Меркурій: швидкий і гарячий. Меркурій побився і зійшов з орбіти Меркурій робить один оборот навколо сонця

Група астрофізиків з Паризького університету імені Дідро запропонувала гіпотезу, яка пояснює, чому Меркурій обертається навколо Сонця зовсім не так, як йому б слід було це робити. З їх точки зору, в цьому винна "дитяча травма" - зіткнення цієї невеликої планети з великими астероїдами на зорі формування Сонячної системи.

Найменша планета Сонячної системи Меркурій (а такий він став тоді, коли в 2006 році Плутон позбавили гордого звання планети) ще до того ж сама ... неправильна. Звичайно ж, цього слід було очікувати від небесного тіла з подібною назвою, оскільки, як ми пам'ятаємо, вісник богів Меркурій завжди відрізнявся дивним, а часом навіть просто асоціальною поведінкою. Однак деякі "виверти" даної планети просто вражають уяву вчених. І далеко не всі вони можуть бути пояснені з точки зору астрофізики.

Наприклад, розрахунки і дані спостережень досить довгий час говорили про те, що день на Меркурії має дорівнювати році. Нагадаю, що ця найближча до Сонця планета робить свій оборот навколо світила за 87,97 земних діб. І оборот навколо своєї осі він робить, як вважали астрофізики, приблизно за стільки ж. Саме тому багато хто думав, що Меркурій постійно звернений до Сонця однією і тією ж стороною.

Власне кажучи, нікого такий стан речей не дивувало - адже при такій близькості до Сонця по-іншому і бути не може (а максимальна відстань від Меркурія до світила становить 57,91 мільйона кілометрів), якщо вважати, що орбіта його така ж, як і у всіх інших планет. Величезна зірка за допомогою припливної сили, відбираючи момент кількості руху, гальмує обертання маленької планети навколо власної осі, тому-то і добу на Меркурії рівні року.

Слід зауважити, що дане оману було пов'язано з тим, що найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія повторюються через період, приблизно рівний шестикратному періоду обертання цього небесного тіла (352 діб). Через це виходило так, що в різний час спостерігався приблизно один і той же ділянку поверхні Меркурія. Справжній стан справ розкрилася тільки в середині 1960-х років, коли була проведена радіолокація планети.

І ось тут-то посипалися сюрпризи - з'ясувалося, що насправді за рік Меркурій обертається навколо своєї осі на півтора обороту (а не на один). А за два витки навколо Сонця планета робить рівно три оберти навколо своєї осі. Крім того, орбіта у Меркурія досить нестандартна - прецесія, тобто явище, при якому момент імпульсу тіла змінює свій напрямок в просторі під дією моменту зовнішньої сили, перигелію (найближчої точки орбіти до Сонця) Меркурія складає 5600 кутових секунд за століття. Хоча, згідно з розрахунками впливу всіх інших небесних тіл на планету, вона повинна бути не більше 5557 кутових секунд за століття.

Тобто хтось додає зміщення на цілих три секунди за сто років. Але хто - незрозуміло, адже супутників у Меркурія немає (хоча вчені і підозрювали існування поруч гіпотетичної планети Вулкан, проте її так і не виявили). Тобто такого тіла, яке б "витягало" нещасного "вісника богів" на таку нестандартну орбіту, нет.Но чому ж він не літає навколо Сонця так, як належить?

Перш астрофізики вважали, що в цьому винне рідке залізне ядро \u200b\u200bпланети - періодично виникають в ньому струми від того, що планета рухається навколо світила нерівномірно, "збиває" Меркурій з "шляху істинного" (а швидкість орбітального руху "вісника богів" постійно змінюється, при тому, що швидкість обертання навколо своєї осі завжди постійна - в результаті спостерігачеві на поверхні планети може здатися, що часом Сонце на небі Меркурія зупиняється і починає рухатися в зворотному напрямку - із заходу на схід). Однак нещодавно група астрофізиків під керівництвом Марка Вечорек з Паризького університету імені Дідро запропонувала іншу, вельми оригінальну гіпотезу, яка пояснює сучасну орбіту Меркурія.

На думку французьких астрофізиків, який зробив це "чорну справу" астероїд повинен був залишити кратер діаметром від 250 до 450 кілометрів, не менше. І такі відмітини на Меркурії є - згідно зі знімками "Мессенджера", на його поверхні є близько 40 кратерів, що мають подібні розміри. І ще є близько чотирнадцяти, розміри яких навіть перевищують розрахункові межі Вечорек - серед зазначених "ямок" попадаються і такі, чий діаметр дорівнює 650 і навіть 1100 кілометрів.

Далі вчені встановили, куди повинен був потрапити астероїд, який збив Меркурія з орбіти. За їхніми розрахунками, "отметінкі" від цих прибульців повинні були знаходитися ближче до полюсів (адже коли Меркурій обертався по "нормальної орбіті", для таких атак були відкриті саме приполярні зони). І ось астрофізики ще раз уважно вивчили знімки поверхні Меркурія, отримані космічними зондами "Марінер" і "Мессенджер".

Результат виправдав всі очікування - згідно фотографій, на екваторі і прилеглих до нього територіях практично були відсутні великі кратери (це, до речі, підтвердило те, що колись Меркурій обертався по "нормальної" орбіті навколо Сонця). А ось найбільше число слідів зіткнень "вісника богів" і астероїдів знаходилося саме в приполярних областях. І, відповідно, найбільші кратери були теж там.

У Сонячній системі всього сім добре помітних на небосхилі і легко пізнаваних об'єктів: Меркурій, Венера, Марс, Юпітер, Сатурн, Сонце і Місяць. Всі вони в античності асоціювалися з божествами. Меркурій був посланником богів - прудконогий гінцем. Це особливо підкреслюється стильними крильцями на його сандалях. Якщо ви звертали увагу на рух однойменної планети в небі, ця аналогія повинна здатися вам більш ніж доречною. Меркурій переміщається швидко, змінюючи своє положення щодо зірок протягом навіть однієї ночі. При цьому він не видаляється далеко від Сонця - відстань між ними не перевищує 28 градусів.

У 1639 році італійський астроном Джованні зупи, спостерігаючи за Меркурієм в телескоп, виявив, що той з часом проходить через ті ж фази, що Місяць. Це пояснюється єдиним чином - планета обертається навколо Сонця, а не Землі. Це був ще один цвях в кришку труни геоцентризму, який незабаром був похований і забутий, як страшний сон.

Природно, все саме таким чином і йде. Меркурій - найближча до Сонця планета нашої системи. Вона обертається на відстані в середньому 58 мільйонів кілометрів від нього, тобто приблизно на одну третину відстані від Землі до нашого світила. Тому ми ніколи не бачимо її далеко від Сонця, і рівно з цієї ж причини вона рухається так швидко - гравітація зірки діє на неї сильніше, примушуючи обертатися по орбіті з більшою швидкістю. Меркурій робить один оборот навколо Сонця за 88 днів. У цієї планети дуже незвичайна орбіта - сама еліптична в нашій системі. Відстань до Сонця у Меркурія варіюється від 46 до майже 70 мільйонів кілометрів. Перебуваючи в ближній з цих точок, він отримує в два рази більше тепла і світла, ніж в далекій!

Меркурій малий, тому нам з Землі вкрай важко розгледіти щось на його поверхні. Протягом дуже довгого часу астрономам не вдавалося зрозуміти, як довго тут тривають добу. Було висунуто припущення, що вплив Сонця зупинило обертання планети навколо власної осі, і рік на ній дорівнює одним діб. Це той самий феномен, який ми спостерігаємо на прикладі нашого Місяця. Однак в 1965 році вчені використовували допплерівський радар для вимірювання обертання Меркурія, і отримали несподіваний результат - добу на ньому тривають 59 земних діб, а не 88. Якщо зовсім точно, рік на планеті триває 87,97 земної доби, а добу - 59,65 . Якщо розділити перше число на друге, вийдуть майже ідеальні дві третини - 0.6667.

Велика частина того, що відомо нам про Меркурії, отримана завдяки посланим до нього космічним апаратам. У 70-х роках минулого століття «Маринер-10» здійснив три прольоту повз Меркурія і сфотографував майже 50% його поверхні. Ми дізналися, що у планети дуже слабка атмосфера, і в зв'язку з цим вона практично повністю покрита кратерами. У 2011 році автоматична міжпланетна станція «Мессенджер» вийшла на орбіту Меркурія, зробивши до цього кілька близьких прольотів над поверхнею. Передані нею на Землю фотографії захоплювали дух - на них був зображений світ, який протягом мільярдів років піддавався безперервної бомбардуванню. Він весь покритий кратерами, від полюса до полюса, і деякі з них досягають в діаметрі декількох сот кілометрів.

Найбільший з них називається «Рівнина Жари» - це титанічних розмірів поглиблення ударного типу шириною 1600 км. На поверхні Меркурія є і більш рівні ділянки, які виглядають більш давніми, ніж наявні тут кратери. Вони покриті так званими уступами. Це компресійні складки, на зразок тих, що утворюються на фруктах при їх висиханні. Очевидно, після формування планети її внутрішні шари почали поступово охолоджуватися, і вона трохи стиснулася в розмірах. На поверхні, теж ужавшейся, це виразилося в освіті тих самих тріщин. У деяких кратерів помітні розвинені променеві системи. Як і на Місяці, вони утворилися, коли в результаті зіткнення вгору викидалося велику кількість речовини, яке потім осідало на поверхню.

Ще один примітний факт - багато кратерів на Меркурії названі на честь великих діячів мистецтва - композиторів, письменників, художників. Тут є кратери Чехова, Ботічеллі, Дебюссі, Дега, Окё, Сібеліуса, Вівальді, Золя. Один навіть названий на честь Толкієна!

Ми можемо тільки здогадуватися про внутрішню структуру Меркурія. Однак це дуже щільна планета, майже не поступається за цим показником Землі. Ми знаємо, що у неї скельна поверхня, тому, щоб досягти шуканої маси, вона повинна володіти великим залізним ядром, пропорційно набагато більшим, ніж у колиски людства. Це ядро \u200b\u200bможе займати три чверті внутрішнього обсягу Меркурія. Звідки на ньому могло взятися таке кількість заліза? Є гіпотеза, що він колись був дещо більші, але в результаті сильного зіткнення з іншим небесним тілом легші матеріали були викинуті в космос. Також можливо, що їх випарував жар формувався Сонця.

Меркурій володіє пристойним по силі магнітним полем, що трохи дивно в світлі його вкрай повільного обертання навколо власної осі. Як ми знаємо, обертання відіграє значну роль в його утворенні у Землі, Сонця та інших об'єктів нашої системи. Проте, величина магнітного поля Меркурія прекрасно уживається з гіпотезою про наявність в його надрах великої кількості розплавленого заліза.

Атмосфера на планеті дуже слабка. Дякувати за неї потрібно магнітне поле, яке захоплює частинки сонячного вітру. Крім того, її частково утворює речовину, котре піднімалося над поверхнею в результаті зіткнень планети з зустрічаються їй на шляху космічними об'єктами. Все це постійно несеться в космос тим же сонячним вітром і тиском, створюваним нашим світилом. «Посланник богів» залишає за собою хвіст, як у комети, який розтягується на десятки мільйонів кілометрів. Він складається з таких елементів, як натрій, кальцій і магній.

Напевно, найдивовижнішим фактом про Меркурії є те, що незважаючи на близькість до Сонця і температуру поверхні, яка може досягати 430 градусів за Цельсієм, на цій планеті був знайдений водяний лід! Він знаходиться на дні глибоких кратерів поруч з полюсами планети, куди ніколи не потрапляє світло нашої зірки. Це так звані «холодні пастки», де температура не піднімається вище -170 градусів. Поки не дуже зрозуміло, звідки на Меркурії береться вода, але, швидше за все, її заносять сюди комети і астероїди. Природно, на всій решті поверхні вона швидко випаровується і несеться геть, але в цих глибоких кратерах вона може затримуватися і накопичуватися протягом мільярдів років. За деякими оцінками, на Меркурії може бути кілька мільярдів тонн цілющої вологи. Просто неймовірно, що в одному з найспекотніших місць Сонячної системи може існувати щось на зразок нашої вічної мерзлоти. Втім, ті, хто всерйоз захоплюються космосом, давно звикли до думки про те, що фантазія у Всесвіті розвинена набагато краще, ніж у людини. Це факт, з яким неможливо сперечатися.

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

Меркурій відноситься до внутрішніх планет, так як його орбіта лежить усередині орбіти Землі. Після позбавлення Плутона в 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 невеликого кутового відстані від Сонця (максимум 28,3 °). Про планеті поки відомо порівняно небагато. Тільки в 2009 році вчені склали першу повну карту Меркурія, використовуючи знімки апаратів «Маринер-10» і «Мессенджер». Наявність будь-яких природних супутників у планети не виявлено.

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

Астрономічний символ Меркурія являє собою стилізоване зображення крилатого шолома бога Меркурія з його кадуцеєм.

рух планети

Меркурій рухається навколо Сонця по досить сильно витягнутій еліптичній орбіті (ексцентриситет 0,205) на середній відстані 57,91 млн км (0,387 а. Е.). У перигелії Меркурій перебуває в 45,9 млн км від Сонця (0,3 а. Е.), В афелії - в 69,7 млн \u200b\u200bкм (0,46 а. Е.) У перигелії Меркурій більш ніж в півтора рази ближче до сонцю, ніж в афелії. Нахил орбіти до площини екліптики дорівнює 7 °. На один оберт навколо Землі Меркурій витрачає 87,97 земної доби. Середня швидкість руху планети по орбіті 48 км / с. Відстань від Меркурія до Землі змінюється в межах від 82 до 217 млн \u200b\u200bкм.

Протягом довгого часу вважалося, що Меркурій постійно звернений до Сонця однією і тією ж стороною, і один оборот навколо осі займає у нього ті ж 87,97 земної доби. Спостереження деталей на поверхні Меркурія не суперечили цьому. Дане оману було пов'язано з тим, що найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія повторюються через період, приблизно рівний шестикратному періоду обертання Меркурія (352 діб), тому в різний час спостерігався приблизно один і той же ділянку поверхні планети. Істина розкрилася тільки в середині 1960-х років, коли була проведена радіолокація Меркурія.

Виявилося, що меркуріанські зоряні добу рівні 58,65 земної доби, тобто 2/3 меркуріанський року. Така сумірність періодів обертання навколо осі і обертання Меркурія навколо Сонця є унікальним для Сонячної системи явищем. Воно, імовірно, пояснюється тим, що приливної вплив Сонця відбирало момент кількості руху і гальмувало обертання, яке було спочатку більш швидким, до тих пір, поки обидва періоду не виявилися пов'язані цілочисельним ставленням. В результаті за один меркуріанський рік Меркурій встигає повернутися навколо своєї осі на півтора обороту. Тобто якщо в момент проходження Меркурієм перигелію певна точка його поверхні звернена точно до Сонця, то при наступному проходженні перигелію 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 меркуріанський року або троє меркуріанський зоряної доби.

В результаті такого руху планети на ній можна виділити «гарячі довготи» - два протилежних меридіана, які по черзі звернені до Сонця під час проходження Меркурієм перигелію, і на яких через це буває особливо гаряче навіть по меркуріанським мірками.

На Меркурії не існує таких пір року, як на Землі. Це відбувається через те, що вісь обертання планети знаходиться під прямим кутом до площини орбіти. Як наслідок, поряд з полюсами є області, до яких сонячні промені не доходять ніколи. Обстеження, проведене радіотелескопом «Аресібо», дозволяє припустити, що в цій студеної і темної 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, в той час 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 рухатися в 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 при цьому сходить (або заходить) двічі.

Цікаво також, що, хоча найближчими по розташуванню орбіт до Землі є Марс і Венера, Меркурій частіше інших є найближчою до Землі планетою (оскільки інші віддаляються в більшій мірі, не будучи настільки «прив'язаними» до Сонця).

Аномальна прецесія орбіти

Меркурій знаходиться близько до Сонця, тому ефекти загальної теорії відносності проявляються в його русі в найбільшій мірі серед усіх планет Сонячної системи. Уже 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 ньютонівської механіці. Прецессия перигелію Меркурія складає 5600 кутових секунд за століття. Розрахунок впливу всіх інших небесних тіл на Меркурій згідно ньютонівської механіці дає прецесію 5557 кутових секунд за століття. Намагаючись пояснити спостережуваний ефект, він припустив, що існує ще одна планета (або, можливо, пояс невеликих астероїдів), орбіта якої розташована ближче до Сонця, ніж у Меркурія, і яка вносить обурює вплив (інші пояснення розглядали неврахованих полярне стиснення Сонця). завдяки раніше досягнутим успіхам в пошуках Нептуна з урахуванням його впливу на орбіту Урана дана гіпотеза стала популярною, і шукана гіпотетична планета навіть отримала назву - Вулкан. Однак ця планета так і не була виявлена.

Так як жодне з цих пояснень не витримало перевірки спостереженнями, деякі фізики почали висувати більш радикальні гіпотези, що необхідно змінювати сам закон тяжіння, наприклад, міняти в ньому показник ступеня або додавати в потенціал члени, залежні від швидкості тел. Однак більшість таких спроб виявилися суперечливими. На початку XX століття загальна теорія відносності дала пояснення спостережуваної прецесії. Ефект дуже малий: релятивістська «добавка» становить всього 42,98 кутовий секунди за століття, що становить 1/130 (0,77%) від загальної швидкості прецесії, так що буде потрібно щонайменше 12 млн оборотів Меркурія навколо Сонця, щоб перигелій повернувся в положення, передбачене класичною теорією. Подібне, але менше зміщення 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 XIX століття існує наукова гіпотеза, що Меркурій в минулому був супутником планети Венери, який згодом був нею «втрачений». У 1976 році Томом ван Фландерн (англ.) Рос. і К. Р. Харрінгтон, на підставі математичних розрахунків, було показано, що ця гіпотеза добре пояснює великі відхилення (ексцентриситет) орбіти Меркурія, його резонансний характер обертання навколо Сонця і втрату обертального моменту як у Меркурія, так і у Венери (у останньої також - придбання обертання, зворотного основному в Сонячній системі).

В даний час ця гіпотеза не підтверджується даними спостережень і відомостями з автоматичних станцій планети. Наявність масивного залізного ядра з великою кількістю сірки, процентний вміст яких більше, ніж в складі будь-якої іншої планети Сонячної системи, особливості геологічного і фізико-хімічної будови поверхні Меркурія говорять про те, що планета була сформована в сонячної 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 подібно таким в найпоширеніших метеоритах - хондрити, склад яких в загальному типовий для твердих тіл Сонячної системи і внутрішніх планет, а маса планети в давні часи була приблизно в 2.25 разів більше її реальної маси. В історії ранньої Сонячної системи Меркурій, можливо, зазнав зіткнення з планетезималлю приблизно 1/6 його власної маси на швидкості ~ 20 км / с. Більшу частину кори і верхнього шару мантії знесло в космічний простір, які роздрібнившись в гарячу пил розсіялися в міжпланетному просторі. А ядро \u200b\u200bпланети, що складається з більш важких елементів збереглося.

За іншою гіпотезою, Меркурій сформувався в уже вкрай збідненої легкими елементами внутрішньої частини протопланетного диска, які були виметено Сонцем в зовнішні області Сонячної системи.

поверхня

За своїми фізичними характеристиками Меркурій нагадує Місяць. У планети немає природних супутників, але є дуже розріджена атмосфера. Планета має велике залізним ядром, що є джерелом магнітного поля по своїй сукупності становлять 0,01 від земного. Ядро Меркурія складає 83% від усього обсягу планети. Температура на поверхні Меркурія коливається від 90 до 700 К (від +80 до +430 ° C). Сонячна сторона нагрівається набагато більше, ніж полярні області і зворотна сторона планети.

Поверхня Меркурія також багато в чому нагадує місячну - вона сильно кратерірованних. Щільність кратерів різна на різних ділянках. Передбачається, що більш густо всіяні кратерами ділянки є давнішими, а менш густо всіяні - більш молодими, 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 живописця Рембрандта, його діаметр становить 716 км. Однак подібність неповне - на Меркурії видно освіти, які на Місяці не зустрічаються. Важливим відмінністю гористих ландшафтів Меркурія і Місяця є присутність на Меркурії численних зубчастих укосів, що тягнуться на сотні кілометрів, - ескарпів. Вивчення їх структури показало, що вони утворилися при стисненні, що супроводжував охолодження планети, в результаті якого площа поверхні Меркурія зменшилася на 1%. Наявність на поверхні Меркурія добре збережених великих кратерів говорить про те, що протягом останніх 3-4 млрд років там не відбувалося в широких масштабах рух ділянок кори, а також була відсутня ерозія поверхні, останнім майже повністю виключає можливість існування в історії Меркурія скільки-небудь істотної атмосфери.

В ході досліджень, проведених зондом «Мессенджер», було сфотографовано понад 80% поверхні Меркурія і виявлено, що вона однорідна. Цим Меркурій не схожий на Місяцем або Марсом, у яких одна півкуля різко відрізняється від іншого.

Перші дані дослідження елементного складу поверхні за допомогою рентгенофлуоресцентного спектрометра апарату «Мессенджер» показали, що вона бідна алюмінієм і кальцієм в порівнянні з плагіоклазових польовим шпатом, характерним для материкових областей Місяця. У той же час поверхню Меркурія порівняно бідна титаном і залізом і багата на магній, займаючи проміжне положення між типовими базальтами і ультраосновнимі гірськими породами типу земних коматіітов. Виявлено також порівняльне достаток сірки, що передбачає відновні умови формування планети.

кратери

Кратери на Меркурії варіюються за розміром в межах від маленьких западин, що мають форму чаші, до багатокільцеву ударних кратерів, що мають в поперечнику сотні кілометрів. Вони знаходяться в різній стадії руйнування. Є відносно добре збереглися 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 їх покриву від викиду речовини при ударі менше через більшої сили тяжкості на Меркурії.

Одна з найпомітніших деталей поверхні Меркурія - рівнина Жари (лат. Caloris Planitia). Ця деталь рельєфу отримала 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 в протилежній точці поверхні, призвели до утворення тут своєрідного пересіченій «хаотичного» ландшафту. Також про силу удару свідчить той факт, що він викликав викид лави, яка утворила високі концентричні кола на відстані 2 км навколо кратера.

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

До недавнього часу передбачалося, що в надрах Меркурія знаходиться металеве ядро \u200b\u200bрадіусом 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 підвела підсумки п'ятирічних радарних спостережень за Меркурієм, в ході яких були помічені варіації обертання планети, занадто великі для моделі з твердим ядром. Тому на сьогоднішній день можна з високою часткою впевненості говорити, що ядро \u200b\u200bпланети саме рідке.

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

Ядро оточене силікатної мантією товщиною 500-600 км. Згідно з даними від «Маринер-10» і спостереженнями з Землі товщина кори планети становить від 100 до 300 км.

геологічна історія

Як і у Землі, Місяця і Марса, геологічна історія Меркурія розділена на ери. Вони мають такі назви (від більш ранньої до більш пізньої): дотолстовская, толстовська, калорская, пізня калорская, мансурская і койперская. Цей поділ періодізірует відносний геологічний вік планети. Абсолютний вік, вимірюваний в роках, точно не встановлено.

Після формування Меркурія 4,6 млрд років тому відбувалося інтенсивне бомбардування планети астероїдами і кометами. Остання сильна бомбардування планети сталася 3,8 млрд років тому. Частина регіонів, наприклад, Рівнина Жари, формувалася також за рахунок їх заповнення лавою. Це призвело до утворення гладких площин всередині кратерів, на зразок місячних.

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

Магнітне поле

Меркурій володіє магнітним полем, напруженість якого в 100 разів менше земного. Магнітне поле Меркурія має дипольні структуру і найвищою мірою симетрично, а його 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 в результаті ефекту динамо, тобто так само, як і на Землі. Цей ефект є результатом циркуляції рідкого ядра планети. Через вираженого ексцентриситету планети виникає надзвичайно сильний приливної ефект. Він підтримує ядро \u200b\u200bв рідкому стані, що необхідно для прояву ефекту динамо.

Магнітне поле Меркурія досить сильне, щоб змінювати напрямок руху сонячного вітру навколо планети, створюючи магнітосферу. Магнітосфера планети, хоча і настільки мала, що може поміститися усередині Землі, досить потужна, щоб зловити плазму сонячного вітру. Результати спостережень, отримані «Маринер-10», виявили низькоенергетичну плазму в магнітосфері на нічному боці планети. У хвості магнітосфери були виявлені вибухи активних частинок, що вказує на динамічні якості магнітосфери планети.

Під час другого прольоту планети 6 жовтня 2008 року «Мессенджер» 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 з магнітним полем планети. Вихор досягав 800 км в поперечнику, що становить третину радіуса планети. Дана вихрова форма магнітного поля створюється сонячним вітром. Так як сонячний вітер обтікає магнітне поле планети, воно пов'язується і проноситься з ним, завиваючись в віхреподобние структури. Ці вихори магнітного потоку формують вікна в планетарному магнітному щиті, через які сонячний вітер проникає і досягає поверхні Меркурія. Процес зв'язку планетного і міжпланетного магнітних полів, названий магнітним перез'єднання, - звичайне явище в космосі. Воно виникає і у Землі, коли вона генерує магнітні вихори. Однак, за спостереженнями «Мессенджера», частота перез'єднання 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 в Сонячній системі. Цьому сприяє також пухка поверхню Меркурія, яка погано проводить тепло (а при повністю відсутньою або вкрай слабкою 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, рівною 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 перигелію, - 700 К (426,9 ° C).

Незважаючи на такі умови, останнім часом з'явилися припущення про те, 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 відбиває радіохвилі речовини може бути звичайний водяний лід. Поступаючи на поверхню Меркурія при ударах про неї комет, вода випаровується і подорожує по планеті, поки 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 менше тиску земної атмосфери. В таких умовах атоми частіше стикаються з поверхнею планети, ніж один з одним. Атмосферу складають атоми, захоплені з сонячного вітру або вибиті сонячним вітром з поверхні, - гелій, натрій, кисень, калій, аргон, водень. Середній час життя окремого атома в атмосфері - близько 200 діб.

Водень і гелій, ймовірно, надходять на планету з сонячним вітром, диффундируя в її магнітосферу, і потім йдуть назад в космос. Радіоактивний розпад елементів в корі Меркурія є іншим джерелом гелію, натрію і калію. Присутні водяні пари, що виділяються в результаті ряду процесів, таких як удари комет об поверхню планети, освіта води з водню сонячного вітру і кисню каменів, сублімація з льоду, який знаходиться в постійно затінених полярних кратерах. Знаходження значного числа родинних воді іонів, таких як O +, OH + H2O +, стало несподіванкою.

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

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

Нові дані про хвості Меркурія з'явилися після другого і третього прольоту АМС «Мессенджер» на початку листопада 2009 року. На основі цих даних співробітники НАСА змогли запропонувати модель даного явища.

Особливості спостереження з Землі

Видима зоряна величина Меркурія коливається від -1,9 до 5,5, але його нелегко помітити через невеликого кутового відстані 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 наступають кілька разів на рік).

Найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія - в низьких широтах і 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 в 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 в таблицях «Муль Апіна» (збірник вавилонських астрологічних таблиць). Це спостереження, швидше за все, було виконано ассирийскими астрономами приблизно в XIV столітті до н. е. Шумерське назва, яку використовують для позначення Меркурія в таблицях «Муль Апіна», може бути транскрибовано у вигляді UDU.IDIM.GUU4.UD ( «стрибає планета»). Спочатку планету асоціювали з богом Нінурта, а в більш пізніх записах її називають «Набу» на честь бога мудрості і писцового мистецтва.

В Стародавній Греції за часів Гесіода планету знали під іменами ( «Стілбон») і ( «Гермаон»). Назва «Гермаон» є формою імені бога Гермеса. Пізніше греки стали називати планету «Аполлон».

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

У Стародавньому Китаї Меркурій називався Чень-син, «Ранкова зірка». Він асоціювався з напрямом на північ, чорним кольором і елементом води в У-сін. 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 і в'єтнамської культурах планета стала називатися «Водяна зірка».

Індійська міфологія використовувала для Меркурія ім'я Будха. Цей бог, син Соми, був чільним по середах. 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 ранковому появи Меркурія, а дві - вечірньому), яка була посланником загробного світу. На івриті Меркурій був названий «Коха в Хама».
Меркурій на зоряному небі (вгорі, над Місяцем і Венерою)

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

У середньовічній арабській астрономії астроном з Андалусії Аз-Заркалі описав деферент геоцентрической орбіти Меркурія як овал зразок яйця або кедрового горіха. Проте, ця здогадка не зробила впливу на його астрономічну теорію і його астрономічні обчислення. У XII столітті Ібн Баджо спостерігав дві планети у вигляді плям на поверхні Сонця. Пізніше астрономом Марагінской обсерваторії Аш-Ширазі було висловлено припущення, що його попередником спостерігалося проходження Меркурія і (або) Венери. В Індії астроном кералійской школи Нілаканса Сомаяджі (англ.) Рос. в XV столітті розробив частково геліоцентричну планетарну модель, в якій Меркурій обертався навколо Сонця, яке, в свою чергу, оберталося навколо Землі. Ця система була схожа на систему Тихо Браге, розроблену в XVI столітті.

Середньовічні спостереження Меркурія в північних частинах Європи важко тим, що планета завжди спостерігається в зорі - ранкової або вечірньої - на тлі сутінкового неба і досить низько над горизонтом (особливо в північних широтах). Період його найкращої видимості (елонгація) настає кілька разів на рік (продовжуючись близько 10 днів). Навіть в ці періоди побачити Меркурій неозброєним оком непросто (щодо неяскрава зірочка на досить світлому тлі неба). Існує історія про те, що Микола Коперник, який спостерігав астрономічні об'єкти в умовах північних широт і туманного клімату Прибалтики, жалкував, що за все 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, однак він описав планету, використовуючи результати спостережень інших астрономів. Як він сам сказав, Меркурій все-таки можна «зловити» з північних широт, проявивши терпіння і хитрість. Отже, Коперник цілком міг спостерігати Меркурій і спостерігав його, але опис планети робив по чужим результатами досліджень.

Спостереження за допомогою телескопів

Перше телескопічне спостереження Меркурія було зроблено Галілео Галілеєм в початку XVII століття. Хоча він спостерігав фази Венери, його телескоп не був достатньо потужним, щоб спостерігати фази Меркурія. У 1631 році П'єр Гассенді зробив перше телескопічне спостереження проходження планети по диску Сонця. Момент проходження був обчислений до цього Іоганном Кеплером. 1639 року Джованні зупи за допомогою телескопа відкрив, що орбітальні фази Меркурія подібні фазам Місяця і Венери. Спостереження остаточно продемонстрували, що Меркурій обертається навколо Сонця.

Дуже рідкісним астрономічним подією є перекриття однієї планетою диска інший, що спостерігається з Землі. Венера перекриває Меркурій раз в кілька століть, і ця подія спостерігалося тільки один раз в історії - 28 травня 1737 року Джоном Бевіс в Королівській Грінвічській обсерваторії. Наступне перекриття Венерою Меркурія буде 3 грудня 2133 року.

Труднощі, які супроводжують спостереження Меркурія, привели до того, що він довгий час був вивчений менше інших планет. У 1800 році Йоганн Шретер, який спостерігав деталі поверхні Меркурія, оголосив про те, що спостерігав на ній гори висотою 20 км. Фрідріх Бессель, використовуючи замальовки Шретера, помилково визначив період обертання навколо своєї осі в 24 години і нахил осі в 70 °. У 1880-х роках Джованні Скіапареллі картографував планету більш точно і припустив, що період обертання становить 88 днів і збігається з сидерическим періодом обертання навколо Сонця через приливні сили. Робота по картографування Меркурія була продовжена Еженом Антоніаді, який в 1934 році випустив книгу, де були представлені старі карти і його власні спостереження. Багато деталей поверхні Меркурія отримали свою назву згідно з картами Антоніаді.

Італійський астроном Джузеппе Коломбо (англ.) Рос. помітив, що період обертання становить 2/3 від сидерического періоду обертання Меркурія, і припустив, що ці періоди потрапляють в резонанс 3: 2. Дані з «Маринер-10» згодом підтвердили цю точку зору. Це не означає, що карти Скіапареллі і Антоніаді невірні. Просто астрономи бачили одні й ті ж деталі планети кожен другий оборот її навколо Сонця, заносили їх в карти і ігнорували спостереження в той час, коли Меркурій був звернений до Сонця іншою стороною, так як через геометрії орбіти в цей час умови для спостереження були поганими.

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

дослідження Меркурія сучасними методами

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

Тільки два космічні апарати були направлені для дослідження Меркурія. Першим був «Маринер-10», який в 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 з Землі показали можливість існування водяного льоду в полярних кратерах.

З усіх планет, відомих неозброєним оком, тільки Меркурій ніколи не мав власного штучного супутника. В даний час НАСА здійснює другу місію до Меркурію під назвою «Мессенджер». 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 гравітаційних маневру поблизу Меркурія: в жовтні 2008 року і у вересні 2009 року. «Мессенджер» також виконав один гравітаційний маневр у Землі в 2005 році і два маневру поблизу Венери: у жовтні 2006 і в червні 2007 року, в ході яких виробляв перевірку обладнання.

Маринер-10 - перший космічний апарат, який 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 буде досліджувати поверхню Меркурія і його глибини, в той час як японський MMO буде спостерігати за магнітним полем і магнітосферою планети. Запуск BepiColombo планується на 2013 рік, а в 2019 році він вийде на орбіту навколо Меркурія, де і буде розділене на дві складові.

Розвиток електроніки та інформатики зробило можливим наземні спостереження Меркурія за допомогою приймачів випромінювання ПЗС та подальшу комп'ютерну обробку знімків. Одним з перших серії спостережень Меркурія з ПЗС-приймачами здійснив в 1995-2002 роках Йохан Варелл в обсерваторії на острові Ла Пальма на півметровому сонячному телескопі. Варелл вибирав найкращі зі знімків, не використовуючи комп'ютерне зведення. Зведення почали застосовувати в Абастуманській астрофізичної обсерваторії до серій фотографій Меркурія, отриманим 3 листопада 2001 року, а також в обсерваторії Скінакас Іракліонского університету до серій від 1-2 травня 2002 роки; для обробки результатів спостережень застосували метод кореляційного суміщення. Отримане дозволене зображення планети мало схожістю з фотомозаїка «Маринер-10», обриси невеликих утворень розмірами 150-200 км повторювалися. Так була складена карта Меркурія для довгот 210-350 °.

17 березня 2011 року міжпланетний зонд «Мессенджер» (англ. Messenger) вийшов на орбіту Меркурія. Передбачається, що за допомогою апаратури, встановленої на ньому, зонд зможе досліджувати ландшафт планети, склад її атмосфери і поверхні; також обладнання «Мессенджера» дозволяє вести дослідження енергійних частинок і плазми. Термін роботи зонда визначається в один рік.

17 червня 2011 року стало відомо, що, за даними перших досліджень, проведених КА «Мессенджер», магнітне поле планети не симетрично щодо полюсів; таким чином, північного і південного полюса Меркурія досягає різну кількість частинок сонячного вітру. Також був проведений аналіз поширеності хімічних елементів на планеті.

особливості номенклатури

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

За найбільшим об'єктом на поверхні Меркурія, діаметром близько 1300 км, закріпилася назва Рівнина Жари, оскільки та розташовується в області максимальних температур. Це багатокільцеву структура ударного походження, залита застиглою лавою. Інша рівнина, що знаходиться в області мінімальних температур, біля північного полюса, названа Рівниною Північної. Решта подібні формування отримали назву планети Меркурій або аналога римського бога Меркурія в мовах різних народів світу. Наприклад: Рівнина Суйсі (планета Меркурій по-японськи) і Рівнина Будха (планета Меркурій на хінді), Рівнина Собкоу (планета Меркурій у древніх єгиптян), Рівнина Один (скандинавський бог) і Рівнина Тир (древнеармянское божество).
Кратери Меркурія (за двома винятками) отримують назву в честь відомих людей в гуманітарній сфері діяльності (архітектори, музиканти, письменники, поети, філософи, фотографи, художники). Наприклад: Барма, Бєлінський, Глінка, Гоголь, Державін, Лермонтов, Мусоргський, Пушкін, Рєпін, Рубльов, Стравінський, Суриков, Тургенєв, Феофан Грек, Фет, Чайковський, Чехов. Виняток становлять два кратера: Койпер на ім'я одного з головних розробників проекту «Маринер-10» і Хун Каль, що означає число «20» на мові народу майя, який використовував двадцатерічная систему числення. Останній кратер знаходиться у екватора на меридіані 200 західної довготи і був обраний в якості зручного орієнтира для відліку в системі координат поверхні Меркурія. спочатку кратерах більшого розміру присвоювалися імена знаменитостей, які, на думку МАС, мали відповідно більшого значення у світовій культурі. Чим більше кратер - тим сильніше вплив особистості на сучасний світ. В першу п'ятірку увійшли Бетховен (діаметром 643 км), Достоєвський (411 км), Толстой (390 км), Гете (383 км) і Шекспір \u200b\u200b(370 км).
Ескарпи (уступи), гірські ланцюги і каньйони отримують назви кораблів дослідників, які увійшли в історію, оскільки бог Меркурій / Гермес вважався покровителем мандрівників. Наприклад: Бігль, Зоря, Санта-Марія, Фрам, Схід, Мирний). Винятком з правила є дві гряди, найменувати в честь астрономів Гряда Антоніаді і Гряда Скіапареллі.
Долини і інші деталі на поверхні Меркурія отримують назви в честь великих радиообсерватории, як визнання значення методу радіолокації в дослідженні планети. Наприклад: Долина Хайстек (радіотелескоп в США).
Згодом, у зв'язку з відкриттям у 2008 році автоматичної міжпланетної станцією «Мессенджер» борозен на Меркурії, додалося правило іменування борозен, які отримують назви великих архітектурних споруд. Наприклад: Пантеон на рівнині Жари.

Меркурій - перша планета Сонячної системи: опис, розмір, маса, орбіта навколо Сонця, відстань, характеристика, цікаві факти, історія вивчення.

Меркурій - перша планета від Сонця і найменша планета в Сонячній системі. Це один з найбільш екстремальних світів. Свою назву отримав на честь посланника римських богів. Його можна відшукати без використання приладів, тому Меркурій відзначився у багатьох культурах і міфах.

Однак це також і дуже загадковий об'єкт. Меркурій можна спостерігати вранці і ввечері в небі, а сама планета має власні фазами.

Цікаві факти про планету Меркурій

Давайте дізнаємося більше цікавих фактів про планету Меркурій.

Рік на Меркурії триває всього 88 днів

• Один сонячний день (проміжок між полудня) охоплює 176 днів, а сидерический день (осьове обертання) - 59 днів. Меркурій наділений найбільшим орбітальним ексцентриситетом, а віддаленість від Сонця - 46-70 млн. Км.

це найменша планета в системі

• Меркурія входить в п'ятірку планет, які можна знайти без використання інструментів. У екваторі простягається на 4879 км.

Варто на другому місці по щільності

• Кожен см 3 наділений показником в 5.4 грама. Але Земля стоїть на першому місці, тому що Меркурій представлений важкими металами і гірськими породами.

є зморшки

• Коли залізне планетарне ядро \u200b\u200bохололо і стислося, поверхневий шар покрився зморшками. Вони здатні витягуватися на сотні миль.

Є розплавлене ядро

• Дослідники вважають, що залізне ядро \u200b\u200bМеркурія здатне перебувати в розплавленому стані. Зазвичай у маленьких планет воно швидко втрачає нагрів. Але зараз думають, що воно вміщує сірку, яка знижує температуру плавлення. Ядро охоплює 42% планетарного обсягу.

На другому місці по розпеченій

• Хоча Венера проживає далі, але її поверхню стабільно утримує найвищу поверхневу температуру через парникового ефекту. Денна сторона Меркурія прогрівається на 427 ° C, а на нічній температура падає до -173 ° C. Планета позбавлена \u200b\u200bатмосферного шару, тому не здатна забезпечувати рівномірний розподіл нагріву.

Найбільш кратерне планета

• Геологічні процеси допомагають планетам оновлювати поверхневий шар і згладжувати кратерного шрами. Але Меркурій позбавлений такої можливості. Всі його кратери іменуються в честь художників, письменників і музикантів. Ударні формування, що перевищують в діаметрі 250 км, називають басейнами. Найбільший - Рівнина Жари, що простягається на 1550 км.

Його відвідували лише два апарати

• Меркурій дуже близько знаходиться до Сонця. Тричі його облетів Маринер-10 в 1974-1975 рр., Відобразивши трохи менше половини поверхні. У 2004 році туди відправився MESSENGER.

Ім'я дали на честь посланника у римського божественного пантеону

• Точна дата виявлення планети невідома, тому що про неї писали ще шумери в 3000 р до н.е.

Є атмосфера (здається)

• Гравітація становить лише 38% від земної, але цього мало, щоб утримати стабільну атмосферу (руйнується сонячними вітрами). Газ виходить, але його поповнюють сонячні частинки і пил.

Розмір, маса і орбіта планети Меркурій

При радіусі в 2440 км і масою 3.3022 x 10 23 кг Меркурій вважається найменшою планетою в Сонячній системі. За розміром досягає всього 0.38 земного. Також поступається за параметрами деяким супутникам, але по щільності стоїть на другому місці після Землі - 5.427 г / см 3. На нижньому фото вказано порівняння розмірів Меркурія і Землі.

Це володар самої ексцентричної орбіти. Відстань Меркурія від Сонця може коливатися від 46 мільйонів км (перигелій) до 70 мільйонів км (афелій). Від цього можуть змінюватися і найближчі планети. Середня орбітальна швидкість дорівнює - 47322 км / с, тому на проходження орбітального шляху йде 87.969 днів. Нижче представлена \u200b\u200bтабличка характеристик планети Меркурій.

Швидкість обороту осі становить 10.892 км / год, тому добу на Меркурії триває 58.646 днів. Це говорить про те, що планета знаходиться в резонансі 3: 2 (3 осьових обертання на 2 орбітальних).

Ексцентричність і сповільненість обертання призводять до того, що планета витрачає 176 днів на те, щоб повернутися в початкову точку. Так що один день на планеті вдвічі довший за рік. Також це володар найнижчого осьового нахилу - 0.027 градусів.

Склад і поверхня планети Меркурій

склад Меркурія на 70% представлений металевим і на 30% силікатним матеріалами. Вважають, що його ядро \u200b\u200bохоплює приблизно 42% всього обсягу планети (у Землі - 17%). Всередині розташовується ядро \u200b\u200bз розплавленого заліза, навколо якого зосереджений силікатна шар (500-700 км). Поверхневий шар - кора з товщиною в 100-300 км. На поверхні можна помітити величезну кількість хребтів, які тягнуться на кілометри.

У порівнянні з іншими планетами Сонячної системи, ядро \u200b\u200bМеркурія має найбільшу кількість заліза. Вважають, що раніше Меркурій був набагато більше. Але через удар з великим об'єктом зовнішні шари зруйнувалися, залишивши головне тіло.

Деякі вважають, що планета могла з'явитися в протопланетному диску до того, як сонячна енергія стала стабільною. Тоді він повинен бути вдвічі масивніша сучасного стану. При нагріванні в 25000-35000 До велика частина породи могла просто випаруватися. Вивчіть будову Меркурія на фото.

Є і ще одне припущення. Сонячна туманність могла привести до збільшення частинок, які накинулися на планету. Тоді легші відійшли і не використовувалися при створенні Меркурія.

Якщо дивитися здалеку, то планета нагадує земний супутник. Такий же кратерне ландшафт з рівнинами і слідами лавових потоків. Але тут відзначено більшу різноманітність елементів.

Меркурій сформувався 4.6 мільярдів років тому і потрапив під обстріл цілої армії астероїдів і сміттєвих осколків. Атмосфери не було, тому удари залишили помітні сліди. Але планета залишалася активною, так що лавові потоки створили рівнини.

Розміри кратерів варіюються від невеликих ям до басейнів з шириною в сотні кілометрів. Найбільший - Калоріс (рівнина Жари) з діаметром в 1550 км. Удар був настільки сильним, що привів до лавовому виверження на протилежній планетарної стороні. А сам кратер оточений концентричних кільцем висотою в 2 км. На поверхні можна відшукати приблизно 15 великих кратерів утворень. Уважно розгляньте схему магнітного поля Меркурія.

Планета має глобальним магнітним полем, що досягає 1.1% земної сили. Можливо, що джерелом служить динамо, нагадуючи нашу Землю. Воно утворюється завдяки обертанню рідкого ядра, наповненого залізом.

Цього поля вистачає, щоб протистояти зіркові вітру і формувати магнітосферний шар. Його сили достатньо, щоб утримувати плазму з вітру, через що відбувається поверхневе вивітрювання.

Атмосфера і температура планети Меркурій

Через близькість до Сонця планета занадто сильно прогрівається, тому не здатна зберегти атмосферу. Але вчені відзначили тонкий шар змінної екзосфери, представленої воднем, киснем, гелієм, натрієм, водяною парою і калієм. Загальний рівень тиску наближається до позначки 10-14 бар.

Без атмосферного шару сонячне тепло не накопичується, тому на Меркурії відзначають серйозні температурні коливання: на сонячній стороні - 427 ° С, а на темній опускається до -173 ° С.

Однак поверхня має водяним льодом і органічними молекулами. Справа в тому, що полюсні кратери відрізняються глибиною і туди не потрапляють прямі сонячні промені. Вважають, що на дні можна виявити 10 14 - 10 15 кг льоду. Поки немає точних даних про те, звідки на планеті взявся лід, але це може бути подарунок від повалених комет або ж він відбувається через дегазації води від внутрішньої планетарної частини.

Історія вивчення планети Меркурій

Опис Меркурія не обходиться без історії досліджень. Ця планета доступна для спостереження без використання приладів, тому фігурує в міфах і стародавніх легендах. Перші записи виявлені в табличці Мул Апіна, яка виступає астрономічними і астрологічними вавілонськими записами.

Ці спостереження зроблені в 14-м столітті до н.е. і розповідають про «танцюючої планеті», тому що Меркурій переміщається швидше за все. У Стародавній Греції його називали Стілбон (перекладається як «блиск»). Це був посланник Олімпу. Потім римляни перейняли цю ідею і дали сучасну назву на честь свого пантеону.

Птолемей в роботах кілька разів згадував, що планети здатні проходити перед Сонцем. Але він не записував в приклади Меркурій і Венеру, тому що вважав їх надто маленькими і непомітними.

Китайці називали його Чень Синь ( «Годинна зірка») і пов'язували з водою і північній спрямованістю. Причому в азіатській культурі досі збереглося таке уявлення про планету, яку навіть записують як 5-й елемент.

Для німецьких племен тут спостерігалася зв'язок з богом Одіном. Майя бачили чотирьох сов, дві з яких відповідали за ранок, а дві інших за вечір.

Про геоцентричної орбітальному шляху ще в 11 столітті написав один з ісламських астрономів. У 12-му столітті Ібн Баджо зазначив транзит двох крихітних темних тел перед Сонцем. Швидше за все він бачив Венеру і Меркурій.

Індійський астроном Керали Сомаяджі в 15 столітті створив часткову геліоцентричну модель, де Меркурій здійснював обороти навколо Сонця.

Перший огляд в телескоп доводиться на 17 століття. Це зробив Галілео Галілей. Він тоді уважно вивчав фази Венери. Але його апарату не вистачило потужності, тому Меркурій залишився без уваги. А ось транзит зазначив П'єр Гассенді в 1631 році.

Орбітальні фази в 1639 році помітив Джованні зупи. Це було важливе спостереження, тому що підтвердило обертання навколо зірки і правильність геліоцентричної моделі.

Більш точні спостереження в 1880-х рр. надав Джованні Скіапареллі. Він вважав, що орбітальний шлях займає 88 днів. У 1934 році Юджіос Антоніаді створив детальну карту поверхні Меркурія.

Перший радіолокаційний сигнал вдалося відбити радянським вченим в 1962 році. Через три роки американці повторили експеримент і закріпили осьової оборот в 59 днів. Звичайні оптичні спостереження не змогли дати нових відомостей, але інтерферометри відкрили хімічні та фізичні характеристики підповерхневих шарів.

Перше глибоке вивчення поверхневих особливостей провели 2000 року обсерваторією Маунт-Вільсон. Більшу частину карти склали за допомогою радіолокаційного телескопа Аресібо, де розширення досягає 5 км.

Дослідження планети Меркурій

До моменту першого польоту безпілотних апаратів ми багато чого не знали про морфологічних характеристиках. Першим до Меркурія відправився Маринер в 1974-1975 рр. Він тричі наблизився і зробив ряд масштабних фото.

Але апарат мав тривалим орбітальним періодом, тому при кожному наближенні підходив до однієї і тієї ж боці. Так що карта становила лише 45% всієї площі.

При першому зближенні вдалося зафіксувати магнітне поле. Наступні підходи показали, що воно сильно нагадує земне, що відхиляє зіркові вітри.

У 1975 році у апарату скінчилося паливо, і ми втратили зв'язок. Однак Маринер-10 і зараз може обертатися навколо Сонця і навідуватися до Меркурія.

Другим посланником став MESSENGER. Він повинен був розібратися в щільності, магнітному полі, геології, структурі ядра і атмосферних особливості. Для цього встановили спеціальні камери, які гарантують вищу дозвіл, а спектрометри відзначали складові елементи.

MESSENGER стартував в 2004 році і виконав три прольоту з 2008 року, компенсувавши упущену Маринером-10 територію. У 2011 році він перейшов на еліптичну планетарну орбіту і почав знімати поверхню.

Після цього стартувала наступна річна місія. Останній маневр припав на 24 квітня 2015 року. Після цього закінчилося паливо, і 30 квітня супутник розбився об поверхню.

У 2016 році ЄКА і JAXA об'єдналися для створення BepiColombo, який повинен дістатися до планети в 2024 році. У нього є два зонда, які будуть вивчати магнітосферу, а також поверхню у всіх довжинах хвиль.