Németh Csaba:
A MERKÚR KÜLÖNÖS VILÁGA
(Két újév egy napon)
(In: Respublika (Heti hírmagazin) II. évf. 7. szám. 1995. február 17-23.)
A legtöbb ember - még néhány csillagász is - leéli az életét anélkül,
hogy akár csak egyszer is megpillantaná a Naphoz legközelebb keringő
bolygót, a Merkúrt. A legújabb kutatások azt mutatják, hogy a Holdunknál
alig valamivel nagyobb, jobbára forró felszínű égitest egyes régióiban nagy
mennyiségű, s talán Naprendszerünk történetével kapcsolatosan is sok titkot
őrző jég található.
A csillagunkhoz legközelebb keringő égitest megfigyelése általában azért
nem kedvező, mert a bolygó mindig a fényes napkorong közelében tűnik fel.
Így csak szürkületben, közvetlenül napkelte előtt vagy napnyugta után
kereshető meg halvány fénypontként a látóhatár közelében. A mindössze 4878
kilométer átmérőjű bolygót a nálánál 287-szer nagyobb Nap óriási gravitációs
ereje szédítő tempójú száguldásra kényszeríti maga körül. A Merkúr a Nap
körüli pályáján másodpercenként 47,9 km-t tesz meg, míg például Földünk csak
29,8 km-t fut be ugyanennyi idő alatt a maga pályáján. A Nap körül sebesen
száguldó Merkúr saját tengelye körül csigalassúsággal forog, hiszen (földi
léptékkel mérve) 58 nap és 16 óra alatt fordul egyszer körbe. A Merkúr
további különlegessége, hogy gyakoribb rajta az újév, mint a napkelte! E
fura állapot abból adódik, hogy a Napot 88 (földi) nap alatt száguldja
körbe, ám a felszínén a napkeltétől napkeltéig tartó időszak 176 nap, ami
megfelel egy merkúri napnak. Tehát a bolygó egy merkúri nap alatt kétszer
kerüli meg a Napot, s így ezalatt kétszer van újév is. Héliumból álló, igen
ritka légköre sok felszíni részlet megfigyelését teszi lehetővé - ha mégoly
elmosódottan is (a bolygó fényvisszaverő képessége 12 százalék). A felszín
egyébként igen sok hasonlóságot mutat Holdunkéval. Heves kozmikus bombázás 4
milliárd éves nyomait őrzik a kráterek. Egy körülbelül száz kilométer
átmérőjű égitest (kisbolygó vagy üstökös) egykori becsapódására utaló
hatalmas, mintegy 1300 km átmérőjű kráteren (Caloris-medence) és ennek
létrejötte nyomán koncentrikus körök mentén felgyűrődött néhány kilométer
magas hegységen (Caloris-hegység) kívül egyéb jellegzetes vagy egyedi
felszíni részletek azonban nem figyelhetők meg a Merkúron. A földi
rádióteleszkópokkal végzett megfigyelések alapján egyes kutatók már korábban
is feltételezték, hogy a bolygó sarkvidéki krátereiben jég található. Az
arecibói (Puerto Rico), 300 méteres rádiótávcsővel végzett
radarmegfigyelések e feltevést most mindinkább alátámasztják. Felmerül
azonban a kérdés, hogy a legbelső, vagyis a Naphoz legközelebb (attól
átlagosan 58 millió km-re) keringő, így igen forró felszínű (kb. 550
Celsius-fokos) bolygón hogyan jöhetett létre és maradhatott meg a jég.
A magyarázat a bolygó igen "egyenes" állásában keresendő: a Merkúr
forgástengelye ugyanis mindössze 2 fokot zár be keringési síkjával. (Ha
Földünk tengelye nem 23,5 fokkal, hanem a Merkúréhoz hasonlóan közel
merőlegesen állna a keringési síkjára, akkor a pólusokon örök tél, az
Egyenlítőn örök nyár, míg például hazánkban örök tavasz honolna.) A Merkúr
pólusainak környékén, a 80. szélességi körtől kezdődően a mélyebb kráterek
aljára gyakorlatilag sohasem "süt" be a Nap. A ritka légkör pedig képtelen a
forróbb vidékekről hőt szállítani a sarkok felé. Így e helyeken a
hőmérséklet mínusz 160 Celsius-fok körüli. A jégképződéshez szükséges
vízmennyiség egyfelől a Merkúr belsejéből és a felszíni kőzetekből
gázosodhatott ki az erős napsugárzás hatására, másfelől az évmilliók során a
bolygó felszínébe csapódott kisbolygók és üstökösök anyagából származhat. A
Merkúr poláris vidékének radarcsillagászati úton történő tanulmányozását a
bolygó pályájának az ekliptikával bezárt, mintegy 7 fok 0'.3-as szöge teszi
lehetővé. Ennek következtében ugyanis ezek a területek időnként a földi
rádiótávcsövek "látómezejébe" kerülnek. Ezen alkalmakat kihasználva
1991-92-ben az arecibói fix antennával végzett megfigyelésekből az amerikai
csillagászok elkészítették a Merkúr sarkvidéki régiói (a 80,5 foktól
kezdődően) radarfényes pontjainak térképét. A fehér pontok bizonyos
eltéréssel, de pontosan egybeestek a területek ismert krátereivel. A
szisztematikus eltérésekből pedig még a Merkúr forgástengelyének helyzetét
is pontosítani tudták. A NASA Deep Space Network (távoli világűrhálózat)
goldstone-i (USA, Kalifornia), 63 méter átmérőjű antennájával és az új-
mexikói VLA rádiótávcső-rendszerrel polarizációs megfigyeléseket is végeztek
a Merkúr e területein. Az így kapott radarvisszhangok vízjég jelenlétére
utaló módon polarizálódtak. A csillagászok szerint a kráterekben a jégréteg
vastagsága néhány méter lehet, melyet valószínűleg pár méter vastag, finom
porréteg takar.
A Merkúr különös világának tanulmányozására mindmáig egyetlen űrszondát,
az amerikai Mariner-10-et indították, amely előbb a Vénuszt, majd 1974-75
között a Merkúrt vizsgálta. Az általa készített felvételek a bolygó
felszínének közel 40 százalékát mutatják. Tervezik, hogy az ezredforduló
után Mercury Observer néven kis űrszondát indítanak a bolygó teljes
felszínének feltérképezésére és még alaposabb vizsgálatára. A merkúri jég
felfedezésével kapcsolatban a csillagászokat most elsősorban annak
lehetősége hozza lázba, hogy az esetleg ősi eredetű, mely több millió év
alatt, lassan halmozódott fel a kráterek mélyén. Az egymásra rakódott
jégrétegek így a belső Naprendszer történetét őrizhetik. A kutatók szerint a
merkúri jég a Naprendszer Rosetti-köve, ezért szorgalmazzák egy poláris
pályán keringő, nagy felbontású radarberendezéssel felszerelt Merkúr-
űrszonda, sőt már egy jégmintavételt végző automata űreszköz mielőbbi
indítását is.