Особенности планеты меркурий


Меркурий – планета, названная в честь древнеримского бога прибыли и торговли, славившегося своей быстротой. Аналогия с божественным покровителем здесь проста. Первая планета в Солнечной системе совершает оборот вокруг центральной звезды всего за 88 дней. Это абсолютный планетарный рекорд в нашей части Млечного пути. А после разжалования Плутона, Меркурий стал еще и самой маленькой планетой Солнечной системы. Что же еще интересного таит в себе эта небольшое и быстрое небесное тело?

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

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.

Особенности 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

Интересные факты о Меркурии

Планета Меркурий в лучах солнечного света

Благодаря своему уникальному положению планета Меркурий имеет немало отличий от других. Некоторые вещи могут даже кое-кого удивить. Приведём некоторые интересные факты о Меркурии.

  • Меркурий – самая маленькая планета в Солнечной системе. Раньше это звание носил Плутон, но он был лишён гордого звания планеты.
  • Планета Меркурий – ближайшая к Солнцу, но не самая горячая, как это ни странно. Самая горячая планета в Солнечной системе – Венера. Благодаря парниковому эффекту температура на её поверхности достигает 470 градусов.
  • День на Меркурии длится 176 земных суток – столько времени проходит от восхода до восхода Солнца. А вот звёздные сутки – когда звёзды делают на небе полный оборот, намного короче – 58.65 суток. Это связано с особенностями орбиты и вращения планеты.
  • Одни меркурианские сутки длятся 2 меркурианских года – полный оборот вокруг Солнца Меркурий совершает за 88 земных суток.
  • На полюсах Меркурия, в кратерах, в местах, расположенных в тени, и куда никогда не заглядывает Солнце, есть водяной лёд. Притом его там довольно много.
  • Меркурий имеет атмосферу, хоть и тонкую.
  • Меркурий имеет почти самую большую плотность среди всех планет Солнечной системы. Он на втором месте, а Земля – на первом.
  • У Меркурия самое большое ядро по отношению к собственным размерам среди всех планет и спутников Солнечной системы.
  • Небольшой Меркурий имеет собственное магнитное поле, хотя оно и слабее земного в 100 раз. А вот у гораздо более крупного Марса его нет.
  • Если посмотреть с поверхности Меркурия на Солнце, то его диск будет выглядеть втрое большим. Причем будет он белым из-за слишком тонкой атмосферы, которая не вносит оптических искажений.
  • На экваторе днём на освещённых местах поверхность раскаляется до 430 градусов, а вот в кратерах на полюсах она падает до -180 градусов.
  • Меркурий и Венера – единственные планеты, не имеющие ни одного естественного спутника.
  • На поверхности Меркурия есть водородные гейзеры, которые иногда извергаются.
  • Калорис – самый крупный меркурианский кратер ударного типа. Его диаметр достигает 1550 километров.
  • На Меркурии нет времен года, там всегда одинаково.
  • У Меркурия есть газовый хвост, как у кометы, длиной 2.5 миллионов километров. Мощный солнечный ветер сдувает часть атмосферы.
  • Есть теория, что когда-то очень давно Меркурий был спутником Венеры, но был потерян ею из-за столкновения с каким-то большим телом.
  • Часто Меркурий становится ближайшей к Земле планетой.

Как видите, Меркурий по-своему интересен и имеет в запасе немало загадок.

Орбита Меркурия

Меркурий – самая близкая к Солнцу планета, поэтому его орбита тоже самая короткая, и полный оборот он по ней совершает за 88 суток. Но орбита Меркурия довольно сильно вытянута, а вовсе не круговая. Поэтому иногда он оказывается ближе к Солнцу, а иногда – дальше. И разброс температур на поверхности довольно большой даже в одной точке, смотря в каком месте орбиты находится планета в данный момент.

В ближайшей точке – в перигелии, Меркурий удален от Солнца на 45.9 миллионов километров, или 0.3 а.е. В афелии, самой удаленной точке, это расстояние составляет 69.7 миллионов километров, или 0.47 а.е. Разница в полтора раза довольно существенна.

Особенность Меркурия – его медленное вращение вокруг оси. Считается, что раньше он вращался быстрее, но под действием солнечной гравитации замедлился. Здесь есть один интересный факт – вращение Меркурия вокруг оси и по орбите синхронизировалось таким образом, что в точке перигелия к Солнцу повернуто одно и то же место, а в другом перигелии к нему повернется точно противоположное место. Еще через год, снова в перигелии, к Солнцу будет обращено снова первое место.

Поэтому на Меркурии есть так определенные меридианы, повернутые к Солнцу именно в ближайшей к нему точке орбиты. Там температура бывает самой высокой, а в остальных местах не поднимается так сильно.

Меркурий не имеет наклона и на нём не меняются времена года. На полюсах есть места, где Солнце никогда не светит, и там космический холод. Там, на склонах кратеров, есть водяной лёд – это подтверждено зондом Мессенджер.

На Меркурии можно наблюдать интересный эффект, которого нет больше нигде. Так как его орбита вытянута, то скорость движения меняется, и вблизи перигелия она превышает скорость вращения. Тогда Солнце на небе останавливается и начинает двигаться в обратную сторону, а потом снова вперед. Если находиться в точках, перпендикулярным «горячим долготам», то можно увидеть, как Солнце всходит, потом снова прячется и всходит еще раз. В противоположной точке также происходит двойной закат.

Этот эффект называется эффектом Иисуса Навина, по имени библейского героя, остановившего Солнце.

Хотя ближайшие соседи Земли – Венера и Марс, на самом деле часто ближайшим соседом оказывается Меркурий. Венера может уйти на противоположную точку орбиты – за Солнце, и тогда Меркурий станет почти вдвое ближе, а если он будет по одну сторону с Землей, то и гораздо ближе. А до Марса обычно итак гораздо дальше, он ближе Меркурия только вблизи противостояний.

Характеристики планеты Меркурий

Меркурий – планета земной группы, то есть представляет собой каменистое тело с твердой поверхностью, в отличие от газовых гигантов. Средний радиус планеты Меркурий составляет 2439 км, а диаметр — 4878 километров. Он даже немного меньше спутника Юпитера Ганимеда и спутника Сатурна Титана, но тяжелее их.

Несмотря на небольшие размеры, планета Меркурий имеет приличную плотность, сравнимую с земной. Наличие большого жидкого металлического ядра диаметром в 3600 км обеспечивает планету небольшим собственным магнитным полем и очень разреженной атмосферой.

Внешне Меркурий очень похож на Луну – такая же изрытая кратерами поверхность. Но есть и отличия – наличие волнистых структур, длинных скалистых образований и лавовых равнин.

Планета Меркурий обладает заметно вытянутой орбитой, один оборот по которой занимает 88 суток.

Температура на поверхности меняется в очень широких пределах, в зависимости от положения на орбите и широты места наблюдения. Она может достигать 427 градусов в самом жарком месте и -193 градусов на полюсах, где никогда не светит Солнце.

Ускорение свободного падения на планете Меркурий составляет 3.7 м/с2, или 0.377 от земного.

Атмосфера Меркурия

Атмосфера Меркурия очень разреженная, можно было бы даже сказать, что её вовсе нет, однако это не совсем верно. Её составляют атомы и молекулы гелия, водорода, аргона, натрия, кислорода, и других элементов. Часть из них, особенно водород и гелий, захватывается магнитным полем из солнечного ветра, а часть выбивается этим ветром из поверхности. Также происходит радиоактивный распад, благодаря чему также выделяются некоторые атомы, например, аргона.

Плотность атмосферы Меркурия настолько мала, что никакой земной прибор для создания вакуума не способен создать такую среду. Отдельно взятый атом может находиться в ней в среднем 200 суток, пока натолкнётся на другой атом или столкнется с поверхностью.

Ученые обнаружили в меркурианской атмосфере водяные пары, чему очень были удивлены. Однако образование молекулы воды на Меркурии вполне возможно – кислород может освобождаться при разрушении оксидов на поверхности, а водорода там достаточно. Кроме того, к Меркурию иногда заносит кометы, происходит сублимация льда на полюсах.

Меркурий имеет хвост, подобно кометам. Солнечный ветер сдувает часть очень скудной атмосферы, а слабое магнитное поле не может этому помешать. Длина хвоста по последним данным – около 2.5 миллионов километров. Увидеть его, конечно, нельзя, ведь это просто более насыщенная атомами область. Ученые обнаружили хвост Меркурия с помощью спектральных исследований, а потом результаты подтвердились зондом «Мессенджер» в 2009 году.

Поверхность Меркурия

Долгое время ученые не могли узнать, как выглядит поверхность Меркурия. И вроде недалеко, и облаков нет, как на Венере… Однако Меркурий расположен очень близко к Солнцу, и увидеть его можно только на закате или на восходе, и то недолго. И при этом он расположен очень низко над горизонтом, где самые плохие условия из-за толстой земной атмосферы. Так что в телескопы увидеть ничего не удавалось.

Но всё изменилось в 1974 году, когда около Меркурия трижды пролетел «Маринер-10». Он успел сфотографировать почти половину поверхности Меркурия, и люди наконец-то получили возможность взглянуть на неё. Всё оказалось не так просто.

В 3D-модели Меркурия использованы текстуры с сайта НАСА, полученные зондом «Мессенджер». Не везде они хорошо стыкуются, но это лучшее, что есть на сегодняшний день.

На планете Меркурий очень много ударных кратеров, оставшихся после падения астероидов и мелких метеоритов. В этом планета схожа с Луной – их на фотографиях и отличить сложно. Самый крупный меркурианский кратер называется Калорис, его поперечник достигает 1550 км.

Но есть на Меркурии и ровные долины, образованные текущей когда-то лавой. Это говорит о том, что когда-то на планете была геологическая активность.

Еще одна характерная черта поверхности Меркурия – скалы, иногда растянувшиеся на тысячи километров. В высоту они бывают и 100 метров, и 2 километра.

Такое разнообразие непонятно. Множество кратеров, накопившихся за миллиарды лет, говорит о том, что никакой активности планета Меркурий не проявляет. Однако лавовые поля говорят об обратном. Это противоречие пока ждет решения.

Кроме того, ядро Меркурия постепенно сокращается – ученые считают, что за все время оно сократилось примерно на полтора километра. Это вызывает сжатие и всей планеты, поэтому происходят подвижки тектонических плит. Её кора выпячивается наружу, образуя скальные гряды.

При сжатии коры плиты наползали друг на друга, образуя выступы, которые тянутся на сотни километров. Образование такой «чешуи» должно было выглядеть катаклизмом немалого масштаба с сильными землетрясениями. Верхний край, наползающий на нижний, изгибался в виде волны, обрываясь с другой стороны глубокой пропастью. Такая местность типична для Меркурия.

Строение Меркурия

Как и все каменистые планеты земного типа, Меркурий имеет ядро, мантию и кору. Ядро имеет диаметр около 3600 километров, и это уникальное явление само по себе. Ядро планеты Меркурий имеет рекордный размер среди всех остальных планет – оно просто огромно для планеты диаметром 4878 километров. На него приходится 60% всей массы и 75% объема планеты.

Долгое время считалось, что ядро Меркурия твердое, так как планета очень маленькая. Но Меркурий вращается не так, как твердотельное тело, и после долгих наблюдений ученые пришли к выводу, что ядро все-таки жидкое, железо-никелевое.

В ядре Меркурия рекордное количество железа по сравнению с любой другой планетой. Почему это так, точно пока не известно. Есть разные теории, но все имеют свои узкие места.

Одна из теорий говорит, что образование Меркурия происходило из протопланетного диска, в котором легкие элементы были просто выметены солнечным ветром вглубь Солнечной системы. На таком небольшом расстоянии от Солнца его влияние стоит брать в расчет. Есть теория, что молодой Меркурий столкнулся с большой планетезималью и при столкновении потерял часть своей коры, рассеявшейся в космосе. Это объясняет, почему ядро такое большое – потому что и планета изначально была вдвое больше.

Мантия Меркурия, окружающая ядро, силикатная. Её толщина 500-600 километров. Твердая кора довольно тонкая – 100-200 километров по разным оценкам. По некоторым данным она может быть толщиной всего в несколько десятков километров. Она довольно хрупкая.

Исследования Меркурия

Конечно же, первым навел свой телескоп на Меркурий любопытный Галилео Галилей, и было это еще в начале XVII века. Но телескоп его был слишком слабым, чтобы что-то увидеть.

7 ноября 1631 года Пьер Гассенди воспользовался вычислениями Кеплера и пронаблюдал прохождение Меркурия по диску Солнца. Вскоре наблюдались фазы планеты и было доказано, что Меркурий вращается вокруг Солнца.

В 1737 году английский астроном Джон Бевис наблюдал редчайшее явление – покрытие Меркурия Венерой. Такое случается раз в несколько столетий, и в следующий раз будет 3 декабря 2133 года.

В дальнейшем астрономы много раз пытались изучать эту планету – вычислили период обращения и даже пытались составить карту. Но телескопические наблюдения Меркурия очень сложны, и данных было очень мало.

Кстати, даже телескоп Хаббл никогда не использовался для изучения Меркурия – яркое Солнце неподалёку может повредить чувствительную аппаратуру.

Радиоастрономические наблюдения Меркурия дали немало полезной информации – была измерена температура в разных точках, построена карта некоторых участков.

Больше всего информации о планете получено с помощью автоматических зондов, хотя организовать их полёт к Меркурию гораздо сложнее, чем к внешним планетам, например, к Марсу.

Первым около Меркурия в 1974-1975 годах трижды пролетел «Маринер-10». Он сблизился с планетой до 320 километров и сделал множество детальных фотографий, что позволило составить подробную карту почти половины Меркурия. Этот зонд передал множество ценной информации.

Второй аппарат «Месенджер» стартовал в 2004 году, а облетел планету в первый раз в 2008 году. После серии маневров около Венеры и Земли аппарат в 2011 году вышел на орбиту около Меркурия. Этот аппарат находился на орбите и исследовал планету до 2015 года, а затем упал на поверхность, оставив на месте падения кратер размером в 15 метров.

Сейчас около Меркурия нет никаких земных аппаратов, да и было их за всю историю всего два. Но в20 октября 2018 года стартовала миссия BepiColombo, которая достигнет Меркурия в 2025 году. Столько много времени требуется для маневров около Венеры, Земли и Меркурия, чтобы погасить скорость и затем выйти на орбиту.

Наблюдение Меркурия

Из-за близости к Солнцу Меркурий можно наблюдать только на закате или на восходе, когда он отстоит максимально далеко от Солнца – в наибольших элонгациях. Но даже тогда это не очень удобный объект для наблюдений, так как низкое расположение над горизонтом сопряжено с сильными атмосферными помехами. Максимальное удаление от Солнца может достигать 28 градусов.

Лучше всего наблюдать Меркурий в низких широтах – чем ближе к экватору, тем меньше время сумерек и наступления темноты. В высоких широтах Меркурий практически не виден.

Обнаружить Меркурий на небе можно и невооруженным глазом – его яркость может меняться от -1.9 до 5.5m.

Наблюдения Меркурия в телескоп в целом не отличаются от наблюдений других планет, но требуют отличного оборудования. Использовать лучше рефлектор. Надеяться на что-то выдающееся не стоит – после Луны, Юпитера или Сатурна, Меркурий может разочаровать. Планета маленькая, расположена далеко, никаких деталей не покажет.

Увидеть фазы Меркурия можно в 80-мм телескоп с увеличение 100х. Но разглядеть какие-то детали на поверхности, хотя бы пятна, гораздо труднее. Для этого надо иметь не только отличный телескоп, но и опыт. Лучше делать это с апертурой от 100 мм. Телескоп в 250 мм позволит потренироваться в поиске деталей не только по терминатору, но и по противоположной стороне. Конечно, пятна разного цвета трудно назвать деталями, но все-же.

Наблюдения Меркурия могут стать задачей для проверки собственных возможностей. Многие любители астрономии вообще никогда этого не делали, так что взглянуть на самую маленькую планету Солнечной системы однозначно стоит.

Источник: astro-world.ru

Астрофизические характеристики и особенности планеты

Меркурий является самой маленькой планетой солнечной системы, относящейся вместе с Венерой, Землей и Марсом к планетам земной группы. Средний радиус планеты составляет всего 2439 км, а диаметр этой планеты в районе экватора составляет 4879 км. Следует отметить, что размер делает планету не только самой маленькой среди других планет солнечной системы. По размерам она даже меньше некоторых самых крупных спутников.

Спутник Юпитера Ганимед и спутник Сатурна Титан имеют диаметр свыше 5 тыс. км. Спутник Юпитера Каллисто имеет практически такие же размеры, как и Меркурий.

Планета названа в честь пронырливого и стремительного Меркурия — древнеримского бога, покровительствующего торговле. Выбор названия неслучаен. Небольшая и шустрая планета быстрее всех движется по небосклону. Движение и длина орбитального пути вокруг нашей звезды занимает 88 земных суток. Такая скорость обусловлена близким расположением планеты к нашей звезде. Планета пребывает на расстоянии от Солнца в пределах 46-70 млн. км.

К небольшим размерам планеты следует добавить следующие астрофизические характеристики планеты:

  • масса планеты составляет 3 х 1023 кг или 5,5% от массы нашей планеты;
  • плотность маленькой планеты немного уступает земной и равняется 5.427 г/см3;
  • сила гравитации на ней или ускорение свободного падения составляет 3,7 м/с2;
  • площадь поверхности планеты равна 75 млн. кв. километрам, т.е. всего 10% от площади земной поверхности;
  • объем Меркурия составляет 6.1 х 1010 км3 или 5,4% от объема Земли, т.е. 18 таких планет как уместились бы в нашей Земле.

Вращение Меркурия вокруг собственной оси происходит с частотой 56 земных дней, при этом меркурианский день длится на поверхности планеты половину земного года. Другими словами в течение меркурианского дня Меркурий греется в лучах Солнца на протяжении 176 земных дней. В данной ситуации одна сторона планеты нагревается до экстремальных температур, тогда как обратная сторона Меркурия в это время остывает до состояния космического холода.

Имеются весьма интересные факты состояния орбиты Меркурия и положения планеты по отношению к другим небесным телам. На планете практически отсутствует смена времен года. Другими словами, здесь происходит резкий переход от жаркого и горячего лета к лютой космической зиме. Это объясняется тем, что планета имеет ось вращения, расположенную перпендикулярно к орбитальной плоскости. В результате такого положения планеты на ее поверхности есть области, которых солнечные лучи никогда не касаются. Полученные данные с космических зондов «Маринер» подтвердили, что на Меркурии, как и на Луне, обнаружена пригодная для употребления вода, которая правда пребывает в замершем состоянии и находится глубоко под поверхностью планеты. На данный момент считается, что такие участки можно отыскать в районах, близких к областям полюсов.

Другим интересным свойством, которым характеризуется орбитальное положение планеты, является несоответствие скорости вращения Меркурия вокруг собственной оси с движением планеты вокруг Солнца. Планета имеет постоянную частоту обращения, тогда как вокруг Солнца оббегает с разной скоростью. Вблизи перигелия Меркурий движется быстрее, чем угловая скорость вращения самой планеты. Такое несоответствие вызывает интересное астрономическое явление — Солнце начинает двигаться по меркурианскому небосклону в обратную сторону, с Запада в восточном направлении.

Учитывая тот факт, что принято считать Венеру самой близко расположенной к Земле планетой, Меркурий часто находится к нашей планете гораздо ближе, чем «утренняя звезда». У планеты нет спутников, поэтому она в гордом одиночестве сопровождает нашу звезду.

Атмосфера Меркурия: происхождение и современное состояние

Несмотря на близкое положение к Солнцу, поверхность планеты отделяют от звезды в среднем 5-7 десятков млн. километров, зато на нем наблюдаются самые значительные суточные перепады температур. Днем поверхность планеты раскаляется до состояния раскаленной сковородки, температура которой составляет 427 градусов Цельсия. Ночью здесь господствует космический холод. Поверхность планеты имеет низкую температуру, ее максимум достигает отметки минус 200 градусов Цельсия.

Причина таких экстремальных температурных перепадов кроется в состоянии меркурианской атмосферы. Она пребывает в крайне разреженном состоянии, не оказывая никакого влияния на термодинамические процессы на поверхности планеты. Атмосферное давление здесь очень мало и составляет всего 10-14 бар. Атмосфера имеет очень слабое влияние на климатическую обстановку планеты, которая определяется орбитальным положением по отношению к Солнцу.

В основном атмосфера планеты состоит из молекул гелия, натрия, водорода и кислорода. Эти газы были либо захвачены магнитным полем планеты из частиц солнечного ветра, либо возникли в результате испарения меркурианской поверхности. О разреженности атмосферы Меркурия свидетельствует тот факт, что ее поверхность хорошо видна не только с борта автоматических орбитальных станций, но и в современный телескоп. Над планетой отсутствует облачность, открывая солнечным лучам свободный доступ к меркурианской поверхности. Ученые считают, что такое состояние меркурианской атмосферы объясняется близким положением планеты к нашей звезде, ее астрофизическими параметрами.

Долгое время астрономы не имели представления о том, какого цвета Меркурий. Однако, наблюдая за планетой в телескоп и рассматривая снимки, полученные с космических аппаратов, ученые обнаружили серый и непривлекательный меркурианский диск. Этому виной отсутствие у планеты атмосферы и скалистый ландшафт.

Сила магнитного поля явно не в состоянии сопротивляться влиянию силе тяготения, которое оказывает на планету Солнце. Потоки солнечного ветра снабжают атмосферу планеты гелием и водородом, однако ввиду постоянного нагрева, происходит диссипация нагревающихся газов обратно в космическое пространство.

Краткая характеристика структуры и состав планеты

При таком состоянии атмосферы Меркурий не в состоянии защититься от атаки космических тел, падающих на поверхность планеты. На планете нет следов естественной эрозии, на поверхность более вероятно воздействуют космические процессы.

Как и другие планеты земной группы, Меркурий имеет собственную твердь, однако в отличие от Земли и Марса, которые в основном состоят из силикатов, он на 70% состоит из металлов. Этим и объясняется достаточно высокая плотность планеты и ее масса. По многим физическим параметрам Меркурий очень сильно напоминает наш спутник. Как и на Луне, поверхность планеты представляет собой безжизненную пустыню, лишенную плотной атмосферы и открытую для космического воздействия. При этом кора и мантия у планеты имеют тонкий слой, если проводить сравнение с земными геологическими параметрами. Внутренняя часть планеты в основном представлены тяжелым железным ядром. Она имеет ядро, которое полностью состоит из расплавленного железа и занимает почти половину всего планетарного объема и ¾ диаметра планеты. Только незначительная по толщине мантия, всего 600 км., представленная силикатами, отделяет ядро планеты от коры. Слои меркурианской коры имеют различную толщину, которая варьируется в диапазоне 100-300 км.

Этим объясняется очень высокая плотность планеты, которая нехарактерна для аналогичных по размеру и происхождению небесных тел. Наличие расплавленного железного ядра дает Меркурию магнитное поле, его силы достаточно для того, чтобы противодействовать солнечному ветру, захватывая заряженные частицы плазмы. Такая структура планеты является нехарактерной для большинства планет солнечной системы, где на ядро приходится 25-35% от общей планетарной массы. Вероятно, такая меркурология вызвана особенностями происхождения планеты.

Ученые считают, что на состав планеты оказало сильное влияние происхождение Меркурия. По одной версии он является бывшим спутником Венеры, который утратил впоследствии вращательный момент и был вынужден под влиянием притяжения Солнца перейти на собственную вытянутую орбиту. По другим версиям, на стадии формирования, более 4,5 млрд. лет назад Меркурий столкнулся либо с Венерой, либо с другой планетезималью, в результате чего большая часть меркурианской коры была снесена и рассеяна в космическом пространстве.

Третья версия происхождения Меркурия основывается на предположении, что планета сформировалась из остатков космического вещества, оставшегося после формирования Венеры, Земли и Марса. Тяжелые элементы, в основном металлы, сформировали ядро планеты. Для формирования внешней оболочки планеты более легких элементов было явно недостаточно.

Судя по фото, полученным из космоса, время меркурианской активности давно прошло. Поверхность планеты представляет собой скудный ландшафт, на котором главным украшением являются кратеры, большие и малые, представленные в огромном количестве. Меркурианские долины представляют собой обширные участки застывшей лавы, которая свидетельствует о былой вулканической активности планеты. Кора не имеет тектонических плит и слоями покрывает мантию планеты.

Размеры кратеров на Меркурии поражают воображение. Самый крупный и большой кратер, который получил название Равнина Жары, имеет диаметр в поперечнике более полтора тысяч километров. Гигантская кальдера кратера, высота которой составляет 2 км, говорит о том, что столкновение Меркурия с космическим телом таких размеров имело масштаб вселенского катаклизма.

Раннее прекращение вулканической активности привело к быстрому остыванию поверхности планеты и формированию волнистого ландшафта. Остывшие слои коры наползали на нижние, формируя чешуйки, а удары астероидов и падение крупных метеоритов только сильнее изуродовали лик планеты.

Космические аппараты и техника, занимавшиеся исследованием Меркурия

Долгое время космические тела, астероиды, кометы, спутники планеты и звезды мы наблюдали в телескопы, не имея технической возможности изучить наше космическое соседство более детально и подробно. Совсем иначе мы взглянули на наших соседей и Меркурий в том числе, когда появилась возможность запускать к дальним планетам космические зонды и аппараты. Мы получили совершенно другое представление о том, как выглядит внешний космос, объекты нашей солнечной системы.

Основная масса научной информации о Меркурии была получена в результате астрофизических наблюдений. Исследование планеты осуществлялось с помощью новых мощных телескопов. Значительный прогресс в вопросах изучения самой маленькой планеты солнечной системы дал полет американского космического аппарата «Маринер-10». Такая возможность появилась в ноябре 1973 году, когда с мыса Канаверал стартовала ракета Атлас с астрофизическим автоматическим зондом.

Американская космическая программа «Маринер» предполагала запуск к ближайшим планетам, к Венере и к Марсу серии автоматических зондов. Если первые аппараты в основном были направлены к Венере и к Марсу, то последний, десятый зонд, изучив по дороге Венеру, улетел в сторону Меркурия. Именно полет маленького космического аппарата дал астрофизикам необходимую информацию о поверхности планеты, о составе атмосферы и о параметрах его орбиты.

Космический аппарат совершал обследования планеты с пролетной траектории. Полет космического аппарата был рассчитан таким образом, чтобы «Маринер-10» сумел как можно больше раз пройти в непосредственной близости от планеты. Первый пролет состоялся в марте 1974 года. Аппарат прошел от планеты на расстоянии 700 км, делая первые снимки далекой планеты с близкого расстояния. Во время второго пролета расстояние сократилось еще больше. Американский зонд пронесся над поверхностью Меркурия на высоте 48 км. Третий раз «Маринер-10» отделяло от Меркурия расстояние в 327 км. В результате полетов «Маринера» удалось получить снимки поверхности планеты и составить приблизительную ее карту. Планета оказалась с виду мертва, негостеприимна и неприспособлена для существующих и известных науке форм жизни.

Источник: MilitaryArms.ru

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


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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