Kun katsot kuvaa elohopeasta, se näyttää kuivalta, ilmattomalta maailmalta. Mutta elohopean ilmakehää tutkitaan tällä hetkellä tutkijoiden ja vasta saapuneen MESSENGER-avaruusaluksen välillä.
Elohopean alkuperäinen ilmapiiri hajosi pian sen jälkeen, kun planeetta muodostui 4,6 miljardia vuotta sitten muun aurinkokunnan kanssa. Tämä johtui elohopean pienemmästä painovoimasta ja koska se on niin lähellä aurinkoa ja vastaanottaa jatkuvaa buffettaa aurinkotuulistaan. Sen nykyinen ilmapiiri on melkein vähäinen.
Mistä Mercuryn ilmapiiri on tehty? Sen ilmapiiri koostuu vedystä, heliumista, hapesta, natriumista, kalsiumista, kaliumista ja vesihöyrystä. Tähtitieteilijöiden mielestä tätä nykyistä ilmapiiriä täydennetään jatkuvasti monilla eri lähteillä: Auringon auringon tuulen hiukkasilla, tulivuoren kaasunpoistolla, elohopean pinnalla olevien elementtien radioaktiivisella hajoamisella ja mikrometeoriittien potkaisemalla pölyllä ja roskilla, jotka jatkuvasti puskuroivat sen pintaa. Ilman näitä täydennyslähteitä aurinkotuuli kuljettaa elohopean ilmakehän suhteellisen nopeasti.
Elohopean ilmakehän koostumus:
- Happi 42%
- Natrium 29%
- Vety 22%
- Helium 6%
- Kalium 0,5%
- Jäljellä seuraavien määrien kanssa:
Argon, hiilidioksidi, vesi, typpi, ksenoni, Krypton, neoni, kalsium, magnesium
Vuonna 2008 NASAn MESSENGER-avaruusalus löysi vesihöyryn Mercuryn ilmakehästä. Ajatellaan, että tämä vesi syntyy, kun vety- ja happiatomit kohtaavat ilmakehässä.
Kaksi näistä komponenteista ovat mahdollisia indikaattoreita elämälle sellaisena kuin me sen tunnemme: metaani ja vesihöyry (epäsuorasti). Vesi tai vesijää uskotaan olevan välttämätön osa elämää. Vesihöyryn esiintyminen Mercuryn ilmakehässä osoittaa, että jossain planeetalla on vettä tai vesijäätä. Vesijäämää on löydetty pylväistä, joissa kraatterien pohjat eivät ole koskaan alttiina valolle. Joskus metaani on elävien organismien jätteiden sivutuote. Elohopean ilmakehässä olevan metaanin uskotaan tulevan vulkanismista, geotermisistä prosesseista ja hydrotermisestä aktiivisuudesta. Metaani on epävakaa kaasu ja vaatii jatkuvaa ja erittäin aktiivista lähdettä, koska tutkimukset ovat osoittaneet, että metaani tuhoutuu vähemmän kuin maan päällä. Arvellaan, että se on peräisin maaperän peroksideista ja perkloraateista tai että se tiivistyy ja haihtuu kausittain kklaraateista.
Huolimatta siitä, kuinka pieni Mercurian ilmapiiri on, NASA: n tutkijat ovat jaotelleet sen neljään osaan. Nämä komponentit ovat alempi, keskimmäinen, ylempi ja eksosfääri. Alempi ilmapiiri on lämmin alue (noin 210 K). Se lämmitetään yhdistämällä ilmassa olevaa pölyä (halkaisija 1,5 mikrometriä) ja pinnasta säteilevää lämpöä. Tämä ilmassa oleva pöly antaa planeetalle ruskeanruskean ulkonäön. Keskimmäisessä ilmakehässä on maanpinnan kaltainen suihkuvirta. Auringon tuuli lämmittää yläilmakehän ja lämpötilat ovat paljon korkeammat kuin pinnalla. Korkeammat lämpötilat erottavat kaasut. Eksosfääri alkaa noin 200 km: llä, eikä sillä ole selkeää päätä. Se vain kapenee avaruuteen. Vaikka tämä saattaa kuulostaa paljon ilmakehältä, joka erottaa planeetan aurinkotuulista ja ultraviolettisäteilystä, niin ei ole.
Auttaa elohopeaa pitämään ilmakehän kiinni sen magneettikentästä. Vaikka painovoima auttaa pitämään kaasut pinnalla, magneettinen arkisto auttaa taipumaan auringon tuulen ympäri planeettaa, aivan kuten täällä maan päällä. Tämä taipuma sallii pienemmän painovoiman vetää jonkinlaisen ilmapiirin pitämistä.
Merkurius-ilmapiiri on yksi aurinkojärjestelmän heikoimmista. Auringon tuuli puhaltaa edelleen suuren osan siitä, joten planeetan lähteet täydentävät sitä jatkuvasti. Toivottavasti MESSENGER-avaruusalus auttaa löytämään nämä lähteet ja lisää tietämystämme sisimmästä planeetasta.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita Mercuryn ilmapiiristä Space Magazine -lehteen. Tässä on artikkeli siitä, kuinka magneettiset tornadot saattavat elvyttää elohopean ilmakehän, ja tässä artikkeli elohopean ilmastosta.
Jos haluat lisätietoja Mercurystä, tutustu NASA: n aurinkokunnan tutkimusoppaaseen. Tässä on linkki NASA: n MESSENGER Misson -sivulle.
Olemme myös nauhoittaneet kokonaisen jakson tähtitieteen näyttelijöistä, jotka koskevat ilmapiiriä. Kuuntele täällä, jakso 151: Ilmapiirit.
Viitteet:
NASA: Elohopea-ilmapiiri
NASA: n aurinkokunnan tutkimus
wikipedia
Nature.com
