Merkür

Merkür, Güneş Sistemimizdeki en küçük gezegendir. Ay’dan sadece biraz daha büyüktür. Güneş’e en yakın gezegen olmasına rağmen en sıcak gezegen unvanı Venüs’e aittir.

Merkür'ün Genel Özellikleri

Güneş’e en yakın gezegen olduğu için Merkür’ü bir teleskopla görebilmek kolay değildir. Çünkü Güneş’in yanında çok sönük kalır. Ancak Güneş doğmadan hemen önceki veya Güneş battıktan hemen sonraki iki saat içinde Merkür gözlenebilir.

Merkür her yüzyılda ortalama olarak 13 kez Güneş’in önünden geçer. Geçiş esnasında Merkür, Güneş’in parlak diskinin önünde minik siyah bir daire olarak görünür. Son Merkür geçişi 11 Kasım 2019 tarihinde gerçekleşti. Gelecekteki ilk üç geçişi ise sırasıyla 13 Kasım 2032, 7 Kasım 2039 ve 7 Mayıs 2049 tarihlerinde olacak. Bu üç Merkür geçişi de Türkiye’den gözlenebilir.

Merkür, Dünya’ya kıyasla Güneş’e yaklaşık üç kat daha yakındır. Bu nedenle Merkür’ün yüzeyinden Güneş’e bakıyor olsaydınız Dünya’dan gördüğünüze kıyasla üç kat daha büyük bir Güneş görürdünüz.

Kütlesi

Merkür’ün kütlesi 3,3 x 1023 kilogramdır. Yani kütlesi Dünya’nın kütlesinin yirmide biri kadardır. Eğer 70 kg kütleye sahip yetişkin bir insanın Dünya’yı temsil ettiğini varsayarsak yeni doğmuş 3,5 kg’lık bir bebek de Merkür’ü temsil eder.

Merkür’ün çapı 4.879 kilometredir. Yani çapı Dünya’nın çapının yaklaşık üçte biri kadardır ve Ay’dan biraz daha büyüktür.

Merkür’de hissedeceğiniz kütle çekim ivmesi Dünya’dakinin üçte biri kadardır. Bir başka ifadeyle Merkür’de yüksekten düşmeye bırakılan bir cismin belirli bir süre sonra ulaşacağı hız, Dünya’da düşmeye bırakılan bir cismin aynı süre içinde ulaşacağı hızın üçte biri kadardır. Bu düşük kütle çekim ivmesi nedeniyle Merkür’de olsaydınız Dünya’ya kıyasla iki veya üç kat daha yükseğe zıplayabilirdiniz.

Atmosfer

Merkür’ün çok seyrek bir atmosferi vardır. Dünya atmosferinin en dış katmanı olan ekzosfere benzetilen bu atmosfer çoğunlukla oksijen, sodyum, hidrojen ve helyum içerir.

Atmosferinin yoğunluğunun çok düşük olması nedeniyle Merkür’ün yüzeyi hem çok soğuk hem de çok sıcaktır. Eğer gündüz vakti Merkür’ün Güneş’e bakan yüzünde sıcaklığı ölçeydiniz, termometreniz 400 oC’ın üzerinde bir değer gösterirdi. Merkür’ün Güneş’e bakmayan tarafında ise sıcaklık yaklaşık -180 oC olurdu.

Aslında bu soğuğu hissetmek için Merkür’ün akşamını beklemenize gerek yok. Gündüz vakti Merkür’ün yüzeyindeki bir kraterin gölgesinde olsanız bile aynı derecede üşürdünüz. Unutmayın, eğer bulunduğunuz gök cisminin atmosferi yeterince yoğun değilse güneş ışığının ulaştığı yerler çok sıcak olurken gölgeler çok soğuk olacaktır. Çünkü ortam yoğunluğu düşük olduğundan belirli bir bölgedeki yüksek ısının etrafa yayılması zordur.

Merkür’ün kütlesi küçük olduğu için atmosferindeki gazları tutamaz ve atmosferini oluşturan bileşenler uzaya kaçar. Ancak güneş rüzgârları nedeniyle Merkür’ün yüzeyinden kopan parçacıklar sayesinde atmosfer yenilenir.

Yörünge

Johannes Kepler’in bulduğu ve onun adıyla anılan Kepler yasaları sayesinde, gezegenlerin Güneş etrafındaki eliptik yörüngelerde dolandığını anlamış olduk. Elbette Kepler yasaları sadece gezegenler için geçerli değildir. Gök adamızın merkezi etrafında tur atan milyarlarca yıldız, gezegenlerin etrafında dolanan doğal uydular veya kara deliklerin etrafında tur atan yıldızlar da eliptik yörüngelere sahiptir.

Elips denilince basık bir çember veya oval bir şekil düşünmek yeterlidir. Çemberi ne kadar bastırırsanız ovallik artar. Merkür, Güneş sistemindeki en oval yörüngeye sahip gezegendir. Buna dış merkezlilik denir. Eğer bir gezegenin dış merkezliliği yüksek ise bu onun daha basık bir yörüngeye sahip olduğu anlamına gelir. Yani gezegenin enberi ve enöte noktalarındayken yıldızıyla arasındaki mesafeler arasındaki fark, başka bir ifadeyle enberi ve enöte uzaklıklarının oranı daha büyüktür. Merkür’ün Güneş’e olan uzaklığı ortalama 58 milyon km, enberi ve enöte uzaklıklarıysa yaklaşık olarak sırasıyla 46 ve 70 milyon km’dir.

Güneş sistemindeki sekiz gezegen içinde Güneş’in etrafında en hızlı hareket eden gezegen Merkür’dür. Ortalama olarak saniyede 47 kilometre hızla Güneş etrafındaki yörüngesinde dolanır. Dünya’nın ortalama yörünge hızı ise saniyede 30 kilometredir.

Hız değerinin ortalama verilmesinin nedeni gezegenlerin yörüngelerinin elips olmasıdır. Bir gezegen Güneş etrafındaki yörüngesinde ilerlerken Güneş’e ne kadar yakın olursa o kadar hızlı hareket eder.

Yörünge Kayması

Newton’un kütle çekim kuramı kullanılarak Merkür’ün yörüngesi hakkında yapılan hesaplar, Merkür’ün gözlemlenen yörüngesini hassas bir biçimde tahmin etmeye imkân vermez. Kuramsal hesaplar ile gözlemler arasındaki bu uyumsuzluğun nedeni uzun yıllar anlaşılamadı. Ancak Albert Einstein’ın 1915 yılında kütle çekiminin daha doğru bir tanımlaması olan genel görelilik kuramını geliştirmesinden sonra sorun çözüldü.

Fiziksel Özellikler

İç Yapısı

Merkür Güneş Sistemindeki dört karasal gezegenden biridir. 2,439.7 kilometrelik ekvatoral yarıçapı ile Güneş sistemindeki en küçük gezegendir. Merkür ayrıca Güneş Sistemi'nde bulunan en büyük doğal uydular Ganymede ve Titan'dan -daha ağır da olsa- da daha küçüktür. Merkür yaklaşık olarak %70 metalik ve %30 silikat maddelerinden oluşur.Merkür'ün 5.427 g/cm3'lük yoğunluğu Güneş Sistemi'ndeki ikinci en yüksek yoğunluktur ve Dünya'nın 5.515 g/cm3'lük yoğunluğundan biraz daha azdır. Eğer kütleçekimsel sıkıştırma etkisi çarpanlarına ayrılsaydı, Merkür'ü oluşturan maddeler Dünya'nın 4.4 g/cm3'lük yoğunluğuna karşılık 5.3 g/cm3'lük sıkıştırılmamış yoğunluk ile daha yoğun olurdu.

Merkür Güneş'e yakınlığı nedeniyle güneş ışınlarının güçlü etkisi altındadır ve sıcak bir gezegendir. Yüzey sıcaklığı, uzun süren Merkür gündüzü sırasında 457 °C üzerindeki düzeylere çıkabilirken, etkili bir hava yuvarının yokluğu nedeniyle gece -172 °C'ye kadar düşmektedir. Gezegenin koyu bir yüzeyi vardır. Yüzeyin 0,11 yansıtabilirlik değeri vardır, yani üzerine düşen güneş ışınlarının ancak yaklaşık onda birini yansıtır.

Yüzey Şekilleri

Merkür yüzeyinin en dikkat çeken özelliği tüm gezegen üzerine dağılmış irili ufaklı çarpma kraterleridir. İlk bakışta Ay yüzeyine benzetilebilecek bu görünümün, daha dikkatli bir incelemede birçok farklılıklar içerdiği anlaşılır. Ay'da olduğu gibi kraterlerin yoğun bir şekilde iç içe geçtiği alanlar arasında, krater yoğunluğunun çok düşük olduğu, yumuşak engebeli geniş düzlükler yer alır. Bu bölgeler kraterlerin sık olduğu bölgelere göre daha alçakta yer alırlar ve Ay'daki 'deniz'lere benzer şekilde, büyük çarpmalar sonucunda gezegen içinden yüzeye çıkan lav akıntıları ile oluştukları sanılır. Gerek bu oluşumların, gerekse büyük kraterlerin çoğunun, Güneş Sistemi içinde büyük çarpışmaların sürdüğü 4,5 ile 3,8 milyar yıl öncesini kapsayan dönemde meydana geldiği düşünülür. 3,8 milyar yıl öncesinden günümüze kadar, Güneş Sistemi büyük çarpışmaların sıklığının azaldığı, nispeten sakin bir döneme girmiştir. 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 sıvılaşmış materyal ile oluşmuş, bu arada şok dalgalarının gezegen boyunca yayılarak diğer yüzünde odaklanması sonucunda Caloris Havzasının tam karşı kutbunda 500.000 km²lik bir alan son derece engebeli bir hal almıştır. Ayrıca düzlükler üzerinde yüzlerce kilometre uzunluğunda ve yüksekliği 2–3 km'yi bulan kırıklar dikkati çeker. Bunlara, gezegenin soğuması sırasında küçülen hacminin neden olduğu sanılmaktadır. Kırıkların bazı kraterlerin içinden de geçmeleri krater oluşum döneminden daha sonra meydana geldiklerini düşündürür.

Gezegen yüzeyinin en dışta kalan birkaç metre kalınlığındaki kısmının, Ay yüzeyindekine benzer biçimde çok küçük göktaşlarının milyarlarca yıldır süren bombardımanı sonucunda ince bir toz haline gelmiş regolit tabakası olduğu varsayılır. Aynı Ay'da gözlendiği 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 materyal ile ilişkilidir.

Yüzeyindeki Maddeler

Merkür'ün yüzeydeki kurtulma hızı gezegenin düşük kütlesi nedeniyle Dünya'nın ancak %40'ı kadardır. Bu düzeydeki bir çekim gücü, gezegen yüzeyindeki 400 °C'yi aşan sıcaklıklar karşısında gazların uzaya kaçmasına engel olamayacak denli güçsüzdür. Bu nedenle Merkür'ün çoğunlukla orta ağırlıktaki elementler içeren (oksijen, sodyum, potasyum) son derece seyrek bir atmosferi bulunmaktadır. Bu atmosfer durağan olmaktan çok, Merkür'ün konumunda etkisi güçlü olan güneş rüzgarı ve yüksek yüzey ısıları nedeniyle gezegen yüzeyinden koparılan ve kısa sürede uzay boşluğuna kaybedilen atomlardan oluşmuş, sürekli yenilenen bir yapıdadır. Bu şekliyle, Merkür atmosferini Dünya'nın egzosferi ile karşılaştırmak olasıdır.

Merkür'ün Manyetik Alanı

Merkür'ün küçük boyutuna oranla önemli sayılabilecek bir manyetik alanı bulunmaktadır. Ekseni Merkür'ün dönüş eksenine 11° eğimli, kutupları Dünya'nın manyetik kutuplarına göre ters yerleşmiş durumda, yani kuzey manyetik kutbu gezegenin coğrafi güney kutbuna komşu olan ve gezegen yüzeyinde Dünya manyetik alanının %1'i kadar güçlü bu alan, Merkür çevresinde küçük bir manyetosfer oluşturmaya yeterlidir. Manyetosfer, Güneş rüzgarı adı verilen ve güneş kökenli hızlı parçacıkların oluşturduğu plazma akımının, gezegenin manyetik alanın etkisi ile saptırılarak engellendiği bölgedir. Manyetosferin en dışında, plazma akımının yavaşlayarak hızının ses hızının altına indiği ve yön değiştirdiği bir şok dalgası gözlenir. Merkür'ün manyetik alanı güneş rüzgarı ile gelen parçacıkları yakalayıp gezegen çevresinde tutacak kadar güçlü olmadığı için, Van Allen kuşakları yoktur.

Küçük bir gezegen olan Merkür'ün çekirdek sıcaklığının bir manyetik alan oluşturmak için gerekli olan sıvı demir kütlesini barındırmaya izin vermeyecek kadar düşük olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, bugün gözlenen manyetik alanın gezegen içindeki aktif bir manyetik dinamo tarafından sağlanmak yerine, çok önceleri mıknatıslanmış olan katı haldeki çekirdek tarafından sürdürüldüğü görüşü ortaya atılmıştır.^[2][2][3][1]