Merkür Gezegeni’nin Yapısı ve Özellikleri
Posted by admin on April 22nd, 2008
Merkür (Utarit), GüneÅŸ sistemi’nin GüneÅŸ’e en yakın gezegenidir. Büyüklük açısından 8 gezegen arasında sekizinci sırayı alır. Adını Roma mitolojisinde ticaret ve yolculuk tanrısı ve tanrıların habercisi olarak bilinen Merkür’den alır. Çıplak gözle izlenebilen 5 gezegenden biri (diÄŸerleri Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn) olarak eski çaÄŸlardan beri insanoÄŸlunun dikkatini çekmiÅŸtir. Yer benzeri ya da ‘kaya’ yapılı gezegenler sınıfına girmektedir. GüneÅŸ’e yakınlığı nedeniyle yeryüzünden izlenmesi güçtür ve hakkında bilinenler sınırlıdır. Uydusu bulunmamaktadır.
Merkür, GüneÅŸ’e uzaklığı yaklaşık 46 milyon ile 70 milyon kilometre arasında deÄŸiÅŸen oldukça eliptik bir yörünge izler. Plüton’dan sonra GüneÅŸ sistemi’nin gezegenleri arasında gözlenen en yüksek dışmerkezlik deÄŸerine sahip bu yörüngenin milyonlarca yıllık bir çevrim içinde zaman zaman daha da basıklaÅŸarak dışmerkezlik derecesinin günümüzdeki 0,21′den 0,5 düzeyine dek yükselebildiÄŸi sanılmaktadır.
Tüm gezegenlerin yörüngelerinde gözlenen günberi noktasının yer deÄŸiÅŸtirme hareketinin, Merkür yörüngesi sözkonusu olduÄŸunda klasik mekanik kuramının öngördüğünden daha hızlı olduÄŸu fark edilmiÅŸtir. Bu farklılık Einstein’ın görelilik kuramı ile açıklanabilmiÅŸ ve bu kuramı destekleyen bulgulardan biri chg olarak kabul edilmiÅŸtir.
Merkür, GüneÅŸ sistemi’nin iç gezegenler olarak adlandırılan diÄŸer dört üyesi gibi katı bir yapıya sahiptir. 5,43 g/cm³ olan yoÄŸunluÄŸu Yer ile karşılaÅŸtırılabilecek denli yüksektir ve Yer’den sonra GüneÅŸ Sistemi’nde karşılaşılan en büyük deÄŸerdedir. Merkür GüneÅŸ’e yakınlığı nedeniyle güneÅŸ ışınlarının güçlü etkisi altındadır ve sıcak bir gezegendir. Yüzey ısısı uzun süren Merkür günü sırasında 450 °C üzerindeki düzeylere çıkabilirken, etkili bir atmosferin yokluÄŸu nedeniyle gece -170 °C’ye kadar düşmektedir. Gezegenin koyu bir yüzeyi vardır. Yüzeyin 0,11 albedo deÄŸeri vardır, yani üzerine düşen güneÅŸ ışınlarının ancak yaklaşık onda birini yansıtır.
Merkür (Mariner 10 dan çekilmiÅŸ)Merkür yüzeyinin en dikkat çeken özelliÄŸi tüm gezegen üzerine dağılmış irili ufaklı çarpma kraterleridir. Ä°lk bakışta Ay yüzeyine benzetilebilecek bu görünümün, daha dikkatli bir incelemede birçok farklılıklar içerdiÄŸi anlaşılır. Ay’da olduÄŸu gibi kraterlerin yoÄŸun bir ÅŸekilde iç içe geçtiÄŸi alanlar arasında, krater yoÄŸunluÄŸunun çok düşük olduÄŸu, yumuÅŸak engebeli geniÅŸ düzlükler yer alır. Bu bölgeler kraterlerin sık olduÄŸu bölgelere göre daha alçakta yer alırlar ve Ay’daki ‘deniz’lere benzer ÅŸekilde, büyük çarpmalar sonucunda gezegen içinden yüzeye çıkan lav akıntıları ile oluÅŸtukları sanılır. Gerek bu oluÅŸumların, gerekse büyük kraterlerin çoÄŸunun, GüneÅŸ Sistemi içinde büyük çarpışmaların sürdüğü 4,5 ile 3,8 milyar yıl öncesini kapsayan dönemde meydana geldiÄŸi düşünülür. 3,8 milyar yıl öncesinden günümüze kadar, GüneÅŸ Sistemi büyük çarpışmaların sıklığının azaldığı, nisbeten sakin bir döneme girmiÅŸtir. Merkür üzerindeki en büyük çarpışma izi, 1300 km. çapındaki Caloris Havzasıdır. Bu dev lav denizi 100 km. çapında bir gökcisminin çarpması ile gezegenin manto tabakasından yüzeye çıkan sıvılaÅŸmış materyel ile oluÅŸmuÅŸ, bu arada ÅŸok dalgalarının gezegen boyunca yayılarak diÄŸer yüzünde odaklanması sonucunda Caloris Havzasının tam karşı kutbunda 500.000 km.2 lik bir alan son derece engebeli bir hal almıştır. Ayrıca düzlükler üzerinde yüzlerce kilometre uzunluÄŸunda ve yüksekliÄŸi 2-3 km.yi bulan kırıklar dikkati çeker. Bunlara, gezegenin soÄŸuması sırasında küçülen hacminin neden olduÄŸu sanılmaktadır. Kırıkların bazı kraterlerin içinden de geçmeleri krater oluÅŸum döneminden daha sonra meydana geldiklerini düşündürür. Gezegen yüzeyinin en dışta kalan birkaç metre kalınlığındaki kısmının, Ay yüzeyindekine benzer biçimde çok küçük göktaÅŸlarının milyarlarca yıldır süren bombardımanı sonucunda ince bir toz haline gelmiÅŸ regolit tabakası olduÄŸu varsayılır. Aynı Ay’da gözlendiÄŸi gibi az sayıdaki genç kraterin, ışınsal olarak kendilerini çevreleyen parlak beyaz çizgilerin ortasında yer aldığı görülür. Bu çizgiler, çarpma sırasında ‘kirli’ regolitin üzerine sıçrayan taze materyel ile iliÅŸkilidir.
Merkür’ün yüzeydeki kurtulma hızı gezegenin düşük kütlesi nedeniyle Yer’in ancak % 40′ı kadardır. Bu düzeydeki bir çekim gücü, gezegen yüzeyindeki 400 °C’yi aÅŸan sıcaklıklar karşısında gazların uzaya kaçmasına engel olamayacak denli güçsüzdür. Bu nedenle Merkür’ün çoÄŸunlukla orta ağırlıktaki elementler içeren (oksijen, sodyum, potasyum) son derece seyrek bir atmosferi bulunmaktadır. Bu atmosfer duraÄŸan olmaktan çok, Merkür’ün konumunda etkisi güçlü olan güneÅŸ rüzgarı ve yüksek yüzey ısıları nedeniyle gezegen yüzeyinden koparılan ve kısa sürede uzay boÅŸluÄŸuna kaybedilen atomlardan oluÅŸmuÅŸ, sürekli yenilenen bir yapıdadır. Bu ÅŸekliyle, Merkür atmosferini Yer’in egzosferi ile karşılaÅŸtırmak olasıdır.
Merkür’ün küçük boyutuna oranla önemli sayılabilecek bir manyetik alanı bulunmaktadır. Ekseni Merkür’ün dönüş eksenine 11° eÄŸimli, kutupları Yer’in manyetik kutuplarına göre ters yerleÅŸmiÅŸ durumda, yani kuzey manyetik kutbu gezegenin coÄŸrafi güney kutbuna komÅŸu olan ve gezegen yüzeyinde Yer manyetik alanının % 1′i kadar güçlü bu alan, Merkür çevresinde küçük bir manyetosfer oluÅŸturmaya yeterlidir. Manyetosfer, GüneÅŸ rüzgarı adı verilen ve güneÅŸ kökenli hızlı parçacıkların oluÅŸturduÄŸu plazma akımının, gezegenin manyetik alanın etkisi ile saptırılarak engellendiÄŸi bölgedir. Manyetosferin en dışında, plazma akımının yavaÅŸlayarak hızının ses hızının altına indiÄŸi ve yön deÄŸiÅŸtirdiÄŸi bir ÅŸok dalgası gözlenir. Merkür’ün manyetik alanı güneÅŸ rüzgarı ile gelen parçacıkları yakalayıp gezegen çevresinde tutacak kadar güçlü olmadığı için, Van Allen kuÅŸakları yoktur.
Küçük bir gezegen olan Merkür’ün çekirdek sıcaklığının bir manyetik alan oluÅŸturmak için gerekli olan sıvı demir kütlesini barındırmaya izin vermeyecek kadar düşük olduÄŸu düşünülmektedir. Bu nedenle, bugün gözlenen manyetik alanın gezegen içindeki aktif bir manyetik dinamo tarafından saÄŸlanmak yerine, çok önceleri mıknatıslanmış olan katı haldeki çekirdek tarafından sürdürüldüğü görüşü ortaya atılmıştır.
Gözlem koÅŸullarının güçlüğü, Merkür’ün teleskopla ayırdedilebilen yüzey yapılarının hareketlerine dayanarak dönüş periyodunun hesaplanmasını zorlaÅŸtırmıştır. 1960′lı yıllara gelinceye dek gezegenin kendi ekseni etrafında dönüşünün, GüneÅŸ çevresindeki hareketi ile ‘kilitlenmiÅŸ’ ÅŸekilde 88 günde tamamlandığına inanılıyordu. Gezegenin bir yüzünün sürekli karanlıkta kalarak çok düşük sıcaklıkta bulunması ile sonuçlanacak bu durum, 1962 yılında radyo gökbilim tekniklerinin Merkür’ün gece yüzünde sıcaklığın hiçbir zaman -160 °C’nin altına düşmediÄŸini ortaya koyması ile tartışmalı hale geldi. 1965 yılında radar incelemeleri, gezegenin dönüş hızının yaklaşık 59 günlük bir devir ile uyumlu olduÄŸunu gösterdi. Ä°talyan gökbilimci Giuseppe Colombo bu sürenin Merkür’ün yörünge periyodunun 2/3 ü kadar olduÄŸuna dikkati çekerek, gezegenin alışılmamış bir dönüş-yörünge kilitlenmesi olabileceÄŸini bildirdi. Bu, Mariner 10 uzay sondasının 1974 yılında Merkür’ü ziyareti sırasında doÄŸrulandı. Bugün, Merkür’ün kendi etrafındaki dönüşünü 58,65 günde tamamladığı bilinmektedir. Yörünge ve dönüş periyodlarının bu ÅŸekilde 3:2 oranındaki senkronizasyonu, gezegenin oldukça eliptik yörüngesinin yol açtığı önemli yörünge hızı deÄŸiÅŸimleri ile daha uyumlu görülür. Bu ÅŸekilde, 1:1 oranındaki bir kilitlenmenin özellikle günberi dönemindeki hızlanma sırasında yol açacağı librasyon hareketleri ve buna baÄŸlı güçlü gel-git etkileri ve iç gerilimler önlenmiÅŸ olmaktadır.
Merkür’ün bu dönüş biçimi ilginç sonuçlar doÄŸurur. Gezegen kendi ekseni etrafında bir dönüşünü tamamladığı 58,65 günlük süre içinde GüneÅŸ çevresindeki dönüşünün de üçte ikisini gerçekleÅŸtirdiÄŸi için, güneÅŸin görünür hareketi çok daha yavaÅŸ olmaktadır. Merkür’ün herhangi bir noktasında güneÅŸin iki doÄŸuÅŸu arasında geçen süre dünya ölçülerine göre 176 gündür; diÄŸer bir deyiÅŸle gezegenin bir günü iki yılına eÅŸittir. Bunun yanı sıra aşırı eliptik yörünge nedeniyle deÄŸiÅŸen yörünge hızı, gezegenin güneÅŸ çevresindeki açısal hızının bazen kendi etrafındaki açısal hızı aÅŸmasına, yani güneÅŸin görünür hareketinin ters yöne dönmesine yol açar; gezegenin bu eliptik çizgi üzerinde güneÅŸe yaklaşıp uzaklaÅŸmasıyla güneÅŸin görünür boyutunun da deÄŸiÅŸmesi tabloya eklendiÄŸinde Merkür üzerinde geçen bir günün öyküsü iyice renklenir:
Caloris Havzası, güneÅŸin meridyenden yani öğle noktasından geçiÅŸi ile günberi geçiÅŸinin aynı zamana geldiÄŸi bir konumdadır. Merkür’ün her iki yılında bir, bu bölge öğle ile yaz ortasını bir arada yaÅŸayarak gezegenin (ve GüneÅŸ Sistemi’nin) en sıcak yeri olur. Caloris Havzası’ndaki bir gözlemci güneÅŸin doÄŸudan yükseldikçe büyüdüğünü ve doÄŸudan batıya doÄŸru hareketinin yavaÅŸladığını görür. GüneÅŸ en yüksek noktayı geçtikten ve alçalmaya baÅŸladıktan kısa bir süre sonra durur ve geriye doÄŸru hareket etmeye baÅŸlar. En yüksek noktadan bu kez ters yönde ikinci geçiÅŸinde en büyük görünür çapa ulaşır ve batıdan doÄŸuya alçalırken yeniden küçülmeye baÅŸlar. Bir süre sonra tekrar yavaÅŸlayarak durur ve doÄŸudan batıya alışılmış hareketine döner. Batı-doÄŸu doÄŸrultusundaki bu geriye hareket dünya ölçüleriyle birkaç gün sürmüştür. GüneÅŸ öğle çizgisinden üçüncü kez geçer ve batıya doÄŸru alçalırken küçülmeye devam eder. GüneÅŸ battığında bir Merkür yılı dolmuÅŸtur. Ä°kinci yıl Caloris Havzasının gecesi boyunca geçer, güneÅŸ doÄŸudan yükselmeye baÅŸladığında yeni bir yıla girilmiÅŸtir.
Caloris Havzasının 90 derece doğusunda bulunan bir gözlemci için gün çok farklı başlar. Büyük ve sıcak bir güneş doğudan yavaşça yükselmeye başlar, ancak bir süre sonra durarak yeniden alçalır, batarken en büyük çapa ulaşır, dünya ölçüleriyle 2 gün sonra tekrar doğar ve yükseldikçe görünür büyüklüğünün azaldığı gözlenir. Öğle çizgisinden geçerken en küçük halini almıştır, batıya doğru alçaldıkça tekrar büyümeye başlar. Batıdan battıktan kısa bir süre sonra aynı noktadan tekrar en büyük şekliyle doğduğu gözlenir, batı ufkundan bir süre yükseldikten sonra yeniden alçalır ve bir Merkür yılı boyunca görünmemek üzere batar.
