När du tittar på en bild av Merkurius ser det ut som en torr, luftlös värld. Men Merkurius atmosfär studeras för närvarande av forskare och det nyanlända MESSENGER-rymdskeppet.
Merkurius ursprungliga atmosfär försvann strax efter att planeten bildades för 4,6 miljarder år sedan med resten av solsystemet. Detta berodde på Merkurius lägre tyngdkraft, och eftersom det är så nära solen och får den ständiga buffringen från sin solvind. Dess nuvarande atmosfär är nästan försumbar.
Vad är Merkurius atmosfär gjord av? Den har en svag atmosfär som består av väte, helium, syre, natrium, kalcium, kalium och vattenånga. Astronomer tror att denna nuvarande atmosfär kontinuerligt fylls på med en mängd olika källor: partiklar från solens solvind, vulkanisk utgasning, radioaktivt sönderfall av element på Merkurius yta och damm och skräp som sparkas upp av mikrometeoriter ständigt buffrar ytan. Utan dessa källor till påfyllning skulle Merkurius atmosfär föras bort av solvinden relativt snabbt.
Kvicksilveratmosfärisk sammansättning:
- Syre 42%
- Natrium 29%
- Väte 22%
- Helium 6%
- Kalium 0,5%
- Med spårmängder av följande:
Argon, koldioxid, vatten, kväve, Xenon, Krypton, Neon, kalcium, magnesium
År 2008 upptäckte NASA: s MESSENGER-rymdskepp vattenånga i Merkurius atmosfär. Man tror att det här vattnet skapas när vätgas- och syreatomer samlas i atmosfären.
Två av dessa komponenter är möjliga indikatorer på liv som vi känner till det: metan och vattenånga (indirekt). Vatten eller vattenis tros vara en nödvändig komponent för livet. Närvaron av vattenånga i atmosfären i Merkurius indikerar att det finns vatten eller vattenis någonstans på planeten. Bevis på vattenis har hittats vid polerna där kratrarnas botten aldrig utsätts för ljus. Ibland är metan en biprodukt av avfall från levande organismer. Metan i Merkurius atmosfär tros komma från vulkanism, geotermiska processer och hydrotermisk aktivitet. Metan är en instabil gas och kräver en konstant och mycket aktiv källa, eftersom studier har visat att metan förstörs på mindre än på jorden. Man tror att det härstammar från peroxider och perklorater i jorden eller att det kondenserar och förångas säsongsmässigt från klatrat.
Trots hur liten Mercurian-atmosfären är, har den delats upp i fyra komponenter av forskare från NASA. Dessa komponenter är den nedre, mitten, övre och exosfären. Den lägre atmosfären är en varm region (cirka 210 K). Det värms av kombinationen av luftburet damm (1,5 mikrometer i diameter) och värme som strålas från ytan. Detta luftburna damm ger planeten sitt rödbruna utseende. Den mellersta atmosfären innehåller en jetström som Jordens. Den övre atmosfären värms av solvinden och temperaturen är mycket högre än vid ytan. De högre temperaturerna separerar gaserna. Exosfären börjar på cirka 200 km och har inget tydligt slut. Det smalnar bara ut i rymden. Även om det kan låta som mycket atmosfär som skiljer planeten från solvinden och ultraviolett strålning, så är det inte.
Att hjälpa Mercury att hålla fast vid sin atmosfär är dess magnetfält. Medan tyngdkraften hjälper till att hålla gaserna mot ytan, hjälper den magnetiska arkiveringen att avböja solvinden runt planeten, precis som den gör här på jorden. Denna avböjning tillåter en mindre gravitationsdrag att hålla någon form av en atmosfär.
Atmosfären i Merkurius är en av de mest ansträngda i solsystemet. Solvinden blåser fortfarande mycket av den, så källorna på planeten fyller hela tiden på den. Förhoppningsvis kommer MESSENGER-rymdskeppet att hjälpa till att upptäcka dessa källor och öka vår kunskap om den innersta planeten.
Vi har skrivit många artiklar om Mercurys atmosfär för Space Magazine. Här är en artikel om hur magnetiska tornadon kan förnya Merkurius atmosfär, och här är en artikel om klimatet i Merkurius.
Om du vill ha mer information om Merkurius, kolla in NASA: s undersökningsguide för solsystem och här är en länk till NASA: s MESSENGER Misson Page.
Vi har också spelat in en hel episod av Astronomy Cast som handlar om atmosfärer. Lyssna här, avsnitt 151: Atmospheres.
referenser:
NASA: Atmosphere of Mercury
NASA Solar System Exploration
Wikipedia
Nature.com
