Ciekawostki o Merkurym: 40 sprawdzonych faktów

Merkury ma promień 2440 km, czyli jest nieco szerszy niż 1/3 Ziemi. NASA porównuje to tak: gdyby Ziemia była wielkości 5-centowej monety, Merkury miałby rozmiar borówki. To najmniejsza planeta Układu Słonecznego, tylko trochę większa od Księżyca. Nazwę zawdzięcza najszybszemu z rzymskich bogów.[1]

Masa Merkurego wynosi 0,0553 masy Ziemi, a jego objętość 0,0562 objętości naszej planety. Mimo tak małych rozmiarów Merkury jest bardzo gęsty. Jego średnia gęstość to 5429 kg/m³, a gęstość Ziemi 5513 kg/m³, więc Merkury osiąga 98,5% gęstości Ziemi. NASA podaje masę Merkurego jako 0,33010 × 10²⁴ kg, a masę Ziemi jako 5,9722 × 10²⁴ kg.[2]

Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Merkurego wynosi 3,70 m/s², czyli 0,378 wartości ziemskiej (9,82 m/s²). Człowiek o masie 70 kg odczuwałby tam ciężar taki, jak na Ziemi przy masie około 26 kg. Prędkość ucieczki z Merkurego to 4,3 km/s, a z Ziemi 11,2 km/s.[2]

Merkury krąży średnio 58 mln km od Słońca, czyli w odległości 0,4 jednostki astronomicznej. Światło słoneczne dociera do niego w 3,2 minuty. Z powierzchni Merkurego Słońce wydawałoby się ponad 3 razy większe niż z Ziemi, a jego światło byłoby nawet 7 razy jaśniejsze. Merkury nie ma ani księżyców, ani pierścieni.[1]

Merkury to najszybsza planeta Układu Słonecznego: okrąża Słońce co 88 dni ziemskich, pędząc z prędkością prawie 47 km/s. Jego orbita jest mocno wydłużona, jajowata. W najbliższym punkcie Merkury jest 47 mln km od Słońca, a w najdalszym 70 mln km. Oś obrotu jest nachylona tylko o 2 stopnie, więc planeta nie ma wyraźnych pór roku.[1]

Mimośród orbity Merkurego wynosi 0,2056, a orbity Ziemi tylko 0,0167. NASA podaje, że to wartość 12,3 razy większa niż ziemska. Orbita Merkurego jest też nachylona o 7,004° względem płaszczyzny orbity Ziemi, dla której NASA podaje nachylenie 0°. Dlatego odległość Merkurego od Słońca zmienia się mocno, a odległość Ziemi tylko od 147,1 do 152,1 mln km.[2]

Merkury obraca się wokół osi powoli, jeden obrót zajmuje mu 59 dni ziemskich. Pełna doba słoneczna, od wschodu do kolejnego wschodu Słońca, trwa jednak aż 176 dni ziemskich, czyli nieco ponad 2 lata merkuriańskie. W niektórych miejscach planety poranne Słońce wschodzi na chwilę, zachodzi i wschodzi ponownie, a wieczorem dzieje się to samo w odwrotnej kolejności.[1]

Merkury wykonuje 1 obrót wokół osi w 1407,6 godziny, czyli w około 58,6 dnia, co stanowi 2/3 jego roku. Ustalili to Gordon Pettengill i Rolf Dyce, którzy od 6 kwietnia 1965 r. badali Merkurego za pomocą 305-metrowego radioteleskopu. Wcześniej sądzono, że doba Merkurego trwa tyle co rok, czyli 88 dni. Mylące było to, że elongacje planety powtarzały się co 350 dni, prawie co 6 obrotów.[2][3]

W 2019 r. naukowcy wyliczyli, że Merkury jest średnio oddalony od Ziemi o 1,04 au, a Wenus o 1,14 au. Autorzy prześledzili położenie wszystkich 8 planet w symulacji obejmującej 10 000 lat. Wynik pokazał, że Merkury jest najbliższą planetą nie tylko dla Ziemi, ale dla każdej innej planety Układu Słonecznego.[4]

Najmniejsza odległość Merkurego od Ziemi wynosi 77,3 mln km, a największa 221,9 mln km. W najkorzystniejszym położeniu Merkury świeci z jasnością −2,43 magnitudo. Merkury jest jasną planetą, którą można obserwować gołym okiem. Światło odbite od Merkurego leci do Ziemi od około 4,3 do 12,3 minuty.[2][5]

W latach 2010–2050 maksymalna elongacja Merkurego, czyli największe kątowe oddalenie planety od Słońca widziane z Ziemi, wynosi nie więcej niż 28°, podaje Zintegrowana Platforma Edukacyjna. Ponieważ Merkury jest planetą najbliższą Słońcu, można go obserwować tylko tuż przed wschodem Słońca lub tuż po jego zachodzie.[5]

Średnio w każdym stuleciu Merkury przechodzi 13 razy na tle tarczy Słońca. Wszystkie tranzyty Merkurego przypadają w ciągu kilku dni od 8 maja lub 10 listopada, przy czym majowe są prawie 2 razy rzadsze. Ostatni tranzyt nastąpił 11 listopada 2019 r., a kolejne będą 13 listopada 2032 r. i 7 listopada 2039 r.[6]

W dzień temperatura na powierzchni Merkurego dochodzi do 430 °C, a nocą spada nawet do −180 °C, bo planeta nie ma atmosfery, która zatrzymywałaby ciepło. Mimo bliskości Słońca Merkury nie jest najgorętszą planetą Układu Słonecznego. Ten tytuł należy do sąsiedniej Wenus, którą ogrzewa gęsta atmosfera.[1]

Merkury ma duże metaliczne jądro o promieniu około 2074 km, co stanowi około 85% promienia planety. Istnieją dowody, że jest ono częściowo płynne. Zewnętrzna skorupa, odpowiadająca ziemskiemu płaszczowi i skorupie, ma tylko około 400 km grubości. Merkury jest 2. najgęstszą planetą Układu Słonecznego, po Ziemi.[1]

Według badań z 2014 r. promień Merkurego zmniejszył się nawet o 7 km, gdy wnętrze planety stygło i się kurczyło. To znacznie więcej niż wcześniejsze szacunki fotogeologiczne, które mówiły o 0,8–3 km. Nowy wynik dały dane sondy MESSENGER, która ujawniła dużo więcej śladów kurczenia się skorupy, niż znano wcześniej.[7][8]

Basen uderzeniowy Caloris ma 1550 km średnicy, a basen Rachmaninow 306 km. Oba powstały na początku historii Układu Słonecznego, gdy w Merkurego uderzały planetoidy. Powierzchnia planety przypomina Księżyc i jest pokryta kraterami po uderzeniach meteoroidów i komet. Są też uskoki długie na setki kilometrów i wysokie do około 1,6 km, które powstały, gdy wnętrze planety stygło i się kurczyło.[1]

Kratery i inne formy terenu na Merkurym nazywa się imionami zmarłych twórców z 3 dziedzin: artystów, muzyków i pisarzy. Są wśród nich m.in. autor książek dla dzieci Dr. Seuss i pionier tańca Alvin Ailey, a jeden z basenów nosi imię kompozytora Siergieja Rachmaninowa. Jasne smugi wokół kraterów to promienie z drobno pokruszonej skały, które z czasem ciemnieją.[9][10]

Gładkie równiny wulkaniczne na północy Merkurego zajmują 4,7 mln km², czyli ponad 6% powierzchni planety. Lawy, które je utworzyły, mają miejscami nawet 2 km grubości. Odkrycie ogłoszono w 2011 r. na podstawie zdjęć z orbity wykonanych przez sondę MESSENGER.[11]

Zagadkowe zagłębienia na Merkurym, zwane „hollows”, mają od 18 do 1600 m szerokości i 24 m głębokości lub więcej. Według NASA mają średnio około 100 000 lat i mogą zmieniać się do dziś. ESA opisuje je jako formy terenu młode i występujące tylko na Merkurym. Jedna z hipotez mówi, że z podłoża odparowuje siarka, a skała staje się bardziej gąbczasta.[12][8]

W 2016 r. naukowcy ogłosili, że za ciemną barwę Merkurego najpewniej odpowiada węgiel w postaci grafitu. Ciemny materiał wydobyty spod powierzchni przez uderzenia zawiera o 1–3% wagowych więcej węgla niż jaśniejsze otoczenie. Na Księżycu, Ziemi i Marsie węgla jest zwykle tylko około 100 ppm. Grafit mógł tworzyć pierwotną skorupę, wypływając na powierzchnię oceanu magmy.[13][14]

Merkury może mieć lód wodny na 2 biegunach, północnym i południowym, wewnątrz głębokich kraterów. Chodzi tylko o miejsca w wiecznym cieniu, gdzie może być na tyle zimno, by lód przetrwał, mimo że oświetlone części planety nagrzewają się do 430 °C. Zamiast atmosfery Merkury ma cienką egzosferę, głównie z tlenu, sodu, wodoru, helu i potasu.[1]

W 1991 r. hipoteza o lodzie wodnym przy biegunach Merkurego zyskała mocne wsparcie dzięki obserwacjom radioteleskopu Arecibo w Portoryko. W sierpniu 1991 r. inny zespół, z Caltechu i JPL, użył 70-metrowej anteny w Goldstone jako nadajnika i 26 anten Very Large Array jako odbiornika. Przez ponad 20 lat nie było pewności, czy to naprawdę lód.[15][3]

W 2012 r. sonda MESSENGER dostarczyła nowych dowodów, że w kraterach przy biegunach Merkurego jest dużo lodu wodnego. Rozłożony na obszarze Waszyngtonu miałby ponad 3 km grubości. Zwykle przykrywa go izolująca warstwa ciemnego materiału grubości 10–20 cm. W wiecznym cieniu temperatura spada poniżej −223 °C, a w takich warunkach lód może przetrwać miliardy lat.[16][17]

Merkury ciągnie za sobą ogon z atomów sodu o długości prawie 1400 promieni planety, czyli około 3,4 mln km. Światło słoneczne wybija atomy sodu z powierzchni i wypycha je w przestrzeń, a sód świeci, pobudzany przez Słońce. Ogon można sfotografować z Ziemi przez filtr przepuszczający żółte światło sodu.[18][19]

Pole magnetyczne Merkurego przy powierzchni ma tylko 1% siły pola ziemskiego. Mimo to oddziałuje z polem magnetycznym wiatru słonecznego i czasem tworzy silne „tornada magnetyczne”. Kierują one gorącą plazmę wiatru słonecznego na powierzchnię planety, a uderzające jony wybijają atomy wysoko w niebo.[1]

Sonda Mariner 10 wykryła słabe pole magnetyczne Merkurego podczas przelotu w 1974 r. Dopiero sonda MESSENGER pokazała, że środek, z którego pochodzi to pole, jest przesunięty względem środka planety o około 20% jej promienia. Pole jest więc przesunięte względem równika Merkurego.[20][21][1]

Najstarsze zapiski dotyczące Merkurego powstały prawdopodobnie w XIV w. p.n.e., czyli w latach 1400–1301 p.n.e. Zapiski babilońskie o tej planecie pochodzą z 1. tysiąclecia p.n.e. Dopiero w IV w. p.n.e. greccy astronomowie zrozumieli, że poranny Apollo i wieczorny Hermes to ten sam obiekt. Rzymianie nazwali planetę Merkury, czyli boski posłaniec.[5]

Punkt orbity Merkurego najbliższy Słońcu przesuwa się o 43 sekundy kątowe na stulecie więcej, niż wynika z teorii grawitacji Newtona. Wyjaśnił to dopiero Albert Einstein w ogólnej teorii względności. Zrobił to 18 listopada 1915 r., w 3. z 4 wykładów dla Pruskiej Akademii Nauk. Einstein obliczył to przesunięcie z podstaw swojej teorii, bez dodatkowych założeń, jakich potrzebował Le Verrier.[22][3]

Europejsko-japońska sonda BepiColombo to dopiero 3. misja, która odwiedza Merkurego, i 2., która wejdzie na jego orbitę. Pierwsza była amerykańska Mariner 10, która przeleciała obok planety 3 razy w latach 1974–1975. Druga, sonda NASA MESSENGER, krążyła wokół Merkurego w latach 2011–2015. ESA opisuje Merkurego jako najmniej zbadaną planetę wewnętrznej części Układu Słonecznego.[23]

Sonda Mariner 10 wystartowała 3 listopada 1973 r. i była pierwszą misją, która wykonała międzyplanetarny manewr asysty grawitacyjnej. 5 lutego 1974 r. przeleciała 5768 km od Wenus, a jej grawitacja skierowała sondę ku Merkuremu. Pierwszy przelot obok Merkurego nastąpił 29 marca 1974 r. w odległości 703 km.[24][20]

Sonda Mariner 10 przesłała ponad 2700 zdjęć z 3 przelotów obok Merkurego, które objęły niemal połowę powierzchni planety. Ostatni i najbliższy przelot nastąpił 16 marca 1975 r. w odległości 327 km. Sondzie kończył się wtedy gaz do sterowania położeniem, a ostatni kontakt z nią nawiązano 24 marca 1975 r.[25][16]

Sonda MESSENGER wystartowała 3 sierpnia 2004 r. i jako pierwsza w historii weszła na orbitę Merkurego 18 marca 2011 r. (czasu UTC). Po drodze minęła 1 raz Ziemię, 2 razy Wenus i 3 razy Merkurego. Podróż przez wewnętrzną część Układu Słonecznego trwała ponad 6,5 roku. Sonda miała 7 instrumentów naukowych i eksperyment radiowy.[26][27]

Sonda MESSENGER wykonała 4105 okrążeń Merkurego w ciągu ponad 4 lat pracy na orbicie. 30 kwietnia 2015 r. sonda uderzyła w powierzchnię planety z prędkością około 14 000 km/h. Według przewidywań uderzenie wybiło krater szerokości do około 16 m. Tuż przed uderzeniem sonda miała przelecieć kilka mil nad wypełnionym lawą basenem uderzeniowym Szekspir.[28][29]

Sonda BepiColombo wystartowała 20 października 2018 r. na rakiecie Ariane 5. W drodze minęła Ziemię, 2 razy Wenus i 6 razy Merkurego. Według planu ESA na orbitę Merkurego ma wejść 21 listopada 2026 r., a 9–10 grudnia 2026 r. rozdzielą się 2 orbitery: europejski MPO i japoński Mio. Badania naukowe mają się zacząć w kwietniu 2027 r. Nazwa uczciła włoskiego matematyka Giuseppe „Bepi” Colombo.[30][31]

Sonda BepiColombo ważyła przy starcie 4100 kg, w tym 1400 kg paliwa. Europejski orbiter MPO ma masę 1230 kg i 11 instrumentów naukowych. Japoński orbiter Mio waży 255 kg i ma 5 instrumentów, więc oba razem niosą 16 instrumentów. W zestawieniu ESA japoński orbiter występuje też pod wcześniejszą nazwą MMO.[23]

W kwietniu 2024 r. usterka sprawiła, że silniki elektryczne modułu transferowego sondy BepiColombo nie mogły pracować z pełną mocą. Pierwotnie sonda miała wejść na orbitę Merkurego w grudniu 2025 r. Po zmianie trasy przylot przesunięto na listopad 2026 r. Nowa trasa poprowadziła sondę 4 września 2024 r. zaledwie 165 km nad Merkurym.[32]

8 stycznia 2025 r. sonda BepiColombo po raz 6. i ostatni przeleciała obok Merkurego, zaledwie 295 km nad jego nocną stroną. Kamery sondy sfotografowały m.in. kratery Prokofiew, Kandinsky, Tolkien i Gordimer. Ich krawędzie rzucają na dna wieczny cień, w którym może być zamarznięta woda.[33]

Sonda BepiColombo wyłączyła 4 silniki elektryczne QinetiQ T6 15 czerwca 2026 r. o 15:24 czasu środkowoeuropejskiego letniego. Zakończyła tak 8-letni przelot, w którym wykonała 9 przelotów obok planet: 1 obok Ziemi, 2 obok Wenus i 6 obok Merkurego. 3 września 2026 r. odłączył się moduł transferowy MTM, który napędzał sondę w drodze.[34][31]

15 września 2026 r. po raz pierwszy od odłączenia modułu MTM 3 września włączono razem wszystkie instrumenty europejskiego orbitera MPO. Wysokościomierz laserowy BELA w ciągu 21,5 godziny wysłał w przestrzeń ponad 700 tys. impulsów. Spektrometr MERTIS podczas 22-godzinnego testu przesłał około 1 gigabita danych, a system obrazowania SIMBIO-SYS uruchomił 3 kanały optyczne i wykonał pierwsze zdjęcie w kosmosie.[31]

W Centrum Badań Kosmicznych PAN powstał moduł celowania osi optycznej spektrometru MERTIS, który od 2018 r. leci do Merkurego na pokładzie BepiColombo. MERTIS ma pomóc sporządzić mapy mineralogiczne powierzchni Merkurego z rozdzielczością poniżej 500 m. Pierwsze dane z Merkurego instrument uzyskał w grudniu 2024 r. Zespół Joanny Gurgurewicz zbada procesy tektoniczne i wulkaniczne planety.[35][36]