Радиус меркурия в радиусах земли


 Вторая космическая скорость — минимальная скорость, которую необходимо сообщить телу, находящемуся на поверхности планеты (или иного массивного тела), чтобы оно вышло из сферы гравитационного действия.  Период вращения — промежуток времени, в течение которого точка совершает полный оборот, двигаясь по окружности.  Альбедо — (позднелат. albedo, от лат. albus — белый), характеристика отражательных свойств поверхности какого-либо тела: отношение потока излучения, рассеиваемого поверхностью, к потоку, падающему на неё.  Визуальная величина — мера освещённости, создаваемой небесным светилом (звездой, планетой, Солнцем и т.п.) на Земле на плоскости, перпендикулярной падающим лучам; мера блеска небесного светила.  Сидерический период — Сидерический период обращения, промежуток времени, в течение которого какое-либо небесное тело-спутник совершает вокруг главного тела полный оборот относительно звёзд.


nbsp;Перигелий — (от пери… и греч. helios — Солнце), ближайшая к Солнцу точка орбиты небесного тела, движущегося вокруг Солнца по одному из конических сечений — эллипсу, параболе или гиперболе.  Афелий — (от греч. аро — вдали от и helios — Солнце), точка орбиты планеты, кометы или какого-либо другого тела, обращающегося вокруг Солнца, наиболее удалённая от Солнца.  Синодический период обращения — промежуток времени, по истечении которого какая-либо планета, двигаясь вокруг Солнца по своей орбите, возвращается при наблюдении с Земли в прежнее положение.  Наклон орбиты — угол между плоскостью орбиты и основной координатной плоскостью.  Эксцентриситет орбиты — один из элементов орбиты тела, характеризующий её форму. В зависимости от величины эксцентриситета ее орбита имеет форму эллипса (е < 1), параболы (е = 1) или гиперболы.

Источник: galspace.spb.ru

Валерия Сирота
«Квантик» №1, 2017

Путешествие по планетам Солнечной системы начнём с самой близкой к Солнцу планеты — Меркурия. Расстояние от него до Солнца в 2,5 раза меньше, чем от Земли. Из-за этого изучать его довольно сложно: для земного наблюдателя Меркурий никогда не отходит далеко от Солнца, и увидеть его можно только на заре — перед самым восходом или сразу после захода Солнца.
nbsp;отправить к нему космический аппарат оказывается ничуть не легче, чем к Юпитеру, только по обратной причине: хоть Меркурий и несётся по своей орбите со скоростью 47 км/с — в полтора раза быстрее Земли, — всё равно посланный с Земли корабль так разогнался бы под действием солнечного притяжения, подлетев к нему, что проскочил бы мимо, не успев ничего сфотографировать. Приходится лететь сначала к Венере, делать возле неё гравитационный манёвр1 — но не чтобы разогнаться, а наоборот, чтобы затормозиться — и только потом уж лететь к Меркурию. До сих пор это проделали только две межпланетные станции: «Маринер-10» лет сорок назад и — совсем недавно — «Мессенджер».

Меркурий не только самая близкая к Солнцу (и потому — ещё и самая быстрая) планета, но и самая маленькая. По размеру он уступает даже крупным спутникам планет-гигантов — Ганимеду (спутнику Юпитера) и Титану (спутнику Сатурна). Однако по массе он их всё-таки обогнал. Это значит, что у Меркурия намного больше плотность; и действительно, 1 л его вещества весит в среднем около 5,4 кг, почти как у Земли (5,5 кг). Но Земля-то большая, внешние её слои сильно давят на внутренние, и вещество в её недрах сильно сжато.
ленькой планете трудно было так сильно сжаться; похоже, что у Меркурия очень большое — на 3/4 радиуса — железное ядро. (Для сравнения — у Земли ядро доходит только до половины радиуса. Поэтому у Меркурия ядро занимает почти половину всего объёма, а у Земли — 1/8.) Доля железа и других тяжёлых элементов на Меркурии — самая большая среди всех планет Солнечной системы.

Думаете, раз Меркурий близко к Солнцу, то на нём очень жарко? Это правда, да только отчасти. Действительно, днём там страшная жара: максимальная температура поверхности 430°С, при такой температуре расплавятся олово, свинец и цинк. Зато ночью очень холодно: минус 200°С! Это всё вблизи экватора. На полюсах — всегда холодно, около −90°С.

Почему так? Ответ — в решении задачи из «Квантика» № 10 за 2016 г. Меркурий делает один оборот вокруг Солнца за 88 земных суток, а один оборот вокруг оси — меркурианские звёздные сутки — длится около 58 суток, ровно 2/3 года.

Внимание! Представьте себе, что вы стоите на экваторе Меркурия (рис. 1; вы — красная точка) и видите восходящее Солнце, а рядом с ним — какую-нибудь звезду; небо на Меркурии чёрное даже днём, потому что атмосферы почти нет, так что звёзды прекрасно видно. Проследим, что вы увидите по мере движения Меркурия по орбите.


рез 1/4 звёздных суток, то есть 1/6 местного года, звезда окажется в зените, ровно над головой. А Солнце отстаёт, оно ещё только поднимается. Вот проходит треть года — звезда садится на западе, а Солнце всё ещё продолжает подниматься… Только через полгода Солнце, наконец, достигает зенита, наступает полдень. Через 2/3 года от начала наблюдения звезда снова восходит — прошли звёздные сутки. Но Солнце ещё и не собирается садиться! Зайдёт оно только ещё через полгода, зато целый год после этого его не будет видно. И только через два меркурианских года мы, наконец, снова встретим восход Солнца, а рядом с ним звезду — всё как было. Так что если отсчитывать сутки по Солнцу, а не по звёздам (это называется солнечные сутки) — получится, что они длятся 2 года!

Итак, от восхода до заката Солнца проходит целый меркурианский год, 3 земных месяца. И столько же длится ночь. Неудивительно, что всё успевает днём как следует нагреться, а ночью — изрядно остыть… Кстати, долгое время люди думали, что звёздные сутки на Меркурии длятся не 2/3 года, а ровно год: тогда Меркурий, как Луна на Землю, «смотрел» бы на Солнце всё время одним и тем же полушарием. На половине планеты был бы вечный день, на половине — вечная ночь. Почему так думали? Потому что каждый раз, когда Меркурий нам особенно хорошо виден — а это происходит примерно каждые 348 земных суток, или примерно 4 меркурианских года, — он поворачивается к Земле (и к Солнцу соответственно тоже) одной и той же стороной. Только с применением радиолокаторов для исследования Меркурия лет 50 назад этот его «обман» раскрылся.


Случайно ли такое совпадение? Вряд ли. Ведь раньше Меркурий, как и Луна, вращался вокруг оси быстрее. Это Солнце затормозило его вращение (как Земля — вращение Луны) приливными силами; как это делается, мы подробно разберёмся в другой раз, а пока заметим, что, хоть Солнце и не совсем остановило — не «синхронизировало» — свой ближайший спутник, зато получился резонанс сразу и с Солнцем — отношение периодов 2 : 3, — и с Землёй. Похоже, это мы помешали Солнцу совсем остановить Меркурий. Так и танцует он свой сложный космический танец, успевая в такт поворачиваться «лицом» то к Солнцу, то к Земле, а то ещё и к Венере…

Это ещё не всё. У Меркурия очень вытянутая (для планеты) орбита — самая вытянутая из орбит всех планет Солнечной системы: в дальней точке Меркурий в полтора раза дальше от Солнца, чем в ближней (рис. 2). Из-за резонанса получается, что в ближайшей точке орбиты (она называется перигелий, по-гречески — ближний к Солнцу) Меркурий поворачивается к Солнцу всегда одной и той же стороной, а точнее — двумя меридианами на противоположных сторонах планеты, по очереди. Эти меридианы называются «горячие долготы», в них — самая жаркая погода на всём Меркурии.


Но и на этом чудеса с орбитальным движением Меркурия ещё не кончаются. Дело в том, что когда он ближе к Солнцу, он и летит по своей орбите быстрее, а когда дальше от Солнца — то медленнее. А вокруг оси он крутится равномерно; из-за этого вблизи перигелия угловая скорость его движения по орбите ненадолго оказывается больше, чем скорость вращения. И если в остальное время быстрый бег Меркурия по орбите только тормозит видимое движение Солнца с востока на запад, то тут он его совсем останавливает, и Солнце в это время движется по небу в обратную сторону, с запада на восток (рис. 3)! Это явление — из всех планет Солнечной системы оно есть только на Меркурии — называется «эффект Иисуса Навина», в честь библейского персонажа, который как-то попросил бога остановить солнце на небе — и тот остановил на несколько часов. Не знаю, как это ухитрился сделать Иисус Навин (или даже бог — против собственных законов идти сложно…), а вот на Меркурии это происходит, можно сказать, каждый день! Особенно интересно это выглядит в тех местах, где во время прохождения перигелия Солнце близко к горизонту: оно было взойдёт, потом передумает, сядет обратно — и взойдёт ещё раз.


льше начинается длинный (годовой!) меркурианский день, в конце которого Солнце, уже сев за горизонт, опять передумывает и выходит обратно посветить ещё немножко…

На поверхность Меркурия ещё не ступала нога ни человека, ни даже спускаемого аппарата. Но мы уже знаем, что поверхность эта очень похожа на лунную: множество кратеров, образовавшихся от ударов метеоритов, гладкие долины, покрытые застывшей лавой, цепочки гор — возможно, бывшие вулканы, давно потухшие: маленькая планетка довольно быстро остывала, и не прошло и миллиарда лет, как лава уже не могла пробиться снизу через толстую застывшую кору. Но есть на Меркурии такая деталь рельефа, какой больше нигде в Солнечной системе не встретишь. Это эскарпы — очень длинные и высокие зубчатые обрывы, высотой несколько километров — как самые высокие скальные обрывы на Земле — и длиной несколько сотен километров (!). Они образовались в ту эпоху, когда только что «слепленный» Меркурий быстро остывал — кора остыла первой и затвердела, а внутренние, ещё горячие области продолжали остывать и сжиматься.
nbsp;маленькими речками и большими лужами на Земле бывает так: в начале зимы верхний слой воды замёрз, а уровень воды упал (оттого, что приток воды резко уменьшился — замёрзли маленькие впадающие в речку ручьи) — и получается, что подо льдом пустота, ничто его снизу не держит. И под небольшой нагрузкой этот верхний слой льда проваливается. Так вышло и на Меркурии (только причина появления «пустоты» была другая), кора под собственной тяжестью стала трескаться и проседать, «догоняя» сжавшееся ядро. Вот эти трещины и сохранились до наших дней.

Вот он какой, Меркурий. И маленький, и не очень пока изученный — а сколько в нём удивительного!

Художник Мария Усеинова

Источник: elementy.ru

Масса

Из-за относительно небольших значений массы, радиуса и площади поверхности, считается наименьшим небесным телом нашей системы.

  • Средний радиус планеты Меркурий равен 2420 км.
  • Экваториальный – 2440 км.
  • Масса Меркурия -3.3 х 1023 кг.
  • Вес в тоннах равен 203 т.

Планета меньше Земли в 18 раз по объему. Наименьшая в системе площадь поверхности меньше площади Земли в 10 раз.

  • Размер планеты равняется 0,38 от размера Земли.
  • По плотности занимает второе место  системы, уступая  Земле 5.427 г/см3. Из-за высокой плотности вес 100 земных килограмм равняется примерно 40 меркурианским кг.

Меркурианская Орбита  наиболее эксцентричная в системе.

  • Планета может приближаться на расстояние 46 млн.км. в период перигелия.
  • В афелии  отдаляется от основной звезды на 70 млн.км.
  • Средняя орбитальная скорость равняется 47322 километров в секунду.

Меркурий занимает первое место по приближенности к Солнцу, Плутон занимал последнее место в списке. Диаметр Меркурия равняется примерно 4900 км, что на 62% меньше по сравнению с Землей. Площадь планеты равна 75 млн квадратных км. Объем Земли может вместить 18 тел с подобным объемом.

Год длится около 88 дней.  Осевое вращение занимает 58 дней, солнечный день длится 176 дней. Из-за этого можно считать, что один солнечный день длится больше, чем меркурианский год. Угол наклона наименьший среди планет нашей системы (примерно 0,03 градуса, земной 23,4).

Зная, сколько весит планета, учеными сделан вывод о том, что Меркурий —  самая маленькая и легкая, после исключения Плутона из списка планет солнечной системы.

Недра планеты хранят огромные запасы металла, составляющие ядро планеты. Расстояние от центра до поверхности в среднем равно 2420 км. Ядро занимает примерно 80% площади небесного тела.

Размер

Если бы ученые могли разложить меркурианскую поверхность, то она бы заняла площадь, вдвое превышающую Азию, то есть более 44 мл. км.

Меркурий обладает наименьшим размером среди тел Солнечной системы настоящего времени. Размер планеты меньше Ганимеда – крупнейшего спутника Юпитера, также не достигает размера Титана — наибольшего спутника Сатурна.

Меркурий обладает крайне высокой плотностью.


  • Значение плотности немногим меньше земного.
  • Принимая во внимание:
  1. Меньшую массу.
  2. Меньшее сжатие из-за собственной силы притяжения.
  3. Возможность самостоятельного сжатия.
  • Можно сделать вывод, что меркурианская плотность наибольшая относительно всех небесных тел нашей системы.

Большая часть меркурианской массы заключено в ядре, состоящем из металлов.

  • Радиус ядра равен примерно 2100 км.
  • Ядро занимает более 80% планеты.

Меркурианская внешняя оболочка

  • Покрыта скалами.
  • Состоит из коры и прослойки мантии.
  • Глубина внешней оболочки составляет около 300 км.

Объем планеты равняется 6,1 х 10*10 км3. Цифра внушительная, но составляет лишь 5% от земного объема.

Что меньше: Плутон или Меркурий?

До 1930 года Солнечная система состояла из 8 тел, наименьшим из которых считался Меркурий. После открытия и признания Плутона планетой системы, первое по легкости место среди планет занял Плутон вместо «тяжелого» Меркурия. В течение всего ХХ века ученое сообщество не могло дать однозначного ответа о наименьшем теле. Точные расчеты позволили установить, что Меркурий больше Плутона. После исключения карликовой планеты из состава планет Солнечной системы, Меркурий вновь стал самой легкой планетой системы.

Особенности и различия между планетами

Плутон Меркурий
Состоит изо льда и камня. Состоит из металлов и камней.
Плотность равна: 2 г/см3 Плотность равна: 5.427 г/см3

 

Диаметр составляет: 2360 км (18% от земного). Диаметр составляет: 4879 км (38% по сравнению с земным).

Плутон обладает меньшей силой тяжести – человек бы отскакивал от поверхности при движении.

 

Какое небесное тело крупнее: Меркурий или Луна?

Изучение наименьшего объекта Солнечной системы сопряжено с рядом затруднений. Основным является перекрытие солнечными лучами поверхности планеты. Из-за этого долгое время было невозможно определить больше Меркурий спутника Земли или нет. В силу непрерывного вращения вблизи от Солнца, небесное тело все время повернуто к звезде одной стороной. Ученые делали попытки составить карты теневой стороны планеты, но безрезультатно. Существенный вклад в изучение Меркурия внес полет станции «Маринер-10», который:

  • Дважды облетел Меркурий.
  • Предоставил большое число снимков поверхности планеты.
  • Составил детальные карты планеты.

После полета станции, ученым стало известно о Меркурии столько же, сколько и о земном спутнике.

  • Меркурий превышает размеры Луны.
  • Меркурианский диаметр  также больше лунного.

Поэтому можно сделать вывод, что наименьшая планета системы больше, чем Луна.

Источник: oplanetah.ru

Меркурий.

 

 

Меркурий – ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы, из всех планет земной группы является наименьшей. Известна человечеству с древнейших времён.

 

Общее описание Меркурия

Астрономические характеристики Меркурия

Физичecкиe и орбитальные xapaктepиcтики Mepкуpия

Магнитное поле Меркурия

Атмосфера и температура Меркурия

Геология и внутреннее строение Меркурия. Cocтaв и пoвepxнocть Mepкуpия

 

Общее описание Меркурия:

Меркурий – ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы, из всех планет земной группы является наименьшей (после того, как Плутон лишили статуса планеты в 2006 году).  Благодаря скорости своего движения получила название в честь древнеримского бога торговли – быстрого Меркурия.

Меркурий – планета, известная человечеству с древнейших времён. Точная дата её обнаружения неизвестна, однако первые упоминания о Меркурии встречаются около 3000 г. до н.э.  – у шумеров.

Среднее расстояние Меркурия от Солнца чуть менее 58 млн км (57,91 млн км). Период обращения вокруг Солнца является самым коротким среди прочих планет Солнечной системы и составляет всего 87,97 дней.

Видимое расстояние Меркурия от Солнца, если смотреть с Земли, никогда не превышает 28°. Это означает, что планету можно увидеть только после захода или до восхода солнца, в сумерках. Планета телескопически отображает полный диапазон фаз, подобно Венере и Луне, когда она движется по своей внутренней орбите относительно Земли, которая повторяется в течение её синодического периода — примерно каждые 116 дней.

По своим физическим характеристикам Меркурий похож на Луну. Он не обладает естественными спутниками, однако у него очень разрежённая атмосфера. Также у планеты есть крупное железное ядро (оно составляет 80% от всего объёма планеты), которое является источником магнитного поля. Температура на поверхности Меркурия варьируется в пределах от 80 до 700 К (от −190 до +430 °C). Солнечная сторона нагревается гораздо больше, нежели полярные области и обратная сторона планеты.

Радиус Меркурия составляет всего 2439,7 ± 1,0 км – это меньше радиуса спутника Юпитера Ганимеда и спутника Сатурна Титана (двух самых больших спутников планет в Солнечной системе). Несмотря на данный факт, Меркурий превосходит Ганимед и Титан по массе.

Из-за повышенного содержания в недрах Меркурия металлов, его средняя плотность довольно велика – 5,427 г/см³. Показатель незначительно меньше плотности Земли, хотя Земля намного больше по размерам. Масса Меркурия составляет 3,33 · 1023 кг. Она равна всего лишь 5,5 % или 0,055274 массы Земли.

Ускорение свободного падения на Меркурии равно 3,70 м/с². Вторая космическая скорость – 4,3 км/с.

О планете на данный момент известно сравнительно немного. Только в 2009 году учёные составили первую полную карту Меркурия, используя снимки аппаратов «Маринер-10» и «Мессенджер».

 

Астрономические характеристики Меркурия:

Расстояние от Меркурия до Земли меняется от 82 до 217 млн км. Поэтому при наблюдении с Земли Меркурий за несколько дней изменяет своё положение относительно Солнца от запада (утренняя видимость) к востоку (вечерняя видимость).

Видимая звёздная величина Меркурия колеблется от −1,9 до 5,5. Наиболее благоприятные условия для наблюдения Меркурия – в низких широтах и вблизи экватора: это объясняется с тем, что продолжительность сумерек там наименьшая. В средних широтах обоих полушарий найти Меркурий возможно только в дни равноденствий (продолжительность сумерек при этом минимальная). Оптимальным временем для наблюдений планеты являются утренние или вечерние сумерки в периоды его элонгаций (периодов максимального удаления Меркурия от Солнца на небе, наступающих несколько раз в год). В высоких широтах планету практически никогда (за исключением затмений) нельзя увидеть на тёмном ночном небе: Меркурий виден в течение очень небольшого промежутка времени после наступления сумерек.

Меркурий движется вокруг Солнца по довольно сильно вытянутой эллиптической орбите (эксцентриситет 0,205) на среднем расстоянии 57,91 млн км (0,387 а.е.). В перигелии Меркурий находится в 46,0 млн км от Солнца (0,3 а.е.), в афелии – в 69,7 млн км (0,46 а.е.), таким образом, в перигелии Меркурий более чем в полтора раза ближе к Солнцу, чем в афелии. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 7°. Средняя скорость движения планеты по орбите – 48 км/с (в афелии – 38,7 км/с, а в перигелии – 56,6 км/с).

Меркурий обращается по своей орбите вокруг Солнца с периодом около 87,97 земных суток. Продолжительность одних звёздных суток на Меркурии составляет 58,65 земных, а солнечных — 176 земных. Продолжительность меркурианского дня (и соответственно ночи) на 33,3 % меньше продолжительности меркурианского года.

Такое соотношение периодов вращения вокруг оси и обращения Меркурия вокруг Солнца является уникальным для Солнечной системы явлением. Предположительно оно объясняется тем, что приливное воздействие Солнца отбирало момент количества движения и тормозило вращение, которое было первоначально более быстрым, до тех пор, пока оба периода не оказались связаны целочисленным отношением. В результате за один меркурианский год Меркурий успевает повернуться вокруг своей оси на полтора оборота. В результате такого движения планеты на ней можно выделить «горячие долготы» — два противоположных меридиана, которые попеременно обращены к Солнцу во время прохождения Меркурием перигелия, и на которых из-за этого бывает особенно горячо даже по меркурианским меркам.

Благодаря вытянутой орбите, комбинация осевого и орбитального движения Меркурия порождает ещё одно интересное явление. Скорость вращения планеты вокруг оси — величина практически постоянная, в то время как скорость орбитального движения постоянно изменяется. На участке орбиты вблизи перигелия в течение около восьми суток угловая скорость орбитального движения превышает угловую скорость вращательного движения. В результате Солнце на небе Меркурия описывает петлю, как сам Меркурий на небе Земли. На долготах, близких к 90 и 270 градусов, Солнце после восхода останавливается, поворачивает обратно и заходит почти в той же точке, где взошло. Но спустя несколько земных суток Солнце восходит снова в той же точке и уже надолго. Данный эффект иногда называют эффектом Иисуса Навина. Его имя встречается в Библии – однажды он остановил движение Солнца (Нав. 10:12-13). Около захода картина повторяется в обратном порядке.

Интересно также, что Меркурий в среднем чаще других является ближайшей к Земле планетой, однако ближайшие по расположению орбит к Земле планеты – это Марс и Венера, Меркурий. Объяснить явление можно тем, что другие планеты больше отдаляются не будучи столь «привязанными» к Солнцу.

 

Физичecкиe и орбитальные xapaктepиcтики Mepкуpия:

Физические характеристики Меркурия
Пoляpный paдиуc 2439,7 км
Эквaтopиaльный paдиуc 2439,7 км
Cpeдний paдиуc 2439,7 км ± 1,0 км
Плoщaдь пoвepxнocти 7,48·107 км²

0,147 земной

Oкpужнocть бoльшoгo кpугa 15 329,1 км
Macca 3,33·1023 кг

0,055274 зeмнoй

Oбъём 6,083·1010 км³

0,056 зeмнoгo

Cpeдняя плoтнocть 5,427 г/cм³

0,984 зeмнoй

Aльбeдo 0,142 (Бoнд)

0,068 (гeoм.)

Уcкopeниe cвoбoднoгo пaдeния нa эквaтope 3,7 м/c²

0,377 g

Эквaтopиaльнaя cкopocть вpaщeния 10,892 км/ч
Пepвaя кocмичecкaя cкopocть 3,1 км/c
Bтopaя кocмичecкaя cкopocть 4,3 км/c
Пepиoд вpaщeния 58,646 днeй
Haклoн ocи 2,11′ ± 0,1′
Cклoнeниe ceвepнoгo пoлюca 61,45°
Пpямoe вocxoждeниe ceвepнoгo пoлюca 18 ч 44 мин 2 c

281,01°

Углoвoй диaмeтp 4,5″ – 13″
Bидимaя звёзднaя вeличинa 2,6m дo 5,7m

 

Орбитальные характеристики Меркурия
Aфeлий 69 817 445 км

0,46670079 a. e.

Пepигeлий 46 001 009 км

0,30749951 a. e.

Экcцeнтpиcитeт opбиты 0,20563593
Бoльшaя пoлуocь 57 909 227 км

0,38709927 a. e.

Cинoдичecкий пepиoд oбpaщeния 115,88 днeй
Cидepичecкий пepиoд oбpaщeния 87,969 днeй
Opбитaльнaя cкopocть 47,36 км/c
Cpeдняя aнoмaлия 174,795884°
Haклoнeниe 7,00° oтнocитeльнo плocкocти эклиптики 3,38° oтнocитeльнo coлнeчнoгo эквaтopa 6,34° oтносительно инвapиaнтнoй плocкocти
Apгумeнт пepицeнтpa 29,124279°
Дoлгoтa вocxoдящeгo узлa 48,33167°

 

Магнитное поле Меркурия:

У Меркурия есть магнитное поле, напряжённость которого, согласно результатам измерения «Маринера-10», в 100 раз меньше земного и составляет ~300 нТл. Также про магнитное поле Меркурия можно сказать, что оно имеет дипольную структуру и в высшей степени симметрично, а его ось всего на 10 градусов отклоняется от оси вращения планеты, что ограничивает круг теорий, которые объясняют его происхождение.

Возможно, магнитное поле Меркурия образуется в результате эффекта динамо, то есть аналогично тому, как на Земле. Такой эффект является результатом циркуляции вещества в жидком ядре планеты. Из-за выраженного эксцентриситета орбиты планеты и близости к Солнцу возникает чрезвычайно сильный приливный эффект. Он поддерживает ядро в жидком состоянии, что необходимо для проявления «эффекта динамо». В 2015 году учёные из США, Канады и России оценили нижнюю границу среднего возраста магнитного поля Меркурия в 3,7–3,9 миллиарда лет.

Магнитное поле Меркурия является сильным, поэтому влияет на движение солнечного ветра вокруг планеты, создавая магнитосферу. Магнитосфера планеты, хотя и мала настолько, что могла бы поместиться внутри Земли, достаточно мощная, чтобы захватить заряженные частицы (плазму) солнечного ветра. Результаты наблюдений, которые были получены «Маринером-10», подтверждают существование низкоэнергетической плазмы в магнитосфере с ночной стороны планеты. В «подветренном» хвосте магнитосферы были обнаружены всплески высокоэнергетических частиц, что указывает на динамические качества магнитосферы планеты.

Во время второго пролёта мимо планеты 6 октября 2008 года «Мессенджер» обнаружил, что магнитное поле Меркурия может обладать значительным количеством «окон», то есть зон со сниженной напряжённостью магнитного поля. Приборы космического аппарата зафиксировали магнитные вихри — сплетённые узлы магнитного поля, которые соединяют аппарат с магнитным полем планеты. Вихрь достигал 800 км в поперечнике – треть радиуса планеты. Подобная вихревая форма магнитного поля порождается солнечным ветром. Так как солнечный ветер обтекает магнитное поле планеты, силовые линии магнитного поля связываются с плазмой солнечного ветра и увлекаются им, завиваясь в вихреподобные структуры. Эти вихри магнитного поля формируют «окна» в планетарном магнитном щите, через которые заряженные частицы солнечного ветра проникают сквозь него и достигают поверхности Меркурия. Процесс связи планетного и межпланетного магнитных полей, который назвали магнитным пересоединением, — обычное явление в космосе. Оно наблюдается и в магнитосфере Земли, при этом возникают магнитные вихри. Однако, по наблюдениям «Мессенджера», частота присоединения магнитного поля к плазме солнечного ветра в магнитосфере Меркурия в 10 раз выше.

 

Атмосфера и температура Меркурия:

Из-зa того, что Меркурий близко располагается к Солнцу, он сильно прогревается, поэтому не способен сберечь атмосферу. Меркурий обладает очень разрежённой атмосферой. Из всех слоев атмосферы учёныe нашли у Меркурия только тoнкий cлoй пepeмeннoй экзocфepы, которая представлена вoдopoдoм, гeлиeм, киcлopoдoм, нaтpиeм, кaлиeм и водяным паром. Oбщий уpoвeнь атмосферного дaвлeния пpиближен к oтмeткe 10-14 бap.

Бeз aтмocфepнoгo cлoя coлнeчнoe тeплo накапливаться не может, пoэтoму нa Mepкуpии присутсвуют резкие тeмпepaтуpныe кoлeбaния (перепады): нa coлнeчнoй cтopoнe – 426,9 °C (максимальная температура), нa тёмнoй – дo –183,2 °C (минимальная температура). Средняя температура его дневной поверхности равна 349,9 °C, ночной поверхности −170,2 °C. Солнечная сторона Меркурия нагревается гораздо больше, чем полярные области и обратная сторона планеты.

Исследования, которые были проведены с помощью радиотелескопа в Аресибо, позволяют предположить, что в холодной и тёмной зоне существуют ледники. Слой водяного льда может достигать 2 м, вероятно, он покрыт слоем пыли.

 

Геология и внутреннее строение Меркурия. Cocтaв и пoвepxнocть Mepкуpия:

В состав Mepкуpия входит 70% мeтaлличecких и 30% cиликaтных мaтepиaлов. Bнутpи планеты pacпoлaгaeтcя ядpo из pacплaвлeннoгo жeлeзa, вoкpуг кoтopoгo сосредотачивается cиликaтный cлoй (500-700 км). Пoвepxнocтный cлoй – это кopa тoлщинoй 100-300 км. Ha пoвepxнocти наблюдается oгpoмнoe кoличecтвo xpeбтoв, тянущихся нa килoмeтpы.

Также на поверхности планеты наблюдаются кратеры. Есть маленькие – размером с небольшие ямы, есть большие – шиpинoю в coтни килoмeтpoв. Caмым кpупным считается Kaлopиc (paвнинa Жapы), его диaмeтp 1550 км.

 

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Меркурий, https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/mercuryfact.html

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

карта сайта

 

Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Первая фотография MESSENGER с орбиты Меркурия, с ярким кратером Debussy, видимым вверху справа. Предоставлено: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Характеристики Меркурия

Масса: 0.3302 x 1024 кг
Объем: 6.083 x 1010 км3
Средний радиус: 2439.7 км
Средний диаметр: 4879.4 км
Плотность: 5.427 г/см3
Скорость убегания (вторая космическая скорость): 4.3 км/с
Гравитация на поверхности: 3.7 м/с2
Оптическая звездная величина: -0.42
Естественные спутники: 0
Кольца? – Нет
Большая полуось: 57,910,000 км
Орбитальный период: 87.969 дней
Перигелий: 46,000,000 км
Афелий: 69,820,000 км
Средняя орбитальная скорость: 47.87 км/с
Максимальная орбитальная скорость: 58.98 км/с
Минимальная орбитальная скорость: 38.86 км/с
Наклон орбиты: 7.00°
Орбитальный эксцентриситет: 0.2056
Сидерический период вращения: 1407.6 часов
Продолжительность дня: 4222.6 часов
Открытие: Известна с доисторических времен
Минимальное расстояние от Земли: 77,300,000 км
Максимальное расстояние от Земли: 221,900,000 км
Максимальный кажущийся диаметр: 13 угловых секунд
Минимальный кажущийся диаметр с Земли: 4.5 угловых секунды
Максимальная оптическая звездная величина: -1.9

Размер Меркурия

Насколько большой Меркурий? Меркурий — это самая маленькая планета в Солнечной Системе по площади поверхности, объему и экваториальному диаметру. Удивительно, что она также одна из самых плотных. Она приобрела свой титул «самая маленькая» после того, как Плутон понизили в звании. Вот, почему старые сведения ссылаются на Меркурий как вторую самую маленькую планету. Вышеупомянутое — три критерия, которые мы будем использовать, чтобы показать размер Меркурия в соотношении с Землей.

Некоторые ученые полагают, что Меркурий на самом деле сжимается. Жидкое ядро планеты занимает 42% объема. Вращение планеты позволяет охлаждать небольшую часть ядра. Это охлаждение и сжатие, как полагают, доказывается трещинами на поверхности планеты.

Поверхность Меркурия сильно испещрена кратерами, во многом как Луна, и продолжающееся присутствие этих кратеров указывает на то, что планета не была геологически активной миллиарды лет. Это знание основано на частичном составлении карты планеты (55%). Оно маловероятно изменится даже после того, как MESSENGER нанесет на карту всю поверхность [прим.ред.: на 1 апреля 2012 года]. Планета наиболее вероятно сильно бомбардировалась астероидами и кометами во время Late Heavy Bombardment (Поздняя Тяжелая Бомбардировка) около 3.8 миллиарда лет назад. Некоторые регионы были бы заполнены магматическими извержениями изнутри планеты. Эти испещренные кратерами гладкие равнины подобны обнаруженным на Луне. Поскольку планета охлаждалась, образовывались отдельные трещины и овраги. Эти особенности можно увидеть на верху других особенностей, которые являются ясным указанием на то, что они новые. Вулканические извержения прекратились на Меркурии около 700-800 миллионов лет назад, когда мантия планеты достаточно сжалась, препятствуя лавовым потокам.

Радиус меркурия в радиусах земли
Фотография WAC, показывающая никогда прежде нефотографированную область поверхности Меркурия, была снята с высоты около 450 км над Меркурием. Предоставлено: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Диаметр Меркурия (и радиус)

Диаметр Меркурия 4,879.4 км.

Необходим способ, чтобы сравнить его с чем-то более похожим? Диаметр Меркурия — это только 38% диаметра Земли. Другими словами, вы могли бы поместить почти 3 Меркурия бок о бок, чтобы соответствовать диаметру Земли.

Фактически, есть две луны в Солнечной Системе, которые имеют больший диаметр, чем Меркурий. Самая большая луна в Солнечной системе — это луна Юпитера Ганимед, с диаметром 5,268 км, и вторая самая большая луна — это луна Сатурна Титан, с диаметром 5,152 км.

Луна Земли имеет диаметр только 3,474 км, так что Меркурий не сильно больше.

Если вы хотите вычислить радиус Меркурия, вам нужно разделить диаметр пополам. Так как диаметр равен 4,879.4 км, то радиус Меркурия 2,439.7 км.

Диаметр Меркурия в километрах: 4,879.4 км
Диаметр Меркурия в милях: 3,031.9 миль
Радиус Меркурия в километрах: 2,439.7 км
Радиус Меркурия в милях: 1,516.0 миль

Длина окружности Меркурия

Длина окружности Меркурия 15,329 км. Другими словами, если бы экватор Меркурия был бы совершенно плоским, и вы могли бы проехать по нему на машине, ваш одометр прибавил бы 15,329 км от путешествия.

Большинство планет являются сжатыми у полюсов сфероидами, поэтому их экваториальная длина окружности больше, чем от полюса к полюсу. Чем более быстро они вращаются, тем более планета расплющивается, поэтому расстояние от центра планеты до ее полюсов короче, чем расстояние от центра до экватора. Но Меркурий вращается так медленно, что его длина окружности не зависит от того, где вы ее измеряете.

Вы можете вычислить длину окружности Меркурия сами, используя классические математические формулы, чтобы получить длину окружности круга.

Длина окружности = 2 х Pi х радиус

Мы знаем, что радиус Меркурия 2,439.7 км. Поэтому, если вы подставите эти числа в: 2 x 3.1415926 x 2439.7, вы получите 15,329 км.

Длина окружности Меркурия в километрах: 15,329 км
Длина окружности Меркурия в милях: 9,525 км

Радиус меркурия в радиусах земли
Полумесяц Меркурия.

Объем Меркурия

Объем Меркурия 6.083 x 1010км3. Кажется, что число огромное, но меркурий — это самая маленькая планета в Солнечной системе по объему (с понижения в звании Плутона). Она даже меньше, чем некоторые луны в нашей солнечной системе. Объем Меркурия — это только 5.4% объема Земли, а Солнце в 240.5 миллионов раз больше меркурия в объеме.

Более 40% объема меркурия заняты его ядром, чтобы быть точным 42%. Ядро имеет диаметр около 3,600 км. Это делает Меркурий второй самой плотной планетой среди наших восьми. Ядро расплавленное и по большей части состоит из железа. Расплавленное ядро может производить магнитное поле, которое помогает отражать солнечный ветер. Магнитное поле и незначительная гравитация планеты позволяет поддерживать незначительную атмосферу.

Полагают, что Меркурий был в свое время более большой планетой; поэтому, имел больший объем. Есть одна теория, чтобы объяснить его текущий размер, которую многие ученые признали на нескольких уровнях. Теория объясняет плотность меркурия и высокий процент вещества в ядре. Теория утверждает, что Меркурий первоначально имел соотношение металлов к силикатам подобное обычным метеоритам, как это характерно для скалистой материи в нашей Солнечной Системе. В то время, как полагают, планета имела массу приблизительно в 2.25 больше ее текущей массы, но в начале истории Солнечной Системы его ударила планетезималь, которая была 1/6 его массы и несколько сотен километров в диаметре. Удар соскоблил большую часть первоначальной коры и мантии, оставив ядро в качестве большей части планеты и сильно уменьшив объем планеты.

Объем Меркурия в кубических километрах: 6.083 x 1010км3.

Масса Меркурия
Масса Меркурия — только 5.5% земной массы; фактическое значение 3.30 x 1023 кг. Так как Меркурий — самая маленькая планета в Солнечной системе, вы ожидали, что это относительно маленькая масса. С другой стороны Меркурий — это вторая по плотности планета в нашей Солнечной системе (после Земли). Учитывая его размер, плотность исходит в основном от ядра, оцениваемая почти в половину объема планеты.

Масса планеты состоит из веществ, которые 70% металлические и 30% силикатные. Есть несколько теорий, чтобы объяснить, почему планета такая плотная и богата металлическими веществами. Большая часть широко поддерживаемых теорий поддерживает, что высокий процент ядра — это результат удара. В этой теории планета первоначально имела соотношение металлов к силикатам, подобное метеоритам хондритам, обычным в нашей Солнечной Системе, и в 2.25 раза больше ее текущей массы. В начале истории нашей Вселенной, Меркурий ударил объект столкновения размером с планетезималь, которая была 1/6 гипотетической массы Меркурия и сотни километров в диаметре. Удар такой силы соскоблил бы большую часть коры и мантии, оставив огромное ядро. Ученые полагают, что подобный инцидент создал нашу Луну. Дополнительная теория говорит, что планета образовалась прежде, чем энергия Солнца стабилизировалась. Планета имела гораздо большую массу в этой теории, но температуры, созданные протосолнцем были бы очень высокими, около 10,000 Кельвин, и большая часть камня на поверхности была бы испарена. Каменный пар мог бы затем быть унесен солнечным ветром.

Масса Меркурия в килограммах: 0.3302 x 1024 кг
Масса Меркурия в фунтах: 7.2796639 x 1023 фунтов
Масса Меркурия в метрических тоннах: 3.30200 x 1020 тонн
Масса Меркурия в тоннах: 3.63983195 x 1020

Радиус меркурия в радиусах земли
Художественная концепция MESSENGER на орбите вокруг Меркурия. Предоставлено: НАСА.

Гравитация Меркурия

Гравитация Меркурия — это 38% земной гравитации. Человек, весящий 980 Ньютонов на Земле (около 220 фунтов), весил бы только 372 Ньютона (83.6 фунта), приземлившись на поверхности планеты. Меркурий только немного больше, чем наша Луна, поэтому вы можете ожидать, что гравитация будет похожей на лунную 16% от земной. Большая разница в более высокой плотности Меркурия — это вторая самая плотная планета в Солнечной Системе. Фактически, если Меркурий был бы такого же размера как Земля, он был бы даже более плотным, чем наша собственная планета.

Важно разъяснить разницу между массой и весом. Масса измеряется, сколько вещества что-то содержит. Поэтому, если вы имеете 100 кг массы на Земле, вы имеете такое же количество на Марсе, или в межгалактическом пространстве. Вес, тем не менее, — это сила гравитации, которую вы чувствуете. Хотя напольные весы измеряют в фунтах или килограммах, они на самом деле должны измерять в ньютонах, которые являются мерой веса.

Возьмите ваш текущий вес либо в фунтах либо в килограммах, а затем умножьте на 0.38 на калькуляторе. Например, если вы весите 150 фунтов, вы бы весили 57 фунтов на Меркурии. Если вы весите 68 кг на напольных весах, ваш вес на Меркурии был бы 25.8 кг.

Вы можете также перевернуть это число, чтобы вычислить, насколько сильнее вы бы были. Например, как высоко вы могли бы прыгнуть, или как много веса вы могли бы поднять. Текущий мировой рекорд по прыжкам в высоту 2.43 метра. Разделим 2.43 на 0.38, и вы бы получили мировой рекорд по прыжкам в высоту, если бы он был достигнут на Меркурии. В этом случае, он был бы 6.4 метра.

Для того чтобы избежать гравитации Меркурия, вам необходимо двигаться со скоростью 4.3 км/с, или около 15,480 км/ч. Сравним это с Землей, где скорость убегания (вторая космическая скорость) нашей планеты 11.2 км/с. Если вы сравните соотношение между двумя планетами, вы получите 38%.

Гравитация на поверхности Меркурия: 3.7 м/с2
Скорость убегания (вторая космическая скорость) Меркурия: 4.3 км/с

Плотность Меркурия

Плотность Меркурия вторая по величине в Солнечной Системе. Земля — единственная более плотная планета. Она равна 5.427 г/см3 по сравнению с земной плотностью 5.515 г/см3. Если гравитационное сжатие было бы убрано из уравнения, Меркурий был бы более плотным. Высокая плотность планеты — это признак большого процента ядра. Ядро составляет 42% общего объема Меркурия.

Меркурий — это планета земного типа как и Земля, только одна из четырех в нашей Солнечной Системе. Меркурий имеет около 70% металлических веществ и 30% силикатов. Добавьте плотность Меркурия, и ученые могут вывести подробности его внутренней структуры. Хотя высокая плотность Земли во многом является причиной гравитационного сжатия в ядре, Меркурий гораздо меньше и не так сильно сжат внутренне. Эти факты позволили ученым НАСА и другим предположить, что его ядро должно быть большим и содержать сокрушительные количества железа. Планетарные геологи оценивают, что расплавленное ядро планеты насчитывает около 42% его объема. На Земле ядро занимает 17%.

Радиус меркурия в радиусах земли
Внутренняя структура Меркурия.

Это оставляет силикатной мантии только 500-700 ккм толщины. Данные от Mariner 10 навели ученых на мысль, что кора даже тоньше, порядка 100-300 км. Мантия окружает ядро, которое имеет большее содержание железа, чем любая другая планета в Солнечной системе. Так, что вызвало это непропорциональное количество вещества ядра? Большинство ученых признают теорию, что Меркурий имел соотношение металлов к силикатам, подобное обычным метеоритам — хондритам — несколько миллиардов лет назад. Они также полагают, что он имел массу в 2.25 раза больше его текущей массы; тем не менее, Меркурий, возможно, ударила планетезималь 1/6 массы Меркурия и в сотни километров в диаметре. Удар соскоблил бы большую часть первоначальной коры и мантии, оставив ядру больший процент планеты.

Хотя ученые имеют несколько фактов о плотности Меркурия, есть еще те, которые предстоит открыть. Mariner 10 отправил обратно очень много информации, но смог изучить только 44% поверхности планеты. Миссия MESSENGER заполняет белые пятна на карте, когда вы читаете эту статью, а миссия BepiColumbo зайдет дальше в расширении нашего знания об этой планете. Скоро, появиться больше теорий, чтобы объяснить высокую плотность планеты.

Плотность Меркурия в граммах на кубический сантиметр: 5.427 г/см3.

Ось Меркурия

Как и все планеты в Солнечной Системе, ось Меркурия наклонена от плоскости эклиптики. В этом случае, осевой наклон равен 2.11 градуса.

Какой точно осевой наклон имеет планета? Сначала представьте, что Солнце — это шар в середине плоского диска, как виниловый диск или CD. Планеты находятся на орбите вокруг Солнца внутри этого диска (больше или меньше). Этот диск известен как плоскость эклиптики. Каждая планета также вращается вокруг своей оси, когда она находится на орбите вокруг Солнца. Если планета вращалась бы совершенно прямо вверх и вниз, то эта линия, идущая через северный и южный полюса планеты, были бы совершенно параллельны с полюсами Солнца, планета имела бы осевой наклон 0 градусов. Конечно, ни одна из планет не имеет такой наклон.

Поэтому, если вы нарисовали бы линию между северным и южным полюсами Меркурия и сравнили ее с воображаемой линией, Меркурий не имел бы осевого наклона вовсе, этот угол составил бы 2.11 градуса. Вы могли бы удивиться, узнав, что наклон Меркурия — самый маленький из всех планет Солнечной Системы. Например, наклон Земли равен 23.4 градуса. А Уран вообще перевернут на свою ось и вращается с осевым наклоном 97.8 градусов.

Здесь на Земле, осевой наклон нашей планеты вызывает времена года. Когда в северном полушарии лето, северный полюс отклонен наружу. Вы получаете больше солнечного света летом, поэтому оно теплее, и меньше зимой.

Меркурий не испытывает никаких времен года. Из-за того, что он почти не имеет осевого наклона. Конечно, он и не имеет большой атмосферы, чтобы сохранять тепло от Солнца. Любая сторона, направленная к Солнцу, нагревается до 700 градусов Кельвин, а сторона от Солнца имеет температуры ниже 100 Кельвин.

Осевой наклон Меркурия: 2.11°.

Источник: universetoday-rus.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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