwiązany. Pierwsza planeta miała brata bliźniaka
Powstanie Merkurego od lat stanowiło zagadkę dla astronomów. Nowa symulacja zespołu badawczego dowodzi, że planeta uformowała się w wyniku zderzenia dwóch protoplanet o podobnej masie.
Merkury, planeta położona najbliżej Słońca, to sprawca jednej z największych zagadek planetologii. Cechą charakterystyczną tego ciała niebieskiego jest wyjątkowo duże jądro metaliczne, które stanowi około 70% jego masy, oraz stosunkowo cienki płaszcz skalny. Tak nieproporcjonalnie ciężkie jądro było dla astronomów niemożliwe do wytłumaczenia. „Problem Merkurego” był nierozwiązywalny. Aż do teraz. Dlaczego Merkury jest tak nietypowy? Przez wiele lat dominowała hipoteza, że nietypowa budowa Merkurego jest skutkiem katastrofalnego zderzenia z masywnym ciałem niebieskim. To tłumaczyłoby utratę większości skorupy i płaszcza. Problemem pozostawał jednak fakt, że kolizje obiektów o różnych masach są w Układzie Słonecznym czymś niezwykle rzadkim. Najnowsze badanie, opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy” przez zespół Patricka Franco (Obserwatorium Narodowe w Brazylii, Institut de Physique du Globe de Paris), proponuje nieco inne wyjaśnienie. Badacze wskazują, że powstanie Merkurego mogło być skutkiem częściowego zderzenia dwóch protoplanet o zbliżonych masach. Tego typu zdarzenia były wielokrotnie częstsze w młodym Układzie Słonecznym, kiedy planety dopiero się formowały. Okoliczności zderzenia protoplanet Według Franco w końcowych etapach formowania planet skalistych w wewnętrznych rejonach Układu Słonecznego znajdowało się wiele ciał o podobnych rozmiarach. Oddziaływały one ze sobą grawitacyjnie, zaburzając swoje orbity, co czasem doprowadzało do zderzeń. Do odtworzenia takiego scenariusza naukowcy wykorzystali metodę SPH (ang. smoothed particle hydrodynamics), szeroko stosowaną w astrofizyce i kosmologii. Technika ta pozwala symulować ruchy cząstek, analizując procesy takie jak deformacje, fragmentacje czy kolizje. Merkury mógł utracić aż 60% płaszcza Wyniki okazały się wyjątkowo jasne. Symulacje wykazały, że częściowe zderzenie mogło skutkować powstaniem planety o całkowitej masie i stosunku metali do krzemianów odpowiadającym współczesnemu Merkuremu, z błędem mniejszym niż 5%. Zakłada się, że pierwotnie Merkury miał skład chemiczny zbliżony do Ziemi czy Wenus. Jednak w wyniku kolizji mógł utracić nawet 60% płaszcza, co tłumaczy dominację jądra metalicznego i niewielką grubość warstwy skalnej. Model Franco rozwiązuje też problem obecny w starszych teoriach powstania Merkurego. Wcześniej sądzono, że materia rozproszona w wyniku kolizji powinna zostać ponownie przechwycona przez jego pole grawitacyjnie. Wtedy nie byłoby nieproporcjonalnego jądra. Nowy model jednak wskazuje, że część wyrzuconej materii mogła w ogóle nie wrócić, a nawet zostać przejęta przez inne planety w trakcie ich formowania się, na przykład przez Wenus. Przyszłość badań nad Merkurym Ten nowy scenariusz przyda się nie tylko do badania Merkurego. Może też tłumaczyć powstawanie innych planet skalistych oraz procesy utraty masy w młodym Układzie Słonecznym. Kolejnym etapem badań będzie porównanie wyników symulacji z danymi geochemicznymi z meteorytów oraz próbkami z misji kosmicznych. Szczególne znaczenie będą miały obserwacje z misji „BepiColombo” realizowanej przez ESA i JAXA. Jak podkreśla Franco, Merkury pozostaje najmniej poznaną planetą naszego systemu. Jednak nowa fala badań i misji pozwala sądzić, że w nadchodzących latach możemy spodziewać się przełomowych odkryć. Źródło: Nature Astronomy Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Pierwsze zdjęcie południowego bieguna Merkurego. Jest polski akcent
W chwili, gdy na terenie Europy zbliżała się północ, europejsko – japońska sonda BepiColombo przeleciała tak blisko Merkurego, iż w kosmicznej skali niemal dotknęła powierzchni planety. Mamy już pierwsze zdjęcie południowego bieguna pierwszej planety od Słońca.
Instrumenty sondy BepiColombo były w pełnej gotowości. Dzięki temu można teraz oczekiwać serii niezwykłych zdjęć i danych ze spalonej przez Słońca kosmicznej skały. Jak również pierwszego zdjęcia południowego bieguna planety. Sonda BepiColombo leci do Merkurego W nocy ze środy na czwartek (4–5 września 2024 r.) sonda BepiColombo wykonała swój 4. przelot w pobliżu Merkurego. Tym razem satelita zbliżył się do powierzchni planety na rekordowo małą odległość 165 kilometrów. Dla porównania Międzynarodowa Stacja Kosmiczna porusza się około 400 km nad naszą planetą. Ten przelot w pobliżu planety zmniejszył prędkość sondy i zmienił jej kierunek. Dał również możliwość wykonania serii zdjęć i dopracowywania operacji instrumentów naukowych przed rozpoczęciem głównej misji. Południowy biegun Merkurego Kontrolerzy misji potwierdzili, że wszystkie systemy sondy podczas krytycznego manewru działały poprawnie. Kamery zarejestrowały obrazy pokrytej kraterami powierzchni Merkurego. Najważniejszymi z nich są pierwsze w historii obrazy nieuchwytnego dotąd południowego bieguna Merkurego. Pierwsze opublikowane przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) oraz Japońską Agencję Eksploracji Przestrzeni Kosmicznej JAXA zdjęcie południowego bieguna najbardziej wewnętrznej planety Układu Słonecznego zostało wykonane przez jedną z kamer monitorujących sondę. Południowy biegun planety jest widoczny na zdjęciu w prawej górnej części dysku Merkurego. Historyczna fotografia została wykonana około 23 minuty po największym zbliżeniu satelity do planety, gdy sonda BepiColombo znajdowała się około 3500 kilometrów od powierzchni Merkurego. Przygotowania do głównej fazy misji – Jesteśmy zachwyceni sukcesem tego przelotu – powiedział Johannes Benkhoff, naukowiec projektu BepiColombo. – Zebrane dane dadzą nam nowy wgląd w ewolucję Merkurego i pomogą dostroić nasze instrumenty do głównej misji naukowej – dodał badacz. W trakcie wczorajszego przelotu w pobliżu Merkurego działało 10 instrumentów badawczych sondy. W najbliższych dniach będę spływały kolejne informacje z przelotu, dając nam przedsmak odkryć naukowych, których możemy się spodziewać po głównej misji. Działały m.in. przyrządy do monitorowania magnetyzmu, plazmy, które pobrały próbki z otoczenia przed, w trakcie i po największym zbliżeniu. – Ekscytuje mnie myśl, jak bardzo BepiColombo może poszerzyć nasze zrozumienie i wiedzę na temat Merkurego podczas tych krótkich przelotów – mówi Johannes Benkhoff. Światowej klasy laboratorium – Mogliśmy przelecieć naszym światowej klasy laboratorium naukowym przez różnorodne i niezbadane części środowiska Merkurego, do których nie będziemy mieli dostępu, gdy już znajdziemy się na orbicie planety. Jednocześnie uzyskujemy przewagę w przygotowaniach docelowej fazy misji. Dzięki zebranym danym przejdziemy do głównej misji naukowej tak szybko i płynnie, jak to możliwe – dodał. Przypomnijmy, że wystrzelona w październiku 2018 roku sonda BepiColombo składa się z 2 statków kosmicznych: Mercury Planetary Orbiter Europejskiej Agencji Kosmicznej, Mercury Magnetospheric Orbiter Japońskiej Agencji Eksploracji Przestrzeni Kosmicznej. W tej chwili jednostki podróżują wspólnie, jednak rozdzielą się po docelowym wejściu na orbitę Merkurego w 2026 roku. Będą badały i analizowały najbardziej wewnętrzną planetę naszego układu przy pomocy 16 instrumentów naukowych. Polski akcent w BepiColombo Przy jednym z tych instrumentów – Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer (MERTIS) – pracowali również polscy inżynierowie z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Zaprojektowali i zbudowali MPOI-Pointing Unit, który służy do orientacji kierunku pomiaru instrumentu MERTIS. W miarę jak BepiColombo kontynuuje swoją podróż, narasta oczekiwanie na przełomowe odkrycia, które czekają, gdy misja rozpocznie swoją podstawową fazę naukową, obiecując odkrycie tajemnic najgłębszego świata naszego Układu Słonecznego. Źródło: ESA – BepiColombo Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Pod powierzchnią Merkurego może kryć się gruba warstwa diamentów. Czy da się do nich dotrzeć?
Naukowcy podejrzewają, że wewnątrz Merkurego może znajdować się kilkunastokilometrowa warstwa diamentów. Symulacje umiejscawiają ją między jądrem a płaszczem najmniejszej planety Układu Słonecznego. Odkrycie może pomóc wyjaśnić, w jaki sposób powstaje pole magnetyczne Merkurego.
W tym artykule: Tajemnicza planeta Merkury Zagadka powierzchni Merkurego Jak gruby jest płaszcz Merkurego Warstwa diamentów we wnętrzu planety Pole magnetyczne Merkurego W czasopiśmie „Nature Communications” ukazała się zaskakująca praca naukowców z Chin i Belgii. Sugeruje ona, że w środku Merkurego – najmniejszej planety Układu Słonecznego – miałaby się znajdować warstwa diamentów. Jej grubość szacowana jest aż na 15–18 km. Badacze podejrzewają, że diamenty ukrywają się kilkaset kilometrów pod powierzchnią planety, na granicy pomiędzy płaszczem a jądrem. Tajemnicza planeta Merkury W skład Układu Słonecznego wchodzą cztery planety skaliste: Mars, Ziemia, Wenus i właśnie Merkury. Wszystkie uformowały się w podobnym okresie, ok. 4,5 mld lat temu. Jednak zasadniczo różnią się od siebie, a bodaj najbardziej zagadkową budowę ma Merkury. Planeta ta ma promień wynoszący 2440 km. To ok. 1/3 promienia Ziemi. Jednak większość jego wnętrza zajmuje metaliczne jądro. Ma ono promień aż 2074 km, co stanowi 85 proc. promienia globu. Jądro to jest częściowo płynne, a od powierzchni oddziela go cienka, zaledwie kilkusetkilometrowa warstwa płaszcza. Zagadka powierzchni Merkurego Dużą część informacji, jakie mamy o Merkurym, zawdzięczamy dwóm sondom. Pierwsza to Mariner 10, która zbliżyła się do planety w latach 70. XX w. Druga – MESSENGER – badała Merkurego między 2008 a 2015 rokiem. Obserwacje MESSENGERA przyniosły ciekawe informacje o powierzchni globu. Merkury z wyglądu przypomina nasz Księżyc. Jest szarawy i pokryty kraterami wybitymi przez planetoidy. Jednak jego powierzchnia jest nietypowo ciemna. Zdaniem badaczy to efekt obecności grafitu, jednej z odmian węgla. Ta cecha Merkurego zaintrygowała Yanhao Lina, współautora najnowszych badań. – Wiele lat temu zauważyłem, że niezwykle wysoka zawartość węgla w Merkurym może mieć znaczące konsekwencje. Uświadomiło mi to, że prawdopodobnie w jego wnętrzu wydarzyło się coś wyjątkowego – wspomina dr Lin. Merkury może mieć obszar „potencjalnie nadający się do życia”. Co mogłoby przeżyć na takiej planecie? Na najmniejszej planecie Układu Słonecznego mogą istnieć warunki do utrzymania się życia. Najbardziej odporne mikroorganizmy mogłyby przetrwać w kraterach w pobliżu północnego bieguna Me... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/merkury-moze-miec-obszar-potencjalnie-nadajacy-sie-do-zycia-co-mogloby-przezyc-na-takiej-planecie-ryc-images-generated-by-openai-s-chatgpt-69a7bf6.jpg" width="938" height="469" alt="Merkury może mieć obszar „potencjalnie nadający się do życia”. Co mogłoby przeżyć na takiej planecie? (ryc. Images generated by OpenAI’s ChatGPT)" title="Merkury może mieć obszar „potencjalnie nadający się do życia”. Co mogłoby przeżyć na takiej planecie? (ryc. Images generated by OpenAI’s ChatGPT)" /> Jak gruby jest płaszcz Merkurego Autorzy zaskakującej hipotezy o diamentach przeanalizowali ewolucję Merkurego. Przyjęli, że na samym początku swojego istnienia Merkury, jak inne planety Układu Słonecznego, składał się z oceanu stygnącej magmy. Magmę Merkurego charakteryzowała duża zawartość węgla i krzemu. Najpierw doszło w niej do koagulacji metali, które utworzyły jądro. Później, w trakcie stygnięcia, z części węgla powstał grafit, który uniósł się na powierzchnię. Krzem wszedł w skład krzemianów, tworzących płaszcz Merkurego. W tym opisie nie ma jeszcze diamentów. Jednak Lin zwrócił uwagę na badanie sprzed pięciu lat sugerujące, że płaszcz Merkurego jest o 50 km grubszy niż dotychczas przypuszczano. Gdyby tak było, zmieniałoby to temperaturę i ciśnienie w jego wnętrzu. A to z kolei by oznaczało, że w środku Merkurego węgiel mógł ulec przemianie nie tylko w grafit. Warstwa diamentów we wnętrzu planety Chińscy i belgijscy naukowcy – z pekińskiego Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research oraz Katolickiego Uniwersytetu Lowańskiego i Uniwersytetu w Liège – stworzyli następnie mieszaninę związków chemicznych. Jej skład odpowiadał prawdopodobnemu składowi magmy Merkurego. Mieszanina zawierała węgiel, krzem, żelazo oraz różną domieszkę siarczków żelaza. Badacze ścisnęli ją prasą, osiągając ciśnienie 7 gigapaskali (70 tys. razy większe niż na powierzchni Ziemi). A także podgrzali do prawie 2 tys. stopni Celsjusza. Miało to odpowiadać warunkom panującym we wnętrzu Merkurego. Zgodnie z przypuszczeniami, w mieszaninie utworzyły się oliwiny, minerały zaliczane do krzemianów. Tego się spodziewano, naukowców interesowało bardziej, co stanie się z węglem. Okazało się, że dla jego przemian kluczowa jest obecność siarki. Przy pewnej jej ilości (11 proc.) zmieniała się temperatura, w której mieszanina zastygała. Tym samym zaś powstawały warunki pozwalające na powstanie diamentów. Zdaniem badaczy w czasie ewolucji Merkurego główną przemianą, jaką przechodził węgiel, była przemiana w grafit. Jednak nie wykluczyli, że część węgla mogła zamienić się w formę krystaliczną, czyli diamenty. – Jeśli diamenty uformowały się w oceanie magmy, mogły opaść na dno i osadzić się w CMB [ang. core-mantle boundary, granica między płaszczem a jądrem] – mówi Lin. Pole magnetyczne Merkurego Naukowcy oszacowali, że warstwa diamentów wewnątrz Merkurego może mieć 15–18 km grubości. Nie ma szans, byśmy je wydobyli – znajdują się 400–500 km pod powierzchnią, na której temperatury wahają się między 430 a minus 180 st. C. Jednak, gdyby istniała, warstwa ta mogłaby wyjaśniać istnienie pola magnetycznego Merkurego. Pole magnetyczne Merkurego jest słabsze od ziemskiego, ale jak na tak niedużą planetę – silne i globalne. Skąd się bierze? To jedna z zagadek Merkurego. Lin zwraca uwagę, że diamenty mają wysokie przewodnictwo cieple. Ich obecność wewnątrz planety ułatwiałaby transport ciepła z jądra do płaszcza. – Powodowałoby to stratyfikację temperatury i zmiany konwekcji w płynnym jądrze zewnętrznym Merkurego, a tym samym wpływało na wytwarzanie pola magnetycznego – mówi Lin. Potwierdzenie tej hipotezy wymaga nowych danych o Merkurym. Być może pojawią się już w przyszłym roku. W grudniu 2025 r. na orbitę Merkurego wejdzie sonda BepiColombo. BepiColombo, wspólny projekt ESA i japońskiej agencji kosmicznej, została wystrzelona w 2018 r. Źródła: Nature Communications, phys.org, NASA, Live Science. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Ta planeta ma tyle wulkanów, że świeci roztopioną lawą. A jej powierzchnia jest gorętsza niż powierzchnia gwiazdy
Odkryto skalistą planetę, na której panują ekstremalne warunki. Wybuchają na niej setki wulkanów i jest gorętsza od niektórych gwiazd o małej masie. Niespodziankę przyniosło wyjaśnienie, dlaczego jest aż tak rozgrzana.
W tym artykule: Ile wulkanów jest na Io? Gdzie znajduje się piekielna planeta? Co to są siły pływowe? Co to jest burza pływowa? Tytuły artykułów naukowych najczęściej nie mają walorów literackich. Niekiedy jednak badacze decydują się nazwać swoją pracę w sposób przyciągający uwagę. „Perfekcyjna burza pływowa: planetarna architektura systemu HD 104067 tworzy jarzący się świat” – tak zaczyna się artykuł zespołu astrofizyka Stephena Kane’a opublikowany w czasopiśmie „The Astronomical Journal”. Początek zwiastuje nadzwyczajne odkrycie. I faktycznie – Stephen Kane z UC Riverside wypatrzył w kosmosie jedną z najbardziej ekstremalnych planet pozasłonecznych, jakie w ogóle istnieją. Kane dwa razy sprawdzał wyniki swoich obliczeń, ponieważ nie był pewny, czy się nie pomylił. I czy może istnieć glob, przy którym bledni ziemskie wyobrażenia o piekle. Na szczęście okazało się, że matematyka nie kłamie. Planeta, o której mowa, okrążająca gwiazdę HD 104067, ma temperaturę powierzchni przekraczającą 2300 st. C. Tym samym jest gorętsza niż niektóre gwiazdy. Co więcej, choć jest to skalisty glob, nie ma w nim nic spokojnego. Wybuchają na nim setki wulkanów. Jarzy się ognistą, pomarańczowo-czerwoną poświatą. – To planeta typu ziemskiego, którą opisałbym jako Io na sterydach – mówi Kane. Ile wulkanów jest na Io? Porównanie do Io nie jest przypadkowe. Io to księżyc Jowisza, najbardziej aktywny wulkanicznie obiekt w całym Układzie Słonecznym. Ma setki wulkanów. Z niektórych z nich lawa wystrzeliwuje na dziesiątki kilometrów w górę. Jak podaje NASA, wybuchy na Io bywają tak potężne, że można je zaobserwować przez największe profesjonalne teleskopy pracujące na Ziemi. Io jest sporej wielkości – jego średnica to jedna czwarta średnicy Ziemi. Księżyc jest „uwięziony” grawitacyjnie między Jowiszem a dwoma innymi naturalnymi satelitami gazowego olbrzyma: Europą i Ganimedesem. To właśnie jest przyczyna jego silnej aktywności wulkanicznej. I to samo można powiedzieć o wulkanicznym globie opisanym przez Stephena Kane’a. Gdzie znajduje się piekielna planeta? Gwiazda HD 104067 jest oddalona od Ziemi o 66 lat świetlnych. Kiedy w 2018 r. zaczął działać satelita TESS (ang. Transiting Exoplanet Survey Satellite) okazało się, że wokół niej krążą trzy planety. Wszystkie znajdują się bardzo blisko macierzystego słońca. Gdyby porównać je do planet Układu Słonecznego, ich orbity mieściłyby się wewnątrz orbity Merkurego. Ostatnią z odkrytych planet tego układu jest właśnie piekielny glob oznaczony jako TOI-6713.01. Jest o jedną trzecią większy od Ziemi. Jednak rok na nim trwa zaledwie 2,2 dnia. Tyle potrzeba, by TOI-6713.01 okrążył gwiazdę, od której dzieli go 4,57 mln km. Co to są siły pływowe? Co ważne, rozpalony glob nie obiega swojej gwiazdy po okręgu. Jego orbita jest eliptyczna. To oznacza, że TOI-6713.01 raz zbliża się, a raz oddala od swojego słońca. To efekt obecności dwóch innych, bardziej oddalonych od gwiazdy planet. One również wywierają wpływ grawitacyjny na TOI-6713.01, „rozciągając” jego orbitę. Glob ten znajduje się więc w swoistym grawitacyjnym „potrzasku”. Na różne jego punkty działa siła grawitacyjna o różnej wartości. Na planecie takiej jak Ziemia ten efekt odpowiada za pojawianie się przypływów i odpływów. Takiej planety jeszcze nie widzieliśmy. Astronomowie odkryli wodny świat z gotującym się oceanem Nowe obserwacje doprowadziły od odkrycia jednego z najdziwniejszych globów, jakie znamy. To najprawdopodobniej wodny świat z gotującym się oceanem. Odkrycie wywołało wśród naukowców spór. Co to jest burza pływowa? Na TOI-6713.01 skutek grawitacyjnego „potrzasku” jest znacznie bardziej spektakularny. Swoista „burza pływowa” – jak ją nazwał Stephen Kane – powoduje, że wnętrzu planety przekazywana jest energia. Można to porównać do gumowej piłeczki używanej w racquetballu: czym częściej i silniej będziemy w nią uderzać, tym mocniej się nagrzeje i będzie się szybciej odbijać. Jak odkryli badacze, energia przekazywana wnętrzu planety TOI-6713.01 przez siły pływowe jest na tyle znacząca, że dosłownie podgrzewa ją od środka. Stąd silny wulkanizm TOI-6713.01. – Glob ten znalazł się w takim położeniu, że jego wulkany bez przerwy eksplodują – mówi Kane. Podobny mechanizm odpowiada za wulkanizm Io. Odkrycie otwiera ciekawy, dotychczas pomijamy wątek w badaniach egzoplanet. – [Przypadek TOI-6713.01 – przyp.red.] uczy nas wiele na temat tego, ile energii można wpompować w planetę typu ziemskiego – zauważa Kane. – Chociaż wiemy, że to gwiazdy przyczyniają się do ogrzewania planet, tutaj zdecydowana większość energii pochodzi z pływów i nie można tego ignorować – podsumowuje astrofizyk. Źródła: The Astronomical Journal, EurekAlert, Space.com, NASA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
W Merkurego uderzył gigantyczny obłok plazmy. Obszar erupcji na Słońcu był 40-krotnie większy od Ziemi
Po niewidocznej stronie Słońca doszło do potężnego rozbłysku, który wywołał olbrzymi koronalny wyrzut masy. Czyli szybko poruszającego się obłoku namagnesowanej plazmy, który zderzył się z Merkurym 10 marca. Wywołało to wokół tej niewielkiej skalistej planety tzw. zorze rentgenowskie.
W tym artykule: Erupcja o średnicy pół miliona kilometrów Czym są zorze rentgenowskie? Maksimum słoneczne Plamy po niewidocznej stronie Słońca Zagrożenie dla Ziemi Regularnie pojawiające się informacje o potężnych rozbłyskach na Słońcu oraz idących za nimi tzw. koronalnych wyrzutach masy (CME) pokazują, że wchodzimy w najbardziej żywiołowy okres tzw. 11-letniego cyklu aktywności Słońca. W ramach tego cyklu, nazywanego również cyklem Schwabego, aktywność Słońca narasta przez 4–5 lat od najniższego poziomu do tzw. maksimum, a potem znów opada. Wszystko wskazuje na to, że maksimum cyklu przypadnie na połowę 2025 roku. Ale już teraz regularnie dochodzi na Słońcu do zjawisk o niezwykłej mocy. Erupcja o średnicy pół miliona kilometrów Zajmujący się tzw. pogodą kosmiczną portal Spaceweather.com podał, że 9 marca po niewidocznej stronie Słońca doszło do potężnego rozbłysku. Ognista erupcja miała średnicę około 500 tysięcy kilometrów. Co oznacza, że obszar ten był ponad 40-krotnie większy niż średnica Ziemi. Rozbłysk wywołał gigantyczną erupcję plazmy, która uderzyła w pierwszą i najmniejszą planetę Układu Słonecznego, czyli w Merkurego. Zdaniem naukowców mogło to wywołać niewidzialne zorze rentgenowskie wokół planety. Kosmiczne Obserwatorium Dynamiki Słonecznej (Solar Dynamics Observatory, SDO) zarejestrowało duże, częściowo zasłonięte włókno plazmowe eksplodujące zza północno-wschodniej krawędzi Słońca. To właśnie na jego podstawie – opierając się na ilości widocznej plazmy – oceniono, że obszar, na jakim doszło do eksplozji, musiał mieć średnicę około pół miliona kilometrów. Koronalny wyrzut masy, czyli szybko poruszający się obłok namagnesowanej plazmy, zderzył się z Merkurym 10 marca. Czym są zorze rentgenowskie? Najmniejsza planeta Układu Słonecznego jest regularnie bombardowana plazmą słoneczną. Spowodowało to utratę atmosfery. Dlatego Merkury jest w pełni wystawiony na działanie całej mocy tych potężnych burz słonecznych. Kiedy elektrony z CME uderzają w powierzchnię Merkurego, gwałtownie zwalniają. To spowolnienie powoduje, że cząstki uwalniają energię w postaci promieniowania rentgenowskiego. Możemy je wykryć, obserwując Merkurego bezpośrednio z Ziemi. Rezultatem jest zjawisko podobne do zorzy polarnej. Tyle, że jest widoczne w promieniowaniu rentgenowskim, a nie – jak zorze polarne na Ziemi – w świetle widzialnym. Maksimum słoneczne Naukowcy zastanawiają się, czy zarejestrowana właśnie gigantyczna erupcja nie jest znakiem, że już weszliśmy w tzw. maksimum słoneczne. Bo choć przewidywano je na połowę 2025 roku, wyliczenia mogły być błędne, a maksimum mogło się już rozpocząć. Przypomnijmy, że podczas maksimum aktywności słonecznej rozbłyski słoneczne i inne rodzaje burz słonecznych zdarzają się częściej i są silniejsze. Dochodzi do tego, gdy pole magnetyczne Słońca słabnie i ostatecznie jego bieguny zamieniają się miejscami. Naukowcy już dostrzegają tego oznaki. W ciągu ostatniego miesiąca heliofizycy zaobserwowali jedne z największych burz słonecznych w obecnym cyklu. W tym monstrualny rozbłysk klasy X – najpotężniejszy od ponad sześciu lat – oraz pióropusz plazmy 15 razy wyższy od Ziemi, który wybuchł z południowego bieguna Słońca. Plamy po niewidocznej stronie Słońca Jednym z największych problemów podczas maksimum aktywności słonecznej jest to, że naukowcy nie są w stanie prawidłowo monitorować niewidocznej strony Słońca, na której mogą znajdować się gigantyczne plamy słoneczne. Właśnie one wyzwalają niespodziewane burze słoneczne, takie jak ta, która właśnie uderzyła w Merkurego. Możliwe, że te plamy słoneczne mogą obracać się w kierunku Ziemi, wraz z ruchem obrotowym Słońca, wystawiając naszą planetę na rozbłyski i CME. Na przykład w styczniu 2023 r. ukryta plama słoneczna wyrzuciła bez ostrzeżenia rozbłysk klasy X, który ledwo ominął Ziemię. Co ciekawe, w monitorowaniu tych plam pomaga badaczom łazik marsjański. Perseverance może szpiegować niewidoczną stronę Słońca wprost ze swojego domu na Marsie. Ale jest to możliwe tylko wtedy, gdy Ziemia i Mars znajdują się po przeciwnych stronach Słońca. Zagrożenie dla Ziemi Czy zwiększająca się aktywność słoneczna może grozić globalnym blackoutem? Faktem jest, że silne burze magnetyczne mogą uszkadzać sieci przesyłowe, telekomunikacyjne i urządzenia elektroniczne. W maksimum cyklu docierające do Ziemi światło słoneczne jest jaśniejsze. Wzmaga się także ilość energii dostarczanej na naszą planetę, co skutkuje średnim wzrostem temperatury o około 1 stopień Celsjusza. Dodatkowo w fazie wzmożonej aktywności Słońca obserwuje się także zmniejszenie o kilka procent całkowitej koncentracji ozonu w atmosferze Ziemi, co jest wynikiem aktywności rozbłyskowej. Źródło: Space.com. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Merkury może mieć obszar „potencjalnie nadający się do życia”. Co mogłoby przeżyć na takiej planecie?
Na najmniejszej planecie Układu Słonecznego mogą istnieć warunki do utrzymania się życia. Najbardziej odporne mikroorganizmy mogłyby przetrwać w kraterach w pobliżu północnego bieguna Merkurego.
W tym artykule: Podróż do wnętrza Merkurego Słone lodowce na Merkurym Planetarna strefa zamieszkiwalna Merkury nie imponuje rozmiarami. Ta planeta jest mniejsza niż niektóre księżyce Układu Słonecznego: Ganimedes czy Tytan. Choć znajduje się bardzo blisko Słońca – dzieli go od niego 58 mln km – można go dostrzec z Ziemi gołym okiem. Merkurego trzeba szukać na niebie tuż przed wschodem albo tuż po zachodzie Słońca. Wydawałoby się, że planeta najbliższa Słońcu musi być piekielnie gorąca. Nie jest to do końca prawda. Faktycznie, w dzień w niektórych miejscach na Merkurym temperatury sięgają 450 st. C. Jednak w nocy spadają do minus 170 st. C. Ta różnica między skrajnymi temperaturami jest największa w całym Układzie Słonecznym. Taka rozpiętość temperatur teoretycznie wyklucza istnienie na Merkurym jakichkolwiek form życia. Jednak czy na pewno? Zdaniem grupy naukowców, na Merkurym mogą istnieć rejony, w których mogłyby przetrać ziemskie ekstremofile. Czyli mikroorganizmy radzące sobie w skrajnie niesprzyjających warunkach – w wyjątkowo niskich lub wyjątkowo wysokich temperaturach czy bez dostępu tlenu. Podróż do wnętrza Merkurego Tych rejonów nie należy jednak szukać na powierzchni Merkurego. Tylko raczej pod nią. Do takich wniosków doprowadziło odkrycie opisane w listopadowym numerze czasopisma naukowego „The Planetary Science Journal”. Planetolodzy donoszą na jego łamach o istnieniu na północnym biegunie Merkurego słonych lodowców. Dokładnie mają one się znajdować w kraterach Raditladi i Eminescu. Merkury jest pokryty kraterami – i przez to podobny do naszego Księżyca. Brak tektoniki płyt sprawił, że kratery te, nawet powstałe bardzo dawno temu, nadal pozostają na jego powierzchni. Słone lodowce na Merkurym Tu jednak trzeba zrobić ważne zastrzeżenie. Myśląc o Merkurym, nie należy wyobrażać sobie gór lodowych, jakie znamy z Ziemi. To raczej strumienie zmarzniętej soli, w których uwięzione są związki lotne. Takie jak dwutlenek węgla, azot czy woda. Nigdy byśmy się nie dowiedzieli, że te słone lodowce znajdują się na Merkurym, gdyby nie planetoidy. Trafiając w Merkurego i wybijając kratery, odsłoniły zmrożone słone góry, ukryte w jego skorupie. O ich istnieniu naukowcy wnioskowali na podstawie starych danych, zebranych przez należącą do NASA sondę Messenger. Bliskość Słońca im nie zaszkodziła. W pewne miejsca Merkurego promienie słoneczne w ogóle nie docierają. Słone środowiska spotyka się też na Ziemi. Mogą w nich przetrwać najbardziej odporne ziemskie mikroorganizmy. Czy możliwe jest to również na Merkurym? Podobne spekulacje pojawiły się wcześniej w odniesieniu do Marsa. Planetarna strefa zamieszkiwalna − Specyficzne związki soli na Ziemi tworzą nadające się do zamieszkania nisze. Powstają one nawet w najbardziej wymagających środowiskach, takich jak jałowa pustynia Atakama w Chile – mówi Alexis Rodriguez, główny autor pracy z Planetary Science Institute w Tuscon. – Mając to na uwadze, można rozważać możliwość istnienia obszarów pod powierzchnią Merkurego bardziej gościnnych niż jego szorstka powierzchnia − dodaje. − Byłyby to takie zależne od głębokości „strefy zamieszkiwalne”. Czyli analogi obszarów wokół gwiazdy, gdzie obecność wody w stanie ciekłym potencjalnie umożliwia rozwój życia. Tylko w przypadku planet skupialibyśmy na głębokości poniżej powierzchni planety, a nie na odległości od gwiazdy – tłumaczy badacz. Odkrycie to może wyjaśniać również jedną z tajemnic Merkurego. W niektórych kraterach tej planety widać dziury. Skąd się wzięły? Mogłyby być pierwotnie wypełnione związkami lotnymi, które wyparowały, gdy w Merkurego uderzyła asteroida. One z kolei mogą być pozostałością po atmosferze, którą kiedyś miał najmniejszy glob Układu Słonecznego. Źrodła: Live Science, The Planetary Science Journal, PSI. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Sonda BepiColombo wykonała trzeci przelot w pobliżu Merkurego. Przesłała na Ziemię zachwycające zdjęcia
W poniedziałek 19 czerwca BepiColombo, sonda będąca wynikiem współpracy pomiędzy Europejską Agencją Kosmiczną i jej japońską odpowiedniczką JAXA, wykonała swój trzeci z sześciu planowanych przelotów w pobliżu pierwszej planety od Słońca. Pokazała nam usiany kraterami skalisty krajobraz Merkurego.
W tym artykule: Misja sondy BepiColombo Przeloty w pobliżu Merkurego Krater nazwany na cześć artystki Wyjątkowe zdjęcia Merkurego Przy sondzie BepiColombo pracowali Polacy ESA i JAXA opublikowały zdjęcia z trzeciego przelotu sondy BepiColombo w pobliżu Merkurego. Z każdym przelotem sonda zbliża się do planety coraz bardziej. Wykonuje przy tym więcej zdjęć nieuchwytnej skalistej powierzchni. Misja sondy BepiColombo Merkury znajduje się tak blisko gwiazdy, że teleskopy naziemne nie są w stanie wykonać szczegółowych obserwacji, gdyż zakłóca je Słońce. Aby dowiedzieć się więcej o małej, skalistej planecie, naukowcy i inżynierowie z Europejskiej Agencji Kosmicznej, we współpracy z Japonią, zbudowali statek kosmiczny BepiColombo. Sonda została wyniesiona w kosmos na pokładzie rakiety Ariane 5 w 2018 roku. Sonda ma docelowo wejść na orbitę Merkurego, następnie rozdzielić się i wypuścić orbitery. Te mają krążyć wokół pierwszej planety od Słońca przynajmniej przez dwa lata. Według planu BepiColombo ma wejść na orbitę planety w 2025 roku. Przeloty w pobliżu Merkurego Ale żeby tego dokonać, sonda musi uzyskać odpowiednią prędkość i kąt podejścia. W tym celu wykorzystuje się tzw. manewr asysty grawitacyjnej. W ramach tejże asysty BepiColombo już trzykrotnie przeleciała w pobliżu Merkurego: po raz pierwszy 1 października 2021 roku, kolejny 23 czerwca 2022 r., teraz – 19 czerwca 2023 r. – Wszystko poszło bardzo gładko podczas przelotu. Obrazy z kamer monitorujących wykonane podczas fazy bliskiego podejścia zostały przesłane na Ziemię – mówi Ignacio Clerigo, kierownik operacyjny statku kosmicznego BepiColombo w ESA. Ostatnie przejście było naprawdę bliskie. Sonda przeleciała na wysokości zaledwie 236 km nad powierzchnią planety. Takie zbliżenie pozwoliło na uzyskanie bardzo szczegółowych obrazów Merkurego. Zdjęcia zostały zarejestrowane przez dwie kamery umieszczone na module transferowym, czyli M-CAM 1 i M-CAM 3. Krater nazwany na cześć artystki Przelot pozwolił na pokazanie krateru Manley. Został on niedawno nazwany tak na cześć jamajskiej artystki Edny Manley. – Planując przelot zdaliśmy sobie sprawę, że kamery będą mogły sfotografować duży, wciąż nienazwany krater – wyjaśnia David Rothery, profesor nauk planetarnych i członek zespołu obrazującego BepiColombo MCAM. – Obserwacje krateru będą interesujące dla naukowców. Jest on pokryty ciemnym materiałem o niskim współczynniku odbicia światła, który może być pozostałością po wczesnej, bogatej w węgiel skorupie Merkurego. Ponadto dno basenu jest zalane gładką lawą. To świadczy o długiej historii aktywności wulkanicznej Merkurego. Krater Manley oraz inne formacje geologiczne Merkurego będą dalej badane przez BepiColombo z orbity. Instrumenty sondy spróbują ocenić, ile węgla zawiera powierzchnia Merkurego i jakie minerały są z nim związane. To pozwoli dowiedzieć się więcej o historii geologicznej pierwszej planety od Słońca. Wyjątkowe zdjęcia Merkurego Sonda zbliżała się do Merkurego od nocnej strony. Kilka struktur powierzchniowych zaczęło wyłaniać się z cienia około 12 minut po najbliższym podejściu, gdy BepiColombo znajdowała się już około 1800 km od powierzchni. Powierzchnia planety stała się lepiej oświetlona do obrazowania od około 20 minut po bliskim podejściu, co odpowiada odległości około 3500 km. Na tych bliższych zdjęciach widoczny jest mnóstwo cech geologicznych, w tym nowo nazwany krater. Na dwóch najbliższych zdjęciach można dostrzec jeden z najbardziej spektakularnych systemów ciągu geologicznego na planecie – skarpę Beagle Rupes. Można ją dostrzec w pobliżu tzw. linii terminatora planety, w prawym dolnym rogu anteny sondy. Beagle Rupes jest przykładem jednej z wielu skarp Merkurego, które prawdopodobnie powstały w wyniku chłodzenia i kurczenia się planety. W efekcie powierzchnia Merkurego stała się pomarszczona jak wysychające jabłko. Przy sondzie BepiColombo pracowali Polacy BepiColombo, nazwana na cześć włoskiego astronoma, matematyka i inżyniera Giuseppe Colombo, jest trzecim statkiem kosmicznym, jaki zbliżył się do Merkurego. Wcześniej miejsce to odwiedziły sondy NASA Mariner 10 i Messenger. W pracach nad sondą brali udział naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN). Pracowali przy konstruowaniu spektrometru podczerwieni MERTIS. Jego zadaniem jest wykonywanie badań mineralogicznych i pomiar bilansu cieplnego. Spektrometr zbada skład i dynamikę egzosfery Merkurego, a także dynamikę i źródło pola magnetycznego planety. Wykona mapy całego globu w różnych długościach fal widma światła. METRIS sprawdzi też, czy w kraterach Merkurego występuje lód wodny. Za zaprojektowanie i zbudowanie instrumentu odpowiada przede wszystkim Niemiecka Agencja Kosmiczna DLR. Naukowcy z CBK PAN skonstruowali moduł METRIS zwany MPOI (Mercury POInting unit). Źródło: ESA. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Sonda BepiColombo przeleciała obok Merkurego i przesłała na Ziemię oszałamiające zdjęcia odległego świata
Na najnowszym zdjęciu wykonanym przez kamery pomocnicze sondy BepiColombo, Merkury jawi się jako geologicznie bogaty świat usiany kraterami uderzeniowymi. Sonda ma znaleźć się na orbicie pierwszej planety od Słońca pod koniec grudnia 2025 roku. Zanim to nastąpi, jeszcze kilka razy zbliży się do Merkurego, by dzięki manewrowi asysty grawitacyjnej unormować prędkość i trajektorię lotu.
W tym artykule: BepiColombo fotografuje Merkurego z bliska Co widać na zdjęciu BepiColombo? W grudniu BepiColombo wejdzie na orbitę Merkurego Misję BepiColombo nazwano na cześć włoskiego naukowca Sonda jest wynikiem współpracy Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) oraz Japońskiej Agencji Eksploracji Aerokosmicznej (JAXA). W czwartek 23 czerwca zbliżyła się do Merkurego na odległość zaledwie 200 km. Tak duże zbliżenie trwało wyjątkowo krótko ze względu na prędkość, z jaką przemieszcza się BepiColombo. Manewr był wykonywany przy prędkości 7,5 km/s (27 tys. km/godz.). Sonda powinna teraz zwolnić o 1,3 km/s. BepiColombo fotografuje Merkurego z bliska BepiColombo musi lecieć wolniej, aby wejść na orbitę Merkurego. Aby tego dokonać, przeleci w pobliżu Merkurego jeszcze cztery razy. Manewr taki określany jest mianem „flyby”. W trakcie wszystkich przelotów BepiColombo będzie zbierał dane, choć większość instrumentów sondy pozostanie w stanie uśpienia. Pierwsze zdjęcie, jakie trafiło do mediów zaledwie cztery godziny po udanym przelocie, pokazuje spaloną, skalistą planetę usianą kraterami uderzeniowymi. Fotografię wykonała kamera pomocnicza Mercury Transfer Module's Monitoring Camera 2. W chwili, gdy sonda znajdowała się w odległości około 920 km od powierzchni Merkurego. Silnik jonowy. Jak działa, gdzie jest wykorzystywany i jak daleko można dzięki niemu polecieć w kosmos? Ludzkości marzy się dalsza eksploracja kosmosu, a nawet jego kolonizacja. W tym celu potrzebne są napędy rakietowe. Należy do nich m.in. silnik jonowy. Jakie są jego właściwości? <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/silnik-jonowy-jak-dziala-gdzie-jest-wykorzystywany-i-jak-daleko-mozna-dzieki-niemu-poleciec-w-kosmos-fot-nasa-jpl-c4bbdbb.jpeg" width="938" height="497" alt="Silnik jonowy. Jak działa, gdzie jest wykorzystywany i jak daleko można dzięki niemu polecieć w kosmos? (fot. NASA JPL)" title="Silnik jonowy. Jak działa, gdzie jest wykorzystywany i jak daleko można dzięki niemu polecieć w kosmos? (fot. NASA JPL)" /> Podczas tego przelotu BepiColombo podleciał do Merkurego od strony nocnej. Dlatego zdjęcie można było wykonać dopiero cztery minuty po największym zbliżeniu, kiedy planeta była już wystarczająco oświetlona. Co widać na zdjęciu BepiColombo? Kamery pomocnicze wykonują czarno-białe zdjęcie o niskiej rozdzielczości, wynoszącej 1024 x 1024 pikseli. Obraz został jednak wzmocniony do 2048 x 2048 pikseli, aby wyostrzyć szczegóły. Dzięki temu dość dokładnie możemy się przyjrzeć podziurawionej kraterami powierzchni. Można również zobaczyć części instrumentów orbitera o nazwie Mercury Planetary Orbiter. A konkretnie: wysięgnik magnetometru biegnący od lewego dolnego do prawego górnego rogu, niewielką część anteny sondy, którą można znaleźć na zdjęciu w prawym dolnym rogu. Znaczna część z 16 instrumentów zamontowanych na sondach – bo BepiColombo przenosi dwa orbitery – była wyłączona. Włączono jednak magnetometry i detektory cząstek. Wiele wskazuje na to, że wygenerują one cenne dane naukowe na temat wiatru słonecznego w pobliżu Merkurego. – Wszystkie dane, również te zebrane podczas przelotów, są bardzo cenne. Możemy latać naszym światowej klasy laboratorium naukowym przez różnorodne i niezbadane części środowiska Merkurego. Obserwujemy regiony, do których nie będziemy mieli dostępu po wejściu na orbitę. Jednocześnie przygotujemy się do rozpoczęcia głównej, naukowej części misji – powiedział Johannes Bernhoff, związany z misją naukowiec ESA. W grudniu BepiColombo wejdzie na orbitę Merkurego A ta rozpocznie się 25 grudnia 2025 roku. Wtedy statek wejdzie na orbitę Merkurego i wypuści dwa orbitery: Mercury Planetary Orbiter (MPO) i Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Na pierwszym z nich umieszczono 11 instrumentów skonstruowanych w Europie. Jednym z nich jest radiometr i spektrometr IR MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer). Dla tego urządzenia inżynierowie Centrum Badań Kosmicznych PAN opracowali i wykonali głowicę skanującą, czyli MPOI. Merkury ciekawostki. Planeta z wielkim jądrem i długim ogonem. Jak zobaczyć go na tle Słońca? Najmniejsza planeta Układu Słonecznego jest blisko związana z naszą gwiazdą. Zawdzięcza jej pewną swoją niezwykłą cechę: ogon. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/merkury-ciekawostki-planeta-z-wielkim-jadrem-i-dlugim-ogonem-jak-zobaczyc-go-na-tle-slonca-fot-getty-images-d4454de.jpeg" width="938" height="615" alt="Merkury ciekawostki. Planeta z wielkim jądrem i długim ogonem. Jak zobaczyć go na tle Słońca? (fot. Getty Images)" title="Merkury ciekawostki. Planeta z wielkim jądrem i długim ogonem. Jak zobaczyć go na tle Słońca? (fot. Getty Images)" /> – Misja BepiColombo stwarzała duże wymagania dotyczące miniaturyzacji aparatury. Stąd konieczność miniaturyzacji spektrometru, a także jego głowicy skanującej. Dla przykładu: opracowana w CBK PAN głowica skanująca dla spektrometru marsjańskiego ważyła około 2 kg. Tymczasem głowica MERTIS ważyła zaledwie 200 gramów – wyjaśnia dr hab. inż. Piotr Orleański z CBK PAN. Misję BepiColombo nazwano na cześć włoskiego naukowca BepiColombo jest dopiero drugą sondą w historii mającą wejść na orbitę Merkurego. Pierwsza była misja Messenger NASA, która badała maleńką skalistą planetę w latach 2011–2015. Jednak pierwsze zdjęcia Merkurego przesłał na Ziemię w 1970 roku Mariner 10, który wykonał trzy przeloty w pobliżu planety. Nazwa misji jest hołdem dla włoskiego matematyka i inżyniera, Giuseppe „Bepi” Colombo. To on wynalazł manewr asysty grawitacyjnej, co sprawiło, że mogliśmy zacząć myśleć o misjach do odległych światów bez konieczności spalania bardzo dużych ilości paliwa. Najgłośniejszą misją wykorzystującą ten manewr była New Horizons, która badała niegdyś ostatnią planetę Układu Słonecznego, czyli Plutona. Obecnie jest on zaliczany do planet karłowatych. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Merkury ciekawostki. Planeta z wielkim jądrem i długim ogonem. Jak zobaczyć go na tle Słońca?
Najmniejsza planeta Układu Słonecznego jest blisko związana z naszą gwiazdą. Zawdzięcza jej pewną swoją niezwykłą cechę: ogon.
W tym artykule: Merkury ciekawostki: glob nieco większy od Księżyca Merkury ciekawostki: wielkie jądro planety Merkury ciekawostki: glob, który ma ogon Merkury ciekawostki: planeta widoczna na tle Słońca Merkurego trudno dojrzeć z Ziemi, ale to możliwe. Trzeba jednak szukać go na niebie tuż przed wschodem albo tuż po zachodzie Słońca. Podobnie jak Wenus, ten mały glob jest samotny. Nie ma żadnego naturalnego księżyca. Średnia odległość Merkurego od Słońca wynosi tylko 58 mln km (Ziemi – 150 mln km). Bliskość gwiazdy nie oznacza jednak, że Merkury przez okrągłą dobę jest gorącym piekłem. W rzeczywistości temperatury na jego powierzchni wahają się w ogromnym zakresie. W dzień mogą przekraczać 450 st. C, w nocy zaś spadają aż do minus 170 st. C. Ta różnica między skrajnymi temperaturami jest największa w całym Układzie Słonecznym. Merkury ciekawostki: glob nieco większy od Księżyca Nie wiemy, kto jest odkrywcą Merkurego, gdyż o istnieniu tej planety wiedzieli już starożytni. Ponieważ glob pojawiał się na niebie dwukrotnie w ciągu doby, Grecy mylnie sądzili, że są to dwie różne planety. Nazwę nadali Merkuremu Rzymianie. Zaobserwowali oni, że planeta okrąża Słońce bardzo szybko (dziś wiemy, że w niecałe 88 ziemskich dni) i dlatego ochrzcili ją imieniem boskiego posłańca. Zaskakująca rotacja Merkurego Sonda Messenger dokonała pomiarów ruchu Merkurego, na podstawie których naukowcy wysnuli nowe wnioski na temat oddziaływań tej planety z innymi ciałami w Układzie Słonecznym – szczegó... Merkury obraca się za to bardzo powoli wokół własnej osi. Jeden obrót zajmuje mu aż 58 dni, 15 godzin i 26 minut. Jego ruch obrotowy hamowany jest silnym oddziaływaniem grawitacyjnym Słońca. Znaczenie ma również fakt, że Merkury jest tylko nieznacznie większy od Księżyca i ma masę wynoszącą zaledwie 0,055 masy Ziemi. Jego średnica wynosi ok. 4800 km, czyli mniej niż rozpiętość geograficzna Stanów Zjednoczonych (ponad 5 tys. km od oceanu do oceanu). Merkury ciekawostki: wielkie jądro planety Planeta jest wielkim rezerwuarem żelaza. Głównie z tego pierwiastka składa się jej gigantyczne jądro, stanowiące 3/4 całego globu. Dzieli się ono na dwie części: wewnętrzna skalistą i zewnętrzną płynną. Nad jądrem znajduje się płaszcz zbudowany z krzemianów. Zakrzywienie czasoprzestrzeni – skąd się bierze? Jak grawitacja wpływa na przestrzeń i czas Teoria względności opracowana przez Alberta Einsteina przewiduje, że grawitacja to zakrzywienie czasoprzestrzeni. Każda masa zmienia trajektorię pobliskich ciał. Sprawia też, że w jej pobli... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/zakrzywienie-czasoprzestrzeni-skad-sie-bierze-jak-grawitacja-wplywa-na-przestrzen-i-czas-fot-getty-images-8599e17.jpeg" width="938" height="613" alt="Zakrzywienie czasoprzestrzeni – skąd się bierze? Jak grawitacja wpływa na przestrzeń i czas (fot. Getty Images)" title="Zakrzywienie czasoprzestrzeni – skąd się bierze? Jak grawitacja wpływa na przestrzeń i czas (fot. Getty Images)" /> Powierzchnia Merkurego bardzo przypomina Księżyc. Planetę żłobią liczne kratery, nieraz ogromnych rozmiarów. Jeden z nich – Caloris Basin – jest wielkości stanu Teksas. Naukowcy przypuszczają, że to pozostałość po uderzeniu gigantycznej stukilometrowej asteroidy, która trafiła w Merkurego 4 mld lat temu. Merkury ciekawostki: glob, który ma ogon Merkury to planeta z atmosferą. Jednak jest ona najcieńsza w całym Układzie Słonecznym. Z tego powodu nazywa się ją nieco inaczej: egzosferą. Tak określa się bardzo rzadki fragment atmosfery, w którym jest tak mało cząsteczek, że prawie nie zderzają się ze sobą. To powoduje, że stojąc na Merkurym, nie mielibyśmy szans porozumieć się głosowo. Tak jak w otwartej przestrzeni kosmicznej, w egzosferze nie ma fali dźwiękowej. Za to widok zrobiłby na nas wrażenie. Merkury ciągnie bowiem za sobą długi ogon. Jest on w pomarańczowo-żółtym kolorze. Planeta zawdzięcza ten nietypowy dodatek bliskości Słońca i własnemu słabemu polu magnetycznemu, którego natężenie wynosi tylko jedną setną ziemskiego. Przez przypadek zaobserwowano ogromną erupcję słoneczną Ogrzewająca nas „kulka” za oknem wyrzuca czasem z siebie chmury pól magnetycznych i cząstek plazmy, rozgrzanego gazu składającego się z dodatnio naładowanych jonów i wolnych elektronów... Nie mając silnej magnetosfery, Merkury jest przez cały czas bombardowany przez silny wiatr słoneczny. Nic nie chroni go również przed promieniowaniem słonecznym. Wywiera ono ciśnienie, które mogłoby np. zasilać żagle słoneczne statków kosmicznych. Ogon Merkurego powstaje tak, jak ogony komet. Gdy kometa leci w kierunku Słońca, jego promieniowanie rozpuszcza lód, z którego składa się obiekt. Ciśnienie promieniowania słonecznego formuje długi warkocz jarzącego się pyłu i gazu. I to właśnie ono, a nie ruch komety, powoduje powstanie jej ogona. Ogon Merkurego składa się z cząsteczek sodu (jednego ze składników egzosfery tej planety). Jego długość może sięgać 3,5 mln km. Czyli tylko trochę mniej, niż wynosi średnica Merkurego! Merkury ciekawostki: planeta widoczna na tle Słońca Wenus na tle Słońca mieszkańcy Ziemi zobaczą dopiero w 2117 r. Merkury nie każe na siebie tak długo czekać. Niewielki glob pojawi się na tle słonecznej tarczy w 2032 r. Poprzednie przejście nastąpiło 11 listopada 2019 r. W całym XXI wieku Merkury ukaże się nam przed Słońcem aż 13 razy. Silnik jonowy. Jak działa, gdzie jest wykorzystywany i jak daleko można dzięki niemu polecieć w kosmos? Ludzkości marzy się dalsza eksploracja kosmosu, a nawet jego kolonizacja. W tym celu potrzebne są napędy rakietowe. Należy do nich m.in. silnik jonowy. Jakie są jego właściwości? <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/silnik-jonowy-jak-dziala-gdzie-jest-wykorzystywany-i-jak-daleko-mozna-dzieki-niemu-poleciec-w-kosmos-fot-nasa-jpl-1ec4077.jpeg" width="938" height="497" alt="Silnik jonowy. Jak działa, gdzie jest wykorzystywany i jak daleko można dzięki niemu polecieć w kosmos? (fot. NASA JPL)" title="Silnik jonowy. Jak działa, gdzie jest wykorzystywany i jak daleko można dzięki niemu polecieć w kosmos? (fot. NASA JPL)" /> Ci, którzy nie mają odpowiedniego sprzętu albo cierpliwości, by cieszyć się widokiem tranzytu tego globu, mogą podziwiać go na zdjęciach. Pierwsze zdjęcia Merkurego wykonała jeszcze w latach 70. poprzedniego wieku sonda Mariner 10. Już w obecnym stuleciu na jego orbitę weszła sonda MESSENGER, dostarczając wielu pięknych fotografii. Pierwsze zdjęcia tego globu wykonała już też najnowsza sonda ESA i JAXA – BepiColombo, wystrzelona w 2018 r. Nazwana od imienia pomysłodawcy manewru asysty grawitacyjnej – Giuseppego „Bepi” Colombo – ma wejść na orbitę Merkurego w 2025 roku. Źródła: NASA, space.com, Science Alert. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Merkury to planeta z ogonem, którym macha na Słońce
Na zdjęciach zrobionych z filtrem przepuszczającym tylko żółte światło Merkury zaczyna przypominać kometę. Odpowiednio długie naświetlanie fotografii tej najbliżej Słońca położonej planety ujawnia jej nieoczekiwaną cechę: ogon.
Delikatna atmosfera Merkurego zawiera, m.in. luźno złączone (nawet nie tworzące gazu) molekuły sodu. Poddane działaniu promieniowania słonecznego zaczynają błyszczeć jasnym, żółto-pomarańczowym światłem - podaje NASA Fot. Center for Space Physics, Boston University Ciśnienie niesione przez solarną radiację, to samo, które próbujemy wykorzystać w żaglach słonecznych do napędzania statków kosmicznych, uwalnia molekuły ze słabego więzienia grawitacyjnego Merkurego. Mała skalna planeta ma masę równą 5,5 proc. masy Ziemi i jej pole magnetyczne (1 proc. ziemskiego) nie chroni własnej powierzchni przed siłą promieniowania pobliskiej gwiazdy. Wszelkie atomy odepchnięte przez słoneczny wiatr przybierają formę wydłużonego ogona. Akurat te sodu widać najlepiej. View oEmbed on the source website Przewidziany w latach 80-tych XX wieku, ogon Merkurego zaobserwowano po raz pierwszy w 2001 roku. Dopiero w 2008 udało się oszacować faktyczny jego rozmiar. ]Wcześniej obserwowano planetę przy zbyt małej szerokości kątowej by zobaczyć całą długość ogona, który rozciąga się na 2,5 do 3,5 mln km za planetą. Co ważne, ogon zawsze skierowany jest prostopadle do Słońca, bo to nie ruch eliptyczny wokół gwiazdy go wywołuje, a emitowane przez nią promieniowanie. Pod tym wpływem „smoczy” ogon Merkurego strzela fotonami na lewo i prawo jak szalony. View oEmbed on the source website Właśnie w 2008 roku dostrzeżono też dwa szczególnie jasne punkty w żółto-pomarańczowej sodowej łunie wokół planety. Naukowcy sądzą, że to skutek struktury geofizycznej Merkurego, po części pewnie także topografii albo tylko przebiegu linii pola magnetycznego z którymi reaguje słoneczny wiatr. Efekt tej reakcji przypomina ziemskie nasze zorze polarne nad biegunami. Ziemia też ma swój sodowy blask, głównie za sprawą płonących w atmosferze meteorów. Nasz własny księżyc też ma sodowy ogon, jak Merkury, ale dużo od tamtego słabszy. Oglądany przez odpowiedni filtr, Jowisz też błyszczy w na żółto-pomarańczowo bo skąpany jest w sodowej chmurze wyrzucanej przez hiperaktywny wulkanicznie księżyc Io. View oEmbed on the source website Poza walorem estetycznym czy anegdotycznym, obserwacje ogonów jak ten Merkurego pozwalają dokładniej badać nasz wszechświat. Jeżeli wiemy, że sodowe ogony są cechą typową dla skalnych ciał niebieskich, wiedza o nich może pomóc w identyfikacji nowych światów krążących przy odległych gwiazdach.
Tak wyglądał tranzyt Merkurego na tle Słońca. Następna okazja trafi się dopiero za 13 lat
Ostatni raz w tej dekadzie mogliśmy oglądać tranzyt Merkurego na tle Słońca. Matka Natura wybrała bardzo ważny dla Polaków moment, bo to rzadkie wydarzenie wypadło akurat 11 listopada.
Niestety, przed nadejściem mroku było nam dane doświadczyć jedynie początkowej części zjawiska. Na szczęście NASA i astronomowie amatorzy w innych częściach globu nie zawiedli. View oEmbed on the source website View oEmbed on the source website Ze względu na położenie Ziemi w Układzie Słonecznym możemy oglądać jedynie tranzyty Merkurego i Wenus (nie licząc tranzytu Księżyca, czyli zaćmienia Słońca). W przypadku Wenus zjawisko jest bardzo rzadkie (następne w 2117 roku), z Merkurym jest nieco lepiej. W XXI wieku przejście na tle naszej gwiazdy widoczne będzie 13 razy, z czego 4 odbyły się w kończącej się właśnie dekadzie. Lis 11, 2019 o 10:09 PST Na następne takie wydarzenie przyjdzie nam poczekać do 2032 r., więc kosmiczny seans z 11 listopada był dla pasjonatów i naukowców łakomym kąskiem. W Ameryce Południowej i na wschodnim wybrzeżu Ameryki Północnej pokaz urządzony przez Merkurego i Słońce trwał pełne 5 i pół godziny. Z Perspektywy polskiej było nieco gorzej. Zaczęło się o przed godziną 14 a skończyło po dwóch godzinach wraz ze zniknięciem Słońca za horyzontem. >>>Tutaj – darmowa fotka NASA dołączona do tekstu (podpis: NASA/SDO/HMI/AIA) Pierwszy kontakt, czyli zetknięcie tarcz Słońca i Merkurego, miał miejsce o godz. 13.35. Po dwóch minutach był drugi kontakt – cała tarcza Merkurego znalazła się na tarczy Słońca. O godz. 16.20 planeta znalazła się w połowie tranzytu, a 3. i 4. kontakt nastąpił kolejno o 19.03 i 19.04. Z powodu niskiej aktywności naszej gwiazdy nie widać było zbyt wielu słonecznych plam mogących ograniczyć przyjemność oglądania tego planetarnego widowiska. View oEmbed on the source website Niewielkie rozmiary Merkurego w stosunku do słonecznego olbrzyma sprawiły, że do śledzenia tranzytu trzeba było użyć choćby najprostszego teleskopu. Naturalnie – jak zawsze przy amatorskiej obserwacji Słońca – konieczne było zabezpieczenie się. Nie wolno kierować sprzętu optycznego bezpośrednio w stronę naszej gwiazdy, bo można zniszczyć i urządzenie i swój wzrok. Np. najlepsze efekty w posługiwaniu się teleskopem w takich sytuacjach uzyskuje się stosując folie słoneczne (np. typ ND5 blokujący 99,999 proc. światła). View oEmbed on the source website Jeżeli ktoś nie miał możliwości samodzielnie oglądać tranzytu, trwający 6 godzin zapis wideo można odtworzyć dzięki projektowi Virtual Telescope. NASA dysponowało najlepszymi narzędziami do rejestracji całego zjawiska, nie dziwi więc szczególnie dobra jakość materiału przygotowanego przez Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda. Jeżeli ktoś ma monitor albo telewizor wyświetlający obraz z rozdzielczością 4K, warto oglądać na pełnym ekranie. View oEmbed on the source website Jan Sochaczewski
Sonda Messenger dokonała pomiarów ruchu Merkurego, na podstawie których naukowcy wysnuli nowe wnioski na temat oddziaływań tej planety z innymi ciałami w Układzie Słonecznym – szczególnie z Jowiszem.
Okazało się też, że Merkury obraca się w tempie o 9 sekund szybszym – poinformowała Amerykańska Unia Geofizyczna. Merkury nie obraca się dookoła swojej osi w sposób idealnie regularny. Obserwuje się zmienność tempa obrotu w cyklu trwającym 88 dni, czyli tyle, ile wynosi okres obiegu planety dookoła Słońca. Te zmiany, zwane libracjami, są spowodowane oddziaływaniem Merkurego ze Słońcem w trakcie poruszania się po orbicie. Oddziaływanie grawitacyjne Słońca spowalnia lub przyspiesza rotację planety w zależności od punktu eliptycznej orbity, w którym się ona w danym momencie znajduje. (Czytaj też: Układ Słoneczny – na początku był chaos) Najnowsze pomiary obrotu Merkurego dookoła osi zostały wykonane za pomocą sondy Messenger, zanim ta wyczerpała zapasy paliwa i w kwietniu 2015 r. planowo rozbiła się o powierzchnię planety. Okazuje się, że Merkury obraca się dookoła swojej osi o 9 sekund szybciej niż dotychczas obliczali naukowcy. Nie jest to duża różnica, ale jest nieoczekiwana. Poprzednie badania wskazywały, że Merkury obraca się dookoła osi trzy razy na swoje dwa pełne obiegu dookoła Słońca, co wskazuje, że nasza dzienna gwiazda ma wpływ na obrót Merkurego. Ale najnowsze wyniki pokazują, że rotacja planety jest jeszcze bardziej skomplikowana. Badacze uważają, że różnica w tempie rotacji może być spowodowana oddziaływaniem grawitacyjnym Jowisza, największej planety Układu Słonecznego. Oddziaływanie to może wpływać na odległość planety od Słońca, a tym samym zmieniać wpływ gwiazdy na rotację. Hipoteza grupy, którą kierował Alexander Stark z Instytutu Badań Planetarnych w Berlinie, sugeruje, że 12-letni okres obiegu Jowisza dookoła Słońca nakłada swój wpływ na 88-dniowy okres libracji Merkurego. Być może właśnie dlatego wykryto różnicę pomiędzy oczekiwaniami a pomiarami sondy. Być może dokładniej tej problem rozwiąże przyszła misja BepiColombo, w ramach której Europejska Agencja Kosmiczna wystrzeli w 2017 roku sondę do Merkurego. Najnowsze wyniki badań dają także wskazówki na temat wewnętrznej budowy Merkurego. Pokazują, że libracja Merkurego jest dwukrotnie większa niż oczekiwana w przypadku gdyby planeta była w całości ciałem stałym. Potwierdza to hipotezę, że Merkury posiada ciekłą warstwę w zewnętrznej części jądra. Taka ciekła warstwa powoduje, że jądro i części zewnętrzne nie są aż tak ściśle ze sobą powiązane i dlatego planeta może wykazywać większą amplitudę libracji. Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się w „Geophysical Research Letters”. Źródło: PAP