آیا سطح عطارد به اندازه‌‌ای که تصور می‌کنیم گرم و سوزان است؟

از میان تمام سیاره‌های منظومه‌ی شمسی، عطارد نزدیک‌ترین آن‌ها به خورشید است. از این‌رو ممکن این تصور ایجاد شود که عطارد گرم‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی ما است. اما به‌طور شگفت‌انگیزی در واقعیت این‌طور نیست. گرم‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی زهره (ناهید) است و میانگین دمای آن برابر ۷۵۰ درجه کلوین (۴۷۷ درجه سانتی‌گراد) است. نکته‌ی جالب دیگر این است که برخی از مناطق سیاره‌ی عطارد به‌قدری سرد هستند که امکان وجود آب یخ‌زده در آنجا بسیار بالا است.

به‌طور کلی دامنه‌ی تغییرات دمای سطح عطارد بسیار زیاد است و این سیاره دماهای بسیار بالا و دماهای بسیار پایینی تجربه می‌کند. این موضوع ناشی از نوع اتمسفر عطارد است؛ البته باید به ویژگی‌های غیرعادی مدار عطارد و تأثیر آن بر تغییرات دمایی نیز اشاره کرد. به دلیل اتمسفر بسیار رقیق، بخشی از این عطارد که رو به خورشید قرار دارد، دمای بسیار بالایی تجربه می‌کند؛ به‌ نحوی‌ که می‌تواند سرب را ذوب کند، از طرف دیگر قسمت دیگر سیاره چنان سرد می‌شود که آب می‌‌تواند به شکل یخ درآید.

ویژگی‌های مدار عطارد

مدار عطارد بیشترین خروج از مرکز را در بین دیگر سیاران منظومه‌ی شمسی دارد (۰.۲۰۵ درجه). به همین دلیل فاصله‌ی عطارد از خورشید تغییر زیادی می‌کند. عطارد در نزدیک‌ترین حالت، ۴۶ میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد و در دورترین مکان، فاصله‌ی آن از خورشید به بیش از ۷۰ میلیون کیلومتر می‌رسد. سرعت مداری عطارد برابر ۴۷.۳۶۲ کیلومتر در ثانیه است و ۸۷.۹۶۹ روز زمینی طول می‌کشد تا این سیاره یک دور کامل به دور خورشید گردش کند.

سرعت متوسط گردش عطارد به دور خود، ۱۰.۸۹۲ کیلومتر در ثانیه است، بنابراین یک بار گردش این سیاره به دور خود ۵۸.۴۶۴ روز طول می‌کشد. این سخن به این معنی است که عطارد، رزونانس اسپین-مدار ۳:۲ دارد؛ یعنی به ازای تکمیل دو بار گردش به دور خورشید، عطارد سه بار به دور خود می‌چرخد. اما با این حال سه روز در عطارد برابر دو سال در این سیاره نیست.

در حقیقت به دلیل سرعت پایین گردش عطارد به دور خود، ۱۷۶ روز زمینی طول می‌کشد تا خورشید در آسمان عطارد به مکان خود بازگردد (یعنی تکمیل یک روز خورشیدی)؛ به این معنی که اتمام یک روز خورشیدی در عطارد دو سال طول می‌کشد. همچنین عطارد کمترین میزان انحراف محوری در بین دیگر سیارات منظومه‌ی شمسی را دارد (۰.۰۲۷ درجه)؛ این در حالی است که این رقم برای سیاره‌ی مشتری (دومین سیاره در این لیست) ۳.۱ درجه است. میزان اندک انحراف محوری عطارد به این معنی است که در این سیاره تغییرات فصلی وجود ندارد.

اگزوسفر

فاکتور تأثیرگذار دیگر در میزان دمای سطح عطارد، اتمسفر رقیق آن است. عطارد به‌اندازه‌ای کوچک و دمای آن به‌اندازه‌ای زیاد است که عملا قابلیت نگهداری اتمسفر چگال ندارد. اتمسفر عطارد چیزی جز اگزوسفر با چگالی متغیر نیست و آن هم از هیدروژن، هلیوم، اکسیژن، سدیم، کلسیم، پتاسیم و بخار آب تشکیل شده است.

بررسی‌های دانشمندان نشان می‌دهند که فشار اتمسفریک عطارد برابر ۱۰ به توان منفی ۱۴ بار است (یک کوادریلیونم فشار اتمسفریک زمین). دانشمندان معتقدند که اگزوسفر عطارد از ذرات رسیده از خورشید، گازهای خارج‌شده از آتش‌فشان‌ها و اجزای خردشده ناشی از برخورد اجرام آسمانی ریز تشکیل یافته است.

دمای سطح عطارد

عطارد اتمسفر پایداری ندارد؛ از این‌رو نمی‌تواند گرمای رسیده از خورشید را نگه دارد. به همین دلیل و همچنین به دلیل خروج از مرکز مداری بالای سیاره، تفاوت دمای بخش رو به خورشید عطارد و قسمت تاریک آن قابل ملاحظه است. بخش رو به خورشید عطارد دمای بالای ۷۰۰ درجه‌ی کلوین (۴۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد) تجربه می‌کند؛ اما دمای قسمت تاریک به زیر ۱۰۰ کلوین (منفی ۱۷۳ درجه سانتی‌گراد) می‌رسد.

با وجود رسیدن به دماهای بسیار بالا، دانشمندان وجود آب یخ‌زده و حتی مولکول‌های ارگانیک را بر سطح عطارد تأیید کرده‌اند، به‌خصوص در نواحی فرورفته در قطب شمال سیاره که به دلیل ارتفاع پایین هیچ‌گاه نور خورشید به آنجا نمی‌رسد؛ بنابراین دمای آن‌ نواحی همواره زیر میانگین دمای سطح عطارد قرار گرفته است.

تخمین زده می‌شود که در فرورفتگی‌های مناطق قطبی عطارد بین ۱۰ به توان ۱۴ تا ۱۰ به توان ۱۵ کیلوگرم آب یخ‌زده وجود داشته باشد که توسط لایه‌های سنگی پوشانده شده و به همین دلیل از تصعید در امان است. منشأ یخ موجود در سطح عطارد مشخص نیست، اما دو نظریه‌ی قوی در این مورد وجود دارد؛ طبق یکی از نظریه‌ها منشأ آب یخ‌زده به فوران‌های آتش‌فشانی برمی‌گردد که آب داخل سیاره‌ی عطارد از آن طریق به سطح راه پیدا کرده است؛ طبق نظریه‌ی دیگر، سیاره‌های دنباله‌دار با برخورد به عطارد باعث انتقال آب به آن شده‌اند. در قطب جنوب عطارد نیز دهانه‌هایی وجود دارد و گفته می‌شود که در آنجا هم احتمالا آب یخ‌زده وجود دارد.

عطارد، سیاره‌ی شدت‌ها است. مدار آن به‌شدت خارج از مرکز است، اتمسفری به‌شدت رقیق دارد و سطح آن تغییرات دمایی شدیدی تجربه می‌کند. جای تعجب نیست که چرا در آنجا حیات وجود ندارد (البته تا جایی که می‌دانیم)؛ اما شاید روزی انسان‌ها در نزدیک‌ترین سیاره به خورشید ساکن شوند و از آب موجود در آنجا برای خلق یک تمدن استفاده کنند.