Merkur

Den første NASA-sonde, Mariner 10, blev opsendt den 2. november 1973. Den passerede tæt forbi Merkur tre gange, den 29. marts 1974, den 22. september 1974 og den 16. marts 1975. Mariner 10 holdt op med at virke i slutningen af marts 1975. Sonden tog omkring 2500 billeder, der dækkede en tredjedel af planetens overflade.

Den anden NASA-sonde, MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemestry and Ranging) blev opsendt den 2. august 2004. Navnet MESSENGER betyder budbringer og spiller på, at Merkur i oldtiden var gudernes budbringer.

MESSENGER passerede ligeledes Merkur tre gange, den 14. januar 2008, den 6. oktober 2008 og den 29. september 2009. Herefter gik sonden i kredsløb omkring Merkur den 18. marts 2011. Kredsløbet afsluttedes, da sonden kontrolleret faldt ned på planetens overflade den 30. april 2015. MESSENGER optog mere end 200.000 billeder og kortlagde hele Merkurs overflade.

Den nyeste sonde, BepiColombo, er et samarbejde mellem ESA og JAXA, et Europæisk-Japansk samarbejde. BepiColombo blev opsendt den 20. oktober 2018, og sonden vil passere forbi Merkur seks gange, inden den går i kredsløb om planeten sent i 2025, forventeligt den 5. december.

Ved ankomsten udsendes to videnskabelige sonder, Mercury Planetary Orbiter bygget af ESA og Mercury Magnetospheric Orbiter bygget af JAXA.

Banen hælder 7^o i forhold til ekliptika, den største hældning af en planetbane. Når Merkur bevæger sig ind mellem Jorden og Solen, vil den derfor som regel se ud til at bevæge sig enten over eller under Solen. Kun omkring 13 gange per 100 År vil Merkur kunne ses bevæge sig som en lille sort plet henover Solens skive, en såkaldt Merkurpassage. Dette fænomen blev første gang observeret af Pierre Gassendi i 1630.

Det var derfor ingen overraskelse, at tidlige optiske observationer af Merkur fandt, at planeten havde bunden rotation. Det var derimod overraskende, at senere og bedre radarobservationer viste, at Merkur roterede i forhold til Solen.

Vi ved nu, at Merkur roterer tre gange under to omløb omkring Solen. Denne 3:2 resonans er dynamisk stabil, og Merkur er derfor ikke bremset helt i forhold til Solen. Den ekstra rotation betyder, at Merkur gennemløber et døgn i løbet af to Merkurår.

Rotationen kombineret med variationen i hastighed i Merkurs elliptiske bane giver anledning til nogle specielle fænomener for en iagttager placeret på Merkurs overflade. Når Merkur er tættest på Solen og har størst hastighed, kan man, hvis man står et sted hvor Solen er ved at stå op, opleve en dobbelt solopgang. Solen står op, men går så ned igen og står for alvor op nogle dage senere. Står man et sted, hvor Solen går ned, kan man opleve en tilsvarende dobbelt solnedgang.

Mariner og MESSENGER målte et magnetfelt omkring Merkur. Dette magnetfelt var ikke introduceret af magnetfelt fra solvinden, det stammede fra planeten selv. Det betyder, at de ydre dele af kernen er flydende, hvilket medfører, at der må være en del svovl i kernen. Tilstedeværelse af svovl i kernen muliggør, at denne kan være flydende ved den temperatur, der er i Merkurs indre.

De store basaltsletter mellem kraterne viser, at har været aktiv vulkanisme tidligt på Merkur, men det er ikke længere tilfældet. En af årsagerne til afslutningen af den aktive vulkanisme er formentlig, at den store kerne skrumpede, efterhånden som den kølede ned.

De køligere temperaturer lukkede for lavastrømmene, men resulterede i forskydninger og forkastninger på overfladen efterhånden som den formindskedes. Ud fra mængden af tektoniske landformer på Merkurs overflade kan man bestemme, at Merkurs radius er skrumpet syv kilometer som følge af afkølingen.

Den detaljerede kortlægning af Merkurs overflade fandt nogle områder ved polerne, hvor Solens stråler ikke nåede ned til bunden af kraterne. Der fandt man isklumper. På samme måde som man fandt is ved Månens poler, på den ellers fuldstændig tørre Måne. På Merkur er isen dækket af et lag af mørkt organisk materiale. Organisk materiale er i denne sammenhæng kulstofforbindelser, altså ikke dyre- eller plante-rester.

En gruppe af forklaringer tager udgangspunkt i, at Merkurkernen ikke er unormal, men en normal kerne i en meget større planet. I disse modeller mister Merkur størstedelen af de ydre lag, kappen og skorpen, enten ved et stort sammenstød med en anden planet eller ved mange mindre sammenstød med store asteroider.

Ligegyldig hvilken af disse modeller man vælger er processen voldsom og vil bevirke at de ydre lag af Merkur bliver meget varme. Derfor vil der være forholdsvis mindre forekomster af letfordampelige grundstoffer og mineralske forbindelser sammenlignet med mere stabile mineraler.

Imidlertid viser resultaterne fra MESSENGER, at fordelingen af grundstoffer ligner de andre planeter i det indre Solsystem. Den eneste betydende forskel er, at Merkur mangler ilt, så de mineralske forbindelser er midre iltede end på de andre planeter. At de flygtige grundstoffer er tilstede på Merkur i så store mængder, giver problemer for sammenstødsteorierne.

En anden type forklaringer baseres på, at der skulle være forskelle i det materiale, planeterne er dannet af. Da temperaturen stiger, jo tættere på Solen materialet kommer fra, så skulle det materiale, der blev til Merkur i højere grad bestå af de mere stabile grundstoffer. Igen modsiges denne type af forklaringer af den målte sammensætning af Merkurs overflade.