Redigerer Merkur (avsnitt)

== Studier av Merkur ==
=== Tidlige observasjoner ===
De tidligste kjente observasjonene av Merkur stammer fra [[MUL.APIN]]-tavler, og ble mest sannsynlig laget av en [[assyria|assyrisk]] astronom rundt 14. århundre f.Kr.<ref name="Schaefer2007" /> [[Kileskrift|Kilenavnet]] som angir Merkur på Mul.alpin-tavlene er transkribert som Udu.Idim.Gu\u<sub>4</sub>.Ud («den hoppende planeten»).<ref name="udu" group="lower-alpha" /><ref name="Hermann1989" /> Babylonske registreringer av Merkur dateres tilbake til det første årtusenet f.Kr. [[Babylon]]erne kalte planeten ''[[Nebo]]'' etter en budbringer fra gudene i [[Babylonsk mytologi|deres mytologi]]<ref name="JHU history" /> og [[Assyro-babylonsk litteratur|deres litteratur]].

[[Antikkens Hellas|Antikkens grekere]] fra [[Hesiod]]s tid kjente planeten som Στίλβων (''Stilbon''), som betyr «den skinnende», og Ἑρμάων (''Hermaon'').<ref name="Lidell1996" group="L" /> Senere grekere kalte planeten ''[[Apollon]]'' da den ble synlig på morgenhimmelen og ''[[Hermes]]'' da den dukket opp på kveldshimmelen.<ref name="Dunne1978_1" group="L" /> Rundt det 4. århundre f.Kr. forstod imidlertid greske astronomer at disse to navnene refererte til det samme himmellegemet. Romerne oppkalte planeten etter den raske budbringeren [[Merkur (gud)|Merkur]] (latinsk ''Mercurius''), som de likestilte med det greske Hermes siden den forflyttet seg over himmelen raskere enn noen annen planet.<ref name="Dunne1978_9" group="L" /><ref name="Antoniadi" group="L" /> Den romersk-egyptiske astronomen [[Klaudios Ptolemaios|Ptolemaios]] skrev om muligheten for planetpassasjer over solens overflate i verket ''Planetary Hypotheses''. Han foreslo at ingen passasje hadde blitt observert enten fordi planetene, som Merkur, var for små til å sees, eller fordi passasjene var for sjeldne.<ref name="Goldstein1996" />

[[Fil:Shatir500.jpg|thumb|left|[[Ibn al-Shatir]]s modell for Merkur viser multiplikasjonen av [[episyklus]]er ved bruk av [[Tusi-par]], og eliminerer den ptolemeiske ekstentrisiteten og [[Episyklus#Ekvant|ekvanten]].]]

I det [[Kinas historie#Oldtidshistorien|gamle Kina]] var Merkur kjent som Chen Zing (辰星), timestjernen. Den var forbundet med retningen nord og vannets fase i [[De fem elementene|wu xing]].<ref name="Kelley2004" group="L" /> Moderne kinesisk, koreansk, japansk og vietnamesisk kultur refererer imidlertid til planeten bokstavelig talt som «vannstjernen» (水星) basert på de fem elementene.<ref name="De Groot1912" group="L" /><ref name="Crump1992" group="L" /><ref name="Hulbert1909" group="L" /> [[Hinduistisk mytologi]] brukte navnet [[Budha]] for Merkur, og denne guden var tenkt å presidere over [[onsdag]].<ref name="Pujari2006" group="L" /> Guden [[Odin]] fra [[germansk religion]] ble assosiert med planeten Merkur og onsdag.<ref name="Bakich2000" group="L" /> [[Mayaer|Mayaene]] kan ha presentert Merkur som en ugle (eller kanskje fire ugler, to for morgenaspektet og to for kvelden), som fungerte som en budbringer til underverdenen.<ref name="Milbrath1999" group="L" />

I gammel indisk astronomi anslår ''[[Surya Siddhanta]]'', en indisk astronomisk tekst fra det 5. århundre, diameteren på Merkur til {{Konverter|3008|mi|km|0}}, en feil på mindre enn 1 % fra dagens aksepterte diameter på {{Konverter|3032|mi|km|0}}. Dette anslaget ble imidlertid basert på en unøyaktig gjetning av planetens [[vinkeldiameter]] på 3,0 [[bueminutt]]er.

I den [[Islamsk astronomi|islamske astronomien]] beskrev den [[Al-Andalus|andalusiske]] astronomen [[Abū Ishāq Ibrāhīm al-Zarqālī]] i det 11. århundret deferenten i Merkurs geosentriske bane som oval, likt et egg eller en [[pinjekjerne]]. Denne innsikten påvirket imidlertid ikke hans astronomiske teori eller beregninger.<ref name="Samsó1994" /><ref name="Hartner1955" /> I det 12. århundret observerte [[Avempace|Ibn Bajjah]] «to planeter som sorte flekker foran solen». I det 13. århundret foreslo astronomen [[Qotb al-Din Shirazi]] ved [[Maragha-observatoriet]] dette til å være en [[Merkurpassasje|Merkur-]] og/eller [[Venuspassasje]].<ref name="Ansari2002" /> De fleste slike rapporter om passeringer fra middelalderen ble senere antatt å være observasjoner av [[solflekk]]er.<ref name="Goldstein1969" />

Astronomen [[Nilakantha Somayaji]] (1444&ndash;1544) ved [[Kerala-skolen for astronomi og matematikk|Kerala-skolen]] i [[India]] utviklet en delvis heliosentrisk planetmodell hvor Merkur gikk i bane rundt solen, som igjen gikk i bane rundt jorden. Denne lignet på det [[tychonisk system|Tychoniske systemet]] som ble foreslått av [[Tycho Brahe]] mot slutten av det 16. århundre.<ref name="Ramasubramanian1994" />

=== Jordbasert forskning ===
[[Fil:Mercury transit 1.jpg|thumb|[[Merkurpassasje]]. Merkur er den lille prikken i den nedre delen i midten av bildet, foran solen. Det mørket området på venstre side av solen er en [[solflekk]]. {{Byline|Mila Zinkova, 8. november 2006}}]]

Den første observasjonen av Merkur fra [[teleskop]] ble gjort av [[Galileo Galilei]] tidlig på 1600-tallet. Selv om han observerte [[Venus]]' [[Planetarisk fase|faser]] var ikke teleskopet sterkt nok til å vise Merkurs faser. I 1631 gjorde [[Pierre Gassendi]] de første observasjonene av en transitt av en planet da han så Merkur krysse [[solen]], akkurat som det hadde blitt forutsagt av [[Johannes Kepler]]. I 1639 studerte [[Giovanni Battista Zupi|Giovanni Zupi]] planeten i et teleskop og oppdaget at Merkur hadde faser som månen og Venus. Disse observasjonene viste at Merkur kretset rundt solen.<ref name="Strom2003" group="L" />

En svært sjelden begivenhet er når en planet passerer foran en annen sett fra jorden, noe som kalles for [[okkultasjon]]. Det går flere hundre år mellom de tilfellene hvor Merkur og Venus okkulterer hverandre. Den hittil eneste observerte okkultasjonen mellom disse planetene ble observert av [[John Bevis]] ved [[Greenwich-observatoriet]] 28. mai 1737.<ref name="Sinnott1986" /> Neste okkultasjon vil finne sted i 2133.<ref name="Ferris2003" group="L" />

De naturlige vanskelighetene med å observere Merkur gjør at den er mindre observert enn de øvrige planetene. På 1800-tallet gjorde [[Johann Hieronymus Schröter|Johann Schröter]] observasjoner av overflatedetaljer på Merkur og hevdet å ha observert 20&nbsp;km høye fjell. [[Friedrich Bessel]] brukte Schröters tegninger til å feilaktig anslå rotasjonsperioden til 24 timer og en aksehelning på 70&nbsp;°.<ref name="sao188r" /> I 1880-årene kartla [[Giovanni Schiaparelli]] planeten mer nøyaktig og foreslo at Merkurs rotasjonstid var 88 dager, det samme som omløpsperioden på grunn av tidevannslåsninger.<ref name="Holden1890" /> Dette fenomenet kalles [[bundet rotasjon]], og gjelder for [[månen]].

Arbeidet med å kartlegge overflaten ble fortsatt av [[Eugène Michel Antoniadi]] som tegnet kart over planeten. I 1934 utga han en bok som inkluderte både kart og sine egne observasjoner.<ref name="chaikin1" group="L" /> Antoniadi gav også overflatetrekk navn som var generelt akseptert frem til [[romsonde]]r kom med fotografier av planeten.<ref name="SP-432(2)" />

[[Sovjetunionen|Sovjetiske]] forskere ved [[Instituttet for radioteknikk og elektronikk]] ved [[det russiske vitenskapsakademi]]et, ledet av [[Vladimir Kotelnikov]], ble i juni 1962 de første til å motta radarsignaler fra Merkur, og til å starte radarobservasjoner av planeten.<ref name="Evans2000" /><ref name="Moore2000" group="L" /><ref name="Butrica1996" group="L" /> Tre år senere konkluderte observasjoner av amerikanerne [[Gordon Pettengill]] og R. Dyce, som brukte det 300&nbsp;meter store [[radioteleskop]]et ved [[Arecibo-observatoriet]] i [[Puerto Rico]], at rotasjonsperioden var rundt 59&nbsp;dager.<ref name="Pettengill1965" /><ref name="Weisstein" />

Teorien om at rotasjonen var bunden var utbredt og det var et stort sjokk da radioobservasjoner satte spørsmål ved dette på 1960-tallet. Hvis Merkur skulle ha en låst rotasjon ville den mørke siden være ekstremt kald, men målinger av radiostråling viste at den var mye varmere enn antatt. Astronomer var motvillige til å sette teorien om Merkurs låste rotasjon til side og foreslo alternative mekanismer som sterke vinder som spredte varmen til baksiden for å forklare observasjonene,<ref name="Murray1977" group="L" /> men i 1965 viste samstemte radioobservasjoner av planeten at rotasjontiden var ca. 59 dager.<ref name="Colombo1965" />

Den italienske astronomen [[Giuseppe Colombo]] bemerket at verdien av rotasjonen var omtrent to tredjedeler av omløpstiden, og foreslo at omløps- og rotasjonsperiodene var låst i en 3:2 snarere enn en 1:1 resonans.<ref name="Colombo1965" /> Data fra Mariner 10 bekreftet dette i ettertid.<ref name="SP-423" /> Det viser at Schiaparellis og Antoniadis kart ikke var «feil». I stedet fikk astronomene se de samme egenskapene for hvert andre omløp og registrerte dem, men så bort fra de man ser i mellomtiden når Merkurs andre side var mot solen siden omløpsgeometrien gjorde at disse observasjonene ble gjort under dårlige lysforhold.<ref name="sao188r" />

Jordbaserte observasjoner kastet ikke mye mer lys over den innerste planeten, men [[radioastronomi|radioastronomer]] som brukte [[interferometri]] i [[mikrobølge]]lengder, en teknikk som muliggjør fjerning av solstråling, var i stand til å skjelne fysiske og kjemiske egenskaper i de underliggende lagene i en dybde på flere meter.<ref name="Golden" /><ref name="Mitchell" /> Det var ikke før romsonder besøkte Merkur at man forstod dens mest grunnleggende egenskaper. Nyere teknologiske fremskritt har imidlertid ført til bedre jordbaserte observasjoner. I 2000 fikk man høyoppløselige [[lucky imaging]]-observasjoner fra [[Mount Wilson Observatory]] som gav det første synet av deler av Merkur som Mariner 10 aldri fotograferte.<ref name="Dantowitz2000" /> Senere avbildinger har vist tegn til et stort nedslagsbasseng med doble ringer, større enn [[Calorisbassenget]], på den halvkulen som Mariner 10 ikke fotograferte. Det har uformelt blitt kalt ''Skinakasbassenget''.<ref name="Ksa06" /> Det meste av planeten er kartlagt av radarteleskopet Arecibo, med 5&nbsp;km oppløsning, inkludert is i skyggelagte kratre ved polene.<ref name="Harm06" />

=== Forskning med romsonder ===
Å utforske Merkur fra jorden innebærer betydelige teknologiske utfordringer ettersom planeten sirkler mye nærmere sola enn jorden. Et romskip må ferdes over 91 millioner kilometer inn i solens [[tyngdekraft|gravitasjonelle]] [[potensialbrønn]]. Merkur har en [[omløpshastighet]] på 48&nbsp;km/s mens jordens omløpshastighet er 30&nbsp;km/s. Dermed må romfartøyet gjøre en stor endring i [[hastighet]]en (Δ''v'') for å komme i en [[Hohmann-bane]] som passerer nær Merkur sammenlignet med hastighetsendringen som kreves for oppdrag på andre planeter.<ref name="Dunne1978_4" group="L" />

Den [[potensiell energi|potensielle energien]] som frigjøres ved å forflytte seg nedover solens potensialbrønn blir til [[kinetisk energi]], og for å gjøre noe annet enn å raskt passere Merkur kreves det en annen, stor endring i hastigheten. For å lande trygt eller gå inn i en stabil omløpsbane behøves rakettmotorer. På grunn av planetens begrensede atmosfære er nedbremsing ved hjelp av luftmotstanden utelukket. En reise til Merkur krever mer rakettdrivstoff enn det som kreves for å [[Unnslipningshastighet|unnslippe]] solsystemet. Kun to romsonder har besøkt planeten så langt.<ref name="JPLprofile1" /> En foreslått tilnærmingsmetode ville innebære å bruke [[solseil]] for å oppnå en Merkur-synkron bane rundt solen.<ref name="Leipold1996" />

==== Mariner 10 ====
[[Fil:Mariner10.gif|miniatyr|Mariner 10 var den første sonden til å besøke den innerste planeten {{Byline|NASA}}]]
[[Fil:Mercury Mariner10.jpg|miniatyr|Merkur sett fra Mariner 10 {{Byline|NASA}}]]
{{Hovedartikkel|Mariner 10}}
Den første romsonden som passerte Merkur var [[NASA]]s Mariner 10 som besøkte Merkur tre ganger mellom 1974 og 1975.<ref name="Dunne1978_9" group="L" /> Romskipet brukte Venus' gravitasjon til å endre sin egen banehastighet, slik at den kunne nærme seg Merkur og ble dermed den første til å bruke denne såkalte «[[gravitasjonsslynge]]n», og ble også det første NASA-oppdraget til å besøke flere planeter.<ref name="Dunne1978_4" group="L" /> Mariner&nbsp;10 tok de første nærbildene av Merkurs overflate, som umiddelbart viste dens mange kratre. Bildene avdekket også mange forskjellige geologiske strukturer, slik som gigantiske ''arr'' som senere ble antatt å være et resultat av at planeten krympet noe i størrelse ettersom jernkjernen avkjøltes.<ref name="Phillips1976" /> På grunn av lengden på Mariner&nbsp;10s omløpsperiode ble den samme siden av planeten opplyst ved hver av romsondens passeringer. Dette gjorde observasjoner fra begge sider av planeten umulig,<ref name="ESA2" /> og mindre enn 45 % av overflaten ble kartlagt.<ref name="USATMessenger" />

27. mars 1974 begynte instrumentene å registrere store mengder uventet [[ultrafiolett stråling]] nær Merkur. Dette førte til en antatt identifisering av «Merkurs måne». Kort tid senere ble kilden til den overskytende ultrafiolette strålingen identifisert som stjernen 31 [[Begeret|Crateris]], og «månen» passerte inn i historiebøkene som en fotnote.

Sonden passerte nær Merkur 29. mars 1974 i en avstand av 704&nbsp;km, 21. september 1974 i en avstand av 48&nbsp;069&nbsp;km og 16. mars 1975 i en avstand av 327&nbsp;km&nbsp;fra overflaten.<ref name="AtlasM10" /> Ved første passering oppdaget sondens instrumenter et [[Magnetfelt|magnetisk felt]]. Dette kom som en overraskelse. Planetgeologer hadde trodd at rotasjonen var for treg til å generere en tilstrekkelig signifikant [[dynamo]]effekt for å opprettholde et magnetisk felt. Den andre passeringen ble hovedsakelig brukt til fotografering, mens den tredje ga mer informasjon om magnetfeltet. Informasjonen avdekket at magnetfeltet var svært likt jordens og støtet bort [[solvind]]en rundt planeten. Opprinnelsen til magnetfeltet er fortsatt usikker, og det finnes flere konkurrerende hypoteser.<ref name="Ness1" />

25. mars 1975 gikk Mariner&nbsp;10 tom for drivstoff. Banen kunne da ikke lengre kontrolleres og det ble besluttet å la romsonden slå av seg selv.<ref name="Dunne1978_8" group="L" /> Det antas at Mariner 10 fortsatt kretser rundt solen og passerer nær Merkur med få måneders mellomrom.<ref name="Grayzeck2008" />

==== MESSENGER ====
{{Hovedartikkel|MESSENGER}}
[[Fil:MESSENGER Assembly.jpg|thumb|MESSENGER forberedes for oppskyting {{Byline|NASA}}]]
NASA-sonden MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) ble skutt opp 3. august 2004 fra [[Cape Canaveral]] om bord i en [[Delta II|Boeing Delta II]]-rakett. MESSENGER gjorde flere nærpasseringer av planeter før den gikk inn i den riktige banen for å kunne kretse rundt Merkur. Romsonden passerte jorden (over det sentrale Kina) 2. august 2005 i en avstand av 2&nbsp;348&nbsp;km. Deretter passerte den Venus 24. oktober 2006 i en avstand av 2&nbsp;987&nbsp;km og 5. juni 2007 i en avstand av 313&nbsp;km.<ref name="Spaceref" /> Tre passeringer av Merkur fant sted 14. januar 2008, 6. oktober 2008,<ref name="MessCountdown" /> og 29. september 2009,<ref name="MMN" /> alle tre i en avstand av 200&nbsp;km. Det meste av halvkulen som ikke ble kartlagt av Mariner&nbsp;10, ble kartlagt under disse passeringene. 17. mars 2011 gikk romsonden inn i bane rundt Merkur i en avstand av 197&nbsp;km for å kartlegge resten av overflaten,<ref name="insertion" /> og det første bildet fra banen ble innhentet 29. mars 2011. Det nominelle oppdraget med kartleggingen var opprinnelig et terrestrisk år.<ref name="MessCountdown" /> Da dette tidsrommet løp ut 17. mars 2012, og sonden hadde samlet nærmere 100,000 bilder, ble oppdraget utvidet til 17. mars 2013.<ref name="jhuap14">{{Cite press release |url=http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=198 |title=MESSENGER Provides New Look at Mercury's Landscape, Metallic Core, and Polar Shadows |date=21. mars 2012 |publisher=Johns Hopkins University |accessdate=22. mars 2012 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130513081020/http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=198 |archivedate=2013-05-13 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2012-03-22 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20130513081020/http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=198 |arkivdato=2013-05-13 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=198 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2013-06-07 |arkiv-dato=2013-05-13 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20130513081020/http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=198 |url-status=unfit }}</ref> Den 11. juli 2013 hadde sonden fullført 2,151 omløp og tatt mer enn 170,000 bilder. Den 30. april 2015 ble oppdraget avsluttet, ved at MESSENGER krasjlandet på Merkur.

Romsonden var konstruert for å øke kunnskapen på seks sentrale områder; Merkurs høye tetthet, dens geologiske historie, magnetfeltets natur, kjernens struktur, om der finnes [[is]] ved polene og hvor den tynne atmosfæren kommer fra.

Romsonden hadde utstyr til å fotografere Merkur i en høyere oppløsning enn det Mariner 10 gjorde. Sonden bar også med seg [[Spektrometer|spektrometre]] for å studere grunnstoffene i kjernen og [[Magnetometer|magnetometre]] å måle ladde partiklers hastighet. Detaljerte målinger av romsondens hastighet når den kretser ga informasjon om Merkurs indre struktur.<ref name="MESSENGER" />

==== BepiColombo ====
{{Hovedartikkel|BepiColombo}}
[[Japan]] har sammen med [[European Space Agency]] skutt opp et romskip kalt ''BepiColombo'' som vil kretse rundt Merkur med to romsonder: en for å kartlegge planeten og den andre for å studere dens [[magnetosfære]].<ref name="ESAColumboGoAhead" /> Den opprinnelige planen omfattet også et landingsfartøy, men det ble fjernet. Sondene ble skutt opp med en [[Ariane 5]]-rakett 20. oktober 2018. Som MESSENGER, vil BepiColombo utføre nærpasseringer av planeter og passere Merkur et par ganger. Sondene vil plasseres i bane rundt Merkur i 2024 og vil studere Merkur i om lag ett år.<ref name="ESAColumboGoAhead" /><ref name="Bepitelegraph1" />

Sondene vil bære med seg utstyr som ligner på MESSENGERs, inkludert flere spektrometre som vil studere planeten i flere ulike bølgelengder;<ref name="Objectives" /> [[Infrarød stråling|infrarød]], [[Ultrafiolett stråling|ultrafiolett]], [[Røntgenstråling|røntgen]] og [[Gammastråling|gamma]]. I tillegg til målinger av selve planeten vil BepiColombo undersøke den [[Den generelle relativitetsteorien|generelle relativitetsteorien]] med bedre nøyaktighet.

Sonden er oppkalt etter [[Giuseppe Colombo|Giuseppe (Bepi) Colombo]], en forsker som var den første til å fastslå karakteristikken til Merkur baneresonans med [[Solen]] og som i 1974 var involvert i planleggingen av Mariner 10.<ref name="ESA pages" />