MERKURI (PLANET): PENEMUAN, KARAKTERISTIK, KOMPOSISI, ORBIT, PERGERAKAN - ARTE - 2025

Merkurius adalah planet terdekat dengan Matahari dan juga yang terkecil dari 8 planet besar di tata surya. Itu bisa dilihat dengan mata telanjang, meski tidak mudah ditemukan. Meski begitu, planet kecil ini telah dikenal sejak zaman kuno.

Para astronom Sumeria mencatat keberadaan mereka sekitar abad keempat belas SM, dalam Mul-Apin, risalah tentang astronomi. Di sana mereka memberinya nama Udu-Idim-Gu atau "planet lompatan", sementara orang Babilonia menyebutnya Nabu, utusan para dewa, arti yang sama dengan nama Merkurius untuk orang Romawi kuno.

Gambar 1. Planet Merkurius. Sumber: Pixabay.

Karena Merkurius terlihat (dengan susah payah) saat fajar atau senja, orang Yunani kuno lambat menyadari bahwa itu adalah benda langit yang sama, jadi mereka menyebut Merkurius saat fajar Apollo dan yang saat senja Hermes, surat para dewa.

Matematikawan hebat Pythagoras yakin bahwa itu adalah bintang yang sama dan mengusulkan bahwa Merkurius dapat lewat di depan cakram matahari yang terlihat dari Bumi, seperti halnya Bumi.

Fenomena ini disebut transit dan terjadi rata-rata 13 kali setiap abad. Transit terakhir Merkurius terjadi pada November 2019 dan selanjutnya pada November 2032.

Astronom budaya kuno lainnya seperti Maya, Cina, dan Hindu juga mengumpulkan kesan Merkurius dan titik bercahaya lainnya yang bergerak di langit lebih cepat daripada bintang di latar belakang: planet.

Penemuan teleskop mendorong studi tentang objek yang sulit dipahami. Galileo adalah orang pertama yang melihat Merkurius dengan instrumen optik, meskipun utusan angkasa menyimpan banyak rahasianya hingga kedatangan zaman luar angkasa.

Karakteristik umum

Planet bagian dalam

Merkurius adalah salah satu dari 8 planet utama di tata surya dan bersama-sama dengan Bumi, Venus dan Mars membentuk 4 planet bagian dalam, yang paling dekat dengan Matahari dan bercirikan batuan. Ini adalah yang terkecil di antara semuanya dan yang memiliki massa terendah, tetapi di sisi lain ia adalah yang paling padat setelah Bumi.

Data diperoleh

Sebagian besar data tentang Merkurius berasal dari wahana Mariner 10, yang diluncurkan oleh NASA pada tahun 1973, yang bertujuan untuk mengumpulkan data dari planet tetangga Venus dan Merkurius. Hingga saat itu, banyak karakteristik planet kecil yang tidak diketahui.

Perlu dicatat bahwa tidak mungkin mengarahkan teleskop seperti Hubble ke Merkurius, mengingat sensitivitas peralatan tersebut terhadap radiasi matahari. Untuk alasan ini, selain probe, sebagian besar data di planet ini berasal dari pengamatan yang dilakukan menggunakan radar.

Suasana

Atmosfir Mercuria sangat tipis dan tekanan atmosfernya satu triliun dari tekanan Bumi. Lapisan gas tipis terdiri dari hidrogen, helium, oksigen, dan natrium.

Merkurius juga memiliki medan magnetnya sendiri, hampir setua planet itu sendiri, bentuknya mirip dengan medan magnet bumi, tetapi jauh lebih kuat: hampir 1%.

Temperatur

Adapun suhu di Merkurius, merupakan yang paling ekstrem di antara semua planet: pada siang hari suhu mencapai 430ºC di beberapa tempat, cukup untuk melelehkan timah. Namun pada malam hari suhu turun menjadi -180 ºC.

Namun, siang dan malam Merkurius sangat berbeda dari apa yang kita alami di Bumi, jadi kemudian dijelaskan bagaimana seorang musafir hipotetis yang mencapai permukaan akan melihatnya.

Ringkasan karakteristik fisik utama planet

-Massa: 3,3 × 10 ²³ kg

-Jari- jari ekuator: 2440 km atau 0,38 kali jari-jari Bumi.

-Bentuk: Planet Merkurius adalah bola yang hampir sempurna.

-Jarak rata-rata ke Matahari: 58.000.000 km

-Temperature: rata-rata 167 ºC

-Gravitasi: 3,70 m / s ²

-Medan magnet sendiri: ya, sekitar 220 nT intensitas.

-Atmosfer: redup

-Densitas: 5430 kg / m ³

-Satelit: 0

-Rings: tidak punya.

Gerakan penerjemahan

Merkurius melakukan gerakan translasi mengelilingi Matahari menurut hukum Kepler, yang menunjukkan bahwa orbit planet berbentuk elips. Merkurius mengikuti orbit paling elips - atau memanjang - dari semua planet dan karenanya memiliki eksentrisitas tertinggi: 0,2056.

Jarak Merkurius-Matahari maksimum adalah 70 juta kilometer dan minimum 46 juta. Planet ini membutuhkan waktu sekitar 88 hari untuk menyelesaikan satu revolusi mengelilingi Matahari, dengan kecepatan rata-rata 48 km / detik.

Ini menjadikannya yang tercepat di antara planet-planet yang mengorbit Matahari, sesuai dengan namanya sebagai pembawa pesan bersayap, namun kecepatan rotasi di sekitar porosnya jauh lebih lambat.

Gambar 2. Animasi orbit Merkurius mengelilingi Matahari (kuning), di sebelah Bumi (biru). Sumber: Wikimedia Commons.

Namun lucunya Merkurius tidak mengikuti lintasan yang sama dengan orbit sebelumnya, dengan kata lain tidak kembali ke titik awal yang sama dari waktu sebelumnya, melainkan mengalami perpindahan kecil yang disebut presesi.

Itulah mengapa pada masa itu diyakini bahwa ada awan asteroid atau mungkin planet tak dikenal yang mengganggu orbit, yang disebut Vulcan.

Namun, teori relativitas umum dapat dengan memuaskan menjelaskan data yang diukur, karena kelengkungan ruang-waktu mampu menggeser orbit.

Dalam kasus Merkurius, orbit mengalami perpindahan 43 detik busur per abad, sebuah nilai yang dapat dihitung dengan tepat dari relativitas Einstein. Planet-planet lain memiliki perpindahan yang sangat kecil, yang sampai sekarang belum diukur.

Data gerak merkuri

Berikut ini adalah angka-angka yang diketahui tentang gerak Merkurius:

Jari-jari rata-rata orbit: 58.000.000 km.

- Kemiringan orbit : 7º terhadap bidang orbit Bumi.

-Eccentricity: 0.2056.

- Kecepatan orbit rata - rata : 48 km / jam

- Periode transfer: 88 hari

- Periode rotasi: 58 hari

- Hari matahari : 176 hari Bumi

Kapan dan bagaimana mengamati Merkurius

Dari lima planet yang terlihat dengan mata telanjang, Merkurius adalah yang paling sulit dideteksi, karena selalu tampak sangat dekat dengan cakrawala, terhalang sinar matahari, dan menghilang dalam waktu singkat. Selain itu orbitnya merupakan yang paling eksentrik (oval) dari semuanya.

Tetapi ada waktu yang lebih tepat dalam setahun untuk memindai langit dalam pencarian Anda:

- Di belahan bumi utara : dari Maret hingga April saat senja, dan dari September hingga Oktober sebelum fajar.

-Di daerah tropis : sepanjang tahun, dalam kondisi yang menguntungkan: langit cerah dan jauh dari cahaya buatan.

- Di belahan bumi selatan : selama September dan Oktober sebelum matahari terbit, dan dari Maret hingga April setelah matahari terbenam. Umumnya lebih mudah untuk melihat dari garis lintang ini karena planet berada di atas cakrawala lebih lama.

Gambar 3. Merkurius terlihat sangat rendah di cakrawala. Sumber: Pixabay.

Merkurius tampak seperti titik cahaya putih agak kekuningan yang tidak berkedip, tidak seperti bintang. Yang terbaik adalah memiliki teropong atau teleskop yang dapat digunakan untuk melihat fase-fasenya.

Merkurius terkadang tetap terlihat di cakrawala untuk waktu yang lebih lama, tergantung di mana ia berada di orbitnya. Dan meskipun lebih cerah dalam fase penuh, secara paradoks terlihat lebih baik saat waxing atau waning. Untuk mengetahui fase Merkurius, akan lebih mudah untuk mengunjungi situs web khusus astronomi.

Bagaimanapun, peluang terbaik adalah saat berada pada perpanjangan maksimum: sejauh mungkin dari Matahari, sehingga langit paling gelap memfasilitasi pengamatannya.

Waktu lain yang tepat untuk mengamati planet ini dan planet lainnya adalah saat gerhana matahari total, karena alasan yang sama: langit lebih gelap.

Gerakan rotasi

Berbeda dengan gerakan orbitnya yang cepat, Merkurius berputar perlahan: dibutuhkan hampir 59 hari Bumi untuk membuat satu revolusi mengelilingi porosnya, yang dikenal sebagai hari sidereal. Oleh karena itu, hari sidereal di Merkurius berlangsung hampir sepanjang tahun: sebenarnya untuk setiap 2 "tahun" 3 "hari" berlalu.

Gaya pasang surut yang muncul antara dua benda di bawah tarikan gravitasi, bertanggung jawab untuk memperlambat kecepatan rotasi salah satu atau keduanya. Ketika itu terjadi, kopling pasang surut dikatakan ada.

Kopling pasang surut sangat sering terjadi antara planet dan satelitnya, meskipun dapat terjadi di antara benda langit lainnya.

Gambar 4. Kopling pasang surut antara Bumi dan Bulan. Kasus Merkurius dan Matahari lebih kompleks. Sumber: Wikimedia Commons. Stigmatella aurantiaca

Kasus khusus penggandengan terjadi ketika periode rotasi salah satunya sama dengan periode penerjemahan, seperti Bulan. Itu selalu menunjukkan kepada kita wajah yang sama, oleh karena itu ia berada dalam rotasi sinkron.

Namun, Merkurius dan Matahari tidak terjadi persis seperti ini, karena periode rotasi dan translasi planet tidak sama, tetapi dalam rasio 3: 2. Fenomena ini dikenal sebagai resonansi spin-orbit dan juga umum terjadi di tata surya.

Berkat ini, hal-hal aneh dapat terjadi pada Merkurius, mari kita lihat:

Siang dan malam di Merkurius

Jika satu hari matahari adalah waktu yang dibutuhkan Matahari untuk muncul di satu titik dan kemudian muncul kembali di tempat yang sama, maka di Merkurius, Matahari terbit dua kali di hari yang sama (matahari), yang memakan waktu 176 hari Bumi di sana (lihat gambar 5)

Ternyata ada kalanya kecepatan orbit dan kecepatan rotasinya sama, sehingga Matahari tampak surut di langit dan kembali ke titik yang sama dari saat ia pergi, lalu bergerak maju lagi.

Jika bilah merah pada gambar adalah gunung, mulai dari posisi 1 adalah tengah hari di puncak. Pada posisi 2 dan 3 Matahari menyinari sebagian gunung hingga terbenam di barat, pada posisi 4. Pada saat itu ia telah menempuh setengah orbit dan 44 hari Bumi telah berlalu.

Di posisi 5, 6, 7, 8 dan 9 adalah malam hari di pegunungan. Dengan menempati posisi 5, ia telah membuat revolusi total pada porosnya, memutar ¾ pada orbitnya mengelilingi Matahari. Pada 7, tengah malam dan 88 hari Bumi telah berlalu.

Orbit lain diperlukan untuk kembali ke tengah hari, harus melewati posisi 8 hingga 12, yang membutuhkan 88 hari lagi, total 176 hari Bumi.

Astronom Italia Giuseppe Colombo (1920-1984) adalah orang pertama yang mempelajari dan menjelaskan resonansi 3: 2 dari gerakan Merkurius.

Gambar 5. Siang dan malam Merkurius: resonansi orbit, setelah ½ orbit, planet telah berputar ¾ pada porosnya. Sumber: Wikimedia Commons.

Komposisi

Kepadatan rata-rata Merkurius adalah 5.430 kg / m ³ , sedikit lebih kecil dari Bumi. Nilai ini, yang diketahui berkat penyelidikan Mariner 10, masih mengejutkan, mengingat Merkurius lebih kecil dari Bumi.

Gambar 6. Perbandingan Merkuri-Bumi. Sumber: Wikimedia Commons. Gambar NASA Mercury: NASA / APL (dari MESSENGER)

Di dalam bumi, tekanannya lebih tinggi, sehingga ada kompresi ekstra pada materi tersebut, yang menurunkan volume dan meningkatkan kepadatan. Jika efek ini tidak diperhitungkan, Merkurius ternyata adalah planet dengan kepadatan tertinggi yang diketahui.

Ilmuwan percaya itu karena tingginya kandungan unsur berat. Dan besi adalah elemen berat yang paling umum di tata surya.

Secara umum komposisi Merkuri diperkirakan 70% kandungan logam dan 30% silikat. Dalam volumenya adalah:

-Sodium

-Magnesium

-Kalium

-Kalsium

-Besi

Dan di antara gas-gas tersebut adalah:

-Oksigen

-Hidrogen

-Helium

- Jejak gas lainnya.

Besi yang ada di Merkurius ada di intinya, dalam jumlah yang jauh melebihi yang diperkirakan di planet lain. Juga, inti Merkurius secara komparatif adalah yang terbesar dari semua yang ada di tata surya.

Namun kejutan lain adalah keberadaan es di kutub, yang juga tertutup bahan organik gelap. Ini mengejutkan karena suhu rata-rata planet itu sangat tinggi.

Salah satu penjelasannya adalah bahwa kutub Merkurius selalu berada dalam kegelapan abadi, dilindungi oleh tebing tinggi yang mencegah datangnya sinar matahari dan juga, karena kemiringan sumbu rotasi adalah nol.

Mengenai asalnya, ada spekulasi bahwa air mungkin telah mencapai Merkurius yang dibawa oleh komet.

Struktur internal

Seperti semua planet terestrial, ada tiga karakteristik struktur Merkurius:

Inti logam di tengah, padat di dalam, meleleh di luar

-Lapisan perantara yang disebut mantel

-Lapisan luar atau kerak.

Ini adalah struktur yang sama yang dimiliki Bumi, dengan perbedaan bahwa inti Merkurius jauh lebih besar, secara proporsional: sekitar 42% volume planet ditempati oleh struktur ini. Di sisi lain, di Bumi, inti atom hanya menempati 16%.

Gambar 7. Struktur internal Merkurius mirip dengan Bumi. Sumber: NASA.

Bagaimana mungkin mencapai kesimpulan ini dari Bumi?

Itu melalui pengamatan radio yang dilakukan melalui probe MESSENGER, yang mendeteksi anomali gravitasi di Merkurius. Karena gravitasi bergantung pada massa, anomali memberikan petunjuk tentang kepadatan.

Gravitasi merkuri juga secara nyata mengubah orbit pesawat. Selain itu, data radar mengungkapkan gerakan presesi planet: sumbu rotasi planet memiliki putarannya sendiri, indikasi lain dari keberadaan inti besi tuang.

Meringkas:

-Anomali gravitasi

Gerakan -Precession

-Perubahan orbit MESSENGER.

Kumpulan data ini, ditambah semua yang berhasil dikumpulkan oleh probe, sesuai dengan keberadaan inti logam, di dalam yang besar dan padat, dan besi cor di luar.

Inti Merkurius

Ada beberapa teori untuk menjelaskan fenomena aneh ini. Salah satu dari mereka menyatakan bahwa Merkurius menderita dampak kolosal selama masa mudanya, yang menghancurkan kerak dan bagian mantel planet yang baru terbentuk itu.

Gambar 8. Bagian perbandingan Bumi dan Merkurius, menunjukkan ukuran relatif dari lapisan tersebut. Sumber: NASA.

Materi, yang lebih ringan dari intinya, terlempar ke luar angkasa. Kemudian tarikan gravitasi planet menarik kembali beberapa puing dan menciptakan mantel baru dan kerak tipis.

Jika asteroid besar adalah penyebab tabrakan, materialnya dapat bergabung dengan inti asli Merkurius, memberikannya kandungan besi tinggi yang dimilikinya saat ini.

Kemungkinan lain adalah, sejak dimulainya, oksigen telah langka di planet ini, dengan cara ini besi dikonservasi sebagai besi metalik alih-alih membentuk oksida. Dalam hal ini, penebalan nukleus dilakukan secara bertahap.

geologi

Merkurius berbatu dan gurun, dengan dataran luas yang ditutupi oleh kawah tubrukan. Secara umum, permukaannya sangat mirip dengan Bulan.

Jumlah tumbukan menunjukkan usia, karena semakin banyak kawah, semakin tua permukaannya.

Gambar 9. Kawah Dominici (paling terang di atas) dan Kawah Homer di sebelah kiri. Sumber: NASA.

Sebagian besar kawah ini berasal dari masa pemboman berat akhir, periode ketika asteroid dan komet sering menghantam planet dan bulan di tata surya. Oleh karena itu, planet ini sudah lama tidak aktif secara geologis.

Kawah terbesar adalah cekungan Caloris, dengan diameter 1.550 km. Cekungan ini dikelilingi oleh tembok setinggi 2 sampai 3 km yang diciptakan oleh benturan kolosal yang membentuk cekungan.

Di antipoda cekungan Caloris, yaitu di sisi berlawanan dari planet ini, permukaannya retak karena gelombang kejut yang dihasilkan selama benturan menjalar ke dalam planet.

Gambar tersebut mengungkapkan bahwa daerah antara kawah datar atau bergelombang lembut. Di beberapa titik selama keberadaannya Merkurius memiliki aktivitas vulkanik, karena dataran ini kemungkinan diciptakan oleh aliran lahar.

Ciri khas lain dari permukaan Merkurius adalah banyak tebing curam yang panjang, yang disebut lereng curam. Tebing ini pasti terbentuk selama pendinginan mantel, yang, ketika menyusut, menyebabkan banyak retakan muncul di kerak bumi.

Merkuri menyusut

Planet terkecil di tata surya semakin kecil ukurannya dan para ilmuwan percaya ini karena tidak memiliki lempeng tektonik, tidak seperti Bumi.

Lempeng tektonik adalah bagian besar dari kerak dan mantel yang mengapung di atas astenosfer, lapisan yang lebih cair milik mantel. Mobilitas semacam itu memberi Bumi fleksibilitas yang tidak dimiliki planet yang tidak memiliki tektonisme.

Pada awalnya, Merkurius jauh lebih panas dari sekarang, tetapi saat mendingin, ia secara bertahap menyusut. Begitu pendinginan berhenti, terutama pada inti, planet akan berhenti menyusut.

Namun yang mencolok di planet ini adalah seberapa cepat hal itu terjadi, yang masih belum ada penjelasan yang konsisten.

Misi ke Merkurius

Itu adalah planet dalam yang paling sedikit dieksplorasi hingga tahun 70-an, tetapi sejak itu beberapa misi tak berawak telah terjadi berkat lebih banyak yang diketahui tentang planet kecil yang mengejutkan ini:

Mariner 10

Gambar 10. Mariner 10. Sumber: Wikimedia Commons. POT

Pesawat luar angkasa NASA yang terakhir terbang di atas Merkurius tiga kali, dari tahun 1973 hingga 1975. Pesawat tersebut berhasil memetakan hanya di bawah setengah permukaan, hanya di sisi yang diterangi oleh Matahari.

Dengan bahan bakarnya yang habis, Mariner 10 terapung, tetapi telah memberikan informasi yang sangat berharga tentang Venus dan Merkurius: gambar, data tentang medan magnet, spektroskopi, dan banyak lagi.

MESSENGER (MErcury, Surface, Space ENvironment, GEochemistry

Wahana ini diluncurkan pada 2004 dan berhasil memasuki orbit Merkurius pada 2011, yang pertama melakukannya, karena Mariner 10 hanya bisa terbang di atas planet ini.

Diantara kontribusinya adalah:

-Gambar permukaan berkualitas tinggi, termasuk sisi yang tidak diterangi, yang serupa dengan sisi yang sudah diketahui berkat Mariner 10.

-Pengukuran geokimia dengan berbagai teknik spektrometri: neutron, sinar gamma dan sinar-X.

-Magnetometri.

-Spektrometri dengan sinar ultraviolet, sinar tampak dan inframerah, untuk mencirikan atmosfer dan melakukan pemetaan mineralogi permukaan.

Data yang dikumpulkan oleh MESSENGER menunjukkan bahwa medan magnet aktif Merkurius, seperti Bumi, dihasilkan oleh efek dinamo yang diciptakan oleh wilayah cairan inti.

Ini juga menentukan komposisi eksosfer, lapisan luar yang sangat tipis dari atmosfer Mercuria, yang memiliki bentuk ekor yang aneh sepanjang 2 juta kilometer, karena aksi angin matahari.

Wahana MESSENGER mengakhiri misinya pada tahun 2015 dengan menabrak permukaan planet.

BepiColombo

Gambar 11. Astronom Italia Giuseppe (Bepi) Colombo. Sumber: Wikimedia Commons.

Wahana ini diluncurkan pada 2018 oleh European Space Agency dan Japan Aerospace Exploration Agency. Itu dinamai untuk menghormati Giuseppe Colombo, astronom Italia yang mempelajari orbit Merkurius.

Ini terdiri dari dua satelit: MPO: Mercury Planetary Orbiter dan MIO: Mercury Magnetospheric Orbiter. Diperkirakan mencapai sekitar Merkurius pada tahun 2025 dan tujuannya adalah untuk mempelajari karakteristik utama planet ini.

Beberapa tujuan BepiColombo adalah untuk memberikan informasi baru tentang medan magnet Merkurius yang luar biasa, pusat massa planet, pengaruh relativistik gravitasi matahari di planet, dan struktur interiornya yang khas.

Referensi

1. Colligan, L. 2010. Luar Angkasa! Air raksa. Tolok Ukur Marshall Cavendish.
2. Elkins-Tanton, L. 2006. Tata Surya: Matahari, Merkurius dan Venus. Chelsea House.
3. Esteban, E. Mercury yang sulit dipahami. Diperoleh dari: aavbae.net.
4. Hollar, S. Tata Surya. Planet Dalam. Penerbitan Pendidikan Britannica.
5. Laboratorium Fisika Terapan John Hopkins. Kurir. Diperoleh dari: messenger.jhuapl.edu.
6. Air raksa. Diperoleh dari: astrofisicayfisica.com.
7. POT. Api dan Es: Ringkasan dari Apa yang Ditemukan Pesawat Luar Angkasa Messenger. Diperoleh dari: science.nasa.gov.
8. Seeds, M. 2011. Tata Surya. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
9. Thaller, M.Nasa Discovery Alert: Melihat Lebih Dekat Spin Merkurius dan Gravitasi Mengungkap Inti Padat Planet. Diperoleh dari: solarsystem.nasa.gov.
10. Wikipedia. Planet Merkurius). Diperoleh dari: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Planet Merkurius). Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.
12. Williams, M. Orbit Merkurius. Berapa Lama Satu Tahun Merkuri?. Diperoleh dari: universetoday.com.