عطارد نزدیک‌ترین سیاره به خورشید است و با وجود آنکه گسترده‌ترین تغییرات دمایی را در بین اجرام منظومه‌ی شمسی دارد، اما داغ‌ترین سیاره محسوب نمی‌شود. علت این موضوع چه می‌تواند باشد؟ 

حداقل و حداکثر

عطارد، کوچک‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی، با چرخش روی مداری در فاصله‌ی ۴۶ تا ۷۰ میلیون کیلومتری خورشید، آثار شدید پرتوهای خورشیدی را حس می‌کند. به گفته‌ی ناسا؛ این سیاره‌ی کوچک، گسترده‌ترین تغییرات دما را نسبت به تمام سیاره‌های دیگر منظومه‌ی، تجربه می‌کند. دمای سمت روز این سیاره به ۴۲۷ درجه‌ی سلسیوس می‌رسد. در مقابل، دمای سمت شب آن در سردترین حالت می‌تواند به ۱۸۰ درجه‌ی سلسیوس زیر صفر برسد. دمای میانگین سیاره‌ی عطارد معادل ۱۶۷ درجه‌ی سلسیوس است.

این تغییرات دما از مدت‌ها قبل وجود داشته است. دانشمندان زمانی تصور می‌کردند عطارد تحت شرایطی موسوم به قفل جزر و مدی، یک سمت از خود را همواره رو به خورشید نگه می‌دارد. با توجه به آنکه عطارد بسیار نزدیک به خورشید است؛ تنها در صورتی می‌توان سیاره‌ی مذکور را مطالعه کرد که همان سمت سنگی، در نقاط مختلفی از مدار آن، در برابر زمین قرار گیرد. با این حال مطالعات بیشتر نشان داد که این سیاره می‌چرخد؛ اما سرعت چرخش آن بسیار پایین و تنها سه بار در هر دو سال عطاردی یا یک‌بار در هر ۶۰ روز زمین است.

جرم کم عطارد و نزدیکی آن به خورشید باعث شده است این سیاره نازک‌ترین اتمسفر را در بین تمام سیاره‌‌‌های منظومه‌ی شمسی داشته باشد و این موضوع باعث می‌شود عطارد داغ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی نباشد. اتمسفر به‌عنوان پوششی است که از انتقال گرما به فضا جلوگیری می‌کند. بدون وجود اتمسفر، عطارد به‌جای اشتراک گرما با سمت شب خود، حجم زیادی از آن را در اثر انتقال به فضا از دست می‌داد.

داغ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی، زهره، دومین سیاره‌ی نزدیک به خورشید است. زهره اتمسفر ضخیمی دارد که این سیاره را می‌پوشاند و دمای متوسط آن را در ۴۶۲ درجه‌ی سلسیوس نگه می‌دارد.

موقعیت

در کره زمین، تغییرات فصلی دما در اثر انحراف محور این سیاره ایجاد می‌شود. اگر نیم‌کره‌ی جنوبی زمین نسبت به همتای شمالی خود، به خورشید نزدیک‌تر باشد؛ به‌جای پاییز و زمستان، بهار و تابستان را تجربه می‌کند. اما عطارد، هیچ انحرافی را تجربه نمی‌کند؛ به این معنی که دمای نیم‌کره‌های آن، تفاوت قابل توجهی با هم ندارند.

این موضوع سبب می‌شود عطارد، نزدیک‌ترین سیاره به خورشید، سطحی یخ‌زده داشته باشد. بخش‌هایی از قطب‌های این سیاره هرگز نور خورشید را تجربه نمی‌کنند، بر همین اساس دانشمندان گمان می‌کنند که یخ می‌تواند در دنیا بقا پیدا کند. مشاهدات انجام‌شده از سطح زمین در سال ۱۹۹۱ منجر به شناسایی تکه‌هایی روشن و غیرعادی شد که با دهانه‌هایی که در دهه‌ی ۷۰ میلادی (در قالب برنامه‌ی فضایی Mariner) نقشه‌برداری شده بود؛ مطابقت داشتند. هنگامی که فضاپیمای مسنجر ناسا قطب شمال را در سال ۲۰۱۱ مورد مطالعه قرار داد، تائید کرد بخش‌های روشن موجود در قطب‌ها با مناطق دارای سایه همخوان بوده‌اند. در سال ۲۰۱۲ فضاپیمای مسنجر برای اندازه‌گیری غلظت متوسط هیدروژن در مناطق روشن، از تکنیکی موسوم به طیف‌‌سنجی نوترونی استفاده کرد؛ غلظت هیدروژن در این نواحی، احتمال وجود آب را در این سیاره تقویت می‌کرد.

 دیوید لارنس، پژوهشگر لابراتوار فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز که در برنامه‌ی فضایی مسنجر شرکت داشت، می‌گوید:

داده‌های نوترون نشان می‌دهد سپرده قطبی دهانه‌‌های روشن عطارد، به‌طور متوسط، حاوی یک لایه‌ی غنی هیدروژن با ضخامت بیش از چندین سانتی‌متر است که زیر یک لایه‌ی سطحی باضخامت ۱۰ تا ۲۰ سانتی‌متر و دارای هیدروژن کمتر قرار دارد، غلظت هیدروژن لایه‌ی مدفون، تقریبا معادل یخ خالص است.

پس از این اکتشاف، مسنجر همچنان به مطالعه‌ی منابع یخ‌های قطبی ادامه داد. مسنجر با بهبود فرایند تصویربرداری، تصاویری را از منابع موجود در سطح، ثبت کرد.

نانسی شابو، متخصص سیستم تصویربرداری دوگانه‌ی عطارد، معتقد است که اطلاعات زیادی را از این منابع می‌توان به دست آورد.

با این حال، عطارد مختلف‌المرکزترین مدار را در بین تمامی سیاره‌های منظومه‌ی شمسی دارد. متغیر بودن چشمگیر فاصله‌ی عطارد از خورشید، بدان معنی است که این سیاره بر اساس موقعیت خود در جریان چرخش به دور خورشید که ۸۸ روز زمینی به طول می‌انجامد، تغییرات دمایی زیادی را تجربه می‌کند.