MERKUR VORTRAG VON ANNABELLE JESCHE UND IREEN BRENDLER

Transkript

1 MERKUR VORTRAG VON ANNABELLE JESCHE UND IREEN BRENDLER

2 GLIEDERUNG 1. Namensherkunft 2. Allgemeines 3. Oberflächenstruktur 4. Atmosphäre 5. Innerer Aufbau 6. Temperaturen 7. ungewöhnliche Dichte 8. Drehung/Rotation 9. Forschung/Raumfahrtsmissionen 10. Vorhandensein von Leben 11. Sichtbarkeit von der Erde 12. Quellen

3 1. NAMENSHERKUNFT seit Zeiten der Sumerer: Bezeichnung Merkur ist bekannt (drittes Jahrtausend vor Christus) Griechen hatten 2 verschiedene Bezeichnungen, da manchmal als Morgenstern(=Apollo) oder Abendstern(=Hermes) zu sehen als Abendstern = Hermes (der Götterbote, weil er so flott über den Himmel zieht) als Morgenstern = Apollo später wandelten die Römer den Namen in Merkur um (Bezeichnung wie heutzutage) Name kommt vom Götterboten Mercurius (= römischer Gott der Händler, Reisenden und Diebe)

4 2. ALLGEMEINES kleinster Planet erdähnlicher Gesteinsplanet kleinster Abstand zur Sonne: 46 bis 70 Mio. km Durchmesser: 4878 km Umlaufzeit: rund 88 Tage Merkurtag = 59 Tage Masse: 3,30 x 10²³ Geschwindigkeit: km/h keine Monde Merkur

5 3. OBERFLÄCHENSTRUKTUR mondähnliche Oberfläche aus rauem, porösem, dunklem Gestein (reflektiert das Sonnenlicht nur schwach) sehr alt und stark verkratert kein plattentektonischer Aufbau gewaltige Steilhänge: bis 100 km lang und 3 km hoch bekanntestes Merkmal Caloris-Becken ( Durchmesser ca km) heute noch langsam voranschreitende Erosion Besonderheiten: - unregelmäßig geformte Hügel, durschnitten von Tälern - Steilstufen (= größte Höhenunterschiede) Aussschnitt des Caloris-Becken = sehr heißer Punkt Mond Merkur

6 4. ATMOSPHÄRE geringe Schwerkraft -> nicht in der Lage spürbare Atmosphäre zu halten direkt an der Oberfläche, Ort der größten Gasdichte: Druck fachen des irdischen Atmosphärendrucks ungetrübter Blick auf Merkur von Erde aus Zusammensetzung: - Wasserstoff, Helium (aus Sonnenwind eingefangene Teilchen) - Natrium, Kalium(durch Sonnenwind aus Mineralien der Oberfläche herausgeschlagen) - Sauerstoff

7 5. INNERER AUFBAU Dichte (5,43 g*cm^-3) lässt auf Aufbau schließen Vermutung: Mantel aus Silikatgestein -> recht schwerer Kern macht 70 % der Masse aus da bipolares Magnetfeld: größtenteils flüssig Eisenkern ist für das schwache Magnetfeld (1 % dessen der Erde) verantwortlich kein Schutz vor kosmischer Strahlung und den Teilchen des Sonnenwindes Magnetfeld entsteht über Dynamoeffekt (wirkt durch Rotation des Planeten im flüssigen Kern) Kern aus Eisen Mantel dünne Kruste

8 6. TEMPERATUR bis zu 427 C bis zu -173 C Extremer Temperaturunterschied!

9 7. UNGEWÖHNLICHE DICHTE mittlere Dichte: 5,43 g/cm³ hohe Dichte des Merkurs, da erdähnlicher Gesteinsplanet lässt auf relativ großen Eisenkern schließen nur die Erde hat eine größere Dichte Forschungsergebnisse: Merkur bekam vor etwa 4,5 Milliarden Jahren bei Kollision mit einem großen Asteroiden seine heutige Gestalt nur wenige der Trümmerstücke fielen auf den Planeten zurück ungewöhnlich hohe Dichte "Merkur besitzt eine ungewöhnliche Dichte, vermutlich enthält er also mehr Metalle als bei einem Planeten seiner Größe zu erwarten wäre, Jonathan Horner/Universität Bern ein Teil der des Merkurschwerfeldes entkommenden Trümmerstücke hat vermutlich auch die Erde erreicht Schätzungen: Erde enthält etwa 16 Millionen Milliarden Tonnen Materie vom Merkur

10 8. DREHUNGEN/ROTATION Keplersche Gesetzte Apsidenlinie 1. Bahnen der Planeten sind Ellipsen mit der Sonne in einem Brennpunkt Perihel Aphel Apsiden

11 Periheldrehung Perihel der Umlaufbahn selbst kreist mit einer sehr geringen Geschwindigkeit um die Sonne Drehung der Apsidenlinien: Umlaufbahn des Merkur keine Ellipsen sondern Rosetten Feststellung im 19Jh.: Drehung des Perihels in 100 Jahren= 574 Bogensekunden Merkur benötigt Jahre für eine komplette Periheldrehung bzw Umläufe

12 Ursachen Gravitationeinfluss andere Planeten führt zur Störung des Systems Merkur-Sonne (laut newtonscher Gravitationstheorie) Vorausage der Periheldrehung zu 531 Bogensekunden je Jahrhundert Problem: Berechnung des Wertes mithilfe der newtonschen Theorie. Wert ist zu klein (exakt 43 Bogensekunden) Vermutung weiter Planet Vulkan innerhalb der Merkurbahn: nicht gefunden Albert Einstein 1915: Erklärung der Periheldrehung mithilfe seiner allgemeinen Relativitätstheorie stärkere Raumkrümmung in der Nähe der Sonne berechneter Wert stimmt mit gemessenen überein

13 Rotation Achse steht fast senkrecht auf der Bahnebene rechtsläufige Rotation Besonderheit: gebrochen gebundene Rotation ein Tag dauert 59 Erdentage ein Jahr dauert 88 Erdentage Merkur dreht sich während zweier Umläufe um die Sonne exakt dreimal um seine eigene Achse siderische Rotationsperiode beträgt zwar 58,646 Tage, aber aufgrund der 2:3-Kopplung an die schnelle Umlaufbewegung mit demselben Drehsinn, entspricht der Merkurtag mit 175,938 Tagen auch genau dem Zeitraum von zwei Sonnenumläufen. Sonnenaufgang lässt sich zweimal beobachten

14 9. FORSCHUNG/RAUMFAHRTSMISSIONEN Merkur gehört zu den am wenigsten erforschten Planeten schlechte Bedingungen für Raumsonden Bahn jeder Sonde muss so gelegt werden, dass die Sonde durch mehrere enge Vorbeiflüge an Venus und Merkur kontrolliert soviel Bewegungsenergie verliert, dass die Sonde in eine Umlaufbahn gebracht werden kann wichtige Ziele: Ermittlung der Zusammensetzung Kruste, Vermessung von Oberflächenstrukturen, des Magnetund Schwerefelds Nutzung des Hubble-Teleskop nicht möglich: Sonnenstrahlung zu stark Mission Land Zeit Ziel Ergebnis Mariner 10 USA Merkur Passagen erfolgreich: Bilder, Messungen MESSENGER USA Swingby am Merkur erfolgreich: Messungen MESSENGER USA 2011 Einschwenken in eine polare Umlaufbahn Bepi-Colombo ESA/JAXA Sonden in Umlaufbahn erfolgreich: kontinuierliche Messungen

15

16 10. VORHANDENSEIN VON LEBEN Vorhanden sein von Leben nicht möglich besitzt fast keine Atmosphäre: der für uns schädliche Anteil der Sonnenstahlen wird nicht gefiltert Nähe zu Sonne: viel zu heiß bzw. zu kalt Kein flüssiges Wasser vorhanden liegt nicht in der habitablen Zone Merkur trotz Temperaturen von über 400 C existiert an den kühleren Polen gefrorenes Wasser dort: eventuell mikrobielles Leben ist möglich oder war einmal möglich

17 11. SICHTBARKEIT VON ERDE kann mit dem bloßen Auge beobachtet werden: wenn er auf seinen Bahnbogen in max. Winkelabstand (28 ) von der Sonne ist wenn die Ekliptik zugleich in einem steilen Winkel zum Horizont steht (während Abenddämmerung im Frühjahr oder Morgendämmerung im Herbst) wenn er weit nördlich in Ekiliptik ist wenn der Horizont klar ist sehr selten Merkur erscheint als scharfer, grellweißer Stern, weißer, aber weniger hell als Venus Winkelabstand zur Sonne ändert sich von Tag zu Tag um mehrere Grad: kurze Sichtbarkeitsperioden Merkur wartet nicht

18

19 Merkurtransit Merkur läuft alle 116 Tage zwischen Erde und Sonne hindurch (untere Konjunktion des Merkurs mit der Sonne) aber nur alle paar Jahre so nahe an der Verbindungslinie Erde-Sonne, dass er als kleine schwarze Scheibe vor der Sonne steht letzter Transit: 9. Mai 2016 global gesehen Dauer von 13:10 Uhr bis 20:44 Uhr MESZ geozentrisch dauert das Ereignis einige Minuten weniger lang.

20

21 12. QUELLEN Textquellen

22 Bildquellen

23 Danke für eure Aufmerksamkeit