Химический состав планеты меркурий


Химический состав планеты меркурий

Итак, какова же планета Меркурий и что в ней такого особенного, что отличает ее от других планет? Наверное, прежде всего, стоит перечислить самое очевидное, что можно легко почерпнуть из разных источников, но без чего человеку будет трудно составить общую картину.

На текущий момент (после того как Плутон был «разжалован» в карликовые планеты) Меркурий является самой маленькой из восьми планет нашей Солнечной системы. Также планета находится на самом близком расстоянии от Солнца, в связи с чем совершает оборот вокруг нашего светила намного быстрее остальных планет. Видимо, именно последнее качество и послужило поводом назвать ее в честь самого быстроногого посланника Богов по имени Меркурий, незаурядного персонажа из легенд и мифов Древнего Рима, обладающего феноменальной скоростью.

Кстати, именно древнегреческие и древнеримские астрономы не раз называли Меркурий как «утренней», так и «вечерней» звездой, хотя в большинстве своем они знали о том, что оба названия соответствуют одному и тому же космическому объекту. Уже тогда древнегреческий ученый Гераклит указывал на то, что Меркурий и Венера совершают свое вращение вокруг Солнца, а не вокруг Земли.

Меркурий сегодня


В наши дни ученым известно, что благодаря непосредственной близости Меркурия к Солнцу, температура на его поверхности способна достигать до 450 градусов по Цельсию. Но отсутствие атмосферы на данной планете, не позволяет Меркурию удерживать тепло и на теневой стороне температура поверхности способна резко понижаться до 170 градусов по Цельсию. Максимальный перепад температур в дневное и в ночное время на Меркурии оказался самым высоким в Солнечной системе — более 600 градусов по Цельсию.

По своим размерам Меркурий немного больше Луны, но при этом намного тяжелее нашего естественного спутника.

Несмотря на то, что планета была известна людям еще с незапамятных времен, первое изображение Меркурия было получено только в 1974 году, когда космический аппарат «Маринер 10» передал первые изображения, на которых удавалось разобрать кое-какие особенности рельефа. После этого началась долгосрочная активная фаза по изучению этого космического тела и спустя несколько десятков лет, в марте 2011 года орбиты Меркурия достиг космический аппарат под названием Messenger, после чего, наконец, человечество получило ответы на многие вопросы.

Атмосфера Меркурия


Атмосфера Меркурия

Атмосфера Меркурия настолько тонка, что ее практически не существует, а объем примерно в 10 в пятнадцатой степени раз меньше, чем плотные слои атмосферы Земли. При этом вакуум в атмосфере этой планеты намного ближе к истинному вакууму, если сравнивать его с любым другим вакуумом созданным на Земле с помощью технических средств.

Существует два объяснения отсутствия атмосферы на Меркурии. Во-первых, это плотность планеты. Считается, что имея плотность всего лишь 38% земной плотности, Меркурий просто не в состоянии сохранить большую часть атмосферы. Во-вторых, близость Меркурия к Солнцу. Столь близкое расстояние к нашей звезде делает планету наиболее подверженной влиянию солнечных ветров, которые сносят последние остатки того, что можно назвать атмосферой.

Тем не менее, насколько бы скудной не была атмосфера на этой планете, она все же есть. Согласно данным космического агентства NASA, по своему химическому составу она состоит из 42% кислорода (О2), 29% натрия, 22% водорода (Н2), 6% гелия, 0,5% калия. Остальную незначительную часть составляют молекулы аргона, диоксида углерода, воды, азота, ксенона, криптона, неона, кальция (Са, Са +) и магния.

Считается, что разреженность атмосферы обусловлена наличием на поверхности планеты экстремальных температур.
мая низкая температура может быть порядка -180 °С, а самая высокая приблизительно 430 °С. Как уже было упомянуто выше, Меркурий имеет самый большой диапазон температур на поверхности среди планет в Солнечной системе. Крайние максимумы, присутствующие на стороне, обращенной к Солнцу, как раз и являются результатом недостаточного атмосферного слоя, который не способен поглотить солнечное излучение. Кстати, экстремальный холод на теневой стороне планеты обусловлен тем же самым. Отсутствие значимой атмосферы не позволяет планете удерживать солнечную радиацию и тепло очень быстро покидает поверхность, беспрепятственно уходя в космическое пространство.

Поверхность Меркурия

Поверхность Меркурия

До 1974 г. поверхность Меркурия оставалась, в значительной степени, загадкой. Наблюдения за этим космическим телом с Земли были сильно затруднены из-за близости планеты к Солнцу. Рассмотреть Меркурий удавалось только перед рассветом или сразу после заката, однако на Земле в это время линия видимости значительно ограничена слишком плотными слоями атмосферы нашей планеты.

Но в 1974 году, после великолепного троекратного пролета на поверхностью Меркурия космического аппарата «Маринер 10», были получены первые достаточно четкие фотографии поверхности. Удивительно, но несмотря на значительные ограничения по времени, в ходе миссии «Маринер 10» была сфотографирована почти половина всей поверхности планеты. В результате анализа данных наблюдений ученым удалось выявить три существенных особенности поверхности Меркурия.


Первая особенность — огромное количество ударных кратеров, которые постепенно образовывались на поверхности в течение миллиардов лет. Так называемый бассейн «Калорис» является самым крупным из кратеров, его диаметр 1,550 км.

Вторая особенность – наличие равнин между кратерами. Считается, что эти гладкие участки поверхности были созданы в результате движения лавовых потоков по планете в прошлом.

И, наконец, третьей особенностью являются скалы, разбросанные по всей поверхности и достигающие от нескольких десятков до нескольких тысяч километров в длину и от ста метров до двух километров в высоту.

Ученые особенно подчеркивают противоречие первых двух особенностей. Наличие лавовых полей указывает на то, что в историческом прошлом планеты некогда присутствовала активная вулканическая активность. Однако, количество и возраст кратеров, напротив, говорят о том, что Меркурий очень долгое время был геологически пассивен.

Но не меньший интерес вызывает и третья отличительная черта поверхности Меркурия. Выяснилось, что возвышенности образованы активностью ядра планеты, в результате которого происходит так называемое «выпучиванием» коры. Подобные выпучивания на Земле связаны, как правило, со смещением тектонических плит, в то время как потеря устойчивости коры Меркурия происходит из-за сокращения его ядра, которое постепенно сжимается. Процессы, происходящие с ядром планеты, приводят к сжатию ее самой. Последние расчеты ученых указывают на то, что диаметр Меркурия сократился на более чем 1,5 километра.

Структура Меркурия


Строение Меркурия

Меркурий состоит из трех отдельных слоев: коры, мантии и ядра. Средняя толщина коры планеты, по разным оценкам, составляет от 100 до 300 километров. Наличие ранее упомянутых выпуклостей на поверхности, по своей форме напоминающие земные, указывает на то, что несмотря на достаточную твердость, сама по себе кора очень хрупкая.

Примерная толщина мантии Меркурия составляет около 600 километров, что говорит о том, что она относительно тонка. Ученые считают, что она не всегда была такой тонкой и в прошлом произошло столкновение планеты с огромным планетезмиалем, что привело к потере существенной массы мантии.

Ядро Меркурия стало предметом для очень многих исследований. Считается, что его диаметр составляет 3600 километров, и оно обладает некоторыми уникальными свойствами. Наиболее интересным свойством является его плотность. Учитывая то, что планетарный диаметр Меркурия составляет 4878 километров (он меньше спутника Сатурна Титана, диаметр которого составляет 5125 километров и спутника Юпитера Ганимеда с диаметром 5270 километров), плотность самой планеты составляет 5540 кг/м3 при массе 3,3 х 1023 килограмм.

Пока существует только одна теория, которая попыталась объяснить эту особенностью ядра планеты, и поставила под сомнение то, что ядро Меркурия на самом деле твердое. Измерив особенности отскока радиоволн от поверхности планеты, группа планетологов пришла к выводу, что ядро планеты на самом деле жидкое и это многое объясняет.

Орбита и вращение Меркурия


Орбита Меркурия

Меркурий находится гораздо ближе к Солнцу, чем любая другая планета в нашей системе и, соответственно, ему требуется самое короткое время для оборота по орбите. Год на Меркурии составляет всего лишь около 88 земных суток.

Важной особенностью орбиты Меркурия является его высокий эксцентриситет по сравнению с другими планетами. Кроме того, из всех планетарных орбит, орбита Меркурия меньше всего напоминает круг.
Этот эксцентриситет, наряду с отсутствием существенной атмосферы объясняет, почему на поверхности Меркурия возможен самый широкий разброс экстремальных температур в Солнечной системе. Проще говоря, поверхность Меркурия намного сильнее нагревается, когда планета находится в перигелии, нежели чем в афелии, так как разница в расстоянии между этими точками слишком велика.

Орбита Меркурия сама по себе является прекрасным примером одного из ведущих процессов современной физики. Речь идет о процессе под названием прецессия, который объясняет смещение орбиты Меркурии относительно Солнца с течением времени.


Не смотря на то, что ньютоновская механика (т.е. классическая физика) весьма детально прогнозирует скорости этой прецессии, точные значения так и не были определены. Это стало настоящей проблемой для астрономов в конце девятнадцатого, начале двадцатого века. Для того, чтобы объяснить разницу между теоретическими трактовками и фактическими наблюдениями было составлено множество концепций. Согласно одной из теорий высказывалось предположение даже о том, что существует неизвестная планета, орбита которой ближе к Солнцу, чем у Меркурия.

Однако, наиболее правдоподобное объяснение нашлось после того, как была опубликована общая теория относительности Эйнштейна. Опираясь именно на эту теорию, ученые, наконец, смогли с достаточной точностью описать орбитальную прецессию Меркурия.

Таким образом, долгое время считалось, что спин-орбитальный резонанс Меркурия (число оборотов на орбите) составлял 1:1, но, в конце концов, было доказано, что на самом деле он составляет 3:2. Именно благодаря этому резонансу на планете возможно явление, которое невозможно на Земле. Если бы наблюдатель находился на Меркурии, то смог бы увидеть, что Солнце поднимается до самой высокой точки на небе, а после «включает» обратный ход и опускается в том же направлении, откуда оно поднялось.

Интересные факты о Меркурии

Интересные факты о Меркурии


  1. Меркурий был известен человечеству с древнейших времен. Несмотря на то, что точная дата его обнаружения неизвестна, первые упоминания о планете, как полагают, появились около 3000 г. до н.э. у шумеров.
  2. Год на Меркурии составляет 88 дней земных дней, но день Меркурия составляет 176 земных дня. Меркурий практически полностью заблокирован Солнцем приливными силами, но с течением времени совершает медленное вращение планеты вокруг своей оси.
  3. Меркурий вращается так быстро вокруг Солнца, что некоторые ранние цивилизации полагали, что это на самом деле две разные звезды, одна из которых появляется в первой половине дня, а другая в вечернее время.
  4. Обладая диаметром 4,879 км Меркурий является самой маленькой планетой в Солнечной системе, а также является одной из пяти планет, которую можно увидеть в ночном небе невооруженным взглядом.
  5. После Земли, Меркурий является второй по плотности планетой в Солнечной системе. Несмотря на небольшие размеры, Меркурий очень плотный, так как состоит в основном из тяжелых металлов и камня. Это позволяет отнести его к планетам земной группы.
  6. Астрономы не понимали, что Меркурий является планетой до 1543 года, когда Коперник создал гелиоцентрическую модель Солнечной системы, согласно которой вращение планет происходит вокруг Солнца.
  7. Гравитационные силы планеты составляют 38% от гравитационных сил Земле. Это означает, что Меркурий не в состоянии удерживать атмосферу которая у него есть, а та что остается сдувается солнечным ветром. Тем не менее, все те же самые солнечные ветры привлекают к Меркурию газовые частицы, пыль от микрометеоритов и образуют радиоактивный распад, что в некотором роде образует атмосферу.

  8. Меркурий не имеет спутников или колец из-за его низкой силы притяжения и отсутствия атмосферы.
  9. Существовала теория, что между орбитами Меркурия и Солнца есть не открытая еще планета Вулкан, однако ее присутствие так и не было доказано.
  10. Орбита Меркурия представляет собой эллипс, а не круг. Он имеет самую эксцентричную орбиту в Солнечной системе.
  11. Меркурий является только вторым максимальным температурам среди планет Солнечной системы. Первое место занимает Венера, несмотря на то, что находится дальше от Солнца, чем Меркурий. Однако Меркурий занимает первое место по изменениям экстремальных температур — в диапазоне от -170 °C  в течение ночи до 430 °C в течение дня,
  12. На Меркурии не существует сезонов. Ось Меркурия имеет наименьший угол наклона среди всех других планет, что исключает возможность существования сезонов.
  13. Меркурий имеет большое железное ядро, которое составляет около 40% от его объема (ядро Земли составляет всего 17% от объема нашей планеты). Радиус ядра варьируется 1800 до 1900 км. Сегодня ученые считают, что ядро находится в постоянно расплавленном состоянии.
  14. Результаты измерений «Маринера-10»: Меркурий имеет очень слабое магнитное поле, его напряженность составляет около 1% от магнитного поля Земли.

Цифры: что узнал аппарат Messenger о Меркурии


  • Орбиты Меркурия пока удалось достигнуть только двум космическим аппаратам. В 1974-75 годах троекратный облет планеты совершил зонд «Маринер-10», которому удалось запечатлеть половину всей поверхности. В данный момент на его орбите находится космический корабль Messenger, который был запущен в 2004 году для изучения плотности Меркурия, природы его магнитного поля и геологической истории.
  • Меркурий имеет огромное количество ударных кратеров, больше чем на любая другая планета в Солнечной системе. Поверхность планеты в этом плане напоминает поверхность Луны. На сегодняшний день считается, что Меркурий является геологически пассивным космическим телом и не способен «самостоятельно излечиться» от ударов астероидов и комет. Большинство кратеров на планете названы в честь известных писателей и художников. Самый большой кратер на Меркурии — бассейн «Калорис», его диаметр составляет около 1,550 километров.

Фото Меркурия

Меркурий Меркурий Меркурий Меркурий

Источник: mks-onlain.ru

Интересные факты о планете Меркурий

Давайте узнаем больше интересных фактов о планете Меркурий.

Год на Меркурии длится всего 88 дней

  • Один солнечный день (промежуток между полуднями) охватывает 176 дней, а сидерический день (осевое вращение) – 59 дней. Меркурий наделен наибольшим орбитальным эксцентриситетом, а удаленность от Солнца – 46-70 млн. км.

Это наименьшая планета в системе

  • Меркурия входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов. В экваторе простирается на 4879 км.

Стоит на втором месте по плотности

  • Каждый см3 наделен показателем в 5.4 грамма. Но Земля стоит на первом месте, потому что Меркурий представлен тяжелыми металлами и горными породами.

Есть морщинки

  • Когда железное планетарное ядро остыло и сжалось, поверхностный слой покрылся морщинками. Они способны вытягиваться на сотни миль.

Есть расплавленное ядро

  • Исследователи считают, что железное ядро Меркурия способно пребывать в расплавленном состоянии. Обычно у маленьких планет оно быстро теряет нагрев. Но сейчас думают, что оно вмещает серу, которая снижает температуру плавления. Ядро охватывает 42% планетарного объема.

На втором месте по раскаленности

  • Хотя Венера проживает дальше, но ее поверхность стабильно удерживает наивысшую поверхностную температуру из-за парникового эффекта. Дневная сторона Меркурия прогревается на 427°C, а на ночной температура падает к -173°C. Планета лишена атмосферного слоя, поэтому не способна обеспечивать равномерное распределение нагрева.

Наиболее кратерная планета

  • Геологические процессы помогают планетам обновлять поверхностный слой и сглаживать кратерные шрамы. Но Меркурий лишен такой возможности. Все его кратеры именуются в честь художников, писателей и музыкантов. Ударные формирования, превышающие в диаметре 250 км, называют бассейнами. Крупнейший – Равнина Жары, простирающаяся на 1550 км.

Его посещали лишь два аппарата

  • Меркурий слишком близко находится к Солнцу. Трижды его облетел Маринер-10 в 1974-1975 гг., отобразив чуть меньше половины поверхности. В 2004 году туда отправился MESSENGER.

Имя дали в честь посланника у римского божественного пантеона

  • Точная дата обнаружения планеты неизвестна, потому что о ней писали еще шумеры в 3000 г. до н.э.

Есть атмосфера (кажется)

  • Гравитация составляет лишь 38% от земной, но этого мало, чтобы удержать стабильную атмосферу (разрушается солнечными ветрами). Газ выходит, но его пополняют солнечные частички и пыль.

Размер, масса и орбита планеты Меркурий

При радиусе в 2440 км и массе 3.3022 х 1023 кг Меркурий считается самой маленькой планетой в Солнечной системе. По размеру достигает всего 0.38 земного. Также уступает по параметрам некоторым спутникам, но по плотности стоит на втором месте после Земли – 5.427 г/см3. На нижнем фото указано сравнение размеров Меркурия и Земли.

Это обладатель самой эксцентричной орбиты. Удаленность Меркурия от Солнца может колебаться от 46 миллионов км (перигелий) до 70 миллионов км (афелий). От этого могут меняться и ближайшие планеты. Средняя орбитальная скорость равна – 47322 км/с, поэтому на прохождения орбитального пути уходит 87.969 дней. Ниже представлена табличка характеристик планеты Меркурий.

Состав и поверхность планеты Меркурий

Состав Меркурия на 70% представлен металлическим и на 30% силикатным материалам. Считают, что его ядро охватывает примерно 42% всего объема планеты (у Земли – 17%). Внутри располагается ядро из расплавленного железа, вокруг которого сосредоточен силикатный слой (500-700 км). Поверхностный слой – кора с толщиной в 100-300 км. На поверхности можно заметить огромное количество хребтов, которые тянутся на километры.

По сравнению с другими планетами Солнечной системы, ядро Меркурия обладает наибольшим количеством железа. Полагают, что раньше Меркурий был намного больше. Но из-за удара с крупным объектом внешние слои разрушились, оставив главное тело.

Некоторые считают, что планета могла появиться в протопланетном диске до того, как солнечная энергия стала стабильной. Тогда он должен быть вдвое массивнее современного состояния. При нагреве в 25000-35000 К большая часть породы могла просто испариться. Изучите строение Меркурия на фото.

Есть и еще одно предположение. Солнечная туманность могла привести к увеличению частичек, которые набросились на планету. Тогда более легкие отошли и не использовались при создании Меркурия.

Если смотреть издалека, то планета напоминает земной спутник. Такой же кратерный ландшафт с равнинами и следами лавовых потоков. Но здесь отмечено большее разнообразие элементов.

Меркурий сформировался 4.6 миллиардов лет назад и попал под обстрел целой армии астероидов и мусорных осколков. Атмосферы не было, поэтому удары оставили заметные следы. Но планета оставалась активной, так что лавовые потоки создали равнины.

Размеры кратеров варьируются от небольших ям до бассейнов с шириною в сотни километров. Самый крупный – Калорис (равнина Жары) с диаметром в 1550 км. Удар был настолько сильным, что привел к лавовому извержению на противоположной планетарной стороне. А сам кратер окружен концентрическим кольцом высотой в 2 км. На поверхности можно отыскать примерно 15 крупных кратерных образований. Внимательно рассмотрите схему магнитного поля Меркурия.

Планета обладает глобальным магнитным полем, достигающем 1.1% земной силы. Возможно, что источником служит динамо, напоминая нашу Землю. Оно образуется благодаря вращению жидкого ядра, наполненного железом.

Этого поля хватает, чтобы противостоять звездные ветра и формировать магнитосферный слой. Его силы достаточно, чтобы удерживать плазму из ветра, из-за чего происходит поверхностное выветривание.

Атмосфера и температура планеты Меркурий

Из-за близости к Солнцу планета слишком сильно прогревается, поэтому не способна сберечь атмосферу. Но ученые отметили тонкий слой переменной экзосферы, представленной водородом, кислородом, гелием, натрием, водяным паром и калием. Общий уровень давления приближается к отметке 10-14 бар.

Без атмосферного слоя солнечное тепло не накапливается, поэтому на Меркурии отмечают серьезные температурные колебания: на солнечной стороне – 427°С, а на темной опускается до -173°С.

Однако поверхность располагает водяным льдом и органическими молекулами. Дело в том, что полюсные кратеры отличаются глубиной и туда не попадают прямые солнечные лучи. Полагают, что на дне можно обнаружить 1014 – 1015 кг льда. Пока нет точных данных о том, откуда на планете взялся лед, но это может быть подарок от упавших комет или же он происходит из-за дегазации воды от внутренней планетарной части.

История изучения планеты Меркурий

Описание Меркурия не обходится без истории исследований. Эта планета доступна для наблюдения без использования приборов, поэтому фигурирует в мифах и древних легендах. Первые записи обнаружены в табличке Мул Апин, выступающей астрономическими и астрологическими вавилонскими записями.

Эти наблюдения сделаны в 14-м веке до н.э. и рассказывают о «пляшущей планете», потому что Меркурий перемещается быстрее всего. В Древней Греции его именовали Стилбон (переводится как «блеск»). Это был посланник Олимпа. Потом римляне переняли эту идею и дали современное наименование в честь своего пантеона.

Птолемей в работах несколько раз упоминал, что планеты способны проходить перед Солнцем. Но он не записывал в примеры Меркурий и Венеру, потому что считал их слишком маленькими и незаметными.

Китайцы именовали его Чэнь Синь («Часовая звезда») и связывали с водой и северной направленностью. Причем в азиатской культуре до сих пор сохранилось такое представление о планете, которую даже записывают как 5-й элемент.

Для германских племен здесь наблюдалась связь с богом Одином. Майя видели четырех сов, две из которых отвечали за утро, а две других за вечер.

О геоцентрическом орбитальном пути еще в 11 веке написал один из исламских астрономов. В 12-м веке Ибн Баджья отметил транзит двух крошечных темных тел перед Солнцем. Скорее всего он видел Венеру и Меркурий.

Индийский астроном Кералы Сомаяджи в 15 веке создал частичную гелиоцентрическую модель, где Меркурий совершал обороты вокруг Солнца.

Первый обзор в телескоп приходится на 17 век. Это сделал Галилео Галилей. Он тогда внимательно изучал фазы Венеры. Но его аппарату не хватило мощности, поэтому Меркурий остался без внимания. А вот транзит отметил Пьер Гассенди в 1631 году.

Орбитальные фазы в 1639 году заметил Джованни Зупи. Это было важное наблюдение, потому что подтвердило вращение вокруг звезды и правильность гелиоцентрической модели.

Более точные наблюдения в 1880-х гг. предоставил Джованни Скиапарелли. Он считал, что орбитальный путь занимает 88 дней. В 1934 году Юджиос Антониади создал детальную карту поверхности Меркурия.

Первый радиолокационный сигнал удалось отбить советским ученым в 1962 году. Через три года американцы повторили эксперимент и закрепили осевой оборот в 59 дней. Обычные оптические наблюдения не смогли дать новых сведений, но интерферометры открыли химические и физические характеристики подповерхностных слоев.

Первое глубокое изучение поверхностных особенностей провели в 2000 году обсерваторией Маунт-Вильсон. Большую часть карты составили при помощи радиолокационного телескопа Аресибо, где расширение достигает 5 км.

Исследование планеты Меркурий

До момента первого полета беспилотных аппаратов мы многого не знали о морфологических характеристиках. Первым к Меркурию отправился Маринер в 1974-1975 гг. Он трижды приблизился и сделал ряд масштабных фото.

Но аппарат обладал длительным орбитальным периодом, поэтому при каждом приближении подходил к одной и той же стороне. Так что карта составляла лишь 45% всей площади.

При первом сближении удалось зафиксировать магнитное поле. Последующие подходы показали, что оно сильно напоминает земное, отклоняющее звездные ветры.

В 1975 году у аппарата кончилось топливо, и мы потеряли связь. Однако Маринер-10 и сейчас может вращаться вокруг Солнца и наведываться к Меркурию.

Вторым посланником стал MESSENGER. Он должен был разобраться в плотности, магнитном поле, геологии, структуре ядра и атмосферных особенностях. Для этого установили специальные камеры, гарантирующие высшее разрешение, а спектрометры отмечали составляющие элементы.

MESSENGER стартовал в 2004 году и выполнил три пролета с 2008 года, компенсировав упущенную Маринером-10 территорию. В 2011 году он перешел на эллиптическую планетарную орбиту и начал снимать поверхность.

После этого стартовала следующая годичная миссия. Последний маневр пришелся на 24 апреля 2015 года. После этого закончилось топливо, и 30 апреля спутник разбился об поверхность.

В 2016 году ЕКА и JAXA объединились для создания BepiColombo, который должен добраться к планете в 2024 году. У него есть два зонда, которые будут изучать магнитосферу, а также поверхность во всех длинах волн.

Химический состав планеты меркурий

Расширенное изображение Меркурия, созданное на основе снимков камер MESSENGER

Меркурий – интересная планета, раздираемая крайностями и противоречиями. Обладает расплавленной поверхностью и льдом, нет атмосферы, зато присутствует магнитосфера. Мы надеемся, что будущие технологии позволят узнать больше интригующих подробностей. Обязательно рассмотрите, как выглядит современная карта поверхности Меркурия в высоком разрешении.

Карта поверхности планеты Меркурий

Полезные статьи:


Ссылки

Источник: v-kosmose.com

Общая характеристика планеты

Мас­са М. со­став­ля­ет 3,302·1023 кг (0,055 мас­сы Зем­ли), эк­ва­то­ри­аль­ный ра­ди­ус – 2440±1 км (0,38 ра­диу­са Зем­ли), ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния – 3,72 м/с2 (0,38 зем­но­го), пер­вая и вто­рая кос­мич. ско­ро­сти рав­ны со­от­вет­ст­вен­но 3,0 км/с и 4,25 км/с. Ор­би­та Мер­ку­рия на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки на 7° и силь­но вы­тя­ну­та (экс­цен­три­си­тет ор­би­ты 0,206). Боль­шая по­лу­ось ор­би­ты (ср. рас­стоя­ние от Солн­ца) со­став­ля­ет 0,387 а. е. (58 млн. км); в пе­ри­ге­лии рас­стоя­ние от М. до Солн­ца рав­но 0,31 а. е., в афе­лии – 0,47 а. е.

Си­де­рич. пе­ри­од об­ра­ще­ния М. 87,9694 сут, ор­би­таль­ная ско­рость в ср. со­став­ля­ет 48 км/с, а в пе­ри­ге­лии дос­ти­га­ет 54 км/с, что поч­ти вдвое пре­вы­ша­ет ор­би­таль­ную ско­рость Зем­ли. Ср. по­ток сол­неч­но­го из­лу­че­ния у по­верх­но­сти М. 9,08 кВт/м2 (в 6,6 раза боль­ше, чем на ор­би­те Зем­ли). Гео­мет­рич. аль­бе­до со­став­ля­ет 0,106, сфе­ри­че­ское – 0,119. Име­ют­ся сле­ды край­не раз­ре­жен­ной ат­мо­сфе­ры (эк­зо­сфе­ры) с не­по­сто­ян­ной плот­но­стью ок. 107 ато­мов/см3. Ср. темп-ра по­верх­но­сти пла­не­ты со­став­ля­ет 340 К, мак­сималь­ная – до 710 К, ми­ни­маль­ная – 88 К. Спут­ни­ков у М. нет.

Си­де­рич. пе­ри­од вра­ще­ния ра­вен 58,6461 сут; ось вра­ще­ния М. прак­ти­че­ски пер­пен­ди­ку­ляр­на к плос­ко­сти ор­би­ты. До 2-й пол. 20 в. пред­по­ла­га­лось, что пе­ри­од вра­ще­ния М. син­хро­ни­зи­ро­ван с пе­рио­дом его об­ра­ще­ния во­круг Солн­ца. В 1965 ме­то­да­ми меж­пла­нет­ной ра­дио­ло­ка­ции ус­та­нов­ле­но, что М. на­хо­дит­ся в ре­зо­нанс­ном, но не син­хрон­ном вра­ще­нии: за вре­мя двух обо­ро­тов во­круг Солн­ца М. со­вер­ша­ет ров­но три обо­ро­та во­круг сво­ей оси. Из-за ре­зо­нанс­но­го вра­ще­ния и вы­со­ко­го экс­цен­три­си­те­та ор­би­ты на М. мож­но вы­де­лить т. н. го­ря­чие дол­го­ты – сек­то­ры у двух про­ти­во­по­лож­ных ме­ри­диа­нов, ко­то­рые по­пе­ре­мен­но об­ра­ще­ны к Солн­цу при про­хо­ж­де­нии пе­ри­ге­лия. Здесь по­верх­ность М. под­вер­га­ет­ся наи­бо­лее ин­тен­сив­но­му на­гре­ву.

Из-за вы­со­ко­го экс­цен­три­си­те­та ор­би­ты ско­рость ор­би­таль­но­го дви­же­ния М. ме­ня­ет­ся, в то вре­мя как ско­рость соб­ст­вен­но­го вра­ще­ния пла­не­ты ос­та­ёт­ся по­сто­ян­ной. Эти ско­ро­сти срав­ни­мы, и в пе­ри­ге­лии ор­би­таль­ное дви­же­ние в те­че­ние при­мер­но 8 сут об­го­ня­ет вра­ще­ние пла­не­ты, из-за че­го на дол­го­тах, от­стоя­щих от «го­ря­чих дол­гот» на 90°, на­блю­да­ют­ся дву­крат­ные вос­хо­ды и за­ка­ты.

Поверхность Меркурия

Оби­ли­ем ме­тео­рит­ных кра­те­ров на по­верх­но­сти М. на­по­ми­на­ет об­рат­ную сто­ро­ну Лу­ны. Од­на­ко здесь нет об­шир­ных ла­во­вых рав­нин, соз­даю­щих лун­ные мо­ря (рис. 1). Рав­ни­на, по­кры­тая мно­го­числ. пе­ре­кры­ваю­щи­ми­ся ме­тео­рит­ны­ми кра­те­ра­ми (рис. 2), яв­ля­ет­ся наи­бо­лее древ­ним ти­пом рель­е­фа М. Боль­шин­ст­во кра­те­ров об­ра­зо­ва­лось ок. 3,9 млрд. лет на­зад в пе­ри­од мак­си­му­ма вы­па­де­ния круп­ных ме­тео­рит­ных тел. Ана­ло­гич­ные лун­ные кра­те­ры име­ют зна­чи­тель­но бóльшие диа­мет­ры, чем кра­те­ры на М., об­ра­зо­ван­ные та­ки­ми же по мас­се ме­тео­рои­да­ми. Это объ­яс­ня­ет­ся тем, что ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния на М. в 2,4 раза вы­ше, чем на Лу­не. По­это­му вы­бро­шен­ный при уда­ре ма­те­ри­ал вы­па­дал бли­же к цен­тру кра­те­ра: при оди­на­ко­вой энер­гии пло­щадь, ко­то­рую по­кры­ва­ет вы­брос на М., в 5 раз мень­ше, чем на Лу­не. Др. тип по­верх­но­сти – бес­кра­тер­ные рав­ни­ны (об­шир­ные про­ме­жут­ки ме­ж­ду кра­те­ра­ми), ха­рак­тер­ные толь­ко для М. Не­обыч­ная де­таль рель­е­фа М. – эс­кар­пы (об­ры­вы) – ус­ту­пы выс. 1–2 км, раз­де­ляю­щие два ни­чем не от­ли­чаю­щих­ся рай­она. Про­тя­жён­ность та­ких об­ры­вов – мн. сот­ни ки­ло­мет­ров. Напр., эс­карп Дис­ка­ве­ри тя­нет­ся от 56° ю. ш., 38° в. д. до 50° ю. ш., 36° в. д. Мес­та­ми он пе­ре­се­ка­ет­ся круп­ны­ми кра­те­ра­ми. Эс­кар­пы об­ра­зо­ва­лись при ох­ла­ж­де­нии пла­не­ты, ко­гда про­ис­хо­ди­ло её сжа­тие, по­влёк­шее за со­бой сдви­ги отд. уча­ст­ков утол­щаю­щей­ся ко­ры. По-ви­ди­мо­му, имен­но этот про­цесс пре­дот­вра­тил мощ­ные вы­бро­сы ла­вы.

М. по­крыт мел­ко раз­дроб­лен­ным ма­те­риа­лом (ре­го­ли­том), ко­то­рый име­ет при­мер­но та­кие же от­ра­жат. свой­ст­ва, как и ре­го­лит Лу­ны. Ко­ра М. обед­не­на ми­не­ра­ла­ми, со­дер­жа­щи­ми FeO (ме­нее 3%), и обо­га­ще­на по­ле­вы­ми шпа­та­ми; воз­мож­но при­сут­ст­вие ще­лоч­ных ба­заль­тов, а так­же гор­ных по­род, вклю­чаю­щих обед­нён­ные же­ле­зом пи­рок­се­ны. На по­верх­но­сти М. рас­про­стра­не­ны та­кие по­ро­ды, как анор­то­зи­ты. ИК-спек­тры ука­зы­ва­ют так­же на при­сут­ст­вие не­фе­ли­но­вых сие­ни­тов. Дли­ны волн мак­си­му­мов спек­тров со­от­вет­ст­ву­ют гор­ным по­ро­дам сред­не­го и ос­нов­но­го со­ста­ва со зна­чит. сте­пе­нью не­од­но­род­но­сти.

Особенности строения Меркурия

Вы­со­кая ср. плот­ность М. (5430 кг/м3, чуть ни­же ср. плот­но­сти Зем­ли) и боль­шое зна­че­ние без­раз­мер­но­го мо­мента инер­ции (ха­рак­те­ри­зую­ще­го кон­цен­тра­цию ве­ще­ст­ва к цен­тру М. и со­став­ляю­ще­го ок. 0,324) ука­зы­ва­ют на мас­сив­ное ме­тал­лич. яд­ро пла­не­ты. Ра­ди­ус ме­тал­лич. яд­ра М. дос­ти­га­ет 0,75 ра­диу­са пла­не­ты. Оно за­ни­ма­ет ок. 45% объ­ё­ма пла­не­ты, на его до­лю при­хо­дит­ся 75–80% мас­сы М. (у Зем­ли – 32%), при­чём т. н. ос­во­бо­ж­дён­ная (от сжа­тия в не­драх пла­не­ты) плот­ность М. зна­чи­тель­но вы­ше зем­ной. Над ядром рас­по­ло­же­на си­ли­кат­ная обо­лоч­ка тол­щи­ной 500–600 км, а плот­ность по­верх­но­ст­ных по­род М., ве­ро­ят­но, име­ет тот же по­ря­док, что и у Лу­ны. Т. о., М. не уда­ёт­ся от­не­сти ни к ти­пу Зем­ли, ни к ти­пу Лу­ны: по­верх­ность пла­не­ты по­хо­жа на лун­ную, но же­лез­ное яд­ро по сво­им раз­ме­рам срав­ни­мо с зем­ным.

М. об­ла­да­ет маг­нит­ным по­лем (от­кры­то КА «Ма­ри­нер-10» в 1974), что ука­зы­ва­ет на на­ли­чие у пла­не­ты жид­ко­го яд­ра. Жид­кое со­стоя­ние яд­ра (или его сфе­рич. слоя) бы­ло под­твер­жде­но в 2007 ра­дио­ло­кац. на­блю­де­ния­ми, а так­же ис­сле­до­ва­ния­ми, про­ве­дён­ны­ми КА «Мес­сенд­жер» в 2008. Вме­сте с тем рас­чё­ты по­ка­зы­ва­ют, что за вре­мя су­ще­ст­во­ва­ния пла­не­ты ис­ход­но жид­кое яд­ро долж­но бы­ло за­твер­деть, при­чём на его за­сты­ва­ние хва­ти­ло бы все­го 1,5–2 млрд. лет. Что­бы объ­яс­нить этот па­ра­докс, пред­по­ла­га­ют, что в ме­тал­лич. яд­ре при­сут­ст­ву­ют ле­ги­рую­щие эле­мен­ты, сни­жаю­щие темп-ру за­твер­де­ва­ния.

Соб­ст­вен­ное маг­нит­ное по­ле М. име­ет ди­поль­ный ха­рак­тер. Ин­дук­ция ди­поль­но­го маг­нит­но­го по­ля М. на эк­ва­то­ре дос­ти­га­ет 300 нТ, а у по­лю­сов – 700 нТ, что со­став­ля­ет ок. 1% ин­дук­ции зем­но­го маг­нит­но­го по­ля. На­клон оси маг­нит­но­го ди­по­ля к оси вра­ще­ния М. оце­ни­ва­ет­ся в пре­де­лах 5–12° (что близ­ко к на­кло­ну ди­по­ля Зем­ли), на­прав­ле­ние маг­нит­ных ди­по­лей у М. и Зем­ли сов­па­да­ет. От­сут­ст­вие ат­мо­сфе­ры в со­че­та­нии с за­мет­ным соб­ст­вен­ным маг­нит­ным по­лем пла­не­ты по­зво­ля­ет ис­сле­до­вать яв­ле­ния об­те­ка­ния маг­ни­то­сфе­ры сол­неч­ным вет­ром в ус­ло­ви­ях, ко­то­рые не реа­ли­зу­ют­ся боль­ше ни у од­ной пла­не­ты Сол­неч­ной сис­те­мы.

Бла­го­да­ря бли­зо­сти к Солн­цу фи­зич. про­цес­сы на М. во мно­гих от­но­ше­ни­ях уни­каль­ны. Ло­каль­ное маг­нит­ное по­ле Солн­ца, вмо­ро­жен­ное в плаз­му сол­неч­но­го вет­ра, взаи­мо­дей­ст­ву­ет с маг­ни­то­сфе­рой М. Кро­ме то­го, сол­неч­ный ве­тер про­ни­ка­ет не­по­сред­ст­вен­но к по­верх­но­сти пла­не­ты, при­но­ся в эк­зо­сфе­ру М. во­до­род и ге­лий, ко­то­рые мо­гут вре­мен­но им­план­ти­ро­вать­ся в ос­тыв­шую по­верх­ность ноч­ной сто­ро­ны М. В ус­ло­ви­ях вы­со­кой темп-ры днев­ной сто­ро­ны с по­верх­но­сти М. вы­де­ля­ют­ся ато­мы на­трия, ка­лия и каль­ция, по­пол­няя раз­ре­жен­ную и не­по­сто­ян­ную по плот­но­сти эк­зо­сфе­ру М. По весь­ма при­бли­зит. оцен­кам, эк­зо­сфе­ра М. име­ет сле­дую­щий со­став: ато­мы ка­лия (32%), на­трия (25%), ки­сло­ро­да (ок. 10%), ар­го­на (7%), ге­лия (6%), а так­же мо­ле­ку­лы азо­та и ки­сло­ро­да (по 5%), ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, во­ды и во­до­ро­да (по 3%). М. не­пре­рыв­но те­ря­ет ато­мы и мо­ле­ку­лы эк­зо­сфе­ры и во­зоб­нов­ля­ет их из ука­зан­ных вы­ше ис­точ­ни­ков.

Про­бле­ма об­ра­зо­ва­ния М. от­но­сит­ся к глав­ным те­мам его ис­сле­до­ва­ний. Со­глас­но тео­рии по­сле­до­ва­тель­ной ак­кре­ции, од­ним из осн. ме­ха­низ­мов фор­миро­ва­ния пла­нет бы­ли ка­та­ст­ро­фич. со­уда­ре­ния с ни­ми круп­ных про­то­пла­нет­ных тел. Пред­по­ла­га­ет­ся, что в ре­зуль­та­те это­го ве­ще­ст­во внеш­ней обо­лоч­ки М. бы­ло вы­бро­ше­но в око­ло­пла­нет­ное про­стран­ст­во и уте­ря­но. Яд­ро М. мож­но рас­смат­ри­вать как ос­тат­ки струк­ту­ры бо­лее круп­ной пла­не­ты.

Исследования Меркурия в 20–21 вв.

Из-за бли­зо­сти М. к Солн­цу обес­пе­чить сбли­же­ние КА с М. на­мно­го слож­нее, чем с Мар­сом или Ве­не­рой. В этом слу­чае в хо­де по­лё­та КА дол­жен вы­пол­нять гра­ви­тац. ма­нёв­ры (напр., об­мен уг­ло­вым мо­мен­том с Ве­не­рой). В 1973 за­пу­щен пер­вый КА для ис­сле­до­ва­ния М. – «Ма­ри­нер-10» (США), в 2004 – КА «Мес­сенд­жер» (США). «Ма­ри­нер-10» три­ж­ды сбли­жал­ся с пла­не­той в 1974–1975, при­чём по­втор­ные сбли­же­ния, зна­чи­тель­но уве­ли­чив­шие ре­зуль­та­тив­ность мис­сии, не бы­ли пре­ду­смот­ре­ны про­ек­том и ока­за­лись ре­зуль­та­том ор­би­таль­ных ре­зо­нан­сов. По­ми­мо от­кры­тия маг­нит­но­го по­ля, из­ме­ре­ний в УФ- и ИК-диа­па­зо­нах спек­тра и ис­сле­до­ва­ний маг­ни­то­сфе­ры М., те­ле­ви­зи­он­ной съём­кой бы­ло ох­ва­че­но ок. 45% по­верх­но­сти пла­не­ты. В янв. 2008 «Мес­сенд­жер» по­сле не­сколь­ких гра­ви­тац. ма­нёв­ров при­бли­зил­ся к М. и за­тем ещё два­ж­ды сбли­жал­ся с пла­не­той. Уже при пер­вом сбли­же­нии на по­верх­но­сти М. бы­ли об­на­ру­же­ны со­еди­не­ния ок­си­дов же­ле­за и ти­та­на. Ла­зер­ная ло­ка­ция по­зво­ли­ла с вы­со­кой точ­но­стью по­лу­чить све­де­ния о рель­е­фе пла­не­ты. В даль­ней­шем пре­ду­смот­ре­на пол­ная съём­ка по­верх­но­сти М. В мар­те 2011 ап­па­рат стал пер­вым ис­кусств. спут­ни­ком пла­не­ты. Ре­зуль­та­ты, по­лу­чен­ные в 2011, по­зво­ли­ли сде­лать вы­во­ды об эво­лю­ции пла­не­ты, релье­фе и со­ста­ве по­вер­х­но­сти, эк­зо­сфе­ре, ис­то­рии вул­ка­низ­ма М., его маг­нит­ном по­ле и др.

Ев­роп. кос­мич. агент­ст­вом со­вме­ст­но с Япон. аэ­ро­кос­мич. агент­ст­вом раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся мис­сия «BepiColombo», со­стоя­щая из двух КА, один из ко­то­рых ори­ен­ти­ро­ван на ис­сле­до­ва­ние по­верх­но­сти М., а дру­гой – на на­блю­де­ния маг­нит­но­го по­ля и маг­ни­то­сфе­ры пла­не­ты. За­пуск мис­сии пла­ни­ру­ет­ся на 2016.

В нач. 21 в. в Рос­сии раз­ра­бо­тан но­вый ме­тод ас­тро­но­мич. на­блю­де­ний М. Вы­со­кая чув­ст­ви­тель­ность ПЗС-мат­риц по­зво­ли­ла со­кра­тить экс­по­зи­ции изо­бра­же­ний М. до мил­ли­се­кунд, в те­че­ние ко­то­рых не­ста­биль­ность зем­ной ат­мо­сфе­ры не ус­пе­ва­ет раз­мыть изо­бра­же­ния. По­сле от­бо­ра и со­вме­ст­ной об­ра­бот­ки ме­то­дом кор­ре­ля­ци­он­но­го со­вме­ще­ния не­сколь­ких ты­сяч наи­бо­лее удач­ных элек­трон­ных сним­ков уда­ёт­ся син­те­зи­ро­вать сним­ки, чёт­кость ко­то­рых в 20–50 раз пре­вы­ша­ет чёт­кость ис­ход­но­го ма­те­риа­ла.

Эф­фек­тив­ным ме­то­дом ис­сле­до­ва­ний М. ста­ла на­зем­ная ра­дио­ло­ка­ция. С её по­мо­щью об­на­ру­же­ны не­обыч­ные свой­ст­ва грун­та не­ко­то­рых кра­те­ров вбли­зи сев. по­лю­са пла­не­ты: воз­мож­но, в этих мес­тах есть во­дя­ной лёд. По­сколь­ку ось вра­ще­ния М. пер­пен­ди­ку­ляр­на к плос­ко­сти ор­би­ты, дно кра­те­ров вбли­зи по­лю­сов ни­ко­гда не ос­ве­ща­ет­ся Солн­цем. Пред­по­ла­га­ют, что в та­ких кра­те­рах под сло­ем ре­го­ли­та мог на­ко­пить­ся слой льда, при­не­сён­но­го на М. ко­ме­та­ми или др. со­уда­ряю­щи­ми­ся с пла­не­той те­ла­ми.

Источник: bigenc.ru

Общие сведения о Меркурии

Планета относится к земной группе, у нее нет естественных спутников. Имеет крупное железно-никелевое ядро, составляющее почти 3⁄4 ее диаметра. Циркуляция расплавленного металла в ядре создает условия для образования магнитного поля. Оно слабее, чем у Земли, примерно в 100 раз.

Меркурий совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток, а день на нем продолжается 2 меркурианских года. Такое соотношение нетипично для Солнечной системы.

Со средней скоростью 48 км/с планета движется по необычно вытянутой эллиптической орбите со смещенным центром.

Поверхность Меркурия на первый взгляд похожа на лунную: тоже испещрена кратерами от ударов комет и метеоритов. Видны также следы вулканической активности, которая была характерна для ранних этапов образования небесного тела.

Гипотезы образования

Главной гипотезой о появлении этого небесного тела стала небулярная: Солнце возникло из гравитационно неустойчивого газопылевого облака после взрыва сверхновой звезды около 4,6 млрд лет назад, крупные сгущения газов вокруг нового светила привели к появлению планет, в том числе Меркурия.

В XIX в. возникла версия, что эта планета сформировалась как спутник Венеры и впоследствии была потеряна ею. Эта гипотеза объясняет необычную эллиптическую форму ее орбиты.

Согласно еще одной гипотезе, на заре образования Солнечной системы произошло столкновение Меркурия с Венерой по касательной. В результате этого события Меркурий потерял часть мантии и коры, которые были частично собраны Венерой, а остатки рассеяны в пространстве.

Еще одна версия рассказывает о столкновении Протомеркурия с планетезималью, в 5 раз меньшей его по массе, что привело к потере части верхнего слоя будущей планеты. Эта гипотеза объясняет непропорционально крупный размер ее ядра.

Структура планеты

В центре Меркурия — ядро, покрытое мантией и слоем коры. Если внутреннее строение Земли включает твердый центр и жидкую часть, то сплав, наполняющий центр Меркурия, постоянно находится в жидком агрегатном состоянии. Радиус расплавленного центра планеты — 1800 км. Сверху ядро покрывает силикатная мантия, ее толщина около 500 км.

Высокий эксцентриситет орбиты, а также близкое расположение к Солнцу создают мощный приливный эффект, который заставляет вещество в центре циркулировать.

Ранее считалось, что тело такой величины не может обладать жидким ядром, но в ходе радарных наблюдений были отмечены вариации вращения, не свойственные планетам с твердым центром.

Необычны непропорционально крупные размеры ядра этого небесного тела. Центр Земли, например, составляет 16% от объема небесного тела, тогда как центр Меркурия занимает 70%.

Толщина твердого слоя коры планеты по разным данным составляет от 100 до 300 км.

Химический состав

Основные химические элементы, которые формируют планету, — железо и никель. Они находятся в расплавленном состоянии и наполняют крупное ядро. Установлено, что доля железа в сплаве ядра выше, чем у остальных планет Солнечной системы.

В верхнем слое грунта железа не так много: преобладают кальций, магний и сера. В небольших количествах встречается алюминий.

Состав поверхности этой планеты можно сравнить с базальтовыми породами, встречающимися на Земле, и с составом распространенных метеоритов — хондритов.

При похожем содержании элементов средняя плотность верхнего слоя поверхности Меркурия выше, чем у метеоритов.

Поверхность Меркурия

По многочисленным фотографиям можно сказать, что поверхность планеты напоминает лунную: тоже испещрена кратерами от ударов менее массивных небесных тел. Углубления окружены ореолом от выброса вещества при столкновении с метеоритами. Сила тяжести на Меркурии больше, чем на Луне, поэтому размеры этих ореолов на поверхности Меркурия меньше.

По возрасту следы от ударов метеоритами на Меркурии отличаются друг от друга, некоторые из них уже сильно разрушены, другие сохранили форму.

Отличием поверхности от лунной можно назвать эскарпы — зубчатые уступы горных откосов. Происхождение такого ландшафта объясняется сжатием поверхности коры при сокращении ядра.

Поверхность Меркурия однородна в двух полушариях, общая ее площадь — около 75 млн кв. км.

В формировании рельефа участвовали многочисленные вулканы, об их активности свидетельствуют обнаруженные горные массивы и равнины, некогда залитые лавой.

Атмосфера Меркурия

Основой непостоянной атмосферы Меркурия стали кислород, натрий и водород. Гравитационные силы здесь намного меньше, чем на Земле, их не хватает, чтобы удерживать плотную атмосферу. Слабое магнитное поле тоже не может сохранить атмосферу.

Солнечный ветер приносит пыль от метеоритов и частицы газа вместе с продуктами радиоактивного распада, над поверхностью образуется тонкий слой непостоянной экзосферы. Кроме атомов кислорода и водорода, в ней обнаружены гелий, натрий, летучий элемент калия, некоторые инертные газы. Все они не удерживаются планетой: давление солнечного излучения уносит и рассеивает их в космосе.

Сорванная атмосферная оболочка образует экзосферный след, который тянется за планетой на протяжении 2 млн км и похож на хвост кометы.

Природные условия

Особенность Меркурия — большой перепад температур.

Отсутствие постоянной атмосферы, невысокая скорость вращения и плотность верхнего слоя коры не дают удерживать солнечное тепло. Поэтому одной из особенностей Меркурия является большой перепад температур на обращенной к Солнцу и теневой сторонах. На освещенной части поверхность нагревается до +430°С, ночью может быть около 173°С ниже нуля. Разница почти в 600 градусов по шкале Цельсия в сутки наблюдается только на поверхности планеты.

Планета имеет незначительный наклон оси вращения, что делает полюсы практически недостижимыми для Солнца. Радарные исследования этих областей показали, что на поверхности может находиться лед. Предположительно он покрыт пылью, а толщина слоя льда — около 2 м.

Есть гипотеза, что эти залежи льда образовались во время многочисленных ударов комет. Испарившись при этом, вода переместилась по планете в область полюсов, где заняла углубления в породе и застыла. Присутствие льда может означать, что жизнь на Меркурии возможна.

Орбита и вращение Меркурия

Меркурий делает один полный оборот вокруг своей оси (относительно центра Солнца) за 176 земных суток. Это единственное место в Солнечной системе, где год короче суток. Период полного обращения вокруг Солнца занимает половину меркурианских суток. Синодический период Меркурия составляет 116 суток.

Его орбита необычна вытянутой эллиптической формой, она сильно отличается от траектории движения других планет, больше похожих на круг.

Средняя орбитальная скорость Меркурия 48 км/с.

Он движется быстрее при прохождении перигелия, ускоряясь до 56 км/с, в афелии Меркурий замедляется до 38,7 км/с. Соотношение осевого вращения и орбитального движения вблизи перигелия позволило бы наблюдать с поверхности Меркурия необычное для Земли явление: Солнце постепенно останавливается и вскоре начинает двигаться в обратном направлении.

Магнитное поле

Магнитное поле на Меркурии образуется благодаря эффекту динамо из-за циркуляции расплавленного металла в жидком ядре планеты. Таким же способом образует магнитное поле и Земля, но земная магнитосфера в 100 раз сильнее меркурианской. Магнитное поле здесь образует магнитосферу, которая может повлиять на движение солнечного ветра, но недостаточно сильна, чтобы удержать стабильную плотную атмосферу. Магнитное поле Меркурия неравномерно, в нем обнаружены обширные зоны с низкой напряженностью.

Исследование Меркурия

Меркурий появляется в трудах по астрономии начиная с Древнего Вавилона, описывается в Древнем Китае и Древней Греции как утренняя или вечерняя звезда.

Планета привлекала внимание ученых, но была изучена хуже других из-за сложности его наблюдения с Земли. Космическая эра дала необходимые средства для исследования этой планеты.

Последние исследования Меркурия:

  1. В 1974 г. американская межпланетная автоматическая станция «Маринер-10» впервые пролетела около Меркурия на расстоянии 320 километров. Были сделаны многочисленные фотографии поверхности Меркурия, предположено наличие льда.
  2. В 2004 г. НАСА запустило исследовательский аппарат «Мессенджер», который достиг Меркурия в 2008 г. и вышел на орбиту в 2011 г. Искусственный спутник исследовал атмосферу, поверхность и ландшафт планеты, провел анализ соотношения элементов в составе планеты и ее экзосферы. Также была создана первая подробная карта поверхности Меркурия. В 2015 г. зонд упал на планету.
  3. В 2018 г. стартовала миссия под названием BepiColombo, объединяющая исследовательские модули из Европы и Японии, они достигнут Меркурия в 2025 г. и будут исследовать атмосферу и его магнитное поле.

Роскосмос планирует отправку аппарата для совершения первой посадки на поверхность Меркурия, старт готовится к 2030 г.

Источник: o-kosmose.ru

История названия

История названия Меркурия лежит корнями еще в Древнем Мире. Самыми ранними упоминаниями о первом от Солнца объекте являются записи в астрологических таблицах Древнего Вавилона. Датируются они XIV веком до нашей эры. Шумеры называли эту звезду на небосклоне скачущей, т.е. еще в столь древние времена была отмечена высокая скорость вращения небесного тела.

Древние греки переименовали его в Гермаон. Это производное от имени божественного покровителя торговцев – крылатого и быстроногого Гермеса. Римляне переняли данную аналогию, от них Меркурий и получил свое существующее и по сей день название.

В культуре других древних народов он также имели собственные названия: Утренняя или Водяная звезда в Китае, Будха в индийской и Один в древнегерманской мифологии.

Орбита

Орбита Меркурия обладает самым высоким эксцентриситетом среди планетарных тел Солнечной системы: ближайшая и наиболее удаленная от Солнца точки его орбиты находятся на расстоянии 46 и 70 млн. км соответственно. При этом угол наклона оси вращения относительно плоскости орбитального пути составляет 7°. Такой необычный эксцентриситет орбиты Меркурия является одной из причин разброса экстремальных температур на его поверхности.

Скорость движения по орбите составляет в среднем 49 км/с, увеличиваясь в перигелии и замедляясь в афелии. Полное прохождение орбитального пути он совершает за 88 земных суток, а оборот вокруг своей оси  — за 2 меркурианских года.

Из-за того, что ось вращения практически перпендикулярна плоскости орбиты, здесь нет смены времен года. Это привело к возникновению ледников в самых холодных и темных местах у полюсов, куда не доходят лучи Солнца.

Физические характеристики

Средний радиус планеты составляет 2439,7 км, что делает ее самым маленьким телом данный группы в Солнечной системе. При этом возраст Меркурия не уступает собратьям и составляет порядка 4,6 млрд. лет.

Расстояние от Солнца составляет в среднем 58 млн. км. Близость к звезде и высокий эксцентриситет его орбитального пути обуславливают широкий диапазон поверхностных температур. Днем температура на Меркурии поднимается до 400 градусов Цельсия, а ночью опускается до – 180. 

Поверхность планеты испещрена кратерами, окруженными равнинами из застывшей лавы. Самый крупный кратер Калорис имеет диаметр более полутора тысяч километров. Меркурианский рельеф богат возвышенностями высотой от нескольких сотен метров до двух километров и протяженностью до тысячи километров. Они образованы в результате сдвигов коры планеты, происходящим из-за сжатия ее ядра. При этом данный ландшафт остается неизменным уже на протяжении нескольких миллиардов лет. Ближайший к Солнцу объект стал геологически пассивным, и тектоническая активность приобрела лишь локальный характер.

Цвет меркурианской поверхности темно-серый. Такой окрас она получила благодаря охлаждению некогда расплавленной поверхности, что произошло несколько миллиардов лет назад. Нередко изображение Меркурия принимают за изображение Луны – они похожи рельефом и цветом поверхности. Однако меркурианский ландшафт более однороден и не так богат на глубокие кратеры.

Атмосфера

Атмосфера Меркурия предельно разряжена. Ее основой являются атомы кислорода, водорода и инертных газов, поступающие с солнечным ветром и благодаря радиоактивному распаду элементов коры. Однако атмосферные газы быстро рассеиваются в космосе. Отсутствие плотной атмосферы у Меркурия объясняется слабым магнитным полем и близостью к Солнцу.

Температура на планете

Необычные астрономические характеристики влияют на погоду Меркурия. Здесь наблюдаются самые экстремальные перепады температур во всей Солнечной системе.

Днем средняя температура Меркурия равна 350°С, а ночью поверхность быстро остывает, и температура может опускаться до -170. Последние исследования показали, что в приполярных кратерах может находиться лед. Водяные пары, возникающие в атмосфере при ударах пролетающих мимо космических тел, охлаждаются в зоне полюсов и образуют на дне глубоких кратеров ледники, до которых не доходят лучи Солнца.

Состав планеты

Из чего же состоит планета Меркурий? Ядро, занимающее более 85 % диаметра, представляет собой расплавленную массу из железа и никеля. Его покрывает сравнительно тонкая силикатная мантия. Исследования химического состава коры планеты показало, что поверхность Меркурия богата магнием и серой и бедна железом. Такой состав схож с базальтовыми породами Земли.

Спутники

Меркурий и Венера – единственные планетарные тела Солнечной системы, не имеющие спутников. Их отсутствие объяснимо слабым магнитным полем и недостатком материалов на орбитальном пути для создания собственной луны.

В 70-х гг. XX века космический аппарат Маринер-10 обнаружил поблизости с небесным телом сильное радиационное излучение, что могло бы стать подтверждением наличия спутника. Но выводы оказались ошибочными: на следующий день излучение исчезло и оказалось, что аппарат поймал сигнал от далекой звезды.

Исследования

Увидеть его в телескоп первым смог Галилей в XVII веке. Но галилеевской оптике не хватало мощности для досконального наблюдения за первым объектом Солнечной системы. Чуть позднее было точно установлено, что он обращается вокруг Солнца.

Наименьшая планета Солнечной системы долгое время была самой неизученной. Только в конце XIX века был вычислен период ее вращения. В следующем столетии к телескопическому добавились новые методы исследование небесных тел: радиоастрономический, радиолокационный и при помощи космических аппаратов.

Самую точную информацию  и снимки меркурианской поверхности ученые смогли получить от космических аппаратов, запущенных к объекту. Маринер-10 в 70-хх годах прошлого века три раза пролетел возле планеты, сделав многочисленные снимки ее ландшафта. Второй космический аппарат Мессенджер вышел на меркурианскую орбиту в марте 2011 года и до 2015 года позволял исследователям изучать ландшафт и состав тела.

Интересные факты про Меркурий

  • Ближайший к Солнцу объект можно увидеть невооружённым глазом. Наилучшие периоды наблюдения – вечера поздней осени или утренние сумерки в марте-апреле.
  • Меркурианская поверхность получает в семь раз больше энергии Солнца, нежели поверхность Земли.
  • Особенность планеты — экзосферный хвост протяжённостью в два миллиона километров. Он образован атомами и ионами тонкой атмосферной оболочки, которую постоянно срывает  потоками солнечного ветра. Такой хвост роднит небесное тело с кометами.
  • Если бы была возможность понаблюдать за Солнцем, находясь на поверхности первой планеты, оно выглядело бы в три раза крупнее, чем смотрится с Земли.
  • Ранее исследователи предполагали, что он мог быть венерианской луной.
  • Вода, найденная в кратерах солнечного соседа, могла быть доставлена туда кометами.
  • Смещение меркурианского перигелия невозможно было объяснить при помощи ньютоновского закона тяготения. Объяснение этой уникальной особенности нашлось лишь после разработки Альбертом Эйнштейном теории общей относительности.

Источник: spaceworlds.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.