Yalnız ve Küçük: Merkür

Tanıştıralım, Merkür. Kendisi Güneş'imize mesafe olarak en yakın gezegen. Başlıktan da dikkatinizi çektiği üzere, yalnız ve küçük bir gezegen. Yalnız olmasının nedeni, hiçbir uydusu olmaması; bunun yanı sıra Güneş Sistemi'nde bulunan en küçük gezegen. Merkür'e Güneş Sistemi'nin hırçın çocuğu diyebiliriz. Çünkü kendisi, diğer gezegenlere oranla, Güneş'in etrafında fazlasıyla hızlı dönmekte. Merkür Güneş etrafında 4 tur attığında biz  ilk turu yeni bitirmiş oluyoruz. Yüzey sıcaklığına gelecek olursak, o konuda da Merkür eşsiz bir yerde; Güneş Sistemi'ndeki bütün gezegenler arasında en fazla sıcaklık farkına sahip olan gezegen. Bazı ekvatoral bölgelerde gece sıcaklık -173 °C dolaylarında seyrederken, gündüz 427 °C'yi bulabilmektedir. Kutup bölgeleri ise daimi olarak -93 °C'nin altında kalmaktadır. Merkür'ün yüzeyine baktığınızda çok fazla sayıda krater görürsünüz; o nedenle Merkür, bu şekliyle Ay'a benzer. 

Merkür ve Dünya'nın boyutlarının karşılaştırılması

Peki Merkür'ü nasıl keşfettik?

Eski çağlardan günümüze ulaşan kaynaklara baktığımızda Ay, Güneş, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn ile birlikte, diğer yıldızlardan farklılığıyla tanınan 7 gök cisminden biri olarak gösterilir. Bu yönüyle antik gökbilim için olduğu kadar astroloji açısından da önem taşıyan bu vatandaş, birçok dilde haftanın yedi gününe adını veren gök cisimlerinden biri olarak tarih öncesinden günümüze kadar insan kültüründe yerini korumuştur. 

1639'da İtalyan gökbilimci Giovanni Battista Zupi basit bir teleskop yardımı ile Merkür'ün evreleri olduğunu fark etti. Gezegenin Güneş etrafında döndüğünü bildirdi. 

1880'lerde İtalyan gökbilimci Giovanni Schiaparelli atmosferin olumsuz etkilerini en aza indirmek amacıyla, Merkür'ün gökyüzünde yüksekte bulunduğu gündüz saatlerinde teleskopla yaptığı gözlemlerle, Merkür yüzeyindeki koyu ve açık renkli bölgeleri gösteren ilk albedo haritasını çizdi ve Merkür'ün dolanma süresi ile kendi etrafında dönme süresinin eşit olduğunu iddia etti.

Yunan asıllı ve Türkiye doğumlu Fransız gökbilimci Eugène Michel Antoniadi, 1934 yılında yayınladığı kitabında Merkür'ün o zamana kadar yapılmış en ayrıntılı albedo haritasını sundu ve gezegenin dikkate değer bir atmosferi bulunduğunu öne sürdü.

1991 yılında Arecibo radyoteleskopundan yapılan radar gözlemlerinde gezegenin kutup bölgelerinde donmuş halde su bulunabileceğini düşündüren bulgular elde edildi.

Merkür'ün evreleri bu şekilde görünür

Mariner 10 Uzay Sondası


Mariner 10'u özel kılan şey, bugüne dek Merkür'e fırlatılan tek uzay sondası olmasıdır. Araç, 1973'de fırlatıldı, 1974 yılının Şubat ayında Venüs yakın geçişini gerçekleştirdikten ve gezegenle ilgili bilimsel gözlemler yaptıktan sonra, Güneş çevresinde Merkür yörüngesi ile kesişen ve yörünge dönemi Merkür'ün periyodunun tam iki katı olan eliptik bir yörüngeye girerek bu çizgi üzerinde her 176 günde bir Merkür'le karşılaşmaya başladı. 29 Mart 1974, 21 Eylül 1974 ve 16 Mart 1975 tarihlerinde gerçekleşen üç yakın geçişte gezegen hakkında çok değerli bilgiler elde edildi:

• Merkür'ün kütlesi, çapı, dönüş süresi duyarlı olarak ölçüldü. 

• Gezegenin daha önce bilinmeyen manyetosferi keşfedildi. İnce atmosferi hakkında veriler toplandı.

• Ayrıntılı fotoğraflar çekildi, gezegenin yüzey haritası çıkarıldı. Ancak sondanın her geçişinde Merkür aynı konumda bulunduğundan, yüzeyin ancak yarıya yakın bölümü haritalanabildi.

Mariner 10 Uzay Sondası

MESSENGER Uzay Sondası

Dünya'dan Merkür'e bir araç göndermenin dezavantajı, gezegenin Güneş'e yakın konumu nedeniyle, aracın, gezegen çevresinde yörüngeye girebilmek için çok yüksek enerjiye gereksinim duymasıdır. Bu nedenle, Mariner 10 programında, gözlemler için çok az zaman tanıyan hızlı yakın geçişler ile yetinmek zorunda kalınmıştır.

1980'lerin sonlarına doğru NASA bilim adamlarından Chen-Wan Yen, bir uzay sondasını Merkür çevresinde yörüngeye sokmaya olanak tanıyabilecek ekonomik uçuş yolları tasarladı. MESSENGER bu plan üzerine kurulmuş karmaşık ve uzun bir rota izleyerek Mart 2011'de Merkür etrafında yörüngeye girmek üzere, 3 Ağustos 2004'te fırlatıldı. Gelişmiş bilimsel aygıtlarla donatılan sonda, yörüngeye girmeye uygun bir açı ve hız elde edebilmek için gerekli kütle çekim yardım manevralarını 1 kez Dünya, 2 kez Venüs ve 3 kez de Merkür yakın geçişi ile gerçekleştirecekti. 1 yıl sürmesi planlanan yörünge etkinlikleri şu konular üzerinde yoğunlaşacaktı:

• Merkür'ün tüm yüzeyinin yüksek çözünürlüklü (250 metre/piksel) görüntülerinin elde edilmesi

• En azından gezegenin bir bölümünün topografik haritasının çıkarılması

• Yüzey bileşenlerinin gezegen üzerinde dağılımları

• Çekim alanının ayrıntılı haritası

• Manyetik alanın 3 boyutlu modeli

• Çeşitli elementlerin yüksekliğe göre dağılımı

• Kutuplarda kraterlerin güneş almayan alanlarında korunmuş uçucu bileşenlerin araştırılması

MESSENGER Uzay Sondası

Tamam çok güzel, ama biz bu vatandaşı nasıl gözlemleyeceğiz?

Merkür Güneş'e olan yakınlığı nedeniyle gündüzleri gökyüzünde bulunur genellikle. Fakat gündüz vakti Güneş'in parlaklığı nedeniyle görmeniz imkansız hale gelir. 116 günlük dönemde Merkür bir kez gün batımı vakti, bir kez sabaha karşı izlenebilir. Fakat en yüksek uzanım, o durumda bile yörünge dış merkezliliğinin fazla olması nedeniyle 18° ve 28° arasında değişir. Ancak 28° bile gözlem için yeterli değildir. Özellikle tutulum düzleminin ufka daha yakın olduğu yüksek enlemlerden gezegenin görülmesi çok zordur. Gözlem noktası Yer ekvatoruna yaklaştıkça Merkür'ün sabah ya da akşam alaca karanlığında ufuktan yüksekliği artacağı için çıplak gözle görülebilmesi daha kolay olur. Merkür'ün oldukça eliptik yörüngesinin uzun ekseninin Dünya yörüngesine göre konumuna bağlı olarak, dünyanın güney yarı küresinin sonbahar başlangıcına denk gelen döneminde, gezegenin olası en yüksek batı uzanımı ile 7°'lik yörünge eğikliğinin üst üste gelmesi sayesinde Merkür için en uygun gözlem koşulları oluşur. Aynı şekilde olası en yüksek doğu uzanımı ile yörünge eğikliği açısının birbiri üzerine eklenmesi, yine güney yarı küreden bu kez kış aylarında gezegenin rahat gözlenmesine olanak sağlar. Yüksek dış merkezlik nedeniyle yörünge hızı dolanma sırasında çok değişir ve kavuşum süresi Dünya'nın Merkür yörüngesine oranla konumuna göre birkaç gün kayabilir. 

Dünya'mızın atmosferinin olumsuz etkilerini en aza indirebilmek amacıyla, teleskop kullanılarak yapılan profesyonel gözlemler Merkür'ün ufuktan iyice yüksekte bulunduğu gün ortası saatlerinde gerçekleştirilir. Tam güneş tutulmaları çok kısa süre için de olsa güneşe çok yakın konumdaki gezegenin gün ortasında çıplak gözle izlenebilmesine olanak sağlar.

Kısıtlayıcı etmenler nedeniyle, yeryüzünden yapılan gözlemler en güçlü teleskoplar kullanıldığında dahi Merkür'ün yüzey şekilleri hakkında yeterli bilgi sağlayamamış ve elimizdeki bilgilerin büyük kısmı Mariner 10 uzay sondası tarafından sağlananlarla sınırlı kalmıştır.

Merkür'ün Güneş geçişleri

Merkür her yıl (ortalama) üç kez alt kavuşum konumundan geçtiği halde, yörüngesinin tutulum düzlemine 7 derecelik bir açı yapması nedeniyle güneş diskinin önünden geçişi nadiren gerçekleşir. Merkür yörüngesinin tutulum düzlemini kestiği noktalar, yani yörüngenin çıkan ve inen düğümleri ile Güneş ve Yer'in düz bir çizgi üzerinde yer almasını gerektiren bu durum her yüzyılda 12-14 kez ve yalnız Mayıs ve Kasım ayları içinde gözlenir. Güneş diski üzerinde küçük bir siyah beneğin ilerlemesi şeklinde izlenen bu olay, Merkür'ün yörünge hızının daha düşük olduğu günöte noktasına daha yakın olan Mayıs geçişlerinde daha yavaş olur ve 9 saat kadar sürebilir.

Merkür'ün Güneş'in önünden geçişi