Наличие и состав атмосферы меркурия


Как выглядит поверхность Меркурия

Меркурий – самая маленькая планета в Солнечной системе, находится на самом близком расстоянии от Солнца, относится к планетам земной группы. Масса Меркурия, примерно в 20 раз меньше земной, естественные спутники у планеты отсутствуют. По предположениям ученых, планета обладает застывшим железным ядром, занимающим, около половины объема планеты, затем следует мантия, на поверхности – силикатная оболочка.

Поверхность Меркурия очень напоминает лунную, и густо покрыта кратерами, большинство из которых имеют ударное происхождение — от столкновения с осколками, которые остались со времен формирования Солнечной системы около 4 млрд. лет потому. Поверхность планеты покрыта длинными глубокими трещинами, которые, возможно, образовались в результате постепенного охлаждения и сжатия ядра планеты.

Сходство Меркурия и Луны заключается не только в ландшафте, но и рядом других особенностей, в частности диаметром обоих небесных тел – 3476 км у Луны, 4878 у Меркурия. День на Меркурии равен примерно 58 земным , или в точности 2/3 меркурианского года. С этим связан ещё один любопытный факт “лунного” сходства – с Земли у Меркурия, как и у Луны, всегда видна только “лицевая сторона”.


Тот же эффект был бы, если бы меркурианский день в точности равнялся меркурианскому году, поэтому до начала космической эры и наблюдений с помощью радиолокации считали, что период вращения планеты вокруг оси составляет 58 суток.

Меркурий очень медленно движется вокруг своей оси, зато, очень быстро движется по орбите. На Меркурии, солнечные сутки, равны 176 земных суток, то есть за это время, благодаря сложению орбитального и осевого движений, на планете успевает пройти два “меркурианских” года!

Атмосфера и температура на Меркурии

Благодаря космическим аппаратам, удалось выяснить, что Меркурий обладает крайне разреженной гелиевой атмосферой, в которой содержится ничтожное состояние неона, аргона и водорода.

Что касается собственно свойств Меркурия, то они во многом сходны с лунными – на ночной стороне температура падает до – 180 градусов Цельсия, что достаточно для замерзания углекислоты и сжижения кислорода, на дневной – повышается до 430-ти, что достаточно для плавления свинца и цинка. Тем не менее, за счет крайне слабой теплопроводности рыхлого поверхностного слоя, уже на глубине в метр температура стабилизируется на уровне плюс 75.

Это обусловлено отсутствием на планете заметной атмосферы. Впрочем, некоторое подобие атмосферы все же есть – из атомов, испущенных в составе солнечного ветра, по большей части металлических.

Изучение  и наблюдение Меркурия


Наблюдать Меркурий, даже без помощи телескопа, можно после захода Солнца и до его восхода, однако, создаются определенные сложности, вызванные расположением планеты, даже в эти периоды он не всегда заметен.

В проекции на небесную сферу планета видна как звездообразный объект, который не отходит от Солнца дальше чем на 28 градусов дуги, с сильно изменяющимся блеском – от минус 1,9 до плюс 5,5 звездной величины, то есть примерно в 912 раз. Заметить такой объект в сумерках можно только в идеальных атмосферных условиях и если знать, куда смотреть. А смещение «звезды» за сутки превышает четыре градуса дуги – именно за эту “скорость” планета в свое время и получила наименование в честь римского бога торговли с крылатыми сандалиями.

Вблизи перигелия Меркурий подходит так близко к Солнцу, а его орбитальная скорость настолько увеличивается, что для наблюдателя на Меркурии Солнце двигается назад. Меркурий настолько близок к Солнцу, что за ним очень трудно наблюдать.

В средних широтах (в России в том числе), планета заметна, только в летние месяцы и после захода Солнца.

Интересные факты о Меркурии

  1. Температура на поверхности Меркурия существенно разнится: от –180 С на темной стороне и до +430 С на солнечной стороне. При этом, так как ось планеты почти не отклоняется от 0 градусов, даже на самой близкой к Солнцу планете (на её полюсах), есть кратеры, дна которых никогда не достигали солнечные лучи.

2. Вокруг Солнца один оборот Меркурий делает за 88 земных дней, а вокруг своей оси один оборот за 58,65 дней, что составляет 2/3 одного года на Меркурии. Этот парадокс вызван тем, что на Меркурий влияет приливное воздействие Солнца.

3. У Меркурия напряженность магнитного поля в 300 раз меньше, нежели напряженность магнитного поля планеты Земля, магнитная ось Меркурия наклонена к оси вращения на 12 градусов.

4. Меркурий — наименьшая из всех планет земной группы, он настолько мал, что уступает в размерах самым крупным спутникам Сатурна и Юпитера – Титану и Ганимеду.

5. Несмотря на то, что ближайшими к Земле по расположению орбит являются Венера и Марс , к Земле на протяжении большего периода времени Меркурий располагается ближе , чем какая-либо другая планета.

6. Поверхность Меркурия напоминает поверхность Луны — она, как и Луна, усеяна большим количеством кратеров. Самым большим и важным отличием этих двух тел является присутствие на Меркурии большого числа зубчатых откосов — так называемых эскарпов, которые простираются на несколько сотен километров. Образовались они путем сжатия, которое сопровождало остывание ядра планеты.

7. Чуть ли не самая заметная деталь на поверхности планеты, это Равнина Жары. Это кратер, который получил свое название благодаря расположению недалеко от одной из «горячих долгот». 1300 км – размер поперечника этого кратера. Тело, в незапамятные времена ударившееся о поверхность Меркурия, должно было иметь диаметр не меньше 100 км.


8. Вокруг Солнца планета Меркурий вращается со средней скоростью 47,87 км/с, что делает его самой быстрой планетой Солнечной системы.

9. Меркурию единственному из планет Солнечной системы присущ эффект Иисуса Навина. Этот эффект выглядит следующим образом: Солнце, если бы мы наблюдали его с поверхности Меркурия, в определенный момент должно было бы остановиться на небосклоне, а затем продолжить движение, но уже не с востока на запад, а наоборот – с запада на восток. Это возможно в результате того, что примерно в течение 8 дней скорость вращательного движения Меркурия меньше орбитальной скорости планеты.

10. Не так давно, благодаря математическому моделированию, у ученых родилось предположение, что Меркурий – это не самостоятельная планета, а давно потерянный спутник Венеры. Впрочем, пока нет вещественных доказательств, это не более чем теория.

Источник: starcatalog.ru

Особенности

Атмосфера Меркурия слабая и рассеянная. Она могла быть более плотной при своем формировании, но из-за мощных солнечных ветров ослабла. На фотоснимках, сделанных аппаратом Messenger, ее практически не видно.

Наличие и состав атмосферы меркурия

Что в ее составе?


Тонкая разряженная оболочка состоит из кислорода (42%), натрия (29%), водорода (22%), гелия (6%), калия (0,5), а также криптона, метана, водяного пара, окиси азота (0,5%).  Специалисты предполагают, что состав покрытия первой планеты регулярно пополняется элементами солнечных вихрей, космической пыли, вулканической дегализации. Эти частицы помогают удержать форму покрытия и не дать ему улетучиться из-за воздействия солнечного ветра. Пыль из космоса придает небесному телу коричневый оттенок. Металлы испаряются с разряженной поверхности. Давление здесь составляет 10-15 бар. Это в 500 млрд раз меньше, чем на земной поверхности.

Наличие и состав атмосферы меркурия

Космическим аппаратом Messenger в 2008 году было обнаружено наличие водяного пара. Это говорит о том, что здесь находиться лед. На полюсах, которые не освещаются лучами Солнца, в кратерах вулканов найдены залежи ледяных глыб.

Строение

Тонкое покрытие меркурианского шара поделено на четыре слоя:

  1. Нижний. Это жаркий участок, который нагревается от теплового излучения и от космических пылинок.
  2. Средний. Здесь имеются потоки воздуха, аналогичные земным.
  3. Верхний. Этот слой нагревается от потоков солнечного ветра. Температура воздуха превышает 410°.
  4. Экзосфера. Завершающий слой, плавно переходящий от оболочки в открытый космос.

Сильные ветра разрушают поверхность планеты. Почему же меркурианский шар все еще сохраняется? Сберечь форму небесного тела помогает магнитосфера. Она сдерживает сильные ветра в то время, как за счет гравитации притягиваются газы и космическая пыль.

Сходство и различия атмосфер Меркурия и Марса

Обе планеты относятся к земной группе и у них слабая оболочка. У Марса она более плотная, чем у Меркурия. На поверхности небесных тел отмечается наличие метана (продукта вулканизма). У Меркурия его незначительное количество, а вот на Марсе ежегодно производится более 270 тонн метана. Продукт вулканизма является результатом геотермальных процессов.

У Марса нет магнитосферы, из-за чего элементы поверхности улетучиваются. Химический состав двух светил имеет серьезные различия:

  1. Красная планета. Здесь 95% оболочки составляет углекислый газ и только 0,13% кислород.
  2. Меркурий. В составе атмосферы преобладает кислород (42%), а углекислого газа незначительное количество.

Причины слабой оболочки первой планеты

Отвечая на вопрос “Почему у Меркурия практически нет атмосферы?”, можно сказать, что всему виной его расположение. Могучие солнечные ветра не дают сохранить плотную поверхность меркурианского шара.


Источник: spaceworlds.ru

Параметры и описание

Максимальное расстояние от Солнца 70 млн. км
Минимальное расстояние от Солнца 46 млн. км
Диаметр по экватору 4878 км
Средняя температура поверхности 350º С
Максимальная температура 430º С
Минимальная температура -170º С
Время оборота вокруг Солнца 88 земных суток
Продолжительность солнечных суток 176 земных дней

На обеих сторонах Меркурия есть области возле экватора, бóльшую часть времени освещаемые Солнцем. Эти две области называются «полюсами жары» Меркурия. В течение меркурианских суток температура изменяется очень значительно. Днём поверхность планеты прогревается в среднем до 350º С, иногда до 430º С. При такой температуре плавятся олово и свинец. Ночью же приповерхностные слои остывают до -170º С.

Атмосфера Меркурия

Основной причиной таких резких температурных колебаний является то, что Меркурий, в отличие от Земли, практически лишён атмосферы, поглощающей тепло днём и не позволяющей планете остыть ночью.


Долгое время астрономы считали, что атмосферы у Меркурия нет вовсе, но сейчас известно, что газовая оболочка у этой планеты всё же есть, хоть и чрезвычайно разреженная. По большей части она состоит из натрия и гелия с небольшими примесями водорода и кислорода (см. рисунок 1).

Из-за высокой температуры и низкого давления вода в жидкой форме на Меркурии существовать не может. Однако, как и на Земле, вода здесь находится в виде льда на полюсах. В некоторых полярных районах планеты, куда Солнце не заглядывает никогда, температура может постоянно находиться на отметке -148º С.

Таким образом, органическая жизнь на Меркурии невозможна.

Поверхность планеты

Меркурий — самая маленькая планета Солнечной системы. Как известно, с недавнего времени Плутон исключён из списка планет Солнечной системы и теперь считается карликовой планетой. Диаметр Меркурия по экватору составляет 4878 км, что всего на 40 % больше экваториального диаметра нашей Луны (3476 км). Меркурий похож на Луну и во многих других отношениях. Его поверхность столь же бесплодна и испещрена складками, «бассейнами», взгорьями и так называемыми эскарпами. «Бассейны» (названные так по аналогии с лунными «морями») и изрытые кратерами взгорья сформировались, по-видимому, на раннем этапе истории Меркурия, в процессе так называемой «Тяжёлой бомбардировки» около 3800 млн.
т назад. В то время метеориты сыпались на поверхность планеты дождём, испещрив её кратерами. Самый большой из них, Равнина зноя, достигает 1300 км в диаметре и состоит из нескольких колец. Мощь ударной волны, вызванной падением гигантского метеорита, была столь велика, что на противоположной месту столкновения стороне планеты появилась огромная гряда холмов. Некоторые кратеры Меркурия названы в честь композиторов — например, второй по величине кратер носит имя Бетховена. Там, где метеоритам удавалось пробить поверхность планеты, из глубины выплёскивалась лава, в результате чего образовались обширные волнистые равнины.

Эти катаклизмы, видимо, сильно разогрели Меркурий, а когда метеоритная бомбардировка окончилась, планета стала остывать и сжиматься. Сжатие привело к появлению на поверхности складок и длинных извилистых утёсов, называемых эскарпами. Местами их высота может достигать 3 км.

Как и у Земли, относительно тонкая кора Меркурия покрывает толстый слой мантии, окружающей крупное тяжёлое железосодержащее ядро. Средняя плотность Меркурия чрезвычайно высока. Это позволяет предположить, что ядро планеты по отношению к остальной её части очень велико и тяжело. Астрономы утверждают, что ядро Меркурия составляет около 42 % его объёма, в то время как ядро Земли — всего 17 %.

Эллиптическая орбита


Планета Меркурий в Солнечной системеМеркурий совершает оборот вокруг Солнца за 88 земных дней — быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Как и остальные планеты, Меркурий вращается вокруг Солнца не по круговой орбите, а по вытянутой, или эллиптической.

Так как Солнце находится не в центре этой орбиты, расстояние между ним и Меркурием в разных её точках очень сильно различается. Точка, в которой Меркурий ближе всего находится к Солнцу, называется перигелием, а точка, в которой Меркурий находится дальше всего от Солнца — афелием.

Так как плоскость орбиты Меркурия заметно наклонена по отношению к орбите Земли, он редко, не чаще дюжины раз в столетие проходит между нашей планетой и Солнцем.

Меркурий вращается не только вокруг Солнца, но и вокруг собственной оси. Происходит это чрезвычайно медленно — одни сутки на Меркурии длятся 176 земных дней. При приближении Меркурия к перигелию происходит нечто весьма необычное. Так как движение планеты ускоряется по мере приближения к Солнцу, скорость перемещения Меркурия по орбите на данном её отрезке превышает скорость вращения планеты вокруг своей оси. Если бы вы в такое время находились на Меркурии, то увидели бы, как взошедшее на востоке Солнце прошло бы по небу и зашло на западе, затем вновь появилось над горизонтом, в течение пары земных суток двигалось бы по небосводу в обратном направлении, а затем снова зашло.

Меркурий лучше всего виден в афелии, когда он наиболее удалён от Солнца. Это происходит примерно 3 раза в год.

Бóльшая часть имеющейся у нас информации о Меркурии была получена при помощи радиолокации и космических зондов. Кроме того, запущенный США в середине 1970-х годов космический аппарат «Маринер-10» неоднократно сближался с Меркурием, передавая на Землю снимки его поверхности.

3 августа 2004 года с Мыса Канаверал был запущен зонд Messenger, который до сих пор работает на орбите самой маленькой планеты Солнечной системы.

Источник: glazastik.com

Почему отсутствует атмосфера Меркурия?

Расположение Меркурия не идеально для развития атмосферы. Находясь на орбите всего в нескольких миллионах миль от солнца, солнечное излучение постоянно бомбардирует эту скалистую планету. Быстро движущиеся ветры, дующие с звезды, постоянно воздействуют на Меркурий, разбивая заряженные частицы о поверхность планеты.

Сами частицы и тепло, которое они производят, поднимают материал с внешнего слоя планеты, отправляя его в воздух. Самые тяжелые атомы дрейфуют обратно на поверхность, а самые легкие – под действием силы тяжести и давления солнечных фотонов остаются близко к планете. Результатом является незначительная атмосфера Меркурия, известная как экзосфера.

В прошлом ученым приходилось полагаться на краткие проблески, снятые космическим кораблем НАСА «Маринер-10». А наземные приборы изучали особенности его мира, когда он появлялся перед Солнцем.

Состав атмосферы Меркурия

Ранее оценки, основанные на наблюдениях «Маринера», показали, что кислород составлял всего 42 процента атмосферы крошечной планеты.

Химический состав атмосферы Меркурия показывает, что  в ней содержатся натрий, магний и кальций, которые распространяются по всей планете. Следы водорода, гелия и калия также были обнаружены. До прибытия новейшего космического корабля ученые думали, что солнечное излучение переносит материал, поднимаемый на освещенной солнцем стороне солнечным ветром, а излучение – на ночную сторону, процесс, известный как ионное распыление.

По словам соисследователя MESSENGER Уильяма МакКлинтока, старшего научного сотрудника Университета Колорадо, наблюдения MESSENGER показывают различные взаимодействия, влияющие на движение атомов.

Основным фактором, по видимому, является фотон-стимулированная десорбция (PSD), при которой фотоны высвобождают натрий.

Согласно исследованию Киллена, натрий, кальций и магний высвобождаются в результате разных процессов и с большей вероятностью сталкиваются с поверхностью планеты, чем друг с другом.

Слабое магнитное поле планеты помогает направлять материал с дневной на ночную сторону, но этот процесс недостаточно сильный, чтобы объяснить наблюдаемое распределение. В то время как магнитное поле Земли защищает планету от многих заряженных частиц Солнца, магнитное поле, окружающее Меркурий, слишком слабое.

Хвост как у кометы

В то время как некоторые частицы, «поднятые» солнцем, падают обратно на планету, некоторые из них уходят в космос, образуя кометоподобный хвост позади планеты. MESSENGER изучил длинный хвост длиной 1,2 миллиона миль (2 миллиона километров), идущий позади Меркурия. Ее состав, в основном, состоит из натрия и кальция.

«Ускорение излучения является самым сильным, когда Меркурий находится на среднем расстоянии от Солнца»,

Мэтью Бургер, Морганский государственном университете, Мэриленд.

Климат и погода

Существуя практически без атмосферы, Меркурий чувствует себя очень плохо с точки зрения традиционной погоды. Он испытывает постоянные приливы и отливы солнечного ветра, бомбардирующего его поверхность.

Отсутствие атмосферы у планеты Меркурий также способствует экстремальным температурам на планете. На других планетах атмосфера действует как одеяло, помогая несколько перераспределять тепло. Но на Меркурии тонкая атмосфера не делает ничего, чтобы стабилизировать поступающие солнечные лучи, и поскольку расстояние до Меркурия от Солнца очень мало, дневная сторона планеты ощущает его тепло, а на ночной стороне регистрируется только холод.

Температура Меркурия меняется от дня к ночи, но планета меняется лишь незначительно в течение своего времени года. Планета, по существу, стоит прямо вверх и вниз по отношению к своей орбите, без наклона. Это позволяет территориям, ближайшим к Солнцу, иметь лед в пределах полярных кратеров.

Тем не менее, Меркурий имеет самую эксцентричную орбиту из всех других планет (орбита Плутона более эксцентрична, но, увы, это всего лишь карликовая планета). Таким образом, Меркурий испытывает некоторые колебания температуры в течение своего короткого года.

Вы можете обсудить эту статью на нашем форуме, достаточно нажать на кнопку ниже.

Источник: www.sciencenow.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.