Když americká sonda Mariner 10 prolétla v letech 1974 a 1975 třikrát kolem Merkuru a zaznamenala necelou polovinu jeho povrchu, asi málokdo tehdy tušil, že na snímky zbývající části si budou astronomové muset počkat několik desetiletí. Teprve v letošním roce navštívil Slunci nejbližší planetu další z pozemských automatických průzkumníků.
Současné či minulé kosmické sondy již prozkoumaly všechny planety sluneční soustavy. Další v současnosti míří k trpasličím planetám Pluto či Ceres. Ovšem i některé mnohem vzdálenější objekty jsou lépe prozkoumané než relativně blízká planeta Merkur. Vyslat k němu kosmickou sondu není ovšem vůbec jednoduché.
Obtíže meziplanetárního letu
Vzhledem k tomu, že planeta obíhá velmi blízko Slunci, je její dosažení technicky poměrně náročné. Dokonce se uvádí, že pro let k Merkuru je potřeba více raketového paliva, než je tomu v případě sondy, jež opouští sluneční soustavu. Změna rychlosti je velká na obou „koncích“ meziplanetární trajektorie – jak při odletu od Země, tak i při příletu k Merkuru. Jelikož Merkur navíc nemá atmosféru, sonda je zcela odkázána na vlastní raketové motory. V opačné případě jí hrozí „pád“ do gravitační studny Slunce.
Není proto divu, že Merkur byl až doposud navštíven pouze dvěma kosmickými sondami a jedna další je v procesu příprav.
Po 33 letech pohled na Merkur
Sonda Messenger (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry nad Ranging) překážky meziplanetárního letu úspěšně překonala a 14. ledna 2008 prolétla nad povrchem planety nejbližší Slunci. Ačkoliv Merkur jejím cílem skutečně je, sonda na jeho oběžné dráze dosud „nezakotvila“. Zatím má totiž stále ještě příliš vysokou rychlost na to, aby se mohla stát jeho oběžnicí. Pro tuto chvíli proto „jenom“ využila gravitační pole planety ke zbrzdění. Z necelých 28 tisíc km/hod. zpomalila o víc než 8 tisíc km/hod. Jednalo se o první ze tří průletů kolem cílové planety. Tento poměrně složitý orbitální manévr vyvrcholí 18. března 2011, kdy by se Messenger měl konečně dostat na oběžnou dráhu. Podle současných plánů by měl následně po dobu jednoho roku Merkur detailně zkoumat.
Posel k Merkuru
Sonda v hodnotě téměř 450 milionů dolarů, se na svou dlouhou cestu k nejmenší planetě sluneční soustavy vydala v srpnu 2004. Její meziplanetární dráha je poněkud komplikovaná, sonda už využila pro orbitální manévry gravitačních polí naší Země i Venuše – té dokonce dvakrát. Vesmírem tedy poletuje tak trochu jako pingpongový míček.
Messenger byl postaven v rámci programu Discovery. Má rozměry 1,4 x 1,9 x 1,3 metru, hmotnost 1,1 tuny a na palubě nese sedm přístrojů. Jedná se o dvojí kamerový systém s úzkým i širokým zorným polem, čtyři spektrometry, magnetometr a laserový výškoměr. Energií jej zásobuje dvojice slunečních panelů, které na oběžné dráze kolem Merkuru budou schopny dodat 640 W elektrické energie. Před intenzívním slunečním zářením je chráněna tepelným štítem. Díky němu mohou přístroje pracovat i tak blízko Slunce v téměř pokojové teplotě.
Jak vypadá pekelná planeta?
Merkur je planetou, která obíhá ze všech nejblíže Slunci. Po vyškrtnutí Pluta ze seznamu planet, se rovněž stala planetou nejmenší. Kolem centrální hvězdy oběhne jednou za 88 dnů. Nejblíže se k ní dostává na vzdálenost 46 miliónů km, v nejvzdálenějším bodě dráhy ji od Slunce dělí téměř 70 miliónů km. Vzhledem k malé vzdálenosti od Slunce, mohou teploty na povrchu dosahovat hodnot až +430 ºC. Na druhou stranu na dnech kráterů v polárních oblastech by případní průzkumníci naměřili teploty nesrovnatelně nižší – v těchto místech totiž může teplota klesnout až na -180 ºC.
Pozorování ze Země
Vůbec prvním, kdo na Merkur zamířil svůj dalekohled, nebyl nikdo jiný než Galileo Galilei na počátku 17. století. V roce 1631 pozoroval francouzský vědec Pierre Gassendi přechod Merkuru přes sluneční disk. Tento jev byl předpovězen Johannesem Keplerem. O 8 let později italský astronom Giovanni Zupi objevil, že podobně jako Venuše, i Merkur ukazuje fáze jako náš Měsíc. Všechna tato pozorování přispěla k definitivnímu potvrzení oběhu planety kolem Slunce.
Potíže z pozorováním Merkura přímo ze Země způsobovaly, že poznatků o této planetě příliš nepřibývalo. V 70. letech minulého století byl pro jeho průzkum poprvé použit radar. V roce 1965 zjistili astronomové za pomoci 300m radioteleskopu v Arecibo na Portoriku, že rotační perioda Merkuru činí celých 59 dnů. To znamená, že rok zde trvá pouhého 1,5 dne.
První návštěva
Mariner 10 odstartoval ze Země na konci roku 1973 a v následujících dvou letech třikrát prolétl v blízkosti planety Merkur. Bohužel jeho oběžná doba kolem Slunce byla blízká třem dnům na Merkuru, takže se při těchto přiblíženích vždy setkal se stejnou částí povrchu planety, která byla osvětlena Sluncem. Sonda proto zmapovala „jenom“ 45 % celkové výměry povrchu Merkuru. I z nich je ovšem patrné, že povrch planety je doslova poset krátery nejrůznější velikosti.
Jen několik dnů po posledním průletu vyčerpal Mariner 10 veškeré palivo a stal se neovladatelným. Na pokyn operátorů byl proto vypnut. Dodnes ovšem nadále obíhá kolem Slunce po dráze podobné planetě a každých několik měsíců se s ní setkává.
Nové pohledy na Merkur
Po několik desetiletí se k planetě nevydala žádná další sonda. Nicméně došlo i k určitému posunu v pozorování ze zemského povrchu. S využitím moderních zobrazovacích metod a 1,5 m dalekohledu na Mt. Wilson v jižní Kalifornii, byly poprvé rozlišeny útvary na povrchu planety, které předtím sonda Mariner nezaznamenala.
A pak už přišel čas Messengeru. Sonda se k planetě nejvíce přiblížila na vzdálenost pouhých 200 km. „Všechno šlo přesně podle scénáře, takže to bylo velmi povzbudivé,“ uvedl k průběhu přeletu Sean Salomon (Carnegie Institution of Washington), který je hlavním výzkumníkem projektu. Během průletu zaznamenala sonda svými přístroji asi polovinu dosud neznámé části planety.
Zlatý důl pro astronomy
Už 30. ledna se uskutečnila tisková konference NASA, kde byly veřejnosti představeny první výsledky. „Průlet nám umožnil pohlédnout na část planety, kterou dosud nezahlédla žádná kosmická sonda. Naše malá sonda nám přinesla doslova zlatý důl dat,“ neskrýval nadšení Sean Solomon. Kamera a další senzory odeslaly na Zemi více než 1200 snímků povrchu planety.
Ačkoliv se donedávna vědci domnívali, že povrch Merkuru je podobný našemu Měsíci, právě tato data ukázala, že tomu až tak docela není. Na planetě jsou na rozdíl od Měsíce pozorovány mohutné útesy se strukturami, které se klikatí tisíce kilometrů po povrchu. Sonda rovněž zaznamenala krátery, které se zcela liší od těch, jež můžeme na pozorovat na povrch našeho souputníka.
Záhadné temné okraje
Na snímcích bylo rovněž odhaleno několik kráterů s podivnými tmavými okraji, zvanými hala. „Hala jsou skutečně výjimečná. Dosud jsme nic podobného na Merkuru neviděli a jejich vznik je pro nás záhadou,“ poukazuje na tento objev Clack Chapman (Southwest Research Institute, Boulder).
I na Měsíci je pozorováno několik kráterů s podobně tmavými lemy. Typickým příkladem je výrazný kráter Tycho. Ovšem na Merkuru jsou tyto charakteristiky nesrovnatelně nápadnější a postřehnutelné hned na první pohled. Vysvětlením může být odlišná gravitace obou těles. Menší Měsíc s nižší gravitací umožní materiálu vyvrženého ze vznikajícího kráteru po dopadu kosmického tělesa rozptýlit se do větších vzdáleností. Na Merkuru působí silnější gravitace a proto se tento materiál nedostane příliš daleko od kráteru. Je více koncentrován a vzniklé útvary jsou proto nápadnější.
Vědci se těší na rok 2011
Ač už první průlet kolem planety přinesl řadu zajímavých poznatků, z nichž celá řada ještě není zcela prozkoumána, byl to teprve začátek výzkumu Merkuru touto kosmickou sondou. Po dvou další setkáních nastane hlavní část výpravy. Sonda se stane oběžnicí planety a po dobu jednoho pozemského roku – tedy více než 4 roky Merkuru – ji bude z těsné blízkosti detailně zkoumat. Vědci očekávají, že jejich znalosti o této malé, ale zajímavé planetě se díky sondě Messenger dramaticky zlepší.
Merkur a mytologie
Vůbec první záznamy pozorování Merkuru pocházejí zhruba ze 14. století př. n. l. a byly pravděpodobně pořízeny asyrskými astronomy. Staří Řekové pozorovali Merkur už minimálně v první tisíciletí před naším letopočtem. Zpočátku se domnívali, že se jedná o dva objekty – ráno byl viditelný Apollo, večer Hermes. Kolem roku 400 př. n. l. ale pochopili, že jedná o jedno těleso. Současný název je odvozený od jména římského boha obchodu a zisku.
Podivné magnetické pole
Už během prvního průletu Marineru 10 kolem Merkuru se ukázalo, že planeta má magnetické pole. To byla zcela nečekaná zpráva. Vědci se až dosud totiž domnívali, že rotace planety je příliš pomalá na to, aby mohla podobně jako třeba v případě naší planety generovat silné pole. Nicméně detailnější měření provedená během třetího průletu ukázala nápadnou podobnost magnetických polí obou planet. Dodnes bylo vysloveno hned několik hypotéz ohledně původu magnetického pole, ale žádná z nich ovšem až doposud zcela nepřesvědčila ostatní vědce.
Za 5 let poletí Bepi Colombo
Ve spolupráci evropských a japonských vědců se pomalu rodí další sonda, která by se v roce 2013 měla vydat k Merkuru. Ve skutečnosti se bude jednat hned o dvojici kosmických těles, z nichž jedno bude mapovat povrch planety a druhé zkoumat její magnetické pole. Na cestu do meziplanetárního prostoru by je měla vynést ruská raketa Sojuz startující z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guayaně. Planety by měla dosáhnout v roce 2019.
Další program Messengera
2. průlet kolem Merkuru – 6. října 2008
3. průlet kolem Merkuru – 29. září 2009
vstup na oběžnou dráhu kolem planety – 18. března 2011
konec mise – 18. března 2012
Pohled ze Země
Vzhledem k blízkosti oběžné dráhy ke Slunci se Merkur při pohledu ze Země od naší mateřské hvězdy nikdy nevzdálí na více než 28.3º. Většinu času proto tráví skryt naším pohledům v záři Slunce. Pozorovatelný může být pouze v období tzv. maximálních elongací, a to buď pouze krátce po západu Slunci nebo naopak chvíli před jeho východem. Vzhledem k malé úhlové vzdálenosti od Slunce jej například nemůže nikdy pozorovat Hubble Space Telescope.
