MERKÜR

Merkür, Güneş sisteminde en küçük gezegen ve Güneşe en yakın gezegendir. Güneş’e çok yakın olduğu için çok sıcak olacağını düşünebilirsiniz. Ama işin aslı öyle değil.

Merkür’ün atmosferi yok denecek kadar az olduğu için Güneşten gelen sıcaklığı tutamıyor. Venüs’ün atmosferi gelen ısıyı atmosferinde hapsettiği için en sıcak gezegen ünvanı Venüs’e aittir. Güneş sistemindeki en sıcak gezegeni merak ediyorsanız Venüs gezegeni yazımda her şeyi anlattım bakabilirsiniz.

Merkür’ü tarihte ilk konu alan yazılı kaynak Mul.Apın tabletleridir. Tabletlerin M.Ö. 14. yüzyıllarda yazıldığı düşünülüyor. 

Bu tabletler  yazıldığı dönemde Babil astronomisini ve astrolojisini oluşturuyordu. Tabletler iki parça olup genel olarak yıldızların görünümünü açıklıyor.

Tarihte Mul.Apın tabletleri dışında en güvenilir antik kaynak M.Ö. 3. milenyumda Sümerlere aittir.

Merkür saatte 173.000 km hızla Güneş etrafında dönüyor. Bu hız Dünyanın dönüşünün 1.6 kat daha fazlasıdır bu yüzden Dünyadan bakıldığında çok hızlı hareket ettiği görünür.

Zamanında Mul.Apın tabletlerinde Merkür için “Sıçrayan Gezegen” tabiri kullanmışlar. Aynı zamanda Roma Tanrısı Merkür’ün en hızlı tanrı olarak düşünmeleri de Merkür gezegeninin hızının sonucunda olmuştur.

Milattan önceki dönemde teleskopun olmadığını biliyoruz. Teleskop 17. Yüzyıllarda icat edildiğine göre o dönemde Merkür nasıl gözlemlenmiş ?

Merkür’ü, Güneşin battığı zamanlarda teleskoba ihtiyaç olmadan çıplak gözle görebilirsiniz. Bu sayede antik dönemde gökyüzünü inceleyerek tabletlere yazmışlar.

Merkür’ün yüzey özelliklerine bakacak olursak çok benzer olan Ay yüzeyine bakabiliriz. Merkür’ün yüzeyi Dünyanın uydusu olan Ayın yüzeyine çok benziyor. 

Bunun nedeni ayda olduğu gibi atmosfer yapısından kaynaklı yağış, rüzgar vb. olayların olmadığından yüzey yapısını bozacak fazla faktör bulunmuyor.

Merkür’ün genel bakımdan özelliklerinden bahsettik. Yukarıda bahsetmediğim atmosferini, yeryüzü yapısını, isminin nereden geldiğini, dünya ile karşılaştırmasını ve daha fazlasını ayrıntılı bir şekilde aşağıda bahsedeceğiz.

FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

İÇ YAPISI

Merkür, Dünya gibi karasal bir gezegendir. Hatta Güneş Sistemindeki 4 karasal gezegenden birisidir (Merkür, Venüs, Dünya, Mars).  Bunun anlamı erimiş halde metal yoğunluklu bir çekirdek, çekirdeğin üstünü sarmış manto ve onun üstünde yer kabuğundan oluşmasıdır.

Merkür demir gezegen, yoğunluk bakımından Güneş sisteminde 2. sırada yer alıyor. Birinci sırada ise üzerinde bulunduğumuz Dünya gezegeni var. Merkür 5,43 g/cm3 yoğunluğu ile yapısında % 70  metalik ve %30 silikat içeriyor.

Bu kadar yüksek değerlere sahip yoğunluğun büyük bir kısmı Merkür’ün çekirdeğinde yer alıyor. Yaklaşık gezegen ağırlığının % 70-80 kadarını çekirdeği oluşturuyor. Dünyada ise çekirdek ağırlığı gezegen ağırlığının % 32 kadarıdır.

Erimiş haldeki çekirdek, 1800 km yarıçapında olup Dünyanın çekirdeğinden 1680 km daha küçüktür. Çekirdeğin bir üst katmanı olan manto 600 km kalınlığında ve günübirlik güneş ışınlarına maruz kalan kabuğu ise 100-300 km kalınlıktadır.

Merkür’ün ekvator yarıçapı 2439.7 km ile Güneş sisteminde en küçük gezegen olarak yerini alıyor. Havada kalan sayısal değerin daha net anlaşılabilmesi için Dünya 6378 km ekvator yarı çapındadır.. Merkür’ün 3938.3 km kadar Dünyadan daha az ekvator yarıçapı olduğu ortaya çıkıyor.

YÜZEY ŞEKİLLERİ

Merkür Yüzeyindeki Kraterler

Merkür’ün karasal veya yerberi gezegen olduğundan bahsettik. Bunun anlamı da gezegeni oluşturan maddelerin büyük yüzdede silikat içermesidir. Yerberi gezegenlerin merkezinde metalik bir çekirdek ve onun etrafında silikat ile manto tabakası vardır.

Ay’da yerberi gezegenlere benzer bir yapıdadır. Karasal ve sert silikat tabakasına sahip. Fakat Ay yerberi gezegenlerde bulunan yüksek sıcaklıktaki erimiş metalik yapıdaki çekirdekten yoksundur. 

Yerberi gezegenlerde ayda olduğu gibi kraterler, dağlar ve kanyonlar vardır. Aynı açık bir gecede ay yüzeyinde görülen ay dede gibi diğer gezegenlerde de çok farklı şekiller vardır.

Aydaki kraterler nasıl asteroitlerin çarpması sonucu oluştuysa Merkürdeki kraterlerin büyük çoğunluğu da bu şekilde oluşmuştur. Ve ayda atmosferin olmaması uzun yıllar boyu kraterlerin bozulmadan aynı şekilde durmasını sağlamıştır.

Merkür, ayda olduğu gibi atmosferden yoksun değildir. Ama yok denecek kadar az atmosferi vardır. Bu atmosfer hava olayları oluşturmayacak kadar az olduğundan yüzeydeki yer şekilleri bozulmadan kalmıştır.

Merkür’ün yüzeyindeki kraterler Ayın yüzeyindeki kraterler gibi sık sık ve iç içe geçmiş bir şekilde olsa da kraterlerin iç kısımlarında genişçe düzlüklerde göze çarpıyor.

Bu kraterlerin iç kısımlarındaki düzlüklerin oluşumu, yüzeye çarpan meteorların yerkürede çatlaklar oluşturması ile olduğunu. Bu çatlaklardan gelen lav akıntıları da kraterlerin iç kısımlarında yayılıp soğumasıyla, kurumuş denizler gibi, geniş düzlükleri oluşturuyor.

Bu çatlakları oluşturan meteorların büyüklüğünün o kadar küçük olmayacağını sizlerde tahmin etmişsinizdir. Bu oluşumların uzun yıllar boyu bozulmadığından bahsetmiştim. İşte o tarihlerde büyük meteorlar çarparak bu lav akıntılarına sebep olmuştur.

İyi güzel büyük meteorlar çarpıyor peki küçükler çarpmıyor mu. Tabi ki onlarda çarpıyor hatta büyük meteorlardan belki onlarca, yüzlerce kat daha fazla çarpıyorlar. Düzlüklerin etrafında yüzlerce küçük kraterleri görsellerde sizlerde görüyorsunuz.

Bu küçük kraterlerde büyük göktaşları gibi direk gezegen dışından gelen göktaşları ile oluştu. Yada büyük göktaşları gezegenle çarpışması halinde kopan parçalar sonucunda  oluştu.

Kraterlerin Oluşum Süreci

Sürekli uzun yıllar diyorum da peki bu yıllar ne kadar uzun tahmini olan var mı? Bu uzun yıllar yaklaşık 4,5 ile 3.8 milyar yıl önceleri oluyor. O zamanlar göktaşlarının bereketli olduğu Güneş sisteminden yağmur gibi gök taşlarının geçtiği yıllarmış.

O yıllardan yani 3.8 milyar yıl önceden günümüze Güneş sistemi daha sakin bir döneme girmiş. Gök taşlarının bol olduğu dönemlerde çok büyük bir göktaşının Merkür’e çarptığı tahmin ediliyor. Bu kanıya da Merkür’ün en büyük krateri olan Caloris Havzasının gözlemlenmesi sonucunda varılıyor.

Caloris Havzası, 1300 km çapında olup 100 km çapında bir göktaşının çarpmasıyla oluşmuş. Meteorun Çarpması o kadar şiddetli olmuş ki çarpışmanın olduğu taraftan şok dalgası gezegenin diğer tarafında odaklanmış.

Bu şok dalgası, Caloris Havzasının tam karşı tarafında 500.000 km2 alana etki etmiş. Bu alandaki yeryüzü şekilleri çarpışma sonucunda çok engebeli bir hal almış.

Merkür’ün yüzeyinde küçük sayılmayacak kırıkların oluştuğu gözlemleniyor. Gözlemlenen bu kırıklar yaklaşık 3 km yüksekliği ve yüzlerce km uzunluğu bulmakta. Bu kırıkları gezegene çarpan gök cisimlerinin çarpması sonucunda oluştuğu söylenebilir. Ta ki bu kırıkların kraterlerin içerisinden geçtiğini görene kadar.

Kraterlerin içerisinden geçen kırıklar neyi ifade ediyor?. Tabi yüzeyde oluşan 3 km yükseklikteki kırıkların göktaşlarının çarpışmasından sonra olduğunu gösteriyor. Bu da bize kırıkların (veya çatlakların) meteorlar tarafından oluşmadığını gösteriyor.

Bu kırıkların oluşumunda kesin bir kanıt olmasa da gezegenin soğumasıyla birlikte hacminin küçülmesi ile oluştuğu düşünülmektedir.

Bir diğer özellik ise yüzeyde yer alan bir kaç metrelik kısım. Bu kısım ay yüzeyinde olduğu gibi göktaşlarının uzun yıllar (milyarlarca yıl) boyunca dış yüzeyi aşındırması ile oluşan ince bir toz katmanından oluşur.

Ay ve merkür yüzeyinin bir kaç metre kısmını kaplayan toz tabakasına regolit denilmektedir. Regolit Yunanca kökenli olup taş örtüsü anlamına gelmekte. Dünya, Ay, Mars ve bazı asteroitlerde bu toz tabakası vardır.

MANYETİK ALAN

Merkür’ün manyetik alanının olmayacağı düşünülüyordu. Çünkü küçük gezegenler manyetik alana sahip olamaz kanısı vardı. Bu kanıyı ortadan kaldıran Merkür’e gönderilen Mariner 10 sondasıydı.

Mariner 10 sondası, Merkür’e ulaşarak gezegen hakkında toplayabildiğin kadar bilgi toplamak için yola çıktı. Elde ettiği bilgiyle doğru sanılan bir yanlışı düzeltmiş oldu bu sonda. Mariner 10 bize Merkür’ün manyetik alanının olduğunu söylüyordu.

Merkür’ün manyetik alanı Dünyanın manyetik alanının bir benzeridir. Minyatür halide diyebiliriz. İki gezegenin manyetik alanları arasında bir kaç fark vardır.

Birincisi, Merkür’ün sahip olduğu manyetik alan Dünyadaki manyetik alandan tam ters yönde işliyor. Yani Dünyada kuzey manyetik kutbu coğrafi olarak kuzey kutbuna denk gelirken Merkürde tam tersi olay geçerliydi.

Merkür’ün manyetik alanı Dünyadaki işleyişin tam zıttı olarak Kuzey manyetik kutup coğrafi olarak Güney kutbuna denk geliyor.

Bir diğer farklı nokta ise manyetik alanların güçleri. Merkür, Dünyadaki manyetik alanın %1’i kadar güçlü. Dünyaya kıyasla bu kadar az olan manyetik alanı Manyetosfer oluşturmaya yeterli kalıyor.

Manyetosferi bilmeyenler için kısaca ne işe yaradığını anlatayım. Manyetosfer, Güneş rüzgarı adı verilen Güneşten gelen hızlı parçacıkların oluşturduğu plazma akımının engellendiği manyetik bölgedir.

Merkürde bulunan manyetosfer o kadar kuvvetli olmadığı için Güneş rüzgarı ile gelen parçacıkları Gezegen çevresinde tutamıyor. Bu yüzden Van Allen Kuşakları bu gezegende gözlemlenmiyor.

Merkür yeterli büyüklükte olmadığı için çekirdek sıcaklığı yeterli miktarda sıvı demir kütlesini oluşturamayacak. Yeterli miktarda sıvı demir kütlesi çekirdekte yer almadığı için de manyetik alanı oluşturamıyor.

Şuan gözlemlenen manyetik alan ise çekirdekte dinamo tarafından oluşmuyor. Çok eskiden mıknatıslanmış olan çekirdek tarafından oluştuğu düşünülüyor.

ATMOSFERİ

Merkür’ün atmosferi yok denecek kadar azdır. Bu tam olarak ne anlama gelmekte? Ne kadar az acaba?

Bir gezegenin veya uzay boşluğundaki herhangi bir cismin atmosfere sahip olabilmesi için sıcaklığının ve kurtulma hızının yeterli olması gerekir.

Dünya için inceleme yapalım. Dünya için sıcaklık değişimi çok fazla olmuyor, kurtulma hızı ise saniyede 11.2 km değerinde. Bu kurtulma hızı ile kalın bir atmosfere sahip.

Dünyanın uydusu Ayda ise kurtulma hızı saniyede 2.4 km olduğu için atmosferi tutacak kadar çekim gücüne sahip olamıyor.

Merkür için ise saniyede 4.2 km kurtulma hızı ile bir uzaydaki cismin atmosfere sahip olma sınırlarında yer alıyor. Peki atmosfere sahip olması için kurtulma hızından bir başka etmen olan sıcaklığa bakalım.

Sıcaklık bakımından Güneş sistemindeki en sıcak gezegen olmasa da ikinci sırada olan Merkür yüksek sıcaklığıyla atmosfer tutması pek mümkün olmuyor.

Bunun sebebi ise sıcaklığı artan gaz moleküllerinin hızları arttığı için bu moleküllerin kaçma olasılıkları da artacaktır. Bu yüzden Merkürde hafif elementler değilde orta ağırlıkta elementler yer alıyor.

Yeterli miktarda element-molekül içermediği içinde seyrek bir atmosfere sahip oluyor. Bu seyrek atmosferin basıncı 1 milibarın milyarda birinden daha az oluyor.

Atmosferde sodyum ve potasyum atomlarının çoğunlukta olduğu tespit edilmiş. Bu atomların gezegenin yüzeyinden geldiği düşünüldüğü için yüzeydeki potasyum ve sodyum yoğunluğu kullanılarak Merkür’ün nasıl oluştuğu hakkında bilgiler elde edilmeye çalışılmıştır.

Yüzeyden gelen sodyum ve potasyum atomları yüzeyden ayrıldıktan sonra değişime uğrayarak atmosferde uçuyor ve ardından tekrar yüzeye geri dönüyor. 

Ayrıca bu atomlar sadece Merkür’e ait olmayıp meteorlar yoluyla geldiği için elde edilen bilgiler sadece Merkür’e ait olmayıp meteorlara ait olabilir. Bu da Merkür’ün oluşumuyla ilgili çok yanlış sonuçlar elde etmemize neden olur.

MERKÜR’Ü NASIL TANIDIK – TARİHÇE

ADINI NEREDEN ALDI?

Merkür’ün ne  kadar hızlı hareket ettiğinden bahsetmiştik. Yaklaşık 173.000 km hızla yörüngesine devam ediyor.

Bu gezegen hızlı hareketinden dolayı Roma tanrısı Merkür ismini almıştır. Roma tanrılarından en hızlısı Merkür olduğu için bu gezegene bu tanrının adı verilmiştir.Merkür tanrısı, ticaret, iletişim, gezginler ve hırsızlar tanrısıydı.

Merkür’ün adını nereden aldığından bahsettik. Merkürde coğrafi şekillerinde sistematik bir şekilde adlandırıldığını biliyor musunuz.

Mesela kraterler ölmüş sanatçıların isimlerini, sırtlar Merkür araştırmalarında katkıda bulunan ölmüş bilim adamlarının isimlerini, ovalar Merkür tanrısının farklı dillerde isimlerini, vadiler Radyo Teleskop isimlerini almışlar.

MARİNER 10 UZAY SONDASI

Merkür hakkında yeterli bilgiye sahip olamadığımız için Mariner 10 adında bir sonda Merkür hakkında bilgileri elde etmek için göreve başlamış.

Mariner 10 projesi 1973 yılında sondayı uzaya fırlatarak başlamıştır. 1974 Şubat ayında Venüs ile yakın geçişini gerçekleştirmiş Venüs hakkında da bazı bilgiler elde etmiştir.

Ardından Güneş çevresinde Merkürle kesişim yörüngesine girerek her 176 günde bir Merkür ile karşılaşıyor.. 

29 Mart 1974, 21 Eylül 1974 ve 16 Mart 1975 yıllarında Merkürle buluşarak önemli bilgileri bize aktarmıştır. Bu bilgilerde, Merkür’ün kütlesi, çapı ve dönüş süresi ayrıntılı şekilde ölçümleri yer alıyor.

Daha önceleri atmosferi olmayacağı düşünülen gezegenin Mariner 10 sondası sayesinde ince atmosferinin olduğu ortaya çıktı. Ayrıca daha önce bilinmeyen manyetosferin olduğu ortaya çıktı.

Mariner 10 sondası ayrıntılı fotoğraflar çekti. Fakat Merkürün tam olarak hepsini çekemedi. Merkürün her yörünge geçişinde aynı yüzeyi sondaya göründüğü için sadece sonda tarafındaki gezegenin yarısının haritası çıkarılmıştır.

Mariner 10 sondası araştırmacılar için bu kadar önemli olan bilgileri elde ettikten sonra yakıtının bitmesi ile emekliye ayrılmıştır. O yıldan beridir (1975’ten bu yana) iletişim kurulamayan Mariner 10 her iki yılda bir Merkür gezegeniyle aynı noktada karşılaşmaya devam ediyor.

MESSENGER UZAY SONDASI

Merkür’ün Güneşe yakınlığı (sıcak olması) nedeniyle Mariner 10 sondası Merkür etrafında yörüngeye girememişti. Sadece Güneş etrafındaki yörüngede kısa görüşmelerle kısıtlı kalmıştı.

1980’li yıllarda Mariner 10 sondasından farklı olarak Merkür’ün yörüngesinde bir sondanın olması için proje yaptılar.

Bunun için Messenger uzay sondası karmaşık uzun bir rota çizilerek Merkür yörüngesine girmesi için hazır hale geldi. Ve 3 Ağustos 2004’te Dünyadan yola çıktı. Bir yıl sürecek olan yörüngede aşağıdaki konulara yoğunlaştı.

Mariner 10 uzay sondasının yarım çektiği Merkür yüzeyinin hepsinin çekimini yapması için Messenger sondası yola çıktı. Messenger bu fotoğrafları yüksek çözünürlükte çekti. Bu fotoğraflardan birini hemen aşağıya koydum.

Yüzeydeki yeryüzü şekillerinin dağılımını ve gezegenin çekim alanının ayrıntılı haritasını çıkarmıştır. Manyetik alanın 3 boyutlu modelini tasarlanması için bilgiler toplamıştır.

Yüzeydeki coğrafi şekillerin yüksekliklerini ölçmesi ve kraterlerin Güneş almayan tarafında bozulmaya uğramamış bileşenlerin araştırılması amaçlanmıştır.

BEPİCOLOMBO PROGRAMI

Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Japonya Uzay Araştırma Ajansı (JAXA) ile birlikte geliştirdikleri uzay sondası BepiColombo Merkür’ü incelemek için gönderilmiştir.

Güneş sisteminde birinci sırada olan Merkürü araştırmak sıcaklık yüzünden oldukça zor olmakta. Fakat bizim için önemli olan Güneş sisteminin nasıl oluştuğu hakkında Dünyadan elde edemediğimiz bilgileri elde etmemize yardımcı olacaktır.

20 Ekim 2018’de gönderilen BepiColombo Avrupa’nın Merkür’e giden ilk görevidir. Bu görevin en az bilgiye sahip olduğumuz gezegene 7 yıllık bir yolculuk yapması planlanmış.

2025 yılında Merkür’e ulaştığında Merkür tarafından çok sıcak bir karşılama görecek. Bu sıcak karşılama yaklaşık 350 santigrat derece civarında olacak. Bir yıllık nominal görevi sırasında olası bir yıllık uzatma ile verileri toplayacak.

MERKÜR’ÜN DAVRANIŞI – GÖZLEMLENMESİ

MERKÜR’ÜN YÖRÜNGESİ

Gezegenlerin Güneş etrafında dairesel ve eliptik bir yörüngede hareket ettiğini biliyorsunuz. Merkür’de bu yörünge yumurta biçimini andırıyor.

Bu yörüngede Güneşe yaklaşıp uzaklaştığı noktalar oluyor. Yörüngede Güneşe en yakın olduğu mesafe 47 km, en uzak olduğu mesafe ise 70 km arasında değişiyor.

Merkür bu yörüngeyi 88 Dünya gününde tamamlamaktadır. Yani bizi Dünya için 365 gün Merkür için 88 gün oluyor.

Merkür kendi etrafında ise 58.7 dünya gününde dönmektedir. Merkür’ün bir yılı ile bir günü arasında fazla bir fark yoktur. Kendi etrafında dönmeyi bitirdikten kısa bir süre sonra Güneşin etrafında dönmesi de bitmiş olacaktır.

Merkür’ün yörüngesi hakkında uzun yıllardır tartışmalar vardı. Diğer gezegenlerden farklı olarak hareket ediyordu.

Merkür bulunduğu elips yörüngede Güneşe yakın olduğu konuma günberi noktası, uzak olduğu konuma ise günöte noktası adı verilir.

İşte diğer  gezegenlerden farklı olarak Merkür’ün Güneşe en yakın olduğu konum yani günberi noktası hep aynı yerde olmaz. Bu noktanın Güneş etrafında yalpalama yaptığı ortaya çıktı.

Bu yalpalama (devinim) sadece Merkür’e özel olmayıp tüm gezegenler için geçerlidir. Newton’un teorisi gezegenler arasındaki çekim kuvvetinin bu şekilde yalpalama hareketi yapabileceğini açıklıyor. Newton denklemleri ile tüm gezegenlerin hareketleri açıklanabilir.

Fakat Merkür Newton denklemleri ile açıklanmayacak bir yörünge izliyor. Gözlemlere göre Merkür’ün yörüngesi 5600 yay saniyesi olarak elde ediliyor. Newton denklemlerine göre 5557 yay sonucu hesaplandı. 43 yay saniye tutarsızlık olduğu görülüyor.

Bu tutarsızlığın sebebini keşfedilmeyen bir gezegen olabileceği hakkında teoriler üretmeye yöneltti. Hatta keşfedilmeyen bu gezegene Vulkan Gezegeni adını verdiler. Ama bu gezegeni bu güne kadar ne duyduk ne gördük.

Bu tutarsızlık, 1915 yılında Einstein’ın Görelilik Kuramını geliştirmesi ile açıklığa kavuştu. 43 yay saniye sapmaya Güneş’in neden olduğu ortaya çıktı..

Görelilik Kuramına göre Güneşin kütlesi çok fazla olduğu için uzay-zaman eğrisi Merkür’ün yörüngesinde 43 yay saniyesi sapma oluşturuyor.

EVRELER

Merkür’ü bir teleskopla incelediğimizde Venüs ve Ay gibi evreleri olduğu ortaya çıkıyor. Merkür Dünyadan en uzak noktada Güneşin arkasındayken “dolun evresi oluşur. Bu aynı zamanda Dünyadan uzak olması nedeniyle görünür çapının en az olduğu dönemdir.

En iyi gözlem koşullarının olduğu evre, uzanım anında (bir gök cisminin Güneş ile yaptığı açı) Merkür yarım daire şeklinde görülür.

Güneş ile Dünya arasında yani Güneşin önünde olduğu dönemlerde ise karanlık yüzünü göstererek “hilal” şeklini alır. Hilalin en ince olduğu dönemler Merkürün Dünyaya en yakın olduğu ve görünür çapının en fazla olduğu dönemlerdir. Ancak Güneş ışınları yüzünden gezegeni gözlemlemek oldukça zorlaşıyor.