home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Suzy B Software 2 / Suzy B Software CD-ROM 2 (1994).iso / adult_ed / lectures / lect12c.txt < prev    next >
Text File  |  1995-05-02  |  5KB  |  83 lines
  1.  ----- The following copyright 1991 by Dirk Terrell
  2.  ----- This article may be reproduced or retransmitted
  3.  ----- only if the entire document remains intact 
  4.  ----- including this header
  5.  
  6.  Lecture #12  "Mercury - The Neglected Little Planet"
  7.  
  8.    I suspect that many of you have never seen the planet Mercury with the 
  9. naked eye, even though it can become quite bright. Most of you have probably 
  10. seen the other bright planets (even if you weren't able to identify them). 
  11. The are two main reasons why Mercury is so hard to see. One is its proximity 
  12. to the sun. Mercury is in a reasonably eccentric orbit around the sun 
  13. (e=0.206) with a semi-major axis of only 58 million kilometers. Thus the 
  14. planet always appears close to the sun in the sky, never appearing outside 
  15. of either the bright glare of the sun or twilight. The second reason why it 
  16. is hard to see is because it is a small planet. Mercury has a diameter of 
  17. 4878 km which makes it slightly larger than 1/3 the size of the earth 
  18. (0.38). In spite of this, Mercury can look very bright once you find it.
  19.  
  20.    Observations of the planet's surface from the earth are difficult to 
  21. make. A testament to this is the fact that the rotation period was not known 
  22. until 1965! For about 200 years, the rotation period was thought to be the 
  23. same as the orbital period of 87.97 days (by the way, unless stated 
  24. otherwise 'day' means earth day). In 1965 the rotation period was measured 
  25. by bouncing a radar beam off the planet. Due to the rotation, one side of 
  26. the planet is moving toward the earth, while the other moves away from us. 
  27. This causes a change in the radar beam (via the Doppler effect) that can be 
  28. analyzed to deduce the rotation period. It was found that Mercury rotated 
  29. with a period of 58.65 days. If you look carefully at the two numbers, you 
  30. will see that they are in a 3/2 ratio. That is, Mercury rotates 3 times for 
  31. every 2 times it goes around the sun. This whole number ratio indicates what 
  32. we refer to as a resonance. The earth's moon rotates once for every orbit 
  33. and we say that it is in a 1/1 resonance (usually referred to as 
  34. 'synchronous rotation'). We will be seeing all sorts of resonances in the 
  35. solar system. One interesting thing that results from the eccentric orbit is 
  36. that near perihelion (closest approach to the sun) the sun appears to move 
  37. eastward in the sky, in spite of the fact that the planet rotates in a 
  38. prograde sense. This is because the planet moves so fast near perihelion. If 
  39. you could stand on Mercury, you might see the sun rise, stop, and go back 
  40. down! (Can you imagine the myths that might have developed if that happened 
  41. on Earth?)
  42.  
  43.    Most of what we know about Mercury came from flybys of the planet by the 
  44. Mariner 10 spacecraft, which first arrived there in March of 1974. During 
  45. its three encounters with the planet, Mariner 10 photographed a little more 
  46. than half the surface, at a resolution comparable to ground-based 
  47. photographs of the moon. Infrared instruments measured the surface 
  48. temperatures, and found that it reached 700 K (about 800 deg. F) at the 
  49. subsolar point. You could probably get a nice suntan there, but take lots of 
  50. Gatorade.
  51.  
  52.    Perhaps the most unexpected finding by Mariner 10 was the presence of a 
  53. magnetic field. Although not large (only about 1% that of earth), it is 
  54. strong enough to form a magnetosphere and deflect the solar wind. The reason 
  55. for Mercury's magnetic field is not well understand. It might be a remnant 
  56. field (like a bar magnet), but that would require anomalously high amounts 
  57. of ferromagnetic elements. It is possible that the planet has a molten 
  58. interior that is heated by the decay of radioactive materials. This would 
  59. enable the planet to generate its magnetic field via the dynamo effect. 
  60. Although the latter idea is more popular among planetary scientists, we do 
  61. not know for sure.
  62.  
  63.    In appearance, the planet is very similar to the moon, being covered with 
  64. impact craters. In fact, most people cannot distinguish a picture of Mercury 
  65. from a picture of the moon. Mercury's craters are different from those on 
  66. the moon, in certain respects. The ejecta blankets of Mercurian craters are 
  67. much smaller than those on the moon, because the surface gravity is larger 
  68. on Mercury. Because gravity is stronger, the material thrown out by an 
  69. impact cannot travel as far on Mercury as it can on the moon.
  70.  
  71.    One surprising feature seen in the Mariner 10 photographs was a type of 
  72. rounded cliff called scarps. Scarps are thrust faults where one mass of 
  73. material rides over another, giving the surface a wrinkled look. We think 
  74. that the scarps were formed when the planet cooled and shrank, kind of like 
  75. the wrinkles that form on an apple when it dries and shrinks. This shrinkage 
  76. probably occured over a long period because some scarps have displaced 
  77. craters while others have been covered by craters.
  78.  
  79.    So that's a quick look at a planet that has some interesting puzzles but 
  80. has not received as much attention as its larger siblings.
  81.  
  82.  Dirk 
  83.