Меркурій – середня температура. Маса Меркурія

Характеристики планети:

• Відстань від Сонця: 57,9 млн км
• Діаметр планети: 4878 км
• Доба на планеті: 58 діб. 16 год.*
• Рік на планеті: 88 діб*
• t° на поверхні: від -180 ° C до +430 ° C
• Атмосфера:майже не присутній
• Супутники: не має

* період обертання навколо власної осі (у земній добі)
** період звернення по орбіті навколо Сонця (у земній добі)

Меркурій - це восьма за величиною планета, найближча до Сонця, середня відстань до якого становить 0.387 АЕ (астрономічних одиниць) або 57.910.000 кілометрів. Маса планети складає 3.30e23 кг, а діаметр - 4,880 км (менше лише у Плутона).

Презентація: планета Меркурій

Внутрішня будова

У центрі планети розташоване металеве ядро, на зразок земного, різниця лише у розмірах. Якщо земне ядро ​​займає лише 17% обсягу планети, то Меркурій — 42% обсягу.

Навколо ядра знаходиться шар мантії – 500-700 кілометрів силікатної породи. Наступний шар - це кора, яка має товщину приблизно 100-300 кілометрів. Верхній шарпланети має багато пошкоджень, більшість вчених дотримуються теорії, що вони виникли внаслідок повільного охолодження Меркурія.

Атмосфера та поверхня

Атмосфера Меркурія дуже розряджена і практично дорівнює вакууму. Склад:

• водень (70 атомів на 1 см³);
• гелій (4500 атомів на 1 см³).

Через практично нульову атмосферу та близькість до Сонця, температура на поверхні планети коливається в межах -180….+440 °C. Поверхня нагадує місячну - безліч кратерів (від зіткнення з астероїдами), і гори висотою до 4 км (місячні можуть бути в півтора рази вищими).

На відміну від супутника Землі, на звороті Меркурія розташовані здуття, які утворилися під впливом сонячних припливів. Також є високі уступи, чия довжина може досягати кількох сотень кілометрів.

Назву планеті дали древні римляни, які шанували бога Меркурія як покровителя злодіїв, мандрівників та торговців. Однак вважається, що першу від Сонця планету знали ще 3000 років до н. (З часів Самаритян).

У Стародавній Греції її називали відразу двома іменами - Аполлоном (бог сонячного світла, покровитель мистецтв та науки) вранці та Гермесом (спритний посланник богів) увечері. Причому греки не знали, що бачать одну й ту саму планету.

Довгий час астрономи не могли розібратися в русі Меркурія небом, а все через аномальну прецесію його орбіти. Механіка Ньютона не підходила для пояснення занадто витягнутої орбіти: перигелій = 46 млн км від Сонця, афелій = 70 млн км. Вчені ХІХ століття навіть вважали, що близько до Меркурія переміщається якась інша планета (іноді звана Вулканом), яка впливає з його орбіту. Коректно пророкувати рух планети стало можливим лише після відкриття Ейнштейном його Загальної Теорії Відносності.

Вивчення планети

Вивчення Меркурія дуже ускладнене через його близьке прихильність до Сонця, з американського телескопа Хаббл неможливо отримати якісні знімки.

До планети наближалася лише одна міжпланетна станція - Mariner 10, яка здійснила три обльоти в 1974-1975 роках. Вийшло зробити картографію лише 45% планети.

Також проводилися радіолокаційні спостереження, але ці дані швидше відносяться до теорії, ніж до залізних фактів. Так, подібне дослідження показало присутність замороженої води на північному полюсі Меркурія (Mariner цю область не картографував).

Меркурій - найближча до Сонця планета Сонячної системи, що обертається навколо Сонця за 88 земних діб. Тривалість однієї зоряної доби на Меркурії становить 58,65 земних, а сонячних - 176 земних. Планета названа на честь давньоримського бога торгівлі Меркурія, аналога грецького Гермеса та вавилонського Набу.

Меркурій належить до внутрішніх планет, оскільки його орбіта лежить усередині орбіти Землі. Після позбавлення Плутона у 2006 році статусу планети, Меркурію перейшло звання найменшої планети Сонячної системи. Видима зоряна величина Меркурія коливається від 1,9 до 5,5, але його нелегко помітити через невелику кутову відстань від Сонця (максимум 28,3°). Про планету поки що відомо порівняно небагато. Лише у 2009 році вчені склали першу повну картуМеркурія, використовуючи знімки апаратів "Марінер-10" та "Месенджер". Наявність якихось природних супутників у планети не виявлено.

Меркурій – найменша планета земної групи. Його радіус складає всього 2439,7 ± 1,0 км, що менше за радіус супутника Юпітера Ганімеда і супутника Сатурна Титана. Маса планети дорівнює 3,3 1023 кг. Середня щільністьМеркурія досить велика - 5,43 г/см, що лише трохи менше щільності Землі. Враховуючи, що Земля більше за розмірами, значення щільності Меркурія вказує на підвищений вміст його надрах металів. Прискорення вільного падінняна Меркурії дорівнює 3,70 м/с. Друга космічна швидкість – 4,25 км/с. Незважаючи на менший радіус, Меркурій все ж таки перевершує за масою такі супутники планет-гігантів, як Ганімед і Титан.

Астрономічний символ Меркурія є стилізованим зображенням крилатого шолома бога Меркурія з його кадуцеєм.

Рух планети

Меркурій рухається навколо Сонця досить сильно витягнутою еліптичною орбітою (ексцентриситет 0,205) на середній відстані 57,91 млн км (0,387 а. е.). У перигелії Меркурій знаходиться в 45,9 млн км від Сонця (0,3 а. е.), в афелії - в 69,7 млн ​​км (0,46 а. е.) У перигелії Меркурій більш ніж у півтора рази ближче до Сонцю, ніж у афелії. Нахил орбіти до площини екліптики дорівнює 7 °. На один оборот орбітою Меркурій витрачає 87,97 земної доби. Середня швидкість руху планети орбітою 48 км/с. Відстань від Меркурія до Землі змінюється не більше від 82 до 217 млн ​​км.

Протягом довгого часу вважалося, що Меркурій постійно звернений до Сонця однією і тією ж стороною, і один оберт навколо осі займає в нього ті ж 87,97 доби. Спостереження деталей на поверхні Меркурія не суперечили цьому. Ця помилка була пов'язана з тим, що найбільше сприятливі умовидля спостереження Меркурія повторюються через період, приблизно рівний шестиразовому періоду обертання Меркурія (352 діб), у різний час спостерігався приблизно той самий ділянку поверхні планети. Істина розкрилася лише в середині 1960-х років, коли було проведено радіолокацію Меркурія.

Виявилося, що меркуріанська зоряна доба дорівнює 58,65 земної доби, тобто 2/3 меркуріанського року. Така сумірність періодів обертання навколо осі та обігу Меркурія навколо Сонця є унікальним явищем для Сонячної системи. Воно, імовірно, пояснюється тим, що припливна дія Сонця відбирала момент кількості руху і гальмувала обертання, яке було спочатку швидшим, допоки обидва періоди не виявилися пов'язаними цілечисленним ставленням. В результаті за один меркуріанський рік Меркурій встигає повернутися навколо своєї осі на півтора оберти. Тобто якщо в момент проходження Меркурієм перигелія певна точка його поверхні звернена точно до Сонця, то при наступному проходженні перигелія до Сонця буде звернена в точності протилежна точка поверхні, а ще через один Меркуріанський рік Сонце знову повернеться в зеніт над першою точкою. В результаті сонячна доба на Меркурії триває два меркуріанські роки або три меркуріанські зоряні доби.

В результаті такого руху планети на ній можна виділити «гарячі довготи» – два протилежні меридіани, які поперемінно звернені до Сонця під час проходження Меркурієм перигелію, і на яких через це буває особливо гаряче навіть за меркуріанськими мірками.

На Меркурії немає таких часів року, як Землі. Це відбувається тому, що вісь обертання планети перебуває під прямим кутом до площині орбіти. Як наслідок, поряд із полюсами є області, до яких сонячні промені не доходять ніколи. Обстеження, проведене радіотелескопом «Аресібо», дозволяє припустити, що в цій студеній та темній зоні є льодовики. Льодовиковий шар може досягати 2 м і покритий шаром пилу.

Комбінація рухів планети породжує ще одне унікальне явище. Швидкість обертання планети навколо осі – величина практично постійна, тоді як швидкість орбітального руху постійно змінюється. На ділянці орбіти поблизу перигелію протягом приблизно 8 діб кутова швидкість орбітального руху перевищує кутову швидкість обертального руху. В результаті Сонце на небі Меркурія зупиняється і починає рухатись у зворотному напрямку - із заходу на схід. Цей ефект іноді називають ефектом Ісуса Навина, на ім'я головного героя Книги Ісуса Навина з Біблії, який зупинив рух Сонця (Нав.10:12-13). Для спостерігача на довготах, віддалених на 90° від «гарячих довгот», Сонце у своїй сходить (чи заходить) двічі.

Цікаво також, що хоча найближчими за розташуванням орбіт до Землі є Марс і Венера, Меркурій найчастіше є найближчою до Землі планетою (оскільки інші віддаляються більшою мірою, не будучи настільки «прив'язаними» до Сонця).

Аномальна прецесія орбіти

Меркурій знаходиться близько до Сонця, тому ефекти загальної теорії відносності проявляються в його русі найбільшою мірою серед усіх планет Сонячної системи. Вже в 1859 році французький математик і астроном Урбен Левер'є повідомив, що існує повільна прецесія орбіти Меркурія, яка не може бути повністю пояснена на основі розрахунку впливу відомих планет згідно з ньютонівською механікою. Прецесія перигелія Меркурія становить 5600 кутових секунд за століття. Розрахунок впливу всіх інших небесних тілна Меркурій згідно з ньютонівською механікою дає прецесію 5557 кутових секунд за століття. Намагаючись пояснити ефект, що спостерігається, він припустив, що існує ще одна планета (або, можливо, пояс невеликих астероїдів), орбіта якої розташована ближче до Сонця, ніж у Меркурія, і яка вражає вплив (інші пояснення розглядали неврахований полярний стиск Сонця). Завдяки раніше досягнутим успіхаму пошуках Нептуна з урахуванням його впливу орбіту Урана дана гіпотеза стала популярною, і шукана гіпотетична планета навіть отримала назву - Вулкан. Однак ця планета так і не була виявлена.

Оскільки жодне з цих пояснень не витримало перевірки спостереженнями, деякі фізики почали висувати радикальніші гіпотези, що необхідно змінювати сам закон тяжіння, наприклад, змінювати в ньому показник ступеня або додавати в потенціал члени, які залежать від швидкості тіл. Однак більшість таких спроб виявилися суперечливими. На початку XX століття загальна теорія відносності дала пояснення прецесії, що спостерігається. Ефект дуже малий: релятивістська «добавка» складає всього 42,98 кутової секунди за століття, що становить 1/130 (0,77 %) від загальної швидкості прецесії, так що потрібно щонайменше 12 млн обертів Меркурія навколо Сонця, щоб перигелій повернувся у становище, передбачене класичною теорією. Подібне, але менше зсув існує і для інших планет - 8,62 кутової секунди за століття для Венери, 3,84 для Землі, 1,35 для Марса, а також астероїдів - 10,05 для Ікара.

Гіпотези освіти Меркурія

З ХІХ століття існує наукова гіпотеза, що Меркурій у минулому був супутником планети Венери, який згодом був нею «втрачений». У 1976 році Томом ван Фландерном (англ.) рос. і К. Р. Харрінгтоном, на підставі математичних розрахунків, було показано, що ця гіпотеза добре пояснює великі відхилення (ексцентриситет) орбіти Меркурія, його резонансний характер звернення навколо Сонця і втрату обертального моменту як у Меркурія, так і у Венери (в останній також - Придбання обертання, зворотного основному в Сонячній системі).

В даний час ця гіпотеза не підтверджується наглядовими даними та відомостями з автоматичних станцій планети. Наявність масивного залізного ядра з великою кількістю сірки, процентний вміст яких більший, ніж у складі будь-якої іншої планети Сонячної системи, особливості геологічної та фізико-хімічної будови поверхні Меркурія говорять про те, що планета була сформована в сонячній туманності незалежно від інших планет, тобто Меркурій завжди був самостійною планетою.

Зараз існують кілька версій для пояснення походження величезного ядра, найпоширеніша з яких говорить про те, що у Меркурія спочатку відношення маси металів до маси силікатів було подібним до найпоширеніших метеоритів - хондритів, склад яких загалом типовий для твердих тіл Сонячної системи та внутрішніх планет, а маса планети в давні часи була приблизно в 2.25 разів більша за її справжню масу. В історії ранньої Сонячної системи Меркурій, можливо, зазнав зіткнення з планетезімаллю приблизно 1/6 його маси на швидкості ~20 км/с. Більшість кори і верхнього шару мантії знесло в космічний простір, які роздробившись у гарячий пил розсіялися в міжпланетному просторі. А ядро ​​планети, що складається з важчих елементів, збереглося.

За іншою гіпотезою, Меркурій сформувався в вкрай збідненій легкими елементами внутрішньої частини протопланетного диска, які були виметені Сонцем у зовнішні області Сонячної системи.

Поверхня

За своїми фізичними характеристиками Меркурій нагадує Місяць. Планета не має природних супутників, але є дуже розріджена атмосфера. Планета має велике залізне ядро, що є джерелом магнітного поляза своєю сукупністю 0,01 від земного. Ядро Меркурія складає 83% всього обсягу планети. Температура поверхні Меркурія коливається від 90 до 700 До (від +80 до +430 °C). Сонячна сторона нагрівається набагато більше, ніж полярні області та зворотний бік планети.

Поверхня Меркурія також багато в чому нагадує місячну – вона сильно кратерована. Щільність кратерів різна різних ділянках. Передбачається, що більш густо усіяні кратерами ділянки є більш давніми, а менш густо усіяні - молодішими, що утворилися при затопленні лавою. старої поверхні. У той же час великі кратери зустрічаються на Меркурії рідше, ніж на Місяці. Найбільший кратер на Меркурії названий на честь великого голландського художника Рембрандта, його діаметр становить 716 км. Однак схожість неповна - на Меркурії видно освіти, які на Місяці не трапляються. Важливою відмінністю гористих ландшафтів Меркурія та Місяця є присутність на Меркурії численних зубчастих укосів, що сягають сотень кілометрів, - ескарпів. Вивчення їхньої структури показало, що вони утворилися при стисканні, що супроводжувало остигання планети, в результаті якого площа поверхні Меркурія зменшилася на 1%. Наявність на поверхні Меркурія великих кратерів, що добре збереглися, говорить про те, що протягом останніх 3-4 млрд років там не відбувався в широких масштабах рух ділянок кори, а також була відсутня ерозія поверхні, останнє майже повністю виключає можливість існування в історії Меркурія скільки-небудь істотної атмосфери.

У ході досліджень, проведених зондом «Месенджер», було сфотографовано понад 80% поверхні Меркурія та виявлено, що вона однорідна. Цим Меркурій не схожий на Місяць або Марс, у яких одна півкуля різко відрізняється від іншої.

Перші дані дослідження елементного складу поверхні за допомогою рентгенофлуоресцентного спектрометра апарату «Месенджер» показали, що вона бідна на алюміній і кальцій порівняно з плагіоклазовим польовим шпатом, характерним для материкових областей Місяця. У той же час поверхня Меркурія порівняно бідна на титан і залізо і багата магнієм, займаючи проміжне положення між типовими базальтами і ультраосновними гірськими породами типу земних коматіїтів. Виявлено також порівняльний достаток сірки, що передбачає відновлювальні умови формування планети.

Кратери

Кратери на Меркурії варіюються за розміром у межах від маленьких западин, що мають форму чаші, до багатокільцевих ударних кратерів, що мають у поперечнику сотні кілометрів. Вони перебувають у різній стадії руйнації. Є відносно добре збережені кратери з довгими променями навколо них, які утворилися в результаті викиду речовини в момент удару. Є також сильно зруйновані залишки кратерів. Меркуріанські кратери відрізняються від місячних тим, що область їхнього покриву від викиду речовини при ударі менше через більшу силу тяжіння на Меркурії.

Одна з найпомітніших деталей поверхні Меркурія – рівнина Жари (лат. Caloris Planitia). Ця деталь рельєфу одержала таку назву тому, що розташована поблизу однієї з гарячих довгот. Її діаметр становить близько 1550 км.

Ймовірно, тіло, при ударі якого утворився кратер, мало діаметр не менше 100 км. Удар був настільки сильним, що сейсмічні хвилі, пройшовши всю планету і сфокусувавшись у протилежній точці поверхні, призвели до утворення тут своєрідного пересіченого хаотичного ландшафту. Також про силу удару свідчить той факт, що він спричинив викид лави, яка утворила високі концентричні кола на відстані 2 км навколо кратера.

Крапка з найвищим альбедо на поверхні Меркурія – це кратер Койпер діаметром 60 км. Ймовірно, це один із найбільш «молодих» великих кратерів на Меркурії.

До недавнього часу передбачалося, що в надрах Меркурія знаходиться металеве ядро ​​радіусом 1800-1900 км, що містить 60% маси планети, так як КА "Марінер-10" виявив слабке магнітне поле, і вважалося, що планета з таким малим розміром не може мати рідкого ядра. Але в 2007 році група Жана-Люка Марго підбила підсумки п'ятирічних радарних спостережень за Меркурієм, в ході яких було помічено варіації обертання планети, надто великі для моделі з твердим ядром. Тому на сьогоднішній день можна з високою впевненістю говорити, що ядро ​​планети саме рідке.

Відсотковий вміст заліза в ядрі Меркурія вищий, ніж у будь-якої іншої планети Сонячної системи. Було запропоновано кілька теорій пояснення цього факту. Згідно з найбільш широко підтримуваною у науковому співтоваристві теорії, Меркурій спочатку мав таке ж співвідношення металу та силікатів, як у звичайному метеориті, маючи масу в 2,25 рази більше, ніж зараз. Однак на початку історії Сонячної системи Меркурій вдарилося планетоподібне тіло, що має в 6 разів меншу масу і кілька сотень кілометрів у поперечнику. В результаті удару від планети відокремилася більша частина початкової кори та мантії, через що відносна частка ядра у складі планети збільшилася. Такий процес, відомий як теорія гігантського зіткнення, було запропоновано і пояснення формування Місяця. Однак перші дані дослідження елементного складу поверхні Меркурія за допомогою гамма-спектрометра АМС «Месенджер» не підтверджують цю теорію: достаток радіоактивного ізотопу калій-40 помірно летючого хімічного елемента калію в порівнянні з радіоактивними ізотопами торій-232 та уран-238 більш туго торію не стикується з високими температурами, неминучими при зіткненні. Тому передбачається, що елементний склад Меркурія відповідає первинному елементному складу матеріалу, з якого він сформувався, близькому до енстатитових хондритів і безводних кометних частинок, хоча вміст заліза в досліджених до теперішнього часу енстатитових хондритах недостатньо для пояснення високої середньої щільності Меркурія.

Ядро оточене силікатною мантією завтовшки 500-600 км. За даними від «Маринера-10» та спостережень із Землі товщина кори планети становить від 100 до 300 км.

Геологічна історія

Як і в Землі, Місяця та Марса, геологічна історія Меркурія поділена на ери. Вони мають такі назви (від більш ранньої до пізнішої): дотолстовська, толстовська, калорська, пізня калорська, мансурська та койперська. Цей поділ періодизує відносний геологічний вік планети. Абсолютний вік, що вимірюється у роках, точно не встановлений.

Після формування Меркурія 4,6 млрд років тому відбувалося інтенсивне бомбардування планети астероїдами та кометами. Останнє сильне бомбардування планети відбулося 3,8 млрд років тому. Частина регіонів, наприклад, Рівнина Жари, формувалася також рахунок їх заповнення лавою. Це призвело до утворення гладких площин усередині кратерів, на зразок місячних.

Потім, у міру того, як планета остигала і стискалася, стали утворюватися хребти та розлами. Їх можна спостерігати на поверхні більших деталей рельєфу планети, таких як кратери, рівнини, що вказує на пізніший час їх утворення. Період вулканізму на Меркурії закінчився, коли мантія стиснулася достатньо для запобігання виходу лави на поверхню планети. Це, мабуть, сталося у перші 700-800 млн років її історії. Усі наступні зміни рельєфу обумовлені ударами об поверхню планети зовнішніх тіл.

Магнітне поле

Меркурій має магнітне поле, напруженість якого у 100 разів менше земного. Магнітне поле Меркурія має дипольну структуру та вищого ступенясиметрично, яке вісь всього на 10 градусів відхиляється від осі обертання планети, що накладає істотне обмеження на коло теорій, що пояснюють його походження. Магнітне поле Меркурія, можливо, утворюється внаслідок ефекту динамо, тобто як і, як і Землі. Цей ефект є наслідком циркуляції рідкого ядра планети. Через виражений ексцентриситет планети виникає надзвичайно сильний припливний ефект. Він підтримує ядро ​​в рідкому станіщо необхідно для прояву ефекту динамо.

Магнітне поле Меркурія досить сильне, щоб змінювати напрямок руху сонячного вітру навколо планети, створюючи магнітосферу. Магнітосфера планети, хоч і настільки мала, що може поміститися всередині Землі, досить потужна, щоб упіймати плазму сонячного вітру. Результати спостережень, отримані Марінером-10, виявили низькоенергетичну плазму в магнітосфері на нічній стороні планети. У хвості магнітосфери було виявлено вибухи активних частинок, що вказує на динамічні якості магнітосфери планети.

Під час другого прольоту планети 6 жовтня 2008 року Месенджер виявив, що магнітне поле Меркурія може мати значну кількість вікон. Космічний апарат зіткнувся з явищем магнітних вихорів - сплетених вузлів магнітного поля, що з'єднують корабель із магнітним полем планети. Вихор досягав 800 км у поперечнику, що становить третину радіусу планети. Ця вихрова форма магнітного поля створюється сонячним вітром. Так як сонячний вітер обтікає магнітне поле планети, воно зв'язується і проноситься з ним, завиваючись у вихроподібні структури. Ці вихори магнітного потоку формують вікна у планетарному магнітному щиті, через які сонячний вітер проникає та досягає поверхні Меркурія. Процес зв'язку планетного та міжпланетного магнітних полів, названий магнітним переєднанням, - звичайне явище у космосі. Воно виникає і в Землі, коли вона генерує магнітні вихори. Однак, за спостереженнями "Месенджера", частота переєднання магнітного поля Меркурія в 10 разів вище.

Умови на Меркурії

Близькість до Сонця і досить повільне обертання планети, а також вкрай слабка атмосфера призводять до того, що на Меркурії спостерігаються різкі перепади температур у Сонячній системі. Цьому сприяє також пухка поверхня Меркурія, яка погано проводить тепло (а при відсутній або вкрай слабкій атмосфері тепло може передаватися вглиб тільки за рахунок теплопровідності). Поверхня планети швидко нагрівається і остигає, але вже на глибині в 1 м добові коливання перестають відчуватися, а температура стає стабільною приблизно +75 °C.

Середня температура його денної поверхні дорівнює 623 К (349,9 ° C), нічний - всього 103 К (170,2 ° C). Мінімальна температура на Меркурії дорівнює 90 К (183,2 ° C), а максимум, що досягається опівдні на гарячих довготах при знаходженні планети поблизу перигелія, - 700 К (426,9 ° C).

Незважаючи на такі умови, в Останнім часомз'явилися припущення, що на поверхні Меркурія може існувати лід. Радарні дослідження приполярних областей планети показали наявність там ділянок деполяризації від 50 до 150 км, найбільш вірогідним кандидатом речовини, що відбиває радіохвилі, може бути звичайний водяний лід. Поступаючи на поверхню Меркурія при ударах про неї комет, вода випаровується і подорожує планетою, доки не замерзне в полярних областях на дні глибоких кратерів, куди ніколи не заглядає Сонце, і де лід може зберігатися практично необмежено довго.

При прольоті космічного апарату «Марінер-10» повз Меркурія було встановлено наявність у планети гранично розрідженої атмосфери, тиск якої в 5 · 1011 разів менший за тиск земної атмосфери. У разі атоми частіше зіштовхуються з поверхнею планети, ніж друг з одним. Атмосферу становлять атоми, захоплені із сонячного вітру чи вибиті сонячним вітром із поверхні, - гелій, натрій, кисень, калій, аргон, водень. Середній час життя окремого атома в атмосфері – близько 200 діб.

Водень і гелій, ймовірно, надходять на планету із сонячним вітром, дифузуючи в її магнітосферу, а потім йдуть назад у космос. Радіоактивний розпад елементів у корі Меркурія є іншим джерелом гелію, натрію та калію. Є водяні пари, що виділяються в результаті низки процесів, таких як удари комет про поверхню планети, утворення води з водню сонячного вітру і кисню каміння, сублімація з льоду, що знаходиться в постійно затінених полярних кратерах. Знаходження значної кількості споріднених воді іонів, таких як O+, OH+ H2O+, стало несподіванкою.

Так як значне число цих іонів було знайдено в навколишньому космосі Меркурій, вчені припустили, що вони утворилися з молекул води, зруйнованих на поверхні або в екзосфері планети сонячним вітром.

5 лютого 2008 року групою астрономів з університету Бостона під керівництвом Джеффрі Бомгарднера було оголошено про відкриття кометоподібного хвоста у планети Меркурій завдовжки більше 2,5 млн км. Виявили його при спостереженнях із наземних обсерваторій у лінії натрію. До цього відомо про хвості довжиною трохи більше 40 000 км. Перше зображення цією групою було отримано в червні 2006 року на 3,7-метровому телескопі Військово-повітряних сил США на горі Халеакала (Гавайї), а потім використали ще три менші інструменти: один на Халеакала та два на обсерваторії Макдональд (штат Техас). Телескоп із 4-дюймовою апертурою (100 мм) використовувався для створення зображення з великим полем зору. Зображення довгого хвоста Меркурія було отримано у травні 2007 року Джоді Вілсоном (старший науковий співробітник) та Карлом Шмідтом (аспірант). Видима довжина хвоста для спостерігача із Землі становить близько 3°.

Нові дані про хвост Меркурія з'явилися після другого та третього прольоту АМС "Месенджер" на початку листопада 2009 року. На основі цих даних співробітники НАСА змогли запропонувати модель цього явища.

Особливості спостереження із Землі

Видима зоряна величина Меркурія коливається від -1,9 до 5,5, але його нелегко помітити через невелику кутову відстань від Сонця (максимум 28,3°). У високих широтах планету ніколи не можна побачити на темному нічному небі: Меркурій видно протягом дуже невеликого проміжку часу після настання сутінків. Оптимальним часом для спостережень планети є ранкові або вечірні сутінки в періоди його елонгацій (періодів максимального видалення Меркурія від Сонця на небі, що настають кілька разів на рік).

Найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія - у низьких широтах та поблизу екватора: це пов'язано з тим, що тривалість сутінків там найменша. У середніх широтах знайти Меркурій набагато важче і можливо тільки в період найкращих елонгацій, а у високих широтах неможливо взагалі. Найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія в середніх широтах обох півкуль складаються близько рівнодення (тривалість сутінків при цьому мінімальна).

Найбільш раннє відоме спостереження Меркурія було зафіксовано у таблицях "Муль апін" (збірка вавилонських астрологічних таблиць). Це спостереження, найімовірніше, було виконано ассирійськими астрономами приблизно XIV столітті до зв. е. Шумерська назва, що використовується для позначення Меркурія в таблицях "Муль апін", може бути транскрибована у вигляді UDU.IDIM.GUU4.UD ("Плигаюча планета"). Спочатку планету асоціювали з богом Нінуртою, а в пізніших записах її називають «Набу» на честь бога мудрості та писцового мистецтва.

У Стародавній Греції за часів Гесіода планету знали під іменами («Стілбон») та («Гермаон»). Назва "Гермаон" є формою імені бога Гермеса. Пізніше греки почали називати планету "Аполлон".

Існує гіпотеза, що назва Аполлон відповідала видимості на ранковому небі, а Гермес (Гермаон) на вечірньому. Римляни назвали планету на честь швидконогого бога торгівлі Меркурія, який еквівалентний грецькому богу Гермесу, через те, що він переміщається небом швидше за інші планети. Римський астроном Клавдій Птолемей, який жив у Єгипті, написав про можливість переміщення планети через диск Сонця у своїй роботі «Гіпотези про планети». Він припустив, що таке проходження ніколи не спостерігалося тому, що така планета, як Меркурій, надто мала для спостереження або тому, що момент проходження настає нечасто.

У Стародавньому Китаї Меркурій називався Чень-син, «Ранкова зірка». Він асоціювався із напрямком на північ, чорним кольором та елементом води в У-син. За даними Ханьшу, синодичний період Меркурія китайськими вченими визнавався рівним 115,91 днів, а за даними Хоу Ханьшу - 115,88 днів. У сучасній китайській, корейській, японській та в'єтнамській культурах планета стала називатися «Водяна зірка».

Індійська міфологія використовувала Меркурія ім'я Будха. Цей бог, син Соми, був головним середам. У німецькому язичництві Бог Один також асоціювався з планетою Меркурій і з середовищем. Індіанці майя представляли Меркурій як сову (або, можливо, як чотири сови, причому дві відповідали ранковій появі Меркурія, а дві - вечірній), яка була посланцем потойбічного світу. На івриті Меркурія було названо «Коха в Хама».
Меркурій на зоряному небі(Вгорі, над Місяцем і Венерою)

В індійському астрономічному трактаті «Сурья-сіддханта», датованому V століттям, радіус Меркурія оцінили в 2420 км. Помилка в порівнянні з дійсним радіусом (2439,7 км) становить менше 1%. Однак ця оцінка базувалася на неточному припущенні про кутовий діаметр планети, який був прийнятий за 3 кутові хвилини.

У середньовічній арабській астрономії астроном з Андалусії Аз-Заркалі описав деферент геоцентричної орбіти Меркурія як овал на кшталт яйця або кедрового горіха. Тим не менш, цей здогад не вплинув на його астрономічну теорію та його астрономічні обчислення. У XII столітті Ібн Баджа спостерігав дві планети як плям на поверхні Сонця. Пізніше астрономом марагинської обсерваторії Аш-Шіразі було висловлено припущення, що його попередником спостерігалося проходження Меркурія та (або) Венери. В Індії астроном кералійської школи Нілаканса Сомаяджі (англ.) рос. у XV столітті розробив частково геліоцентричну планетарну модель, у якій Меркурій обертався навколо Сонця, яке, своєю чергою, оберталося навколо Землі. Ця система була схожа на систему Тихо Браге, розроблену у XVI столітті.

Середньовічні спостереження Меркурія в північних частинах Європи вагалися тим, що планета завжди спостерігається в зорі - ранкової або вечірньої - на тлі сутінкового неба і досить низько над обрієм (особливо в північних широтах). Період його найкращої видимості (елонгація) настає кілька разів на рік (триває близько 10 днів). Навіть у ці періоди побачити Меркурій неозброєним оком непросто (щодо неяскравої зірочки на досить світлому тлі неба). Існує історія про те, що Микола Коперник, який спостерігав астрономічні об'єкти в умовах північних широт та туманного клімату Прибалтики, шкодував, що за життя так і не побачив Меркурій. Ця легенда склалася виходячи з того, що в роботі Коперника "Про обертання небесних сфер" не наводиться жодного прикладу спостережень Меркурія, проте він описав планету, використовуючи результати спостережень інших астрономів. Як він сам сказав, Меркурій все-таки можна «зловити» з північних широт, виявивши терпіння та хитрість. Отже, Коперник цілком міг спостерігати Меркурій і його, але опис планети робив за чужими результатами досліджень.

Спостереження за допомогою телескопів

Перше телескопічне спостереження Меркурія було зроблено Галілео на початку XVII століття. Хоча він спостерігав фази Венери, його телескоп був досить потужним, щоб спостерігати фази Меркурія. У 1631 році П'єр Гассенді зробив перше телескопічне спостереження проходження планети по диску Сонця. Момент проходження було обчислено до цього Йоганном Кеплером. У 1639 році Джованні Зупі за допомогою телескопа відкрив, що орбітальні фази Меркурія подібні до фаз Місяця і Венери. Спостереження остаточно продемонстрували, що Меркурій звертається довкола Сонця.

Дуже рідкісною астрономічною подією є перекриття однією планетою диска іншою, що спостерігається із Землі. Венера перекриває Меркурій раз на кілька століть, і ця подія спостерігалася лише один раз в історії – 28 травня 1737 року Джоном Бевісом у Королівській Грінвічській обсерваторії. Наступне перекриття Венерою Меркурія відбудеться 3 грудня 2133 року.

Труднощі, що супроводжують спостереження Меркурія, призвели до того, що він довгий час був вивчений менш ніж інші планети. У 1800 році Йоганн Шрьотер, який спостерігав деталі поверхні Меркурія, оголосив про те, що спостерігав на ній гори заввишки 20 км. Фрідріх Бессель, використовуючи замальовки Шрьотера, помилково визначив період обертання навколо осі в 24 години і нахил осі в 70°. У 1880-х роках Джованні Скіапареллі картографував планету точніше і припустив, що період обертання становить 88 днів і збігається з сидеричним періодом звернення навколо Сонця через припливні сили. Робота з картографування Меркурія була продовжена Еженом Антоніаді, який у 1934 році випустив книгу, де були представлені старі карти та його власні спостереження. Багато деталей поверхні Меркурія отримали свою назву згідно з картами Антоніаді.

Італійський астроном Джузеппе Коломбо (англ.) рос. зауважив, що період обертання становить 2/3 від сидеричного періоду звернення Меркурія, і припустив, що ці періоди потрапляють до резонансу 3:2. Дані з «Маринера-10» згодом підтвердили цю думку. Це не означає, що карти Скіапареллі та Антоніаді невірні. Просто астрономи бачили одні й самі деталі планети кожен другий оборот її навколо Сонця, заносили їх у карти і ігнорували спостереження тоді, коли Меркурій був звернений до Сонця іншою стороною, оскільки через геометрії орбіти в цей час умови для спостереження були поганими.

Близькість Сонця створює деякі проблеми для телескопічного вивчення Меркурія. Так, наприклад, телескоп «Хаббл» ніколи не використовувався і не використовуватиметься для спостереження цієї планети. Його пристрій не дозволяє проводити спостереження близьких до Сонця об'єктів - при спробі зробити апаратура отримає незворотні пошкодження.

Дослідження Меркурія сучасними методами

Меркурій – найменш вивчена планета земної групи. До телескопічних методів його вивчення у XX столітті додалися радіоастрономічні, радіолокаційні та дослідження за допомогою космічних апаратів. Радіоастрономічні виміри Меркурія були вперше проведені в 1961 Ховардом, Барреттом і Хеддоком за допомогою рефлектора з двома встановленими на ньому радіометрами. До 1966 року на основі накопичених даних отримані непогані оцінки температури поверхні Меркурія: 600 К у соняшниковій точці та 150 К на неосвітленому боці. Перші радіолокаційні спостереження були проведені в червні 1962 року групою В. А. Котельникова в ІРЕ, вони виявили схожість відбивних властивостей Меркурія та Місяця. У 1965 році такі спостереження на радіотелескопі в Аресібо дозволили отримати оцінку періоду обертання Меркурія: 59 днів.

Лише два космічні апарати були направлені на дослідження Меркурія. Першим був «Марінер-10», який у 1974-1975 роках тричі пролетів повз Меркурія; максимальне зближення становило 320 км. В результаті було отримано кілька тисяч знімків, що покривають приблизно 45% поверхні планети. Подальші дослідження із Землі показали можливість існування водяного льоду в полярних кратерах.

З усіх планет, видно неозброєним оком, тільки Меркурій ніколи не мав власного штучного супутника. Наразі НАСА здійснює другу місію до Меркурія під назвою «Месенджер». Апарат був запущений 3 серпня 2004 року, а в січні 2008 року вперше здійснив обліт Меркурія. Для виходу на орбіту навколо планети в 2011 році апарат здійснив ще два гравітаційні маневри поблизу Меркурія: у жовтні 2008 року та у вересні 2009 року. Месенджер також виконав один гравітаційний маневр у Землі в 2005 році і два маневри поблизу Венери: у жовтні 2006 і в червні 2007 року, в ході яких проводив перевірку обладнання.

Марінер-10 – перший космічний апарат, що досяг Меркурія.

Європейським космічним агентством (ESA) спільно з японським аерокосмічним дослідницьким агентством (JAXA) розробляється місія «Бепі Коломбо», що складається з двох космічних апаратів: Mercury Planetary Orbiter (MPO) та Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Європейський апарат MPO досліджуватиме поверхню Меркурія та його глибини, в той час як японський MMO спостерігатиме за магнітним полем та магнітосферою планети. Запуск BepiColombo планується на 2013 рік, а в 2019 він вийде на орбіту навколо Меркурія, де і розділиться на дві складові.

Розвиток електроніки та інформатики уможливило наземні спостереження Меркурія за допомогою приймачів випромінювання ПЗЗ та подальшу комп'ютерну обробку знімків. Одним із перших серій спостережень Меркурія з ПЗЗ-приймачами здійснив у 1995-2002 роках Йохан Варелл в обсерваторії на острові Ла Пальма на півметровому сонячному телескопі. Варелл вибирав найкращі зі знімків, не використовуючи комп'ютерну інформацію. Зведення почали застосовувати в Абастуманській астрофізичній обсерваторії до серій фотографій Меркурія, отриманих 3 листопада 2001, а також в обсерваторії Скінакас Іракліонського університету до серій від 1-2 травня 2002 року; для обробки результатів спостережень застосували метод кореляційного поєднання. Отримане дозволене зображення планети мало подібність до фотомозаїки «Маринера-10», обриси невеликих утворень розмірами 150-200 км повторювалися. Так було складено карту Меркурія для довгот 210-350°.

17 березня 2011 міжпланетний зонд «Месенджер» (англ. Messenger) вийшов на орбіту Меркурія. Передбачається, що за допомогою апаратури, встановленої на ньому, зонд зможе досліджувати ландшафт планети, її атмосферу та поверхню; також обладнання Месенджера дозволяє вести дослідження енергійних частинок і плазми. Термін роботи зонда визначається за один рік.

17 червня 2011 стало відомо, що, за даними перших досліджень, проведених КА «Месенджер», магнітне поле планети не симетричне щодо полюсів; таким чином, північного та південного полюса Меркурія досягає різної кількості частинок сонячного вітру. Також було проведено аналіз поширеності хімічних елементівна планеті.

Особливості номенклатури

Правила в назві геологічних об'єктів, що знаходяться на поверхні Меркурія, затверджені на XV Генеральній асамблеї Міжнародного астрономічного союзу в 1973 році:
Маленький кратер Хун Каль (вказаний стрілкою), що є точкою прив'язки системи довгот Меркурія. Фото АМС «Марінер-10»

За найбільшим об'єктом на поверхні Меркурія, діаметром близько 1300 км, закріпилася назва Рівнина Жари, оскільки та розташована в області максимальних температур. Це багатокільцева структура ударного походження, залита застиглою лавою. Інша рівнина, що у області мінімальних температур, біля північного полюса, названа Рівниною Північної. Інші подібні формування отримали назву планети Меркурій чи аналога римського бога Меркурія у мовах різних народівсвіту. Наприклад: Долина Суйсей (планета Меркурій по-японськи) і Долина (Планета Меркурій на хінді), Долина Собкоу (планета Меркурій у стародавніх єгиптян), Долина Один (скандинавський бог) і Долина Тир (давньовірменське божество).
Кратери Меркурія (за двома винятками) одержують назву на честь відомих людей у ​​гуманітарній сфері діяльності (архітектори, музиканти, письменники, поети, філософи, фотографи, художники). Наприклад: Барма, Бєлінський, Глінка, Гоголь, Державін, Лермонтов, Мусоргський, Пушкін, Рєпін, Рубльов, Стравінський, Суріков, Тургенєв, Феофан Грек, Фет, Чайковський, Чехов. Винятком є ​​два кратери: Койпер на ім'я одного з головних розробників проекту «Марінер-10» та Хун Каль, що означає число «20» мовою народу майя, який використовував двадцятеричну систему числення. Останній кратер знаходиться у екватора на меридіані 200 західної довготи і був обраний як зручний орієнтир для відліку в системі координат поверхні Меркурія. Спочатку кратерам більшого розміру надавали імена знаменитостей, які, на думку МАС, мали відповідно більше значення у світовій культурі. Чим більший кратер - тим сильніший вплив особистості на сучасний світ. У першу п'ятірку увійшли Бетховен (діаметром 643 км), Достоєвський (411 км), Толстой (390 км), Гете (383 км) та Шекспір ​​(370 км).
Ескарпи (уступи), гірські ланцюги і каньйони отримують назви кораблів дослідників, які у історію, оскільки бог Меркурій/Гермес вважався покровителем мандрівників. Наприклад: Бігль, Зоря, Санта-Марія, Фрам, Схід, Мирний). Винятком із правила є дві гряди, найменовані на честь астрономів Гряда Антоніаді та Гряда Скіапареллі.
Долини та інші деталі на поверхні Меркурія одержують назви на честь великих радіообсерваторій, як визнання значення методу радіолокації у дослідженні планети. Наприклад: Долина Хайстек (радіотелескоп США).
Згодом, у зв'язку з відкриттям у 2008 році автоматичною міжпланетною станцією «Месенджер» борозен на Меркурії, додалося правило іменування борозен, які одержують назви великих архітектурних споруд. Наприклад: Пантеон на Долині Жари.

Сонячна доба на Меркурії триває 176 земних діб. А період його обертання навколо своєї осі щодо зірок точно дорівнює 2/3 меркуріанського року. За таких точних співвідношеннях обертання називають резонансним. Усе особливостірухи Меркурія багато в чому пов'язані з гравітаційним впливом Сонця, у тому числі зміни в орієнтації орбіти планети.

Як найближча до Сонця планета Меркурій отримує від центрального світила значно більшу енергію, ніж, наприклад, Земля (в середньому в 10 разів). Через витягнутість орбіти потік енергії від Сонця варіюється приблизно вдвічі. Велика тривалість дня і ночі призводить до того, що яскраві температури (вимірювані за інфрачервоним випромінюванням відповідно до закону теплового випромінювання Планка) на "денній" і на "нічній" сторонах поверхні Меркурія при середній відстані від Сонця можуть змінюватися приблизно від 600 К до 100 Але вже на глибині кількох десятків сантиметрів значних коливань температури немає, що є наслідком дуже низької теплопровідності порід.

Поверхня Меркурія, покрита роздробленою речовиною базальтового типу, є досить темною. Судячи з спостережень з Земліі фотографіям з космічних апаратів, вона загалом схожа на поверхню Місяця, хоча контраст між темними та світлими ділянками виражений слабкіше. Поряд із кратерами (як правило, менш глибокими, ніж на Місяці) є пагорби та долини.

Над поверхнею Меркурія є сліди розрідженої атмосфери., Що містить, крім гелію, також водень, вуглекислий газ, вуглець, кисень та благородні гази (аргон, неон). Близькість Сонця зумовлює відчутний вплив на Меркурій сонячного вітру. Завдяки цій близькості значний і приливний вплив Сонця на Меркурій, що має призводити до виникнення над поверхнею. планети електричного поля, Напруженість якого може бути приблизно вдвічі більша, ніж у "поля ясної погоди" над поверхнею Землі, і відрізняється від останнього порівняльною стабільністю.

На Меркурії є і магнітне поле. Магнітний дипольний момент Меркурія приблизно на чотири порядки менший, ніж у Землі; однак, оскільки напруженості поля обернено пропорційні кубу радіуса планет, то на Меркурії і на Землі вони близькі по порядку величини.

Запропоновано декілька моделей внутрішньої будовиМеркурія. Згідно з найпоширенішою (хоч і попередньою) думкою планета складається з гарячого, поступово остигаючого залізонікелевого ядра і силікатної оболонки, на межі між якими температура може наближатися до 103 К. На частку ядра припадає більше половини маси планети

Перше місце у списку планет нашої сонячної системизаймає Меркурій. Незважаючи на досить скромні розміри, цій планеті випала почесна роль: знаходитись найближче до нашої зірки, бути наближеним космічним тілом нашого світила. Однак таке розташування не можна назвати дуже вдалим. Меркурій є найближчою до Сонця планетою і змушений терпіти всю силу гарячої любові та теплоти нашої зірки.

Астрофізичні характеристики та особливості планети

Меркурій є найменшою планетою сонячної системи, що належить разом із Венерою, Землею і Марсом до планет земної групи. Середній радіус планети становить лише 2439 км, а діаметр цієї планети у районі екватора становить 4879 км. Слід зазначити, що розмір робить планету не лише найменшою серед інших планет сонячної системи. За розмірами вона навіть менша від деяких найбільших супутників.

Супутник Юпітера Ганімед та супутник Сатурна Титан мають діаметр понад 5 тис. км. Супутник Юпітера Каллісто має майже такі самі розміри, як і Меркурій.

Планета названа на честь пронозливого і стрімкого Меркурія - давньоримського бога, що опікується торгівлею. Вибір назви невипадковий. Невелика і спритна планета найшвидше рухається по небосхилу. Рух та довжина орбітального шляху навколо нашої зірки займає 88 земних діб. Така швидкість обумовлена ​​близьким розташуванням планети до нашої зірки. Планета перебуває з відривом від Сонця не більше 46-70 млн. км.

До невеликим розмірампланети слід додати такі астрофізичні характеристики планети:

• маса планети становить 3 х 1023 кг чи 5,5% від маси нашої планети;
• щільність маленької планети трохи поступається земною і дорівнює 5427 г/см3;
• сила гравітації у ньому чи прискорення вільного падіння становить 3,7 м/с2;
• площа поверхні планети дорівнює 75 млн кв. кілометрів, тобто. лише 10% від площі земної поверхні;
• обсяг Меркурія становить 6.1 х 1010 км3 чи 5,4% обсягу Землі, тобто. 18 таких планет як вмістилися б у нашій Землі.

Меркурія обертається навколо власної осі відбувається з частотою 56 земних днів, при цьому меркуріанський день триває на поверхні планети половину земного року. Тобто протягом меркуріанського дня Меркурій гріється в променях Сонця протягом 176 земних днів. У цій ситуації одна сторона планети нагрівається до екстремальних температур, тоді як зворотний бік Меркурія тим часом остигає до стану космічного холоду.

Є дуже цікаві факти стану орбіти Меркурія та положення планети по відношенню до інших небесних тіл. На планеті практично відсутня зміна пір року. Іншими словами, тут відбувається різкий перехід від спекотного та гарячого літа до лютої космічної зими. Це тим, що планета має вісь обертання, розташовану перпендикулярно до орбітальної площині. В результаті такого положення планети на її поверхні є області, яких сонячне проміння ніколи не торкається. Отримані дані з космічних зондів «Марінер» підтвердили, що на Меркурії, як і на Місяці, виявлено придатну для вживання воду, яка, правда, перебуває в завмерлому стані і знаходиться глибоко під поверхнею планети. На даний момент вважається, що такі ділянки можна знайти в районах, близьких до областей полюсів.

Іншим цікавим властивістю, яким характеризується орбітальне становище планети, є невідповідність швидкості обертання Меркурія навколо своєї осі з рухом планети навколо Сонця. Планета має постійну частоту поводження, тоді як навколо Сонця оббігає з різною швидкістю. Поблизу перигелія Меркурій рухається швидше, ніж кутова швидкість обертання планети. Така невідповідність викликає цікаве астрономічне явище — Сонце починає рухатися меркуріанським небосхилом у зворотний бік, із Заходу у східному напрямку.

Враховуючи той факт, що прийнято вважати Венеру найближчою до Землі планетою, Меркурій часто знаходиться до нашої планети набагато ближче, ніж «ранкова зірка». У планети немає супутників, тому вона в гордій самоті супроводжує нашу зірку.

Атмосфера Меркурія: походження та сучасний стан

Незважаючи на близьке становище до Сонця, поверхню планети відокремлюють від зірки в середньому 5-7 десятків млн. кілометрів, натомість на ньому спостерігаються найзначніші добові перепади температур. Вдень поверхня планети розжарюється до розжареної сковорідки, температура якої становить 427 градусів Цельсія. Вночі тут панує космічний холод. Поверхня планети має низьку температуру, її максимум досягає позначки мінус 200 градусів за Цельсієм.

Причина таких екстремальних температурних перепадів у стані меркуріанської атмосфери. Вона перебуває у вкрай розрідженому стані, не впливаючи на термодинамічні процеси лежить на поверхні планети. Атмосферний тиск тут дуже малий і становить лише 10-14 бар. Атмосфера має дуже слабке впливом геть кліматичну обстановку планети, що визначається орбітальним становищем стосовно Сонцю.

В основному атмосфера планети складається з молекул гелію, натрію, водню та кисню. Ці гази були захоплені магнітним полем планети з частинок сонячного вітру, або виникли в результаті випаровування меркуріанської поверхні. Про розрідженість атмосфери Меркурія свідчить той факт, що її поверхня добре видно не лише з борту автоматичних орбітальних станцій, а й у сучасний телескоп. Над планетою відсутня хмарність, відкриваючи сонячним променямвільний доступ до меркуріанської поверхні. Вчені вважають, що такий стан меркуріанської атмосфери пояснюється близьким становищем планети до нашої зірки, її астрофізичними параметрами.

Довгий час астрономи не мали уявлення про те, якого кольору Меркурій. Однак, спостерігаючи за планетою в телескоп і розглядаючи знімки, отримані з космічних апаратів, вчені виявили сірий та непривабливий меркуріанський диск. Цьому виною відсутність у планети атмосфери та скелястий ландшафт.

Сила магнітного поля явно неспроможна чинити опір впливу силі тяжіння, яке надає планету Сонце. Потоки сонячного вітру забезпечують атмосферу планети гелієм і воднем, проте зважаючи на постійне нагрівання, відбувається дисипація газів, що нагріваються назад у космічний простір.

Коротка характеристика структури та склад планети

При такому стані атмосфери Меркурій не в змозі захиститись від атаки космічних тіл, що падають на поверхню планети. На планеті немає слідів природної ерозії, на поверхню найімовірніше впливають космічні процеси.

Як і інші планети земної групи, Меркурій має власну твердь, проте, на відміну від Землі та Марса, які в основному складаються з силікатів, він на 70% складається з металів. Цим і пояснюється досить висока щільність планети та її маса. За багатьма фізичними параметрами Меркурій дуже нагадує наш супутник. Як і на Місяці, поверхня планети являє собою неживу пустелю, позбавлену щільної атмосфери і відкриту для космічного впливу. При цьому кора та мантія у планети мають тонкий шар, якщо порівняти із земними геологічними параметрами. Внутрішня частина планети переважно представлені важким залізним ядром. Вона має ядро, яке повністю складається з розплавленого заліза і займає майже половину всього планетарного об'єму і діаметра планети. Тільки незначна по товщині мантія, всього 600 км., представлена ​​силікатами, відокремлює ядро ​​планети від кори. Шари Меркуріанської кори мають різну товщину, яка варіюється в діапазоні 100-300 км.

Цим пояснюється дуже висока щільність планети, яка нехарактерна для аналогічних за розміром та походженням небесних тіл. Наявність розплавленого залізного ядра дає Меркурію магнітне поле, його сили достатньо, щоб протидіяти сонячному вітру, захоплюючи заряджені частинки плазми. Така структура планети є нехарактерною більшість планет сонячної системи, де на ядро ​​припадає 25-35% від загальної планетарної маси. Ймовірно, така меркурологія спричинена особливостями походження планети.

Вчені вважають, що на склад планети виявилося сильний впливпоходження Меркурія. За однією версією він є колишнім супутником Венери, який втратив згодом крутний момент і був змушений під впливом тяжіння Сонця перейти на власну витягнуту орбіту. За іншими версіями, на стадії формування, понад 4,5 млрд. років тому Меркурій зіткнувся або з Венерою, або з іншою планетезімаллю, внаслідок чого більшість меркуріанської кори було знесено і розсіяно в космічному просторі.

Третя версія походження Меркурія ґрунтується на припущенні, що планета сформувалася із залишків космічної речовини, що залишилася після формування Венери, Землі та Марсу. Важкі елементи, переважно метали, сформували ядро ​​планети. Для формування зовнішньої оболонки планети легших елементів було недостатньо.

Судячи з фото, отриманих із космосу, час меркуріанської активності давно минув. Поверхня планети є мізерний ландшафт, на якому головною прикрасою є кратери, великі та малі, представлені у величезній кількості. Меркуріанські долини є великими ділянками застиглої лави, що свідчить про колишню вулканічну активність планети. Кора не має тектонічних плит та шарами покриває мантію планети.

Розміри кратерів на Меркурії вражають. Найбільший і найбільший кратер, який отримав назву Рівнина Жари, має діаметр у діаметрі понад півтори тисячі кілометрів. Гігантська кальдера кратера, висота якої становить 2 км, свідчить, що зіткнення Меркурія з космічним тілом таких розмірів мало масштаб всесвітнього катаклізму.

Раннє припинення вулканічної активності призвело до швидкого остигання поверхні планети та формування хвилястого ландшафту. Остигли шари кори наповзали на нижні, формуючи лусочки, а удари астероїдів і падіння великих метеоритів лише сильніше спотворили лик планети.

Космічні апарати та техніка, що займалися дослідженням Меркурія

Довгий час космічні тіла, астероїди, комети, супутники планети та зірки ми спостерігали в телескопи, не маючи технічної можливості вивчити наше космічне сусідство детальніше та докладніше. Зовсім інакше ми глянули на наших сусідів і Меркурій у тому числі, коли з'явилася можливість запускати до далеких планет космічні зонди та апарати. Ми отримали зовсім інше уявлення про те, як виглядає зовнішній космос, об'єкти нашої сонячної системи.

Переважна більшість наукової інформації про Меркурії було отримано внаслідок астрофізичних спостережень. Дослідження планети здійснювалося з допомогою нових потужних телескопів. Значний прогрес у питаннях найменшої планети сонячної системи дав політ американського космічного апарату «Марінер-10». Така можливість з'явилася у листопаді 1973 року, коли з мису Канаверал стартувала ракета Атлас із астрофізичним автоматичним зондом.

Американська космічна програма «Марінер» передбачала запуск до найближчих планет, Венери та Марса серії автоматичних зондів. Якщо перші апарати в основному були спрямовані до Венери та Марса, то останній, десятий зонд, вивчивши дорогою Венеру, полетів у бік Меркурія. Саме політ маленького космічного апарату дав астрофізикам необхідну інформацію про поверхню планети, склад атмосфери і параметри його орбіти.

Космічний апарат здійснював обстеження планети з прогонової траєкторії. Політ космічного апарату був розрахований таким чином, щоб «Марінер-10» зумів якнайбільше пройти в безпосередній близькості від планети. Перший проліт відбувся у березні 1974 року. Апарат пройшов від планети на відстані 700 км, роблячи перші знімки далекої планети зблизька. Під час другого прольоту відстань скоротилася ще більше. Американський зонд промайнув над поверхнею Меркурія на висоті 48 км. Втретє «Марінер-10» відокремлювало від Меркурія відстань 327 км. Внаслідок польотів «Маринера» вдалося отримати знімки поверхні планети та скласти приблизну її карту. Планета виявилася мертвою, негостинною і непристосованою для існуючих і відомих науці форм життя.

Якщо у вас виникли питання – залишайте їх у коментарях під статтею. Ми чи наші відвідувачі з радістю відповімо на них

Меркурій- Найближча до Сонця планета ( загальні відомостіпро Меркурію та інші планети ви знайдете в додатку 1) - середня відстань від Сонця 57 909 176 км. Однак відстань від Сонця до Меркурія може змінюватися від 46,08 до 68,86 млн. км. Відстань Меркурія від Землі становить від 82 до 217 млн. км. Ось Меркурія майже перпендикулярна до площини його орбіти.

Через незначне нахилення осі обертання Меркурія до площини його орбіти помітних сезонних змін на цій планеті немає. Немає Меркурія і супутників.

Меркурій – маленька планета. Його маса становить двадцяту частину маси Землі, а радіус у 2,5 рази менший за земний.

Вчені вважають, що в центрі планети знаходиться велике залізне ядро ​​- на його частку припадає 80% маси планети, а зверху - мантія кам'яних порід.

Для спостережень із Землі Меркурій - важкий об'єкт, оскільки його доводиться спостерігати завжди на тлі вечірньої чи ранкової зорі низько над горизонтом, а крім цього, у цю пору спостерігач бачить освітлену лише половину диска.

Першим досліджував Меркурій американський космічний зонд "Марінер-10", який у 1974-1975 роках. тричі пролетів повз планету. Максимальне зближення цього космічного зонда із Меркурієм становило 320 км.

Поверхня планети схожа на зморщену яблучну шкірку, вона порита тріщинами, западинами, гірськими хребтами, найвищі з яких досягають 2-4 км, прямовисними уступами-ескарпами заввишки 2-3 км і завдовжки сотні кілометрів. У ряді районів планети на поверхні видно долини, безкратерні рівнини. Середня щільність ґрунту - 5,43 г/см 3 .

На вивченій півкулі Меркурія є єдине рівне місце — Рівнина Жари. Передбачається, що це застигла лава, що вилилася з надр після зіткнення з гігантським астероїдом близько 4 млрд. років тому.

Атмосфера Меркурія

Атмосфера Меркурія має вкрай низьку густину. Вона складається з водню, гелію, кисню, парів кальцію, натрію та калію (рис. 1). Водень та гелій планета, ймовірно, отримує від Сонця, а метали випаровуються з її поверхні. "Атмосферою" цю тонку оболонку можна назвати лише з великою натяжкою. Тиск у поверхні планети в 500 млрд разів менше, ніж у Землі (це менше, ніж у сучасних вакуумних установках Землі).

Загальні характеристики планети Меркурій

Максимальна температура поверхні Меркурія, зареєстрована датчиками +410 °С. Середня температура нічної півкулі дорівнює -162 ° С, а денної +347 ° С (цього достатньо, щоб розплавити свинець або олово). Перепади температур через зміну пір року, викликану витягнутістю орбіти, на денній стороні досягають 100 °С. На глибині 1 м температура постійна і дорівнює +75 ° С, адже пористий ґрунт погано проводить тепло.

Органічна життя на Меркурії виключається.

Мал. 1. Склад атмосфери Меркурія