Скорость движения меркурия по орбите


Ближе всех к Солнцу располагается планета Меркурий. Это самая маленькая, не имеющая спутников планета земной группы, расположенная в нашей солнечной системе. За 88 суток (около 3 месяцев), она делает 1 оборот вокруг нашего Солнца.

Кратеры Меркурия

Лучшие фотографии, были получены с единственного космического зонда «Маринер-10», отправленного для исследования Меркурия еще в 1974 году. На этих снимках отчетливо видно, что почти вся поверхность Меркурия усыпана кратерами, поэтому довольно схожа с Лунной структурой. Большая их часть образовалась при столкновении с метеоритами. Там есть равнины, горы и плоскогорья. Встречаются так же и уступы, высота которых может доходить до 3х километров. Все эти неровности связаны с разломом коры, из-за резких перепадов температур, резкого охлаждения и последующего потепления. Скорее всего, это случилось еще при формировании планеты.


Строение Меркурия

Наличие плотного металлического ядра у Меркурия, характеризуется высокой плотностью и сильным магнитным полем. Мантия и кора довольно тонкие, а значит, почти вся планета состоит из тяжелых элементов. По современным подсчетам, плотность в центре ядра планеты, достигает почти 10г/см3 , а радиус ядра составляет 75% радиуса планеты и равен 1800 км. Довольно сомнительно, что такое огромное и тяжелое железосодержащее ядро было у планеты с самого начала. Ученые полагают, что при сильном столкновении, с другим небесным телом, во время формирования солнечной системы, значительная часть мантии откололась.

Орбита Меркурия

Орбита Меркурия имеет форму эксцентрика и располагается приблизительно на расстоянии 58 000 000 км от Солнца. При движении по орбите, расстояние меняется до 24 000 000 км. Скорость вращения зависит от положения планеты к Солнцу. В афелии – наиболее удаленной от Солнца точки орбиты планеты или другого небесного тела –Меркурий движется со скоростью около 38 км/с, а перигелии – самой близкой к Солнцу точки орбиты – его скорость составляет 56 км/с. Таким образом, средняя скорость движения Меркурия составляет около 48 км/с. Так как и Луна и Меркурий, располагаются между Землей и Солнцем их фазы имеют много общих черт. В ближайшей точке к Земле он имеет форму тонкой фазы полумесяца. Но из-за очень близкого положения к Солнцу, полную его фазу увидеть очень проблематично.


День и ночь на Меркурии

Одно из полушарий Меркурия, в течение длительного срока обращено к Солнцу, из-за его медленного вращения. Поэтому смена дня и ночи там происходит значительно реже, чем на других планетах солнечной системы, да и вообще, практически не заметна. День и ночь на Меркурии равны году планеты, потому что продолжаются целых 88 суток! Так же, на Меркурии характерны значительные перепады температур: днем температура поднимается до +430 °С, а ночью, опускается до – 180 °С. Ось Меркурия практически перпендикулярна к плоскости орбиты, и составляет всего 7° , поэтому смены времен года здесь нет. Зато, рядом с полюсами, наблюдаются места, куда ни когда не проникает солнечный свет.

Планета Меркурий

Характеристики Меркурия

• Масса: 3,3*1023 кг (0,055 массы Земли)
• Диаметр на экваторе: 4880 км
• Наклон оси: 0,01°
• Плотность: 5,43 г/см3
• Средняя температура поверхности: –73 °С
• Период обращения вокруг оси (сутки): 59 дней
• Расстояние от Солнца (среднее): 0, 390 а.


или 58 млн. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 88 дней
• Скорость вращения по орбите: 48 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,0206
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 7°
• Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2
• Спутники: нет

Источник: kosmos-gid.ru

Земля и Меркурий

Получается, что Меркурий не такой уж непрезентабельный и невзрачный. Познается все в сравнении. Маленькая планета неплохо проигрывает по габаритам Земле. По сравнению с нашей планетой это маленькое космическое тело выглядит как хрупкое создание. Его масса меньше земной в 18 раз, а объем в 17, 8. Площадь Меркурия отстает от площади Земли в 6,8 раз.

Скорость движения меркурия по орбите

Особенности орбиты Меркурия

Как уже говорилось выше, вокруг Солнца планета делает полный оборот за 88 суток. Вокруг своей оси она вращается за 59 земных дней. Средняя скорость составляет 48 км в секунду. На некоторых участках орбиты Меркурий движется медленнее, на некоторых быстрее. Максимальная его скорость в перигелии – 59 км в секунду. Планета старается проскочить ближайший участок к Солнцу как можно скорее.


афелии скорость Меркурия составляет 39 км в секунду. Взаимодействие скорости вокруг оси и скорости по орбите дает поражающий эффект. На протяжении 59 суток любой участок планеты находится в одном положении к звездному небу. К Солнцу этот участок возвращается через 2 меркурианских года или 176 дней. Из этого получается, что солнечные сутки на планете равны 176 дням. В перигелии наблюдается интересный факт. Здесь скорость вращения по орбите становится больше движения вокруг оси. Так возникает эффект Иисуса Навина (предводителя евреев, который остановил Солнце) на долготах, которые повернуты к светилу.

Скорость движения меркурия по орбите

Восход на планете

Солнце останавливается, а потом начинает движение в обратную сторону. Светило стремится на Восток, полностью игнорируя предначертанное ему западное направление. Так продолжается 7 суток, пока Меркурий не проходит самый близкий участок орбиты к Солнцу. Затем его орбитальная скорость начинает уменьшаться, а движение Солнца замедляться. В месте, где скорости совпадают, светило останавливается. Немного времени проходит, и оно начинает двигаться в противоположную сторону – с востока на запад. По поводу долгот картина еще удивительнее. Если бы здесь жили люди, они бы наблюдали два заката и два восхода. Изначально Солнце бы взошло, как и полагается, на востоке. В момент оно бы остановилось. После начало движение назад и скрылось бы за горизонтом. Через 7 дней оно снова бы засияло на востоке и без препятствий проделало путь к высшей точке на небе. Про такие поразительные особенности орбиты планеты стало известно в 60-х годах. Раньше ученые считали, что она всегда повернута к Солнцу одной стороной, а вокруг оси движется с такой же скоростью, что и вокруг желтой звезды.


Скорость движения меркурия по орбите

Строение Меркурия

До первой половины 70-х о его строении люди знали мало. В 1974 году, в марте, в 703 км от планеты пролетела межпланетная станция «Маринер-10».  Повторила свой маневр она в сентябре этого же года. Теперь ее расстояние до Меркурия было равно 48 тыс. км. А в 1975 году станция сделала очередной виток на расстоянии в 327 км. Примечательно то, что аппаратурой было зафиксировано магнитное поле. Оно не представляло мощное образование, но по сравнению с Венерой выглядело довольно значительно. Магнитное поле Меркурия уступает земному в 100 раз. Его магнитная ось на 2 градуса не совпадает с осью вращения. Наличие такого образования твердит о том, что этот объект имеет ядро, где и создается это самое поле. Сегодня существует такая схема устройства планеты – Меркурий имеет железно-никелевое горячее ядро и силикатную оболочку, которая его окружает. Температура ядра равняется 730 градусам. Ядро больших размеров. Оно в себе содержит 70% массы всей планеты. Диаметр ядра 3600 км. Толщина силикатного слоя находится в пределах 650 км.


Скорость движения меркурия по орбите

Поверхность планеты

Планета усеяна кратерами. В некоторых местах они расположены очень густо, на некоторых их совсем мало. Самым крупным кратером является Бетховен, его диаметр равен 625 км. Ученые предполагают, что равнинная местность моложе, чем та, что усеяна множеством воронок. Она образовалась из-за выбросов лавы, которая укрыла все кратеры и сделала поверхность ровной. Здесь находится самое большое образование, которое называется Равниной Жары. Это древний кратер, диаметр которого 1300 км. Окружен он гористым кольцом. Считается, что извержения лавы залили это место и сделали его почти незаметным. Напротив этой равнины имеется множество возвышенностей, которые в высоту могут достигать 2 км. Низины узкие. Видимо, большой астероид, который упал на Меркурий, спровоцировал сдвиг его недр. В одном месте осталась большая вмятина, а на другой стороне кора поднялась и образовала таким образом смещение горных пород и разломы. Что-то похожее можно наблюдать и в других местах планеты. Эти образования имеют уже другую геологическую историю. Их форма клиноподобна. Ширина достигает десятков километров. Кажется, что это горная порода, которая была выдавлена под огромным давлением из глубинных недр.

Скорость движения меркурия по орбите


Существует теория, что эти творения возникли при уменьшении температурных режимов планеты. Ядро начало охлаждаться и при этом сжиматься. Таким образом, верхний слой тоже начал уменьшаться. Были спровоцированы сдвиги коры. Так и образовался этот своеобразный ландшафт планеты. Сейчас температурные режимы Меркурия тоже имеют определенную специфику. С учетом того, что планета находится близко к Солнцу, следует вывод: поверхность, которая обращена к желтой звезде, имеет слишком высокую температуру. Ее максимум может составлять 430 градусов (в перигелии). В афелии, соответственно, прохладнее – 290 градусов. На других участках орбиты температура колеблется в пределах 320-340 градусов. Несложно догадаться, что ночью здесь совсем другая обстановка. В это время температура держится на минус 180. Выходит, что на одном участке планеты ужасная жара, а на другом в это же время страшный холод. Неожиданный факт, что на планете имеются запасы водяного льда. Его находят на дне больших кратеров в полярных точках. Сюда солнечные лучи не проникают. В атмосфере Меркурия содержится 3,5% воды. Ее на планету доставляют кометы. Некоторые сталкиваются с Меркурием, подлетая к Солнцу, и навсегда здесь остаются. Лед тает, превращаясь в воду, и она испаряется в атмосферу. При холодной температуре она оседает на поверхность и снова превращается в лед. Если она оказалась на дне кратера или на полюсе, замерзает и в газообразное состояние уже не возвращается. Так как здесь наблюдаются перепады температур, следует вывод: у космического тела нет атмосферы. Точнее, в наличии имеется газовая подушка, но она слишком разреженная. Основным химическим элементом атмосферы этой планеты является гелий. Его сюда заносит солнечный ветер, поток плазмы, который истекает из солнечной короны. Его главные составляющие – водород и гелий. Первый в атмосфере присутствует, но в меньшем соотношении.


Скорость движения меркурия по орбите

Исследования

Хоть Меркурий от Земли находится не на большом расстоянии, его изучение довольно сложное. Виной этому особенности орбиты. Эту планету очень сложно рассмотреть в небе. Только наблюдая ее вблизи, можно получить полное представление о планете. В 1974 году такая возможность появилась. Как уже упоминалось, в этом году вблизи планеты была межпланетная станция «Маринер-10». Она сделала снимки, с их помощью составили карту почти половины поверхности Меркурия. В 2008 году станция «Месенджер» почтила планету вниманием. Конечно, изучать планету будут и дальше. Какие сюрпризы она преподнесет, мы увидим. Ведь космос настолько непредсказуем, а его обитатели загадочны и скрытны.

Скорость движения меркурия по орбите

Факты, которые стоит знать о планете Меркурий:


  • Это самая маленькая планета Солнечной системы.

  • День здесь равен 59 суткам, а год – 88.

  • Меркурий – планета, ближайшая к Солнцу. Расстояние – 58 млн км.

  • Это твердая планета, которая относится к земной группе. У Меркурия сильно кратерированная, прочная поверхность.

  • У Меркурия нет спутников.

  • Экзосфера планеты состоит из натрия, кислорода, гелия, калия и водорода.

  • Вокруг Меркурия не существует кольца.

  • Доказательств жизни на планете нет. Дневная температура достигает 430 градусов и снижается до минус 180.

С ближайшей точки к желтой звезде на поверхности планеты Солнце кажется в 3 раза больше, чем с Земли. 

Источник: kvant.space

Аномальная прецессия орбиты Меркурия

Фото МеркурийВокруг Солнца движение планеты происходит по эллиптической, достаточно сильно вытянутой орбите, где эксцентриситет составляет 0,205 на среднем расстоянии порядка 57,91 млн км (0,387 а.е.). Меркурий находится в перигелии на расстоянии в 45,9 млн км от Солнца (0,3 а.е.), а в афелии на расстоянии в 69,7 млн км (0,46 а.е.). Планета проходит один оборот по орбите за 87,97 земных суток. Наклон орбиты Меркурия к плоскости эклиптики составляет 7°. По орбите средняя скорость движения Меркурия составляет 48 км/с. Расстояние от Земли до Меркурия колеблется от 82 до 217 млн. км.


Долгое время учёные считали, что Меркурий всегда одной и той же стороной обращён к Солнцу, а один оборот его вокруг собственной оси происходит за 87,97 наших, земных суток. Этому заблуждению способствовали детальные наблюдения за рельефом поверхности планеты. Истинное положение прояснилось в середине 1960-х годов при радиолокации Меркурия. Оказалось, что для наблюдения за ним самые подходящие условия повторяются через определённый отрезок времени, приблизительно равный шестикратному периоду вращения Меркурия (352 суток), из-за этого в какое бы время ни наблюдали учёные за планетой, то они всегда видели примерно одну и ту же часть поверхности Меркурия.
     Выяснилось, что звёздные сутки на планете равны примерно 58,65 земных суток, что составляет 2/3 меркурианского года. Эта пропорция периодов обращения Меркурия вокруг Солнца и вращения его вокруг оси есть необычное для Солнечной системы явление. Предположительно, это можно объяснить так: приливное воздействие Солнца тормозило вращение, отбирая момент количества движения. А вращение Меркурия изначально было более быстрым, пока оба эти периода не оказались связаны целочисленной пропорцией. Поэтому, Меркурий один меркурианский год поворачивается вокруг своей оси на 1,5 оборота. Таким образом, если Меркурий, проходя перигелий, обращён к Солнцу определённой точкой своей поверхности, то при последующем его нахождении в перигелии к Солнцу будет обращена прямо противоположная точка его поверхности, ну а через следующий меркурианский год Меркурий снова повернётся к Солнцу своей первой точкой. В итоге, на Меркурии солнечные сутки составляют трое меркурианских звёздных суток или два меркурианских года.
     Итог такого движения Меркурия таков: на нём можно отметить «горячие долготы». Это два противоположно расположенных меридиана, которые при прохождении Меркурием перигелия по очереди обращены к Солнцу . На этих меридианах бывает особенно жарко даже по меркурианским меркам. Времена года, подобные земным, на Меркурии не существуют. Т.к. его ось вращения проходит под почти прямым углом к плоскости орбиты. В результате рядом с полюсами Меркурия есть зоны, куда никогда не доходят солнечные лучи. Благодаря наблюдениям, произведённым с помощью радиотелескопа в Аресибо, стало возможным предположение, что в этих областях находятся ледники, покрытые слоем пыли, толщина льда которых — до 2 м.
Удивительно и то, что хотя к Земле, по расположению орбит, самыми близкими считаются Венера и Марс, Меркурий же чаще их является ближайшей к нам планетой, т.к. Венера и Марс не настолько «привязаны» к Солнцу, поэтому и в большей степени отдаляются от Земли.
     Сочетание движений Меркурия даёт нам ещё одно исключительное явление. Скорость орбитального движения постоянно меняется, тогда как скорость вращения Меркурия вокруг своей оси — величина практически постоянная. Вблизи перигелия, на орбите Меркурия, на срок около 8 суток, угловая скорость орбитального движения планеты превышает угловую скорость вращательного движения. Поэтому на небе Меркурия Солнце останавливается, и начинает своё движение в обратном направлении, т.е. запада на восток. Иногда такой эффект называют эффектом Иисуса Навина, в честь главного героя Книги Иисуса Навина, который остановил движущееся Солнце (Нав.10:12—13). Если в это время находиться на меридианах, отстоящих от «горячих долгот» на 90°, то можно наблюдать, как Солнце дважды заходит (или восходит).
     Из-за близкого расположения планеты к Солнцу, в его движении, в наибольшей мере, среди всех планет Солнечной системы проявляются эффекты общей теории относительности. В 1859 году Урбен Леверье (французский математик и астроном) сделал заявление, что наличествует медленная прецессия орбиты Меркурия, и это не объясняется в полной мере, согласно ньютоновской механике, расчётом влияния известных планет. Подобный расчёт влияния всех других небесных тел на Меркурий выдаёт прецессию 5557 угловых секунд за век. А прецессия перигелия данной планеты равняется 5600 угловым секундам за век. Урбен Леверье в надежде объяснить этот эффект, сделал предположение, что существует, возможно, ещё какая-то планета (или пояс небольших астероидов), чья орбита расположена к Солнцу ближе, чем орбита Меркурия, и которая привносит возмущающее влияние. (Также, в качестве объяснения, учёные рассматривали неучтённое полярное сжатие Солнца.) В своё время, таким же образом был обнаружен Нептун, благодаря его влиянию на орбиту Урана. Поэтому данная гипотеза стала популярной при поиске гипотетической планеты, которая была названа Вулканом. Но до сих пор она так и не найдена.Меркурий - район кратера Шолома-Алейхема
Поскольку никакое из этих объяснений не было доказано наблюдениями, то некоторые учёные-физики стали выдвигать более радикальные гипотезы о необходимости изменения закона тяготения (либо изменить в нём показатель степени, либо в потенциал добавить члены, которые зависят от скорости небесных тел). В основном, подобные попытки были очень противоречивые. Только в начале XX века общая теория относительности объяснила наблюдаемую прецессию орбиты Меркурия. Релятивистская «прибавка» равна всего 42,98 угловым секундам за век, это от общей скорости прецессии составляет 1/130 (0,77 %), а значит, Меркурию необходимо, как минимум, 12 млн. оборотов вокруг Солнца, чтобы перигелий возвратился в положение, которое предполагает классическая теория. Так что, эффект очень маленький. Для других небесных тел существует такое же, но меньшее смещение. Например: для Венеры — 8,62 угловой секунды за век, для Земли — 3,84, для Марса — 1,35, для астероидов — 10,05 для Икара.

Гипотезы образования Меркурия

Небулярная гипотеза – основная, которая рассматривает возникновение Меркурия и остальных планет.
Есть гипотеза, (существующая с XIX века), гласящая, что в прошлом Меркурий являлся спутником Венеры, а потом она его «потеряла». Основываясь на математических расчётах, учёные Том ван Фландерн и К.Р. Харрингтон заявили, что данная гипотеза неплохо разъясняет эксцентриситет (большую вытянутость) орбиты Меркурия, резонансный характер обращения его вокруг Солнца и потерю вращательного момента как у Меркурия, так и у Венеры (у неё к тому же — приобретение вращения, обратного обычному в Солнечной системе).
Происхождение огромного ядра Меркурия объясняется несколькими гипотезами. Одна из самых распространённых объясняет, что изначально отношение массы металлов к массе силикатов у Меркурия было почти таким же, как и у остальных твёрдых тел в Солнечной системе (это самые распространённые метеориты – хондриты, а также внутренние планеты). Тогда масса Меркурия была больше сегодняшней примерно в 2,5 раза. Потом Меркурий на скорости около 20 км/с столкнулся с планетезималью массой, приблизительно равной 1/6 его собственной. Большую часть верхнего слоя мантии и коры унесло в космос, где они и рассеялись. Но ядро Меркурия сохранилось, т.к. состояло из более тяжёлых элементов.
Другая гипотеза гласит, что формирование Меркурия произошло в уже очень бедной лёгкими элементами внутренней части протопланетного диска, т.к. Солнце вымело лёгкие элементы во внешние области Солнечной системы.

Источник: astro-azbuka.ru

Меркурий: интересное о «хвостатой» планете

Меркурий расположен к Солнцу ближе остальных планет. У него особенно яркое свечение, поэтому можно обнаружить его на звёздном небе без специализированной техники. Он интересует пытливые умы с незапамятных времен. Свое название Меркурий получил в честь одноименного быстроногого римского бога за высокую скорость вращения. Есть мнение, что раньше планета была спутником Венеры, однако мощный взрыв-катастрофа стал причиной ее отделения. Астрономы выдвинули предположение об огромном ядре внутри планеты, но в случае, если это действительно так, Меркурий просто не мог быть спутником.

Первое изображение космического тела было получено в середине ХХ века. Однако орбиты Меркурия удалось достигнуть только в 2011 году. Тогда и были получены ответы на многие вопросы о поверхности, физических свойствах и атмосфере планеты.

12 важных фактов о Меркурии

  • Один год на Меркурии равен 88 земным месяцам.

  • Протяженность орбиты — 360 млн. км.

  • Вращается со скоростью 48 км/сек (быстрее остальных планет).

  • На планете наблюдается смена времен года (вращается почти перпендикулярно орбите).

  • В 2,5 раза Меркурий меньше Земли, но в 1,5 раза больше Луны.

  • На поверхности есть кратеры, ущелья и горы.

  • Температура больше, чем на Земле, в 7 раз. Плотность аналогичная.

  • Отсутствует атмосфера.

  • Температура на поверхности достигает 450 градусов.

  • У небесного тела есть хвост как у кометы, и его протяженность — 2,5 млн. км.

  • Меркурий несколько раз за столетие проходит сквозь солнце.

  • Венера закрывает планету полностью 1 раз в 150–400 лет.

Тайны и феномены

На планете наблюдается уникальный эффект обратного движения Солнца. Он объясняется тем, что скорость вращения Меркурия вокруг оси намного медленнее, чем по орбите.

Другое необычное явление — два восхода и два заката. Научное объяснение этому явлению — расположение долготы на 90 градусов к востоку от области, освещаемой Солнцем. Меркурий сменяет фазы как Луна. Можно наблюдать его в форме узкого серпа, разрастающегося до полукруга.

 

Наблюдать космические явления очень интересно и захватывающе. Вы можете подарить любимому человеку возможность стать обладателем частицы Вселенной, преподнеся звезду из виртуальной галактики. Это необыкновенный, необычный, очень достойный подарок, который запомнится на долгие годы. Узнайте подробнее здесь.

Источник: spaceyou.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.