سیاره (planet)

عطارد، درونی‌ترین و کوچک‌ترین سیاره منظومه شمسی، جسمی صخره‌ای است که با اتمسفر ضعیف و گرانش سطحی آن بسیار بیشتر از مریخ است. سطح بسیار حفره‌ای آن، که یادآور ماه زمین است، دارای سیستم گسترده‌ای از روپیه‌ها است که توسط گسل‌های رانش تشکیل شده‌اند، در کنار سیستم‌های پرتو درخشان برجسته‌ای که از پرتاب می‌شوند. بزرگترین ویژگی برخورد سیاره، Caloris Planitia، 1550 کیلومتر (960 مایل) قطر دارد که تقریباً یک سوم قطر کل عطارد (4880 کیلومتر یا 3030 مایل) است. به دلیل درونی ترین مدارش، عطارد به طور پیوسته از منظر زمین در نزدیکی خورشید ظاهر می شود و به صورت "ستاره صبحگاهی" یا "ستاره شامگاهی" ظاهر می شود. علاوه بر این، مأموریت‌های بین سیاره‌ای به یا از عطارد نیاز به بالاترین هزینه delta-v در مقایسه با هر سیاره دیگری در منظومه شمسی دارند.

عطارد اولین سیاره از خورشید و کوچکترین سیاره در منظومه شمسی است. این سیاره صخره‌ای است که اتمسفر کمی دارد و گرانش سطحی آن کمی بالاتر از مریخ است. سطح عطارد شبیه ماه زمین است که دارای دهانه است، با یک سیستم روپیه گسترده که از گسل های رانش ایجاد می شود، و سیستم های پرتو درخشانی که توسط پرتاب می شوند. بزرگ‌ترین دهانه آن، Caloris Planitia، 1550 کیلومتر (960 مایل) قطر دارد که تقریباً یک سوم قطر سیاره (4880 کیلومتر یا 3030 مایل) است. این سیاره که پست‌ترین سیاره‌ای است که در مدارش می‌چرخد، همیشه نزدیک به خورشید در آسمان زمین ظاهر می‌شود، چه به صورت "ستاره صبح" یا "ستاره عصر". این سیاره دارای بالاترین دلتا-v مورد نیاز برای سفر از زمین، و همچنین به و از دیگر سیارات منظومه شمسی است.

عطارد دارای رزونانس چرخشی مدار 3:2 است که در آن سال بیدریایی (88.0 روز زمینی) و روز بیدرئی (58.65 روز زمینی) نسبت دقیقی دارند. این تشدید منجر به یک روز خورشیدی (از طلوع تا طلوع خورشید تعریف شده) در عطارد می شود که تقریباً 176 روز زمینی طول می کشد، که دقیقاً دو برابر مدت زمان سال غیر واقعی آن است. در نتیجه، نیمکره خاصی از عطارد به مدت یک سال عطاردی (88 روز زمینی) روشنایی مداوم روز را تجربه می‌کند و به دنبال آن یک دوره معادل تاریکی بدون وقفه در طول مدار بعدی تا طلوع خورشید بعدی را تجربه می‌کند. عطارد در بالای سطح خود دارای یک اگزوسفر بسیار ضعیف و میدان مغناطیسی ضعیفی است که قادر به انحراف بادهای خورشیدی است. خروج از مرکز مشخص سیاره، همراه با این شرایط جوی، منجر به تغییرات قابل توجهی در شدت نور خورشید و دما می شود. به عنوان مثال، مناطق استوایی دمایی از -170 درجه سانتیگراد (270- درجه فارنهایت) در شب تا 420 درجه سانتیگراد (790 درجه فارنهایت) در طول روز را تجربه می کنند. حداقل انحراف محوری عطارد تضمین می‌کند که مناطق قطبی آن در سایه دائمی باقی می‌مانند، شرایطی که به شدت حاکی از حضور بالقوه یخ آب در دهانه‌های آن است.

عطارد، مانند سایر سیارات منظومه شمسی، تقریباً 4.5 میلیارد سال پیش پدید آمد. فرضیه های مختلفی در مورد شکل گیری و تکامل آن وجود دارد، برخی سناریوهای مربوط به برخورد با سیاره های کوچک و متعاقب آن تبخیر سنگ را مطرح می کنند. از اوایل دهه 2020، بسیاری از جنبه‌های اساسی تاریخ زمین‌شناسی عطارد همچنان موضوع تحقیقات در حال انجام هستند یا منتظر داده‌های بیشتر از کاوشگرهای فضایی هستند. گوشته بسیار همگن این سیاره وجود یک اقیانوس ماگمایی اولیه را نشان می دهد، ویژگی مشترک با ماه. مدل‌های معاصر پیشنهاد می‌کنند که ساختار داخلی عطارد شامل یک پوسته و گوشته سیلیکات جامد است که بر روی یک هسته بیرونی جامد، یک لایه هسته مایع عمیق‌تر و یک هسته داخلی جامد قرار دارد. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که عطارد، همراه با زهره، و به طور بالقوه زمین و ماه، زمانی که خورشید به یک فاز غول سرخ تبدیل می‌شود در حدود هفت تا هشت میلیارد سال غرق و نابود می‌شوند.

از لحاظ تاریخی، عطارد به عنوان یک سیاره متمدن کلاسیک شناخته شده است، یا "سیاره‌ای کلاسیک در حال مشاهده است،" نام انگلیسی آن از خدای رومی باستان Mercurius گرفته شده است که بر تجارت و ارتباطات ریاست می کرد و به عنوان پیام آور خدایان خدمت می کرد. اولین پرواز موفقیت آمیز عطارد توسط Mariner 10 در سال 1974 انجام شد و به دنبال آن ماموریت های اکتشافی بعدی توسط مدارگردهای MESSENGER و BepiColombo انجام شد.

نامگذاری

از نظر تاریخی، عطارد با نام‌های متمایز بر اساس ظاهرش به عنوان یک ستاره عصر یا صبح شناسایی می‌شد. تقریباً در سال 350 قبل از میلاد، اخترشناسان یونان باستان این مشاهدات را متحد کردند و آنها را به عنوان یک جرم آسمانی واحد شناختند. آنها به این سیاره به عنوان Στίλβων Stilbōnand"> title="Ancient Greek (to 1453)-language text">Ἑρμής Hermēs، جنبشی که مدرنیستهای یونانی را منعکس می کند. ارمیس ارمیس. رومیان متعاقباً این سیاره را مرکوریوس (عطارد) به نام خدای پیام آور تیزپا خود، که او را با هرمس یونانی مرتبط می دانستند، نامیدند. این نامگذاری به دلیل سرعت بی‌نظیر عطارد در آسمان در مقایسه با سیارات دیگر انتخاب شده است، اگرچه برخی گزارش‌های تاریخی، مانند آنچه توسط پلینی بزرگ، ارتباط جایگزین با آپولو را نشان می‌دهد. نماد نجومی عطارد، ☿، نمایشی تلطیف شده از کادوسه هرمس است، با یک صلیب مسیحی که در قرن شانزدهم به آن اضافه شده است.

ویژگی های فیزیکی

عطارد به عنوان یکی از چهار سیاره زمینی در منظومه شمسی طبقه بندی می شود که نشان دهنده ترکیب آن به عنوان یک جسم سنگی مشابه زمین است. با شعاع استوایی 2439.7 کیلومتر (1516.0 مایل)، این سیاره ممتاز کوچکترین سیاره است. قابل توجه است که عطارد از نظر ابعادی کوچکتر از بزرگترین ماهواره های طبیعی منظومه شمسی، گانیمد و تیتان، جرم بیشتری دارد. ترکیب آن تقریباً 70٪ فلز و 30٪ مواد سیلیکات است.

ساختار داخلی

به نظر می‌رسد ساختار داخلی جیوه از یک پوسته و گوشته سیلیکات جامد تشکیل شده است که روی یک سیستم هسته پیچیده که شامل یک لایه بیرونی فلزی جامد، یک لایه مایع عمیق‌تر و یک هسته داخلی جامد است، پوشانده شده است. ترکیب دقیق این هسته غنی از آهن نامشخص است، اگرچه اعتقاد بر این است که حاوی نیکل، سیلیکون، احتمالاً گوگرد و کربن، علاوه بر مقادیر کمی از عناصر دیگر است. با چگالی 5.427 g/cm³، عطارد دارای دومین چگالی بالا در منظومه شمسی است، فقط اندکی کمتر از 5.515 g/cm³ زمین. اگر اثرات فشردگی گرانشی از هر دو سیاره حذف شود، مواد تشکیل دهنده عطارد چگالی ذاتی بیشتری نسبت به زمین نشان خواهند داد، با چگالی فشرده نشده 5.3 g/cm§45§ در مقایسه با 4.4 g/cm§67§ زمین. این چگالی بالا بینش های مهمی را در مورد فضای داخلی عطارد ارائه می دهد. در حالی که چگالی قابل توجه زمین به طور قابل توجهی تحت تأثیر فشردگی گرانشی است، به ویژه در هسته آن، عطارد به طور قابل توجهی کوچکتر است و در نتیجه فشرده سازی داخلی کمتری دارد. بنابراین، برای دستیابی به چنین چگالی بالایی، هسته‌ی عطارد باید هم بزرگ و هم غنی از آهن باشد.

بر اساس مدل‌های داخلی محدود شده با ضریب ممان اینرسی 0.346±0.014، شعاع هسته عطارد 2±5، 20 ± 5، 502 ± 2، 502، 302 ± 202، 302 و 30 تخمین زده می‌شود. 19 مایل). در نتیجه، هسته عطارد تقریباً 57٪ از حجم کل آن را اشغال می کند که نسبت به طور قابل توجهی بیشتر از 17٪ زمین است. تحقیقات منتشر شده در سال 2007 بیشتر حاکی از وجود یک هسته مذاب است. لایه ترکیبی پوسته- گوشته دارای ضخامت 420 کیلومتر (260 مایل) است. برآوردها برای ضخامت خاص پوسته متفاوت است. داده های کاوشگر Mariner 10 و MESSENGER ضخامت 35 کیلومتر (22 مایل) را نشان می دهد، در حالی که مدل ایزوستازی ایری 26 ± 11 کیلومتر (6.8 ± 16.2 مایل) را پیشنهاد می کند. ویژگی بارز سطح عطارد وجود برآمدگی های باریک متعدد است که می تواند تا چند صد کیلومتر گسترش یابد. فرض بر این است که این ویژگی ها با سرد شدن و انقباض هسته و گوشته عطارد پس از جامد شدن پوسته شکل گرفته اند.

هسته عطارد نسبت به هر سیاره دیگری در منظومه شمسی محتوای آهن بیشتری دارد، پدیده ای که چندین نظریه برای آن ارائه شده است. پذیرفته‌شده‌ترین فرضیه نشان می‌دهد که عطارد در ابتدا دارای نسبت فلز به سیلیکات مشابه شهاب‌سنگ‌های کندریتی معمولی است که نماینده مواد سنگی منظومه شمسی در نظر گرفته می‌شوند، و جرمی تقریباً 2.25 برابر جرم فعلی‌اش. در اوایل تاریخ منظومه شمسی، عطارد توسط یک سیاره کوچک با جرم تقریباً 1⁄6 جرم فعلی عطارد و چندین هزار کیلومتر قطر برخورد کرده است. این ضربه بخش قابل توجهی از پوسته و گوشته اصلی را از بین می برد و هسته را به عنوان یک جزء نسبتاً غالب باقی می گذاشت. یک فرآیند قابل مقایسه، که به عنوان فرضیه ضربه غول‌پیکر شناخته می‌شود، برای توضیح شکل‌گیری ماه زمین پیشرفت کرده است.

در روش دیگر، ممکن است عطارد قبل از تثبیت انرژی خورشیدی از سحابی خورشیدی شکل گرفته باشد. بر اساس این سناریو، عطارد در ابتدا دو برابر جرم فعلی خود را داشت. با این حال، با انقباض پروتوخورشید، دمای نزدیک به عطارد می‌توانست از 2500 تا 3500 کلوین متغیر باشد، که به طور بالقوه به حداکثر 10000 کلوین می‌رسد. چنین گرمای شدیدی بخش قابل توجهی از سنگ سطحی عطارد را تبخیر کرده و جوی از "بخار سنگ" ایجاد می‌کند که باد خورشیدی متعاقباً پراکنده می‌کند. فرضیه سوم پیشنهاد می‌کند که کشش اعمال شده توسط سحابی خورشیدی بر ذرات برافزایشی باعث می‌شود که مواد سبک‌تر از جرم انباشته‌شده گم شوند و در نتیجه از ادغام آن‌ها در عطارد جلوگیری شود.

هر یک از این فرضیه‌ها ترکیب سطحی مجزایی را پیش‌بینی می‌کنند، که باعث می‌شود دو مأموریت فضایی به طور تحلیلی برای انجام رصد انجام شود. اولین، MESSENGER، که ماموریت خود را در سال 2015 به پایان رساند، سطوح بالای پتاسیم و گوگرد را بر روی سطح به طور غیر منتظره ای شناسایی کرد. این یافته‌ها هم فرضیه ضربه غول‌پیکر و هم تبخیر پوسته و نظریه گوشته را به چالش می‌کشند، زیرا دماهای شدید مرتبط با چنین رویدادهایی احتمالاً این عناصر فرار را بیرون می‌کردند. ماموریت BepiColombo که قرار است در سال 2026 به عطارد برسد، مشاهدات بیشتری را برای آزمایش دقیق این فرضیه ها انجام خواهد داد. به نظر می رسد تجزیه و تحلیل داده های اولیه از فرضیه سوم حمایت می کند. با این حال، ارزیابی جامع داده های جمع آوری شده هنوز مورد نیاز است.

زمین شناسی سطح

سطح عطارد شباهتی به سطح ماه دارد که با دشت‌های مادیان‌مانند وسیع و دهانه‌های قابل توجه مشخص می‌شود که نشان‌دهنده یک دوره طولانی بی‌تحرکی زمین‌شناسی است که میلیاردها سال را در بر می‌گیرد. با این حال، سطح آن در مقایسه با مریخ یا ماه ناهمگونی بیشتری را نشان می‌دهد، که هر دو دارای مناطق قابل توجهی از تشکل‌های زمین‌شناسی یکنواخت، از جمله ماریا و فلات‌ها هستند. ویژگی‌های Albedo به مناطقی اشاره می‌کنند که دارای سطوح بازتاب متمایز هستند، دهانه‌های برخوردی، پرتاب‌های مرتبط با آن‌ها و سیستم‌های پرتو برجسته را در بر می‌گیرند. ویژگی‌های آلبدوی گسترده معمولاً با دشت‌هایی که بازتاب‌پذیری بالایی از خود نشان می‌دهند مرتبط هستند. عناصر توپوگرافی روی عطارد عبارتند از: برآمدگی های چین و چروک (dorsa)، ارتفاعات ماه مانند، کوه ها (montes)، دشت ها (planitiae)، برآمدگی ها (rupes) و دره ها (دره ها).

جبه سیاره ناهمگنی شیمیایی را نشان می‌دهد، که حاکی از مرحله تاریخی اولیه است که با یک اقیانوس ماگمای جهانی مشخص می‌شود. تبلور مواد معدنی و متعاقب آن واژگونی همرفتی منجر به تشکیل یک پوسته لایه‌بندی شده و از نظر شیمیایی متنوع شد که تغییرات سطح قابل توجهی را در ترکیب شیمیایی نشان داد. پوسته دارای محتوای آهن کم است، اما سرشار از گوگرد است، که نتیجه شرایط کاهش شیمیایی اولیه بارزتر در مقایسه با سایر سیارات زمینی است. ترکیب سطح عمدتاً توسط پیروکسن و الیوین فقیر از آهن، به ویژه انستاتیت و فورستریت، تکمیل شده توسط پلاژیوکلاز غنی از سدیم و مواد معدنی مختلف شامل منیزیم، کلسیم و سولفید آهن مشخص می شود. علاوه بر این، نواحی پوسته ای که بازتاب کمتری دارند، غلظت کربن بالا را نشان می دهند، به احتمال زیاد به عنوان گرافیت.

نام‌گذاری ویژگی‌های سطح عطارد از منابع مختلفی سرچشمه می‌گیرد و به سیستم نام‌گذاری سیاره‌ای اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) می‌پیوندد. اسامی شخصی منحصراً به افراد متوفی اختصاص داده می شود. دهانه‌ها نام‌هایی را دریافت می‌کنند که به هنرمندان، موسیقی‌دانان، نقاشان و نویسندگانی که برای کمک‌های استثنایی یا اساسی‌شان در رشته‌های مربوطه خود شناخته شده‌اند، تجلیل می‌شود. برآمدگی‌ها که به نام دورسا شناخته می‌شوند، برگرفته از دانشمندانی هستند که مطالعه‌ی عطارد را پیشرفته کرده‌اند. فرورفتگی ها یا حفره ها نام آثار معماری را دارند. مونت ها در زمینه های مختلف زبانی از اصطلاح "داغ" مشتق شده اند. دشت ها یا planitiae به زبان های مختلف به نام عطارد نامگذاری شده اند. اسکرپ‌ها یا روپیه‌ها، یادبود کشتی‌های سفرهای علمی هستند. دره‌ها یا دره‌ها بر اساس شهرها، شهرک‌ها یا سکونتگاه‌های متروکه باستانی تعیین می‌شوند.

حوضه ها و دهانه های برخورد

عطارد بمباران شدیدی توسط دنباله‌دارها و سیارک‌ها را در حین شکل‌گیری و بلافاصله پس از آن در حدود 4.6 میلیارد سال پیش تجربه کرد، و احتمالاً طی یک رویداد متمایز بعدی به نام بمباران سنگین اواخر، که 3.8 میلیارد سال پیش به پایان رسید. در طول این دوره از تشکیل دهانه پربار، برخوردها در سراسر سطح عطارد اتفاق افتاد، فرآیندی که با عدم وجود جوی که قادر به کاهش سرعت ضربه‌گیرهای ورودی بود تشدید شد. همزمان، عطارد فعالیت آتشفشانی از خود نشان داد، که منجر به پر شدن ماگما در حوضه ها و ایجاد دشت های صاف مشابه ماریا قمری شد. از جمله دهانه‌های متمایز آن، آپولودوروس است که به‌عنوان عامیانه «عنکبوت» نامیده می‌شود، که با مجموعه‌ای از فرورفتگی‌های تابشی که از محل برخورد مرکزی آن سرچشمه می‌گیرد مشخص می‌شود.

قطر دهانه‌های عطارد به‌طور قابل‌توجهی متفاوت است و شامل فرورفتگی‌های کوچک و کاسه‌شکل و حوضه‌های برخورد چند حلقه‌ای است که صدها کیلومتر را در بر می‌گیرد. این ویژگی‌ها طیفی از تخریب را نشان می‌دهند، از دهانه‌های پرتوی نسبتا بکر گرفته تا بقایای فرسایش‌شده بسیار. تمایز ظریف بین دهانه‌های عطارد و ماه در ناحیه بسیار کوچک‌تری است که توسط پتوهای پرتابی آنها پوشیده شده است، که به گرانش سطحی قوی‌تر عطارد نسبت داده می‌شود. مطابق با مقررات اتحادیه بین‌المللی نجوم، دهانه‌های تازه تعیین‌شده باید به نام هنرمندانی نامگذاری شوند که بیش از پنجاه سال به شهرت رسیده‌اند و بیش از سه سال قبل از تاریخ نام‌گذاری رسمی دهانه درگذشته‌اند.

گسترده ترین دهانه شناخته شده Caloris Planitia است که به آن حوضه Caloris نیز گفته می شود و قطر آن 1550 کیلومتر (960 مایل) است. برخورد عظیمی که مسئول تشکیل حوضه Caloris بود، باعث فوران گدازه شد و منجر به ایجاد یک حلقه کوهستانی متحدالمرکز به ارتفاع تقریبی 2 کیلومتر (1.2 مایل) شد که ساختار ضربه را احاطه کرده است. کف حوضه با یک دشت مسطح و متمایز از نظر زمین شناسی مشخص می شود که توسط برآمدگی ها و شکستگی ها تقسیم شده است که یک پیکربندی چند ضلعی تقریبی را تشکیل می دهد. منشأ دقیق این ویژگی‌ها - اینکه آیا آنها جریان‌های گدازه آتشفشانی ناشی از ضربه را نشان می‌دهند یا یک صفحه قابل توجهی از مذاب ضربه - نامشخص باقی می‌ماند.

قطر مقابل حوضه کالوریس، منطقه قابل توجهی از توپوگرافی متمایز و موجدار قرار دارد که به نام "زمین عجیب" شناخته می شود. یک فرضیه برجسته نشان می دهد که شکل گیری آن ناشی از امواج ضربه ای ناشی از برخورد Caloris است که در سراسر عطارد منتشر می شود و در پاد پاد حوضه (180 درجه دورتر) همگرا می شود و در نتیجه باعث ایجاد تنش های قابل توجهی می شود که سطح سیاره را می شکند. یک نظریه جایگزین پیشنهاد می کند که این زمین از تجمع و همگرایی مواد پرتاب کننده در آنتی پاد حوضه ایجاد شده است.

در مجموع 46 حوضه برخوردی بر روی سطح عطارد فهرست شده است. در این میان، حوضه تولستوی به عنوان یک ساختار چند حلقه ای با عرض 400 کیلومتر (250 مایل) متمایز است و دارای یک پتوی پرتابی است که تا 500 کیلومتر (310 مایل) از حاشیه آن امتداد دارد و یک طبقه متعاقباً توسط رسوبات دشت های صاف پر شده است. حوضه بتهوون دارای وسعت پوششی قابل مقایسه است و قطر لبه آن 625 کیلومتر (388 مایل) است. شبیه به سطح ماه، ظاهر بیرونی عطارد احتمالاً تحت تأثیر پدیده‌های هوازدگی فضا، شامل فرسایش بادی خورشیدی و بمباران ریزشهاب‌سنگ‌ها قرار گرفته است.

دشت

سطح عطارد دارای دو دسته دشت های متمایز از نظر زمین شناسی است. سطوح مرئی قدیمی‌تر با دشت‌های تپه‌ای و به آرامی موج‌دار مشخص می‌شوند که در نواحی بین دهانه‌ای واقع شده‌اند و پیش از زمین‌های به شدت دهانه‌دار هستند. این دشت‌های بین دهانه‌ای شواهدی مبنی بر پنهان‌کردن ساختارهای برخوردی قدیمی‌تر نشان می‌دهند و به‌ویژه در دهانه‌های کوچک‌تر، به‌ویژه دهانه‌هایی با قطر کمتر از 30 کیلومتر (19 مایل) کمبود دارند.

دشت‌های هموار، گستره‌های وسیع و هم سطحی را تشکیل می‌دهند که فرورفتگی‌هایی با ابعاد مختلف را اشغال می‌کنند، و یک شکل ظاهری ماهرانه قابل توجه را نشان می‌دهند. با این حال، بر خلاف ماریا قمری، دشت‌های صاف عطارد دارای آلبیدوی سازگار با دشت‌های بین دهانه‌ای قدیمی‌تر هستند. اگرچه ویژگی‌های آتشفشانی قطعی همیشه آشکار نیستند، اما توزیع فضایی و مورفولوژی گرد و لوبیتی این دشت‌ها شواهد قابل‌توجهی برای پیدایش آتشفشانی فراهم می‌کند. تشکیل همه دشت‌های صاف روی عطارد، حوضه Caloris را با حاشیه قابل‌توجهی به عقب نشان می‌دهد، نتیجه‌ای که با چگالی دهانه‌های بسیار کمتر آن‌ها در مقایسه با پتوی Caloris Ejecta پشتیبانی می‌شود.

ویژگی های فشرده سازی

یک ویژگی بارز سطح عطارد، شیوع چین‌های فشاری یا روپیه‌های متعددی است که از دشت‌های آن عبور می‌کنند. در حالی که ساختارهای مشابه در ماه وجود دارد، آنها به طور قابل توجهی در عطارد بارزتر هستند. سرد شدن و متعاقب آن انقباض درونی عطارد منجر به تغییر شکل سطحی شد که به صورت برجستگی های چین و چروک و برآمدگی های لوبی مرتبط با گسل رانش ظاهر شد. طول این اسکارپ ها تا 1000 کیلومتر (620 مایل) و ارتفاع 3 کیلومتر (1.9 مایل) می رسد. برهم نهی این ویژگی‌های فشاری بر دیگر سازندهای زمین‌شناسی، از جمله دهانه‌ها و دشت‌های صاف، نشان‌دهنده منشأ جدیدتر آنهاست. نقشه‌برداری زمین‌شناسی این ویژگی‌ها نشان‌دهنده انقباض کلی شعاعی عطارد است که از حدود 1 تا 7 کیلومتر (0.62-4.35 مایل) متغیر است. اکثر فعالیت های مرتبط با سیستم های رانش اصلی احتمالاً حدود 3.6 تا 3.7 میلیارد سال پیش متوقف شده است. با این حال، کشف اسکارپ‌های گسل راندگی در مقیاس کوچک، با ارتفاع ده‌ها متر و طول چندین کیلومتر، که به نظر می‌رسد کمتر از 50 میلیون سال قدمت دارند، نشان‌دهنده فشرده‌سازی داخلی مداوم و فعالیت‌های زمین‌شناسی سطحی در نتیجه است.

آتش فشان

شواهد حاکی از وقوع جریان‌های آذرآواری در عطارد است که از آتشفشان‌های سپر با مشخصات پایین سرچشمه می‌گیرد. پنجاه و یک نهشته آذرآواری متمایز فهرست‌بندی شده‌اند که 90 درصد آنها در دهانه‌های برخوردی قرار دارند. تجزیه و تحلیل سطوح تخریب دهانه‌های برخوردی حاوی این رسوبات آذرآواری نشان می‌دهد که فعالیت‌های آذرآواری در عطارد در طول یک دوره زمین‌شناسی طولانی ادامه داشته است.

در حاشیه جنوب غربی حوضه Caloris، یک "فروختگی بدون حاشیه" حداقل 9 کیلومتر را در بر می‌گیرد (5.8 مایل بر فراز هر یک از آتشفشان‌ها). در قطر بنابراین این پیکربندی یک "آتشفشان مرکب" را نشان می دهد. کف این دریچه‌ها حداقل 1 کیلومتر (0.62 مایل) زیر لبه‌های آن‌ها قرار دارد و ویژگی‌های مورفولوژیکی بیشتر شبیه دهانه‌های آتشفشانی را نشان می‌دهد که در اثر فوران‌های انفجاری تشکیل شده‌اند یا در اثر فروپاشی در حفره‌های زیرسطحی ناشی از خروج ماگما به مجراها تغییر یافته‌اند. در حالی که سن دقیق این سیستم پیچیده آتشفشانی را نمی توان به طور قطعی تعیین کرد، محققان سن آن را حدود یک میلیارد سال تخمین زدند.

شرایط سطح و اگزوسفر

دمای سطح عطارد به طور قابل توجهی در نوسان است و از 100 تا 700 کلوین (173- تا 427 درجه سانتی گراد؛ -280- تا 800 درجه فارنهایت) را شامل می شود. در قطب‌های آن، دماها زیر 180 کلوین (93- درجه سانتیگراد) باقی می‌مانند که نتیجه فقدان اتمسفر سیاره و گرادیان حرارتی مشخص بین مناطق استوایی و قطبی آن است. در طول حضیض، نقطه زیر خورشیدی استوایی، که در طول جغرافیایی 0 درجه غربی یا 180 درجه غربی قرار دارد، می تواند تقریباً به 700 K برسد. برعکس، در aphelion، این نقطه به 90 درجه یا 270 درجه غربی تغییر می‌کند و حداکثر تنها به 550 K می‌رسد. دمای هوای نیمه شب سیاره به طور متوسط ​​110 K (-163 درجه سانتیگراد) است. تابش خورشیدی در سطح عطارد از 4.59 تا 10.61 برابر ثابت خورشیدی (1370 W·m⁻²) متغیر است.

علی‌رغم دمای شدید روز در سطح عطارد، شواهد رصدی قابل توجهی وجود یخ آب را نشان می‌دهد. در درون دهانه‌های عمیق در قطب‌ها، نور مستقیم خورشیدی وجود ندارد و دمای زیر 102 کلوین را حفظ می‌کند، که به طور قابل‌توجهی سردتر از میانگین سیاره‌ای است. چنین شرایطی یک تله سرد ایجاد می کند که منجر به تجمع یخ می شود. یخ آب دارای بازتاب راداری قوی است. در نتیجه، مشاهداتی که در اوایل دهه 1990 توسط رادار 70 متری منظومه شمسی گلدستون و VLA انجام شد، مناطقی با انعکاس راداری بالا در نزدیکی قطب ها شناسایی کرد. در حالی که عوامل دیگر می توانند در ایجاد این مناطق بازتابی نقش داشته باشند، ستاره شناسان یخ آب را محتمل ترین توضیح می دانند. تأیید بعدی یخ آب از طریق تجزیه و تحلیل تصاویر MESSENGER که دهانه‌هایی را در قطب شمال به تصویر می‌کشند، رخ داد.

یخ در این نواحی دهانه‌های قطبی از 10¹⁴ تا 10¹⁵ کیلوگرم تخمین زده می‌شود که احتمالاً توسط لایه‌ای فرعی محافظت می‌شود. برای زمینه، ورقه یخی قطب جنوب زمین دارای جرم تقریباً 4×10¹⁸ کیلوگرم است، در حالی که کلاهک قطب جنوب مریخ حدود 10¹⁶ کیلوگرم آب دارد. منشا دقیق یخ عطارد هنوز مشخص نیست. با این حال، دو منبع قابل قبول، خروج آب از داخل سیاره و رسوب از طریق برخوردهای دنباله دار است.

به دلیل اندازه کوچک و دماهای بالا، کشش گرانشی عطارد برای حفظ یک جو قابل توجه در مدت زمان طولانی کافی نیست. در عوض، دارای یک اگزوسفر ضعیف و محدود به سطح با فشار سطحی معمولاً زیر 0.5 nPa (0.005 پیکوبار) است. این اگزوسفر از عناصر مختلفی از جمله هیدروژن، هلیوم، اکسیژن، سدیم، کلسیم، پتاسیم، منیزیم، سیلیکون و هیدروکسید تشکیل شده است. اگزوسفر ذاتاً ناپایدار است و اتم‌ها دائماً از بین می‌روند و متعاقباً از منابع مختلف دوباره پر می‌شوند. اتم‌های هیدروژن و هلیوم احتمالاً از باد خورشیدی منشأ می‌گیرند که قبل از فرار به فضا، در مغناطیس‌کره عطارد منتشر می‌شوند. فروپاشی رادیواکتیو عناصر پوسته نیز به حضور هلیوم، سدیم و پتاسیم کمک می کند. بخار آب نیز شناسایی می‌شود که از تلاقی فرآیندها نشات می‌گیرد: برخوردهای دنباله‌دار روی سطح، کندوپاشی که آب را از هیدروژن باد خورشیدی و اکسیژن سنگ تولید می‌کند، و تصعید از مخازن یخ آب واقع در دهانه‌های قطبی دائماً سایه‌دار. کشف مقادیر قابل توجهی از یون های مرتبط با آب، مانند O⁺، OH⁻، و H§67§O⁺ غیرمنتظره بود. با توجه به غلظت‌های مشاهده‌شده این یون‌ها در محیط فضایی عطارد، دانشمندان فرض می‌کنند که این مولکول‌ها توسط باد خورشیدی از سطح یا اگزوسفر پرتاب می‌شوند.

سدیم، پتاسیم و کلسیم در عطارد بین دهه‌های 1980 و صفات اتمسفر اولیه‌ی سنگ‌های 1980 شناسایی شدند. ناشی از برخورد ریزشهاب‌سنگ، از جمله کمک‌های دنباله‌دار انکه. در سال 2008، ماموریت MESSENGER منیزیم را شناسایی کرد. تحقیقات نشان می دهد که انتشار سدیم گهگاه در مکان های مربوط به قطب های مغناطیسی سیاره متمرکز می شود. چنین محلی سازی متضمن تعامل بین مغناطیس کره عطارد و سطح آن است.

ناسا ادعا می کند که عطارد برای حیات مشابه زمین نامناسب است. این نامناسب بودن به جای اتمسفر لایه ای، شرایط حرارتی شدید و تشعشعات شدید خورشیدی ناشی از اگزوسفر محدود به سطح آن است. بعید است که هر گونه حیات شناخته شده بتواند چنین محیطی را تحمل کند. با این وجود، مناطق زیرسطحی خاصی از عطارد ممکن است زمانی قابل سکونت بوده باشند و به طور بالقوه از میکروارگانیسم‌های بدوی حمایت کنند.

میدان مغناطیسی و مگنتوسفر

عطارد با وجود اندازه کوچک و دوره چرخشی طولانی 59 روزه، دارای میدان مغناطیسی قابل توجه و به ظاهر جهانی است. داده های به دست آمده توسط Mariner 10 نشان می دهد که شدت آن تقریباً 1.1٪ میدان مغناطیسی زمین است. شدت میدان مغناطیسی استوایی تقریباً 300 nT است. مشابه میدان مغناطیسی زمین، میدان مغناطیسی عطارد دارای یک پیکربندی دوقطبی است که با محور چرخشی سیاره همسو است، با شیب دوقطبی 10 درجه، در تضاد با 11 درجه زمین. مشاهدات از هر دو کاوشگر فضایی Mariner 10 و MESSENGER به طور مداوم پایداری قدرت و مورفولوژی میدان مغناطیسی آن را نشان داده‌اند.

پیدایش این میدان مغناطیسی از یک مکانیسم دینام شبیه به مکانیسم مغناطیسی زمین ناشی می‌شود. فرض بر این است که چنین دینامی از همرفت درون هسته مذاب و غنی از آهن سیاره منشأ می گیرد. اعتقاد بر این است که گرمایش جزر و مدی، ناشی از گریز از مرکز مداری قابل توجه عطارد، بخشی از هسته را در فاز مایع لازم برای این فرآیند دینامو حفظ می‌کند.

میدان مغناطیسی عطارد به اندازه‌ای قوی است که باد خورشیدی را منحرف می‌کند و در نتیجه یک مگنتوسفر در اطراف سیاره تشکیل می‌دهد. مغناطیس کره این سیاره، علیرغم مقیاس کوچکی که می تواند در حجم زمین قرار گیرد، از قدرت کافی برای به دام انداختن پلاسمای باد خورشیدی برخوردار است. این پدیده به فرآیندهای هوازدگی فضا که بر سطح سیاره تأثیر می گذارد کمک می کند. داده های به دست آمده توسط فضاپیمای Mariner 10 وجود این پلاسمای کم انرژی را در ناحیه شبانه مغناطیس کره سیاره نشان داد. تشخیص انفجار ذرات پرانرژی در دم مغناطیسی سیاره نشان‌دهنده ماهیت دینامیکی مگنتوسفر آن است.

در ۶ اکتبر ۲۰۰۸، در طی دومین پرواز سیاره‌ای خود، MESSENGER نشان داد که میدان مغناطیسی عطارد نفوذپذیری قابل‌توجهی از خود نشان می‌دهد. این کاوشگر "گردبادهای" مغناطیسی - دسته های مارپیچی خطوط میدان مغناطیسی که مگنتوسفر سیاره ای را به فضای بین سیاره ای متصل می کند - با عرض 800 کیلومتر، معادل یک سوم شعاع سیاره را شناسایی کرد. این لوله‌های شار مغناطیسی پیچیده که به طور رسمی رویدادهای انتقال شار نامیده می‌شوند، روزنه‌هایی را در دفاع مغناطیسی سیاره ایجاد می‌کنند و باد خورشیدی را قادر می‌سازند تا از طریق اتصال مجدد مغناطیسی به سطح عطارد نفوذ کند و مستقیماً به سطح عطارد برخورد کند. یک پدیده مشابه در مگنتوسفر زمین رخ می دهد. مشاهدات MESSENGER نشان داد که نرخ اتصال مجدد در عطارد ده برابر بیشتر از حد انتظار است، با این حال نزدیکی خورشیدی سیاره تنها تقریباً یک سوم نرخ اتصال مجدد مستند شده توسط MESSENGER را توضیح می دهد.

ویژگی های مداری، چرخش و طول جغرافیایی

در میان تمام سیارات منظومه شمسی، عطارد دارای غیرعادی ترین مدار است که با گریز از مرکز 0.21 مشخص می شود، با فاصله هلیومرکزی آن بین 46,000,000 تا 70,000,000 کیلومتر (29,000,000,000 تا 4) در نوسان است. یک چرخش مداری در 87.969 روز زمینی کامل می شود. نمودار همراه پیامدهای این خروج از مرکز را روشن می‌کند و مدار عطارد را بر مداری دایره‌ای که یک محور نیمه اصلی یکسان دارد، نشان می‌دهد. سرعت افزایش یافته سیاره در نزدیکی حضیض از مسافت طولانی طی شده در هر بازه 5 روزه مشهود است. در نمودار، فاصله خورشیدمرکزی نوسانی عطارد با اندازه تصویر شده سیاره نشان داده شده است، که با فاصله واقعی آن از خورشید همبستگی معکوس دارد.

فاصله نوسان خورشید مرکزی باعث ایجاد خمش جزر و مدی قابل توجهی در سطح عطارد می شود، با گلدان های خورشیدی تقریباً 17 برابر بیشتر از برآمدگی های بیرونی که توسط خورشید تولید می شوند. زمین در ارتباط با رزونانس چرخش مدار 3:2 سیاره، این پدیده همچنین نوسانات پیچیده ای را در دمای سطح ایجاد می کند. در نتیجه، یک روز خورشیدی منفرد در عطارد (که به عنوان فاصله بین دو گذر متوالی نصف النهار خورشید تعریف می شود) دقیقاً برابر است با دو سال عطارد، تقریباً 176 روز زمینی.

صفحه مداری عطارد دارای شیب 7 درجه نسبت به صفحه مداری زمین (دایره البروج) است که نشان دهنده بیشترین تمایل در بین هشت سیاره خورشیدی شناخته شده است. در نتیجه، عبور عطارد از طریق قرص خورشیدی منحصراً زمانی قابل مشاهده است که این سیاره در حالی که بین زمین و خورشید قرار دارد، صفحه دایره البروج را قطع می کند، که معمولاً در ماه مه یا نوامبر اتفاق می افتد. چنین رویدادهایی به طور متوسط هر هفت سال یک بار اتفاق می افتد.

عطارد یک شیب محوری فوق‌العاده کوچک از خود نشان می‌دهد، با دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌ها که مقداری کمتر از 0.027 درجه را نشان می‌دهد. این تمایل به طور قابل ملاحظه ای کمتر از مشتری است، که دارای دومین شیب محوری کوچک در بین تمام سیارات با 3.1 درجه است. در نتیجه، ناظری که در قطب‌های عطارد قرار می‌گیرد، هرگز شاهد صعود مرکز خورشید بیش از 2.1 دقیقه قوسی بالاتر از افق نخواهد بود. در مقابل، قطر زاویه‌ای ظاهری خورشید، وقتی از عطارد مشاهده می‌شود، از 1+§34§⁄§56§ تا 2 درجه می‌شود.

در مکان‌های خاص روی سطح عطارد، ناظری ممکن است شاهد پدیده‌ای عجیب و غریب بیشتر از خورشید باشد. افق، سپس مسیر خود را معکوس می کند تا غروب کند، اما در همان روز عطارد دوباره طلوع می کند. این ناهنجاری به این دلیل رخ می دهد که تقریباً چهار روز زمینی قبل از حضیض، سرعت مداری زاویه ای عطارد دقیقاً با سرعت چرخشی زاویه ای آن مطابقت دارد و باعث می شود حرکت ظاهری خورشید به طور لحظه ای متوقف شود. همانطور که سیاره به حضیض نزدیک می شود، سرعت مداری زاویه ای آن از سرعت چرخشی زاویه ای آن فراتر می رود. در نتیجه، برای یک ناظر فرضی در عطارد، به نظر می رسد که خورشید در این دوره در جهت قهقرایی حرکت می کند. حرکت طبیعی خورشیدی ظاهری تقریباً چهار روز زمینی پس از حضیض آغاز می شود. اگر عطارد چرخش همزمان را نشان می‌داد، یک پدیده قابل مقایسه ظاهر می‌شد، که در آن شتاب و کاهش متناوب چرخش در یک دور منفرد باعث کاهش طولی 23.65 درجه می‌شد.

با توجه به دینامیک مداری و چرخشی فوق‌الذکر، دو نقطه دینامیکی از همدیگر 80 درجه‌ی متمایز از مرکوری مشخص می‌شود. طول جغرافیایی، یک حمل و نقل خورشیدی منحصر به فرد را تجربه کنید. در حوالی حضیض، در طی سالهای متناوب عطارد (معادل یک روز عطارد)، خورشید مستقیماً از بالای سر می گذرد، سپس مسیر ظاهری خود را معکوس می کند تا بار دوم از بالای سر عبور کند، و متعاقباً برای عبور سوم از بالای سر، دوباره معکوس می شود. کل این توالی تقریباً 16 روز زمینی را در بر می گیرد. در میان سالهای عطارد، این پدیده یکسان در نقطه دیگر استوایی رخ می دهد. بزرگی این حرکت قهقرایی جزئی است و در نتیجه خورشید برای مدت دو تا سه هفته تقریباً ثابت در بالای سر ظاهر می شود. در طول این بازه، درخشندگی خورشید به حداکثر می رسد زیرا عطارد در حضیض است، نزدیکترین نزدیکی آن به خورشید. این دوره طولانی از قرار گرفتن در معرض شدید خورشید، این دو مکان را به گرم ترین مناطق عطارد تبدیل می کند. اوج دما زمانی مشاهده می شود که خورشید تقریباً 25 درجه از نقطه اوج محلی گذشته است که به تاخیر دمای روزانه نسبت داده می شود که 0.4 روز عطاردی و 0.8 سال عطارد پس از طلوع خورشید رخ می دهد. برعکس، دو نقطه استوایی متمایز، که در 90 درجه طول جغرافیایی از جفت اولیه قرار دارند، گذرهای خورشیدی بالای سر را منحصراً در طول آفلیون در سال‌های متناوب تجربه می‌کنند، دوره‌ای که با حرکت ظاهری نسبتاً سریع خورشید در آسمان عطارد مشخص می‌شود. این نقاط اخیر، جایی که حرکت قهقرایی ظاهری خورشید با گذر از افق آن مطابق با جزئیات قبلی مطابقت دارد، در مقایسه با اولی تابش خورشیدی بسیار کمتری دریافت می‌کنند.

عطارد به طور متوسط ​​تقریباً هر 116 روز زمینی به پیوند پایین‌تر می‌رسد، نزدیکترین نزدیکی آن به زمین. با این حال، این فاصله بین 105 تا 129 روز در نوسان است، تغییری که به مدار خارج از مرکز سیاره نسبت داده می شود. عطارد می تواند تا 82200000 کیلومتر (0.549 واحد نجومی؛ 51.1 میلیون مایل) به زمین نزدیک شود، فاصله ای که به تدریج در حال کاهش است. رویکرد بعدی در 82,100,000 کیلومتر (51 میلیون مایل) برای 2679 و در 82,000,000 کیلومتر (51 میلیون مایل) برای 4487 پیش بینی شده است. مدت زمان حرکت قهقرایی ظاهری عطارد، همانطور که از زمین مشاهده می‌شود، می‌تواند بین 8 تا 15 روز در دو طرف اتصال پایین‌تر باشد. این تغییر قابل توجه ناشی از خروج از مرکز مداری مشخص سیاره است. اساساً، با توجه به نزدیکی آن به خورشید، عطارد، هنگامی که در دوره های طولانی به طور میانگین محاسبه می شود، اغلب نزدیک ترین سیاره به زمین، و در نتیجه، به هر سیاره دیگری در منظومه شمسی است.

کنوانسیون طول جغرافیایی

قرارداد تعیین شده طول جغرافیایی برای عطارد یکی از دو نقطه سطحی داغ را به عنوان نصف النهار صفر تعیین می کند. با این وجود، در طی اکتشاف اولیه این منطقه توسط Mariner 10، این نصف النهار اصلی توسط تاریکی پوشیده شد و مانع از شناسایی یک ویژگی سطحی خاص برای تعریف دقیق نصف النهار شد. در نتیجه، یک دهانه کوچکتر واقع در غرب، به نام هون کال، انتخاب شد تا به عنوان نقطه مرجع قطعی برای اندازه‌گیری طول جغرافیایی باشد. نقطه مرکزی هون کال نصف النهار 20 درجه غربی را ایجاد می کند. قطعنامه 1970 اتحادیه بین المللی نجوم توصیه می کند که طول جغرافیایی روی عطارد به طور مثبت در جهت غرب اندازه گیری شود. بر این اساس، دو گرم ترین مکان استوایی در 0 درجه غربی و 180 درجه غربی قرار دارند، در حالی که خنک ترین نقاط استوایی در 90 درجه غربی و 270 درجه غربی قرار دارند. در مقابل، مأموریت MESSENGER از یک قرارداد مثبت شرقی استفاده می کند.

رزونانس مدار چرخشی

از لحاظ تاریخی، فرض بر این بود که عطارد به طور همزمان به صورت جزر و مدی با خورشید قفل شده است، که دلالت بر یک دوره چرخشی یکسان با دوره مداری آن دارد، در نتیجه دائماً همان نیمکره را به خورشید ارائه می دهد، مشابه سیستم زمین-ماه. با این حال، مشاهدات راداری انجام شده در سال 1965 به طور قطعی نشان داد که این سیاره دارای رزونانس چرخشی 3:2 است که به ازای هر دو چرخش مداری به دور خورشید، سه چرخش کامل می‌کند. برون‌مرکزی ذاتی مدار عطارد به پایداری این تشدید کمک می‌کند، به‌ویژه در حضیض، که در آن نیروی جزر و مدی خورشیدی به حداکثر شدت خود می‌رسد و باعث می‌شود خورشید در آسمان عطارد تقریباً بی‌حرکت به نظر برسد.

پایداری رزونانس 3:2 در سراسر نیروی جزر و مدی 3:2 که به نیروی متغیر قفل شدن عطارد وابسته است، است. مدار خارج از مرکز، که با یک جزء دوقطبی دائمی در توزیع جرم سیاره تعامل دارد. در مقابل، جسمی که در مداری کاملاً دایره‌ای قرار دارد، فاقد چنین واریانس نیروی جزر و مدی است، بنابراین فقط تشدید 1:1 را تثبیت می‌کند (به عنوان مثال، سیستم زمین-ماه). در این سناریوی 1:1، نیروی جزر و مدی، که بدن را در امتداد خطی که مرکز آن را به بدنه مرکزی متصل می‌کند، دراز می‌کند، گشتاوری ایجاد می‌کند که محور بدن را با حداقل اینرسی (محور اصلی کشیدگی آن، مطابق با دوقطبی فوق‌الذکر) تراز می‌کند تا به طور پیوسته به سمت بدنه مرکزی حرکت کند. با این وجود، همانطور که در مدار عطارد مشاهده شد، با خروج از مرکز مداری قابل توجه، نیروی جزر و مد در حضیض به اوج خود می رسد و در نتیجه تشدیدهایی مانند نسبت 3:2 را تثبیت می کند. این مکانیسم تضمین می کند که محور کمترین اینرسی عطارد در طول مسیرهای حضیض آن تقریباً به سمت خورشید جهت گیری می کند.

تصور نادرست اولیه در بین ستاره شناسان در مورد قفل شدن همزمان عطارد ناشی از تعصبات رصدی بود: هر زمان که سیاره در موقعیت بهینه برای مشاهده زمینی قرار می گرفت، پیوسته نزدیک همان فاز تشدید 3:2 خود ظاهر می شد و در نتیجه نیمکره مشابهی را نشان می داد. این پدیده از یک رابطه تصادفی ناشی می شود که در آن دوره چرخشی عطارد تقریباً نصف دوره سینودی آن نسبت به زمین است. به عنوان یک نتیجه مستقیم تشدید مدار چرخشی 3:2 عطارد، یک روز خورشیدی در این سیاره تقریباً 176 روز زمینی طول می‌کشد، در حالی که یک روز غیرواقعی، که دوره چرخشی آن را نشان می‌دهد، تقریباً 58.7 روز زمینی است.

شبیه‌سازی‌های عددی نشان می‌دهند که چرخش عطارد از مرکز مداری متحول می‌شود. بیش از 0.45 در بازه های زمانی میلیون ها سال، عمدتاً تحت تأثیر اغتشاشات گرانشی سیارات دیگر. این تنوع در ابتدا برای تشدید رزونانس چرخشی 3:2 عطارد، در مقابل تشدید رایج 1:1 فرض شد، با توجه به اینکه حالت 3:2 در دوره‌های خروج از مرکز بالا محتمل‌تر است. با این وجود، مدل‌سازی دقیق با ترکیب مکانیزم واکنش جزر و مدی واقع‌گرایانه متعاقباً نشان داد که عطارد به پیکربندی مدار چرخشی 3:2 خود در یک مرحله بسیار نوپای تکامل خود، به‌ویژه در عرض 20 (و به‌طور منطقی‌تر، 10) میلیون سال پس از برافزایش آن، دست یافته است. حضیض مشتری به طور بالقوه می تواند خروج از مرکز مداری عطارد را تا آستانه بحرانی افزایش دهد که منجر به یک درصد احتمال بی ثباتی مداری در پنج میلیارد سال بعدی شود. اگر چنین رویدادی رخ دهد، مسیر عطارد می‌تواند منجر به افزایش آن توسط خورشید، برخورد با زهره، پرتاب از منظومه شمسی، یا حتی بی‌ثباتی گسترده‌تر دینامیک درونی منظومه شمسی شود.

پیشرفت حضیض

در سال 1859، ریاضی‌دان و ستاره‌شناس فرانسوی Urbain Le Verrier گزارش داد که حرکت آهسته مشاهده شده از مدار عطارد به دور خورشید را نمی‌توان به طور کامل توسط مکانیک نیوتنی و آشفتگی‌های گرانشی سیارات شناخته شده توضیح داد. او در میان چندین فرضیه مطرح کرد که یک سیاره کشف نشده (یا به طور بالقوه یک سری از "جسم‌های" کوچکتر) ممکن است حتی نزدیک‌تر از عطارد به دور خورشید بچرخد و در نتیجه این ناهنجاری مداری را توجیه کند. ملاحظات دیگر عبارتند از مایل شدن جزئی خورشید. موفقیت قبلی در مکان یابی نپتون، بر اساس تأثیر گرانشی آن بر مدار اورانوس، اخترشناسان را بر آن داشت تا به طور جدی این توضیح را در نظر بگیرند و متعاقباً این سیاره فرضی ولکان نام گرفت. با این حال، چنین سیاره‌ای هرگز کشف نشد.

تقویت حضیض مشاهده‌شده عطارد زمانی که به زمین ارجاع داده می‌شود، 5600 ثانیه قوسی (1.5556 درجه) در هر قرن اندازه‌گیری می‌کند، یا 574.10±0.65 ثانیه قوس بین‌المللی (RF RF نسبت به فرع بین‌المللی نسبت به قرن). برعکس، مکانیک نیوتنی، با ترکیب تأثیرات گرانشی سیارات دیگر و 0.0254 ثانیه قوس اضافی در هر قرن که به مایل بودن خورشید نسبت داده می‌شود، پیش‌بینی می‌کند که 5557 ثانیه قوسی (1.5436 درجه) در هر قرن نسبت به زمین یا 60>6. ثانیه قوسی در هر قرن نسبت به ICRF. در اوایل قرن بیستم، نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین با مفهوم‌سازی گرانش به عنوان مظهر انحنای فضا-زمان، این سبقت مشاهده‌شده را روشن کرد. این اثر نسبیتی از نظر کمی برای عطارد ناچیز است و فقط 42.980±0.001 ثانیه قوس در هر قرن (معادل 0.43 ثانیه قوس در سال یا 0.1035 ثانیه در هر دوره مداری) است. در نتیجه، یک چرخش بیش از حد کامل به بیش از 12.5 میلیون مدار یا تقریباً 3 میلیون سال نیاز دارد. اثرات مشابه، هرچند بسیار کوچکتر، برای سایر اجرام آسمانی در منظومه شمسی نیز مشهود است، از جمله 8.6247 ثانیه قوسی در قرن برای زهره، 3.8387 برای زمین، 1.351 برای مریخ، و 10.05 برای سیارک 1566 ایکاروس.

ویژگی های مشاهده ای

قدر ظاهری محاسبه‌شده عطارد از 2.48- (بیش از روشنایی سیریوس) در نزدیکی پیوند برتر تا 7.25+ (افتادن زیر آستانه دید با چشم غیر مسلح) در اطراف پیوند تحتانی متغیر است. میانگین قدر ظاهری آن 0.23 با انحراف معیار 1.78 است که بالاترین میزان در بین تمام سیارات است. به طور خاص، میانگین قدر ظاهری در پیوند برتر 1.89- است، در حالی که در پیوند تحتانی 5.93 + است. رصد عطارد به دلیل نزدیکی آن به خورشید، چالش برانگیز است، که اغلب باعث می‌شود آن توسط تابش خیره‌کننده خورشید پنهان شود. در نتیجه، عطارد معمولاً فقط برای مدت کوتاهی در هنگام گرگ و میش صبح یا عصر قابل مشاهده است.

مشاهدات تلسکوپی زمینی عطارد معمولاً فقط یک دیسک تا حدی روشن را نشان می دهد که جزئیات سطح محدودی را نشان می دهد. تلسکوپ فضایی هابل به دلیل پروتکل های ایمنی که جهت گیری آن را در نزدیکی خورشید ممنوع می کند، به هیچ وجه قادر به رصد عطارد نیست. با توجه به اینکه یک جابجایی 0.15 دور زمین در هر سال عطارد، یک چرخه هفت ساله عطارد (0.15 × 7 ≈ 1.0) را تشکیل می دهد، دنباله پدیده های قابل مشاهده عطارد در هفتمین سال عطارد کاملاً منعکس شده است (تقریباً 7 روز قبل از آن رخ می دهد. عطارد در صورت مشاهده از زمین فازهای مشخصی را نشان می دهد. در زمان ربط تحتانی "جدید" و در پیوند برتر "پر" به نظر می رسد. در هر دو مورد، سیاره به دلیل تاریکی خورشید از زمین نامرئی می شود، به استثنای فاز جدید آن در طول یک رویداد گذر. از نظر فنی، عطارد زمانی که در فاز کامل خود است به حداکثر درخشندگی ظاهری خود از زمین می رسد. اگرچه عطارد در طول فاز کامل خود در بیشترین فاصله از زمین قرار دارد، اما افزایش سطح روشنایی قابل مشاهده و افزایش روشنایی مخالف در مجموع بر اثر فاصله بیشتر است. برعکس، زهره در فاز هلالی بیشترین درخشندگی خود را نشان می‌دهد، عمدتاً به این دلیل که نزدیکی آن به زمین در آن زمان به طور قابل‌توجهی کمتر از زمانی است که غبغب است.

مشاهده بهینه عطارد در فازهای ربع اول و آخر آن اتفاق می افتد، علیرغم اینکه دوره هایی از درخشندگی کاهش یافته است. این فازهای ربع با بزرگترین کشیدگی عطارد، به ترتیب به سمت شرق و غرب از خورشید، همزمان است. در طول این دوره‌ها، جدایی زاویه‌ای عطارد از خورشید بین 17.9 درجه در حضیض و 27.8 درجه در آفلیون متغیر است. عطارد در بزرگترین طول غربی خود، زودترین زمان را قبل از طلوع خورشید بالا می‌برد، در حالی که در بزرگترین طول شرق خود، آخرین پس از غروب خورشید پایین می‌آید.

دید عطارد به طور قابل توجهی از نیمکره جنوبی برتر و بیشتر از نیمکره شمالی است. این فرصت مشاهده افزایش یافته به این دلیل به وجود می آید که حداکثر کشیدگی غربی عطارد منحصراً در اوایل پاییز در نیمکره جنوبی رخ می دهد، در حالی که بیشترین کشیدگی شرقی آن تنها در اواخر زمستان رخ می دهد. در هر دو مورد، زاویه تقاطع مداری سیاره با افق به حداکثر می رسد. این به عطارد اجازه می‌دهد تا چندین ساعت قبل از طلوع خورشید در حالت اول قابل مشاهده باشد و در حالت دوم تا چند ساعت پس از غروب خورشید در بالای افق باقی بماند، به‌ویژه از عرض‌های جغرافیایی میانی جنوبی مانند آرژانتین و آفریقای جنوبی.

یک روش جایگزین برای رصد عطارد شامل مشاهده تلسکوپی در طول ساعات نور روز در زمانی که سیاره در بهترین شرایط جوی ایده‌آل است، می‌باشد. این تکنیک حتی با تلسکوپ هایی که دارای دیافراگم هایی به کوچکی 8 سانتی متر (3.1 اینچ) هستند، تشخیص آسان را تسهیل می کند. با این وجود، با توجه به خطر قابل توجه آسیب چشم، احتیاط بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که خورشید کاملاً از دید پنهان است. این روش محدودیت‌های رصد گرگ و میش را دور می‌زند، به‌ویژه زمانی که دایره البروج در ارتفاع کم قرار دارد (مثلاً در عصرهای پاییز). در این شرایط نور روز، سیاره در بالاترین نقطه آسمان قرار می گیرد و در نتیجه تداخل جوی را به حداقل می رساند. عطارد را می توان در فاصله زاویه ای نزدیک به 4 درجه از خورشید در نزدیکی اتصال برتر مشاهده کرد، مرحله ای که در آن روشنایی ظاهری آن به حداکثر خود نزدیک می شود.

عطارد، در کنار چندین سیاره دیگر و درخشان ترین ستاره ها، در طی یک خورشید گرفتگی کامل قابل مشاهده است.

تاریخچه مشاهده

اخترشناسان باستان

اولین مشاهدات ثبت شده شناخته شده از عطارد در لوح های MUL.APIN یافت می شود که به احتمال زیاد به یک ستاره شناس آشوری در حدود قرن چهاردهم قبل از میلاد نسبت داده می شود. نام خط میخی که عطارد را در این لوح ها نشان می دهد به صورت UDU.IDIM.GU\U₄.UD رونویسی شده است که به «سیاره در حال پریدن» ترجمه می شود. سوابق بابلی از عطارد به هزاره 1 قبل از میلاد برمی‌گردد، بابلی‌ها این سیاره را پس از فرستاده اسطوره‌ای خود به خدایان، نابو می‌نامند.

بطلمیوس، ستاره‌شناس یونانی-مصری، در کار خود فرضیه‌های سیاره‌ای، پتانسیل عبور از سیاره را در سیاره بررسی می‌کند. او این نظریه را مطرح کرد که فقدان گذرهای مشاهده شده یا به دلیل کوچک بودن سیاراتی مانند عطارد و یا نادر بودن چنین اتفاقاتی است.

در چین باستان، عطارد به عنوان "ستاره ساعت" (چن-زینگ 辰星) شناخته می شد، که با جهت شمال و فاز آب در سیستم پنج فازی متافیزیک مرتبط است. فرهنگ‌های مدرن چینی، کره‌ای، ژاپنی و ویتنامی همچنان به این سیاره به معنای واقعی کلمه «ستاره آبی» (水星) بر اساس پنج عنصر اشاره می‌کنند. اساطیر هندو به نام مرکوری بودا، خدایی که اعتقاد بر این است که روز چهارشنبه ریاست می کند. خدای اودین (یا وودن) بت پرستی آلمانی به طور مشابه با سیاره عطارد و چهارشنبه مرتبط بود. تمدن مایا ممکن است عطارد را به عنوان یک جغد (یا به طور بالقوه چهار جغد - دو جغد برای جنبه صبحگاهی و دو جغد برای عصر آن) نشان داده باشد که به عنوان یک پیام رسان به عالم اموات عمل می کرد. عطارد همچنین گاهی اوقات به عنوان Stilbon (به یونانی: Στίλβων) به معنای "درخشنده، درخشان" نیز نامیده می شد.

در نجوم اسلامی قرون وسطی، ستاره شناس اندلسی قرن یازدهم، ابو اسحاق ابراهیم الزرقالبیت مروکوری، اخترشناس مرکوری را توصیف کرد. شبیه یک تخم مرغ یا پیگنون، اگرچه این مشاهدات بر نظریه یا محاسبات نجومی او تأثیری نداشت. در قرن دوازدهم، ابن باجه مشاهده «دو سیاره را به صورت لکه‌های سیاه روی صورت خورشید» ثبت کرد، رویدادی که بعدها توسط ستاره‌شناس مراغه‌ای قطب‌الدین شیرازی در قرن سیزدهم به‌عنوان گذر عطارد و/یا زهره پیشنهاد شد. با این حال، بیشتر این گونه گزارش‌های قرون وسطایی از گذرها متعاقباً به‌عنوان مشاهدات لکه‌های خورشیدی تفسیر شدند.

در قرن پانزدهم هند، نیلاکانتا سومایاجی، ستاره‌شناس مکتب کرالا، یک مدل سیاره‌ای نیمه‌متمرکز خورشیدی ایجاد کرد. این مدل فرض می‌کند که عطارد به دور خورشید می‌چرخد، که به نوبه خود به دور زمین می‌چرخد، سیستمی که از نظر ساختاری شبیه به مدل تایکونی است که بعدها توسط تیکو براهه در اواخر قرن شانزدهم ارائه شد.

تحقیق تلسکوپی مبتنی بر زمین

مشاهدات تلسکوپی اولیه عطارد در سال 1610 توسط توماس هاریوت و گالیله انجام شد. در سال 1612، سیمون ماریوس متوجه شد که درخشندگی عطارد با موقعیت مداری آن در نوسان است، و او را به این نتیجه رساند که این سیاره فازهایی مشابه فازهای زهره و ماه را نشان می دهد. پیر گاسندی در سال 1631 به رصد تلسکوپی گذر سیاره ای از خورشید دست یافت و شاهد عبور عطارد بود که قبلا توسط یوهانس کپلر پیش بینی شده بود. پس از آن، در سال 1639، جیووانی زوپی از تلسکوپ استفاده کرد تا مشخص کند که عطارد دارای فازهای مداری مشابه فازهای زهره و ماه است. این رصد به طور قطعی مدار خورشیدمرکزی عطارد را مشخص کرد.

از دیدگاه زمینی، اختفا یا عبور یک سیاره از مقابل سیاره دیگر، یک پدیده نجومی نادر را تشکیل می دهد. غیبت های مربوط به عطارد و زهره تقریباً هر چند قرن یکبار اتفاق می افتد. تنها نمونه مستند تاریخی در 28 می 1737 توسط جان بیویس در رصدخانه رویال گرینویچ مشاهده شد. غیبت بعدی عطارد توسط زهره برای 3 دسامبر 2133 پیش بینی می شود.

با توجه به چالش‌های ذاتی مرتبط با رصد عطارد، بررسی علمی کمتری نسبت به سایر سیارات دریافت کرد. در سال 1800، یوهان شروتر ویژگی‌های سطحی را ثبت کرد و وجود کوه‌هایی به ارتفاع 20 کیلومتر (12 مایل) را تأیید کرد. فردریش بسل متعاقباً از تصاویر شروتر برای محاسبه نادرست دوره چرخش عطارد به عنوان 24 ساعت و شیب محوری آن به عنوان 70 درجه استفاده کرد. در طول دهه 1880، جیووانی شیاپارلی نقشه های دقیق تری از سیاره تهیه کرد و فرض کرد که دوره چرخشی عطارد 88 روز است، مشابه دوره مداری آن، که نتیجه قفل شدن جزر و مد است. این پدیده خاص چرخش همزمان نامیده می شود. یوجنیوس آنتونیادی نقشه‌برداری از سطح عطارد را بیشتر پیش برد و جلدی را در سال 1934 منتشر کرد که هم نقشه‌ها و هم مشاهدات شخصی او را در بر می‌گرفت. ویژگی‌های سطحی بی‌شماری روی این سیاره، به‌ویژه نشانه‌های آلبدوی آن، نام‌گذاری خود را از کار نقشه‌کشی آنتونیادی گرفته‌اند.

در ژوئن ۱۹۶۲، تیمی از دانشمندان شوروی از مؤسسه مهندسی رادیو و الکترونیک آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، به سرپرستی ولادیمیر کوتلنیکوف، با دریافت موفقیت‌آمیز علامت‌های رادیویی مرکب مرکب توسط ولادیمیر کوتلنیکف، دریافت کردند. منعکس شده از سیاره متعاقباً، در سال 1965، مشاهدات راداری انجام شده توسط محققان آمریکایی گوردون اچ. پتنگیل و رولف بی دایس، با استفاده از تلسکوپ رادیویی آرسیبو با عرض 300 متر (330 yd) در پورتوریکو، به طور قطع دوره چرخشی عطارد را تقریباً 59 روز تعیین کرد. فرضیه غالب چرخش همزمان عطارد توسط این مشاهدات رادیویی به چالش کشیده شد که برای جامعه نجومی شگفتی قابل توجهی بود. عطارد قفل شده جزر و مدی دارای یک سمت تاریک فوق العاده سرد خواهد بود. با این حال، اندازه گیری های انتشار رادیویی دمای قابل توجهی بالاتر از حد انتظار را نشان داد. در ابتدا، اخترشناسان تمایلی به کنار گذاشتن نظریه چرخش همزمان نشان ندادند، و مکانیسم‌های توضیحی جایگزین، مانند بادهای قوی توزیع‌کننده گرما را برای تطبیق مشاهدات جدید پیشنهاد کردند.

در سال 1965، جوزپه کلمبو، اخترشناس ایتالیایی مشاهده کرد که دوره‌های دوره‌ای عطارد-بیت چرخش یا دوره‌های دوره‌ای عطارد را می‌چرخاند. متعاقبا پیشنهاد قفل تشدید 3:2 بین دوره‌های مداری و چرخشی سیاره، به جای رابطه 1:1. داده های بعدی به دست آمده از Mariner 10 این دیدگاه را تأیید می کند. در نتیجه، نمایش‌های نقشه‌کشی تولید شده توسط شیاپارلی و آنتونیادی اساساً اشتباه نبودند. در عوض، این اخترشناسان به طور مداوم همان ویژگی های سطحی را در طول هر ثانیه مدار مشاهده و ثبت کردند، در حالی که از مشاهدات انجام شده در دوره های میانی که چهره مقابل عطارد روشن می شد، غفلت کردند، در درجه اول به دلیل شرایط دید نامطلوب تحمیل شده توسط هندسه مداری.

مشاهدات نوری مبتنی بر زمین، بینش محدودی را در مورد عطارد به همراه داشت. با این حال، ستاره شناسان رادیویی، با استفاده از تداخل سنجی در طول موج های مایکروویو - تکنیکی که تداخل تابش خورشیدی را کاهش می دهد - شناسایی خواص فیزیکی و شیمیایی در لایه های زیرسطحی را تسهیل کردند که تا اعماق چندین متر گسترش می یابد. پیشرفت های قابل توجهی در درک ویژگی های مورفولوژیکی بنیادی عطارد تنها پس از پرواز اولیه یک کاوشگر فضایی رخ داد. علاوه بر این، پیشرفت تکنولوژیکی قابلیت‌های تکنیک‌های رصدی مبتنی بر زمین را افزایش داده است. در سال 2000، تلسکوپ هیل 1.5 متری (4.9 فوت) رصدخانه مونت ویلسون، مشاهدات تصویربرداری خوش شانسی با وضوح بالا انجام داد. این مشاهدات اولین نماهای حل‌شده از ویژگی‌های سطحی در مناطقی از عطارد را ارائه داد که قبلاً توسط مأموریت Mariner 10 ثبت نشده بود. تلسکوپ راداری آرسیبو متعاقباً نقشه‌برداری از اکثر سیاره را انجام داد و به وضوح 5 کیلومتری (3.1 مایلی) دست یافت و رسوبات قطبی را که احتمالاً شامل یخ آب است، در دهانه‌های سایه‌دار شناسایی کرد.

تحقیقات کاوشگر فضایی

دستیابی به عطارد از زمین به دلیل نزدیکی مداری بسیار نزدیک به خورشید در مقایسه با زمین، مشکلات فنی قابل توجهی را به همراه دارد. فضاپیمایی که به مقصد عطارد از زمین پرتاب می شود، باید بیش از 91 میلیون کیلومتر (57 میلیون مایل) را در چاه پتانسیل گرانشی خورشید طی کند. عطارد با سرعت مداری 47.4 کیلومتر بر ثانیه (29.5 مایل بر ثانیه)، به طور قابل توجهی از سرعت مداری 29.8 کیلومتر بر ثانیه (18.5 مایل بر ثانیه) فراتر می رود. در نتیجه، یک فضاپیما برای رسیدن به عطارد و رسیدن به مدار به تغییر قابل ملاحظه‌ای در سرعت (delta-v) نیاز دارد، برخلاف خواسته‌های دلتا-v برای مثال، مأموریت‌ها به مریخ.

انرژی بالقوه آزاد شده به عنوان فضاپیما به چاه گرانشی خورشید فرود می‌آید، برای هر گونه انرژی حرکتی دلتا به یک مانور حرکتی تبدیل می‌شود. پرواز عطارد. یکی از اجزای این نیاز دلتا-v را می توان از طریق کمک های گرانشی در طی یک یا چند پرواز ناهید برآورده کرد. دستیابی به فرود ایمن یا مدار پایدار مستلزم اتکای انحصاری به پیشران موشک است. ترمز هوا به دلیل جو غیر قابل توجه عطارد غیرممکن است. یک ماموریت به عطارد مستلزم هزینه بیشتر سوخت موشک نسبت به فرار کامل از منظومه شمسی است. در نتیجه، تنها سه کاوشگر فضایی تاکنون از این سیاره بازدید کرده اند. یک رویکرد جایگزین در حال بررسی شامل استفاده از بادبان خورشیدی برای رسیدن به یک مدار همزمان عطارد به دور خورشید است.

ماموریت Mariner 10

ناسا Mariner 10 (1974-1975) فضاپیمای افتتاحیه این فضاپیما بود که از گرانش زهره برای تغییر سرعت مداری آن استفاده کرد و نزدیک شدن آن به عطارد را ممکن ساخت. این هم اولین ماموریتی بود که از یک مانور گرانشی «تیرکمان بچه گانه» استفاده کرد و هم اولین تلاش ناسا برای Mariner 10 که تصاویر نزدیک اولیه از سطح عطارد را ارائه داد و فورا توپوگرافی دهانه گسترده آن را آشکار کرد و بسیاری از ویژگی های زمین شناسی را نشان داد. انقباض جزئی سیاره با سرد شدن هسته آهنی آن. متأسفانه، در طول هر یک از نزدیک‌های Mariner 10، همان نیمکره سیاره‌ای روشن شد. این شرایط مانع از مشاهدات جامع هر دو طرف سیاره شد و در نتیجه مساحت سطح نقشه‌برداری شده را به کمتر از 45% محدود کرد.

این فضاپیما سه رویکرد نزدیک به عطارد را اجرا کرد که نزدیک‌ترین مسیر آن را به فاصله 327 کیلومتری (203 مایلی) از سطح می‌برد. در طول رویکرد نزدیک اولیه، ابزارها یک میدان مغناطیسی را ثبت کردند که به طور قابل توجهی زمین شناسان سیاره ای را شگفت زده کرد، زیرا سرعت چرخش عطارد برای ایجاد یک اثر دینام قابل توجه کافی نیست. در حالی که دومین رویکرد نزدیک عمدتاً بر روی تصویربرداری متمرکز بود، سومین روش مغناطیسی گسترده ای را به همراه داشت. این داده ها نشان می دهد که میدان مغناطیسی عطارد بسیار شبیه میدان مغناطیسی زمین است و به طور موثر باد خورشیدی را در اطراف سیاره منحرف می کند. برای یک دوره طولانی پس از برخوردهای Mariner 10، پیدایش میدان مغناطیسی عطارد موضوع چندین توضیح تئوری رقیب بود.

در ۲۴ مارس ۱۹۷۵، تنها هشت روز پس از نزدیک شدن نهایی آن، Mariner 10 فرض می‌شود که در مدار خورشید باقی می‌ماند و تقریباً هر چند ماه یک بار به عطارد نزدیک می‌شود.

ماموریت MESSENGER

دومین ماموریت ناسا به عطارد، با نام MESSENGER (سطح مرکوری، محیط فضایی، ژئوشیمی و محدوده)، پرتاب خود را در 3 اوت 2004 آغاز کرد. مسیر آن شامل کمک های گرانشی از زمین در اوت 6 و ونوس 20 در آگوست 2005، 20 اکتبر 20 و کمک های گرانشی آن بود. وارد شدن به مدار عطارد پروازهای اولیه عطارد در 14 ژانویه 2008، 6 اکتبر 2008 و 29 سپتامبر 2009 انجام شد. این مانورها نقشه برداری جامع از اکثر نیمکره را که قبلاً توسط Mariner 10 مشاهده نشده بود، امکان پذیر کرد. کاوشگر در 18 مارس 2011 با موفقیت به مداری بیضوی به دور سیاره دست یافت، با اولین تصویر مداری عطارد که در 29 مارس 2011 به دست آمد. پس از تکمیل مأموریت نقشه برداری یک ساله اولیه خود، کاوشگر به مرحله ماموریت طولانی مدت یک ساله تبدیل شد و در طول دوره عملیاتی خود ادامه یافت213. MESSENGER مشاهداتی از حداکثر خورشیدی در سال 2012، همراه با نقشه برداری و جمع آوری داده های بیشتر انجام داد.

هدف اصلی این ماموریت روشن کردن شش سوال مهم علمی بود: چگالی بالای غیرعادی عطارد، تکامل زمین شناسی آن، ویژگی های میدان مغناطیسی ذاتی آن، ساختار درونی هسته آن، وجود احتمالی ذخایر یخی قطبی، و منشاء اگزوسفر آن. برای دستیابی به این اهداف، کاوشگر مجهز به سیستم‌های تصویربرداری پیشرفته‌ای بود که می‌توانست تصاویر با وضوح بالاتری را در سطح وسیع‌تری از سطح عطارد در مقایسه با Mariner 10 به دست آورد. علاوه بر این، طیف‌سنج‌های مختلفی را برای تجزیه و تحلیل فراوانی عنصری پوسته، و همچنین مغناطیس‌سنج‌ها و ابزارهایی که برای تعیین کمیت سرعت ذرات باردار طراحی شده‌اند، همراه داشت. اندازه‌گیری‌های پیش‌بینی‌شده تغییرات در سرعت مداری کاوشگر برای ارائه بینش‌هایی در مورد معماری داخلی سیاره در نظر گرفته شده بود. مانور پایانه MESSENGER در 24 آوریل 2015 اجرا شد که به برخورد کنترل شده آن با سطح عطارد در 30 آوریل 2015 به اوج رسید. این رویداد برخورد، در ساعت 3:26:01 بعد از ظهر رخ داد. EDT، دهانه ای به قطر 16 متر (52 فوت) ایجاد کرد.

BepiColombo ماموریت

یک تلاش مشترک بین آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی ژاپن منجر به توسعه و پرتاب ماموریت BepiColombo شد. این ماموریت برای چرخش به دور عطارد با استفاده از دو کاوشگر مجزا طراحی شده است: یکی برای نقشه برداری سیاره ای و دیگری متمرکز بر تحقیقات مغناطیسی کره. BepiColombo توالی پرتاب خود را در 20 اکتبر 2018 آغاز کرد. به محض ورود، یک کاوشگر مغناطیس سنج را در مداری بیضی شکل مستقر می کند و به دنبال آن سیستم های رانش شیمیایی فعال می شود تا کاوشگر نقشه نگار را در مداری دایره ای قرار دهد. هر دو کاوشگر برای مدت عملیاتی یک سال زمینی در نظر گرفته شده اند. کاوشگر نقشه‌بردار مجهز به مجموعه‌ای از طیف‌سنج‌های مشابه با طیف‌سنج‌های موجود در MESSENGER است که مطالعات سیاره‌ای جامع را در طیف وسیعی از طول‌موج‌ها، از جمله مادون قرمز، فرابنفش، اشعه ایکس و پرتو گاما امکان‌پذیر می‌سازد. BepiColombo اولین پرواز از شش پرواز برنامه ریزی شده خود در عطارد را در 1 اکتبر 2021 انجام داد و ششمین آن در 9 ژانویه 2025 تکمیل شد. قرار دادن مداری در اطراف سیاره برای سال 2026 پیش بینی شده است.

یادداشت‌ها

یادداشت ها

مراجع

اطلس عطارد. ناسا 1978. SP-423.

• اطلس عطارد. ناسا 1978. SP-423.منبع: بایگانی آکادمی TORIma