Mindmáig a nagybolygók közül ez a legrejtélyesebb és legkevésbé vizsgált égitest. Vajon miért tűnik természetellenesen nagynak a vasmagja? Tényleg jelen lehet rajta jég? Milyen folyamatok formálták változatos felszínét? Cikkünkben igyekszünk összegyűjteni a Merkúrról alkotott jelenlegi képünk legfontosabb és legérdekesebb morzsáit.
A Merkúr az istenek hírnökéről, a görög Hermész, illetve a neki megfelelő római Mercurius istenről kapta a nevét. Ennek megfelelően a csillagászatban használt szimbólumát Hermész kígyókkal körbevont hírnökbotjáról mintázták.
A Merkúr csillagászati szimbóluma.
Mérete jócskán alulmúlja a Föld, illetve a többi kőzetbolygó nagyságát, sugara csupán 2500 km körüli, amellyel alulmúlja például a Naprendszer legnagyobb holdjai közé tartozó Titant vagy Ganymedest.
A többi belső bolygóhoz hasonlóan kőzetek építik fel, sűrűsége pedig a Föld átlagos sűrűségét alig alulmúlva a Naprendszer második legsűrűbb bolygójává teszi. Olvadt vasmagja a kutatók szerint a bolygó tömegének jócskán a 40 százalékát kiteszi, amelyet egy körülbelül 600 kilométer vastag, szilikátos összetételű köpeny vesz körül. A jelenleg legelfogadottabb elmélet szerint a Merkúrnak azért ilyen vékony a köpenye méretes és kifejezetten sok vasat tartalmazó magjához képest, mert a Naprendszer korai szakaszában ütközött egy 100 kilométeres nagyságú másik égitesttel, amely lesodorta róla a köpeny egy részét. A bolygó külsejét a Földhöz hasonlóan egy szilárd kéreg borítja, amelynek vastagsága 100-300 kilométer közötti. Ezt a külső kérget jellegzetes felszínformák, hosszan elnyúló hátságok borítják, amelyek létrejöttét akkorra eredeztethetjük, amikor a bolygó kérge már szilárd állapotú volt, de még nem hűlt ki teljesen.
A legbelső bolygó a Holdunkéhoz hasonlóan kráterezett, ám annál jóval változatosabb a felszíne. Kaotikus látképét tengerekhez hasonlatos síkságok és nagy számú, a néhánytól a több száz méteres átmérőig terjedő méretű becsapódási kráter tarkítja, amelyek a Naprendszer kialakulásakor, annak különböző időszakaiban behullott üstökös-, illetve aszteroidabecsapódások eredményei. A kutatások alapján a Merkúr történetének egy időszakában erőteljes vulkanizmus lehetett jelen, amely hatalmas mélyedések létrejöttét eredményezte. Ezek közül a legismertebb az 1550 km átmérőjű, Caloris-medencének nevezett képződmény.
Ezenkívül a Merkúr felszínén megtalálhatóak a kráterek között kialakult síkságok mint ősi felszínformák, illetve a jóval később, a medencék aljzatán kialakult sík területek is. Szintén jellegzetesek a síkságokat vagy krátereket keresztező, vagy azok tetején jelenlévő gyűrődések is, amelyeket a bolygó felszínének deformálódása, illetve a Nap közelsége folytán jelen lévő erős árapályerők hatása alakíthatott ki.
Szintén a Merkúr érdekességei közé tartozik a felszíni hőmérséklet rendkívüli ingadozása: a bolygó sötét, a Nap által éppen meg nem világított oldalán akár -173 °C-os, világos oldalán pedig 426 °C-os hőmérséklet is előfordulhat. A Nap felé forduló oldal forrósága ellenére egyes kutatások szerint a Merkúr felszínén valószínűleg jég is található, mégpedig a sarkvidékek környezetében elhelyezkedő kráterek mélyén, ahova a Nap fénye sosem ér el közvetlenül, és ilyen módon a hőmérséklet sem éri el a bolygó átlaghőmérsékletét. Ez a jég kétféle mechanizmusból származhat: becsapódó üstökösök hozhatták a felszínére, avagy a Napunkból napszél formájában távozó és a Merkúr felszínére jutó töltött részecskéknek a merkúr felszíni rétegével történő kölcsönhatása során bekövetkezett kémiai reakciók során is kialakulhatott.
Mivel a Merkúr mérete a többi bolygóéhoz képest csekély, gravitációs ereje nem elegendő ahhoz, hogy huzamosabb ideig megtartson maga körül egy gázokból álló légkört. Időlegesen bár képes megtartani bizonyos gázokat, amelyek többféle forrásból, például a napszél részeként közelíthették meg a bolygót, vagy annak kérgében keletkeztek radioaktív bomlással, az így létrejött gázburok nem stabil, könnyedén elillan, majd újra kialakul.
A belső bolygó szintén elkülönül a többitől abban a tulajdonságában, hogy pályája kevésbé körszerű, inkább elliptikusabb, mint a Naprendszer többi nagybolygójáé. A Nap körüli keringési ideje 88 nap, forgása pedig rendkívül lassú, a rotáció periódusa szinte összemérhető a keringési idővel: 56 nap. A Merkúron tehát 1 év 88 földi nap alatt, 1 nap pedig 56 földi nap alatt zajlik le. A hosszú forgási periódus ellenére a Merkúrnak igen erős mágneses tere alakult ki, amelynek iránya, a Földnél tapasztalttal ellentétben, nagyjából megegyezik a bolygó forgástengelyének irányával.
Bár Hermész bolygójának fényessége meghaladhatja akár az égbolt legfényesebb csillagaként jelenlévő Sirius fényességét is, távcsöves megfigyelését nehezíti a Naphoz való közelsége. Éppen ezért a Merkúrt leginkább a napnyugta utáni szürkületben vagy a napkelte előtti pirkadatkor figyelhetjük meg. A Merkúr esetén is jellemzőek a Holdéhoz hasonló fázisok: néha vékonyabb, C alakú kiflinek látszik, majd hízni kezd, amíg el nem éri a teli állapotot. Ezek a fázisok azonban a napközelség miatt szintén nehezen észrevehetőek a Földről.
Jelenleg a Merkúr a Naprendszer legkevésbé ismert és az űreszközökkel legkevésbé megfigyelt bolygója. Mindeddig két űrszondával vizsgálták felszínét a kutatók, amelyek közül az első az 1974-ben a NASA által felbocsátott Mariner–10 volt. Ez a szonda több, naprendszerbeli égitest meglátogatása után a Merkúr mellett is elhaladva elsőként figyelhette meg annak kráterezett felszínét, geológiai formáit, mágneses terét, és feltérképezte a belső bolygó felszínének közel a felét. Miután háromszor is megközelített a legbelső bolygót, üzemanyaga elfogyott, és befejezte működését.
A Merkúrt másodikként a MESSENGER űrszonda látogatta meg, amelyet szintén a NASA indított 2004-ben. Ezen eszközzel a Mariner–10 által meg nem figyelt területekről történő képalkotást, illetve a bolygó mágneses terének, felépítésének és a felszínén lehetséges módon jelen lévő jégnek alaposabb megismerését tűzték ki célul.
A jövőben a JAXA (Japán Űrűgynökség) és az ESA (Európai Űrügynökség) közös projektjeként létrejött BepiColombo küldetés során talán még nagyobb részletességgel ismerhetjük majd meg a Merkúr természetét. Ezen küldetés során két űrszondát bocsátottak fel 2018-ban, amelyek egyike a felszín formáit, a másik pedig a mágneses teret fogja vizsgálni. A tervek szerint a BepiColombo szondái 2026-ban érkeznek meg célállomásukhoz.
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet