آشنایی با عطارد | سیاره‌ای بدون جو با سطحی پر از دهانه

سیاره عطارد

عطارد یا تیر نزدیک ترین سیاره به خورشید و قطر آن ۴۸۷۹ کیلومتر، حدوداً دو پنجم قطر زمین است. میان گین فاصله مدار عطارد از خورشید ۵۸ میلیون کیلومتر می باشد. در حالی که فاصله مدار زمین از خورشید حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر است.

به دلیل اندازه کوچک عطارد و نزدیک بودن آن به خورشید درخشان رصد آن از زمین بدون تلسکوپ اغلب بسیار مشکل می.باشد در زمان های مشخصی از سال عطارد در قسمت غربی و در ارتفاع پایین پس از غروب خورشید در آسمان قابل رویت است در زمان های دیگر این سیاره در قسمت شرقی آسمان پس از طلوع خورشید مشاهده می گردد.

مدار

عطارد در مدار بیضی شکلی به دور خورشید سفر می کند. نزدیک ترین فاصله سیاره به خورشید ۴۶ میلیون کیلومتر و دورترین فاصله آن از خورشید حدود ۷۰ میلیون کیلومتر است. کم ترین فاصله عطارد از زمین ۷۷ میلیون و ۳۰۰ هزار کیلومتر می باشد.

 سرعت گردش عطارد به دور خورشید از بقیه سیارات منظومه شمسی بیشتر است. عطارد در افسانه های رومی به نام هرمس یعنی خدای بازرگانی و سخن وری معروف بود و در بعضی افسانه های رومی وولكان يارب النوع آتش و فلز نیز نام داشت. شاید این سیاره به خاطر اینکه خیلی سریع در آسمان حرکت  می کند این نام را به خود گرفته .است. سرعت این سیاره ۴۸ کیلومتر در ثانیه است و در هر ۸۸ روز زمینی یکبار به دور خورشید می چرخد زمین در هر ۳۶۵ روز یکبار به دور خورشید گردش می کند.

حرکت وضعی

همان گونه که عطارد به دور خورشید در گردش است حول محور عمودی خود نیز حرکت می کند این سیاره در هر ۵۹ روز زمینی یک دور کامل به دور خود می چرخد چرخشی آهسته تر از چرخش همه سیارات به جز زهره در نتیجه چرخش آهسته سیاره حول محور خود و سرعت سریع آن به دور خورشید، یک روز در عطارد (فاصله زمانی بین دو طلوع خورشید) معادل ۱۷۶ روز زمینی است.

تا اواسط دهه هفتاد، ستاره شناسان گمان می کردند که عطارد در هر ۸۸ روز یکبار حول محور عمودی خود می چرخد. یعنی طول سال و روز آن برابر است. اگر چنین بود یک سمت عطارد همیشه رو به خورشید و سمت دیگر آن همیشه پشت به خورشید و تاریک بود تا اینکه مطالعات راداری که در سال ۱۹۶۵ صورت گرفت نشان داد که این سیاره در هر ۵۹ روز یکبار به دور خود می چرخد.

فاز عطارد

هنگام رصد عطارد به کمک تلسکوپ تغییراتی در شکل و اندازه آن مشاهده می شود. این تغییرات آشکار را که شبیه تغییرات ظاهری ماه است، فاز می نامند. بروز این تغییرات به این دلیل است که در زمان های مختلف قسمت های روشن سیاره که از زمین دیده می شوند متفاوت می باشند.

 از آن جا که عطارد و زمین هر دو به دور خورشید در گردش اند، عطارد تقریبا در هر ۱۱۶ روز یکبار نزدیک گوشه ای از خورشید دیده می شود. در این هنگام تقریبا همه قسمت روشن این سیاره از زمین به شکل یک نقطه گرد و درخشان و تقریبا بدون هیچ نشانی بر روی آن رویت می گردد. هنگامی که عطارد به دور خورشید و به سمت زمین حرکت می کند بخش کم و کمتری از قسمت های روشن آن مشاهده می شود.

پس از تقریبا ۳۶ روز، تنها نیمی از سطح آن مشاهده می شود. و پس از ۲۲ روز دیگر به سمتی از خورشید نزدیک می شود که زمین نیز در آن سمت قرار دارد و تنها بخش بار یکی از قسمت روشن آن مشاهده می گردد. مقدار قسمت های روشنی که از زمین قابل رویت است به تدریج با عبور عطارد از مقابل خورشید و دور شدن آن از زمین افزایش می یابد.

هنگامی که عطارد در سمتی از خورشید قرار دارد که زمین نیز در آن قسمت است، قسمت تاریک آن رو به زمین است. این سیاره معمولا در این هنگام قابل رویت نیست چرا که مدار زمین و عطارد با زوایای مختلف نسبت به خورشید قرار دارند. در نتیجه عطارد همیشه مستقیما از بین زمین و خورشید عبور   نمی کند. این اتفاق تنها در هر ۳ تا ۱۳ سال یکبار رخ می دهد و در آن هنگام سیاره به صورت نقطه سیاهی از مقابل خورشید عبور می کند.

تفاوت‌های عمده سطح عطارد با ماه و سیارات سنگی دیگر

 سطح عطارد بسیار شبیه به سطح ماه است. این سیاره تقریبا ۶ درصد از نور تابیده شده از خورشید را باز می تاباند. این مقدار شبیه به مقدار بازتاب نور از سطح ماه است به مانند ماه، سطح عطارد بالایه ای نازک از ماده معدنی به نام سیلیکات به شکل ذراتی کوچک پوشیده شده است. این سیاره هم چنین دارای دشت های مسطح پهناور شیب های صخره ای و چاله های عمیق متعددی مانند سطح ماه می باشد.

چاله ها و دهانه ها در اثر اصابت اجرام و سنگ های آسمانی به وجود آمده اند عطارد از داشتن جوی مناسب و کافی برای کاهش سرعت و ضربه این اجرام و سوزاندن آن ها در اثر اصطکاک، محروم است. عرض دهانه حوضه کالوریس، بزرگ ترین چاله عطارد، ۱۳۰۰ کیلومتر اندازه گیری شده است.

بخش های داخلی سیاره عطارد شبیه به لایه های درونی زمین است. هر دو سیاره در زیر پوسته دارای لایه ای سنگی به نام جبه و دارای هسته ای آهنی می باشند. بر اساس اندازه و جرم عطارد، دانشمندان بر این باورند که هسته این سیاره تقریبا سه چهارم شعاع آن را تشکیل می دهد و تقریبا به اندازه ماه   می باشد. هسته زمین نیمی از شعاع آن را در بر گرفته است. با کشف میدان مغناطیسی در عطارد برخی دانش مندان وجود آهن مذاب در لایه های خارجی هسته این سیاره را مانند زمین اعلام نمودند.

این سیاره ،  سیاره ای خشک داغ و تقریبا بدون جو و هوا می باشد قدرت پرتوهای خورشید در این سیاره تقریبا ۷ برابر قدرت آن ها در زمین است. خورشید در آسمان عطارد تقریبا 21/2 برابر بزرگ تر از آسمان زمین دیده می شود.

 عطارد در جو خود برای کاهش مقدار دما و نور دریافت شده از خورشید گاز کافی ندارد. در طی روز دمای سیاره به ۴۵۰ درجه سانتی گراد می رسد اما در شب دما ممکن است تا ۲۷۵- کاهش یابد به دلیل کمبود جو آسمان عطارد سیاه است. احتمالا در طول روز ستارگان در آسمان عطارد قابل رویت هستند.

تصاویر و اطلاعات به دست آمده توسط رادارهایی بر روی زمین حاکی از آن است که در چاله های موجود در دو قطب عطارد یخ آب وجود دارد کف این چاله ها در معرض نور آفتاب قرار نمی گیرند لذا دمای کافی برای ذوب یخ در چاله های قطبی وجود ندارد.

در خصوص چگونگی پیدایش یخ در قطب های عطارد تنها دو منبع مشخص می توانند قابل ذکر باشند بمباران سنگ های آسمانی و خروج فوران های سیاره ای سنگ های آسمانی مقادیر زیادی آب را با خود به سطح عطارد، به ویژه در گذشته حمل کرده اند فوران های آب از درون سیاره نیز می توانند منجر به ایجاد آبراهه هایی در سطح عطارد گردند که البته این مطلب صرفا در حد یک نظریه می باشد.

مناطق همیشه سایه نزدیک قطب های عطارد نقش یک تله سرد را ایفا می کنند به این صورت که آب هایی که به هر دلیل به این منطقه وارد می شوند منجمد گردیده و در همانجا باقی خواهند ماند. البته عواملی برای از بین بردن این یخ ها نظیر بادهای خورشیدی وجود دارند اما تاثیر آن ها بر روی يخ ها هنوز شناسایی نشده است. عطارد با مقدار بسیار اندکی هلیوم، هیدروژن اکسیژن و سدیم احاطه شده است.

این لایه از گازها در عطارد بسیار نازک است به طوریکه بیشترین فشار جوی ممکن یعنی بیشترین نیرویی که وزن این گازها در عطارد ایجاد می نمایند حدود 0،000،000،002 کیلو گرم در هر سانتی متر مربع است فشار جوی در زمین 1/03 کیلوگرم در هر سانتی متر مربع است گیاهان و جان وران زمینی به دلیل شدت گرما و فقدان اکسیژن نمی توانند در عطارد به حیات خود ادامه دهند. دانش مندان تردید دارند که  گونه ای از حیات در این سیاره کشف شود.

جرم و چگالی

چگالی عطارد به مقدار خیلی کمی از چگالی زمین کمتر است عطارد از زمین کوچک تر است در نتیجه جرم آن نیز از زمین کم تر می باشد. جرم کمتر این سیاره باعث می شود که نیروی گرانش آن حدود یک سوم گرانش زمین باشد جسمی که در زمین ۱۰۰ کیلوگرم وزن داشته باشد در عطارد تنها حدود ۳۸ کیلو گرم وزن خواهد داشت.

 پروازهایی به سمت عطارد

 مارينر ۱۱۰ ایالات متحده نخستین فضا پیمایی بود که به عطارد فرستاده شد. این فضا پیما که از راه دور کنترل میشددر فاصله ۷۴۰ کیلومتری از عطارد در تاریخ ۲۹ مارس ۱۹۷۴ به پرواز در آمد. این فضا پیما در تاریخ های ۲۴ سپتامبر همان سال و ۱۶ مارس ۱۹۷۵ دوباره به سمت عطارد فرستاده شد. در طول این ماموریت ها این فضا پیما از بخش ها و قسمت های مختلف عطارد عکس برداری نمود و توانست میدان مغناطیسی این سیاره را تشخیص دهد.

 مارینر ۱۰ اولین فضاپیمایی بود که به مطالعه و بررسی دو سیاره پرداخت این فضا پیما در مسیر خود به سمت عطارد از زهره نیز عکس برداری نموده و اندازه گیری هایی از این سیاره به عمل آورد. با نزدیک شدن فضا پیما به سیاره زهره، گرانش این سیاره بر فضاپیما تاثیر گذاشته و منجر به افزایش سرعت آن گردید در نتیجه فضاپیما زودتر به مقصد خود یعنی عطارد رسیده و سوخت کم تری را نیز در این راه مصرف نمود.

در سال ۲۰۰۴، ایالات متحده کاوش گر مسنجر را به سمت عطارد فرستاد. برنامه ریزی شده است که این کاوش گر دوبار در سال ۲۰۰۸ و یکبار در سال ۲۰۰۹ بر فراز این سیاره پرواز کند و در سال ۲۰۱۱ در مداری به دور آن قرار گرفته و به مدت یک سال زمینی به مطالعه سطح این سیاره تهیه نقشه شناسایی ترکیبات موجود، بررسی ساختمان درونی و مطالعه میدان مغناطیسی آن بپردازد.

تاریخچه تشکیل سیاره عطارد

تاریخ شکل گیری این سیاره  و زمین به هم شبیه می باشند. حدود 4/5 میلیارد سال پیش سیاره شکل گرفت در آن زمان سیارات تحت بمباران های شدیدی قرار داشتند در اوایل این شکل گیری عطارد با هسته ای آهنین و پوسته ای سیلیکاتی از بین مواد و غبار پیرامون خود متولد شد. پس از دوران بمباران شدید مواد مذاب در سطح سیاره جاری شده و لایه ای دیگر را برای عطارد به وجود آوردند.

با گذشت دوران بمباران شدید دوره بمباران ضعیف تری آغاز شد. در این دوران چاله ها و دهانه های سیاره شکل گرفتند و سپس سیاره سرد شد. با سرد شدن سیاره هسته آن شروع به انقباض نمود و در اثر این انقباض شکستگی ها و شکاف هایی که شیب های تند سیاره را شکل دادند در سطح سیاره به وجود آمدند در مرحله سوم مواد مذاب در مناطقی جاری گشتند که دشت های مسطح عطارد را به وجود آوردند.

در مرحله چهارم، بمباران سنگ های ریز آسمانی سطحی غباری را برای عطارد به وجود آوردند. برخورد تعداد کمی سنگ آسمانی بزرگ منجر به ایجاد چاله هایی بزرگ در سطح آن گردید. در حال حاضر به جز برخی برخوردهای محلی سنگ های آسمانی سطح سیاره فعالیت خاصی نداشته و برای میلیون ها سال به همین شکل باقی مانده است.