Най-големият кратер на Меркурий. Повърхността на планетата Меркурий

Меркурий е най-малката планета в света, намира се на най-близко разстояние от Слънцето и принадлежи към планетите от земния тип. Масата на Меркурий е приблизително 20 пъти по-малка от тази на Земята; планетата няма естествени спътници. Според учените планетата има замръзнало желязно ядро, заемащо около половината от обема на планетата, последвано от мантия и силикатна обвивка на повърхността.

Повърхността на Меркурий много напомня на Луната и е гъсто покрита с кратери, повечето от които са с ударен произход - от сблъсъци с фрагменти, останали от формирането на Слънчевата система преди около 4 милиарда години. Повърхността на планетата е покрита с дълги, дълбоки пукнатини, които може да са се образували в резултат на постепенното охлаждане и компресия на ядрото на планетата.

Приликата между Меркурий и Луната е не само в ландшафта, но и в редица други характеристики, по-специално в диаметъра на двете небесни тела - 3476 км за Луната, 4878 за Меркурий. Един ден на Меркурий е равен на приблизително 58 земни дни, или точно 2/3 от годината на Меркурий. С това е свързан и друг любопитен факт на „лунното” сходство – от Земята Меркурий, подобно на Луната, винаги се вижда само „предната страна”.

Същият ефект би възникнал, ако ден на Меркуриан беше точно равен на една година на Меркурий, така че преди космическа ераи наблюдения с помощта на радар се смяташе, че периодът на въртене на планетата около оста й е 58 дни.

Меркурий се движи много бавно около оста си, но се движи много бързо в орбитата си. На Меркурий Слънчев ден, са равни на 176 земни дни, тоест през това време, благодарение на добавянето на орбитални и аксиални движения, на планетата са изминали две „меркурийски“ години!

Атмосфера и температура на Меркурий

Благодарение на космическите кораби беше възможно да се установи, че Меркурий има изключително разредена хелиева атмосфера, която съдържа незначително състояние на неон, аргон и водород.

Що се отнася до свойствата на самия Меркурий, те в много отношения са подобни на лунните - от нощната страна температурата пада до -180 градуса по Целзий, което е достатъчно, за да замрази въглеродния диоксид и да втечни кислорода, от дневната страна се повишава до 430, което е достатъчно за стопяване на олово и цинк. Въпреки това, поради изключително слабата топлопроводимост на насипния повърхностен слой, вече на дълбочина от метър температурата се стабилизира на плюс 75.

Това се дължи на липсата на забележима атмосфера на планетата. Въпреки това все още има някакво подобие на атмосфера - от атоми, излъчени като част от слънчевия вятър, предимно метални.

Проучване и наблюдение на Меркурий

Възможно е да се наблюдава Меркурий, дори без помощта на телескоп, след залез слънце и преди изгрев, но възникват определени трудности поради местоположението на планетата; дори през тези периоди не винаги е забележимо.

Когато се проектира върху небесната сфера, планетата се вижда като обект с форма на звезда, който не се движи по-далеч от 28 градуса дъга от Слънцето, със силно варираща яркост - от минус 1,9 до плюс 5,5 величина, тоест приблизително 912 пъти. Можете да забележите такъв обект на здрач само при идеални атмосферни условия и ако знаете къде да търсите. А изместването на „звездата“ на ден надвишава четири градуса дъга - именно за тази „скорост“ планетата по едно време получи името си в чест на римския бог на търговията с крилати сандали.

Близо до перихелия Меркурий се приближава толкова близо до Слънцето и орбиталната му скорост се увеличава толкова много, че за наблюдател на Меркурий изглежда, че Слънцето се движи назад. Меркурий е толкова близо до Слънцето, че е много трудно да се наблюдава.

В средните географски ширини (включително Русия) планетата се вижда само през летните месеци и след залез слънце.

Можете да наблюдавате Меркурий в небето, но трябва да знаете точно къде да гледате - планетата се вижда много ниско над хоризонта (долния ляв ъгъл)

1. Температурата на повърхността на Меркурий варира значително: от -180 C до тъмна странаи до +430 C на слънчевата страна. Освен това, тъй като оста на планетата почти никога не се отклонява от 0 градуса, дори на планетата, която е най-близо до Слънцето (на нейните полюси), има кратери, чиито дъна никога не са били достигани от слънчевите лъчи.

2. Меркурий прави едно завъртане около Слънцето за 88 земни дни и едно завъртане около оста си за 58,65 дни, което е 2/3 от една година на Меркурий. Този парадокс се дължи на факта, че Меркурий е засегнат от приливното влияние на Слънцето.

3. Силата на магнитното поле на Меркурий е 300 пъти по-малка от силата на магнитното поле на планетата Земя; Магнитната ос на Меркурий е наклонена спрямо оста на въртене с 12 градуса.

4. Меркурий е най-малката от всички планети от земния тип, той е толкова малък, че отстъпва по размер на най-големите спътници на Сатурн и Юпитер - Титан и Ганимед.

5. Въпреки факта, че най-близките орбити до Земята са Венера и Марс, Меркурий е бил по-близо до Земята за по-дълъг период от време от всяка друга планета.

6. Повърхността на Меркурий прилича на повърхността на Луната - тя, подобно на Луната, е осеяна с голям брой кратери. Най-голямата и най-важна разлика между тези две тела е наличието на Меркурий на голям брой назъбени склонове - така наречените скали, които се простират на няколкостотин километра. Те са се образували от компресия, която съпътства охлаждането на ядрото на планетата.

7. Може би най-забележимият детайл на повърхността на планетата е Равнината на топлината. Това е кратер, който получи името си поради местоположението си близо до една от „горещите дължини“. 1300 км е диаметърът на този кратер. Тялото, ударило повърхността на Меркурий в незапомнени времена, трябва да е имало диаметър най-малко 100 км.

8. Планетата Меркурий се върти около Слънцето със средна скорост от 47,87 km/s, което я прави най-бързата планета в Слънчевата система.

9. Меркурий е единствената планета в Слънчевата система, която има Ефект на Джошуа. Този ефект изглежда така: Слънцето, ако го наблюдаваме от повърхността на Меркурий, в определен момент би трябвало да спре в небето и след това да продължи да се движи, но не от изток на запад, а обратното - от запад към изток. Това е възможно поради факта, че в рамките на приблизително 8 дни скоростта въртеливо движениеМеркурий е по-малък от орбиталната скорост на планетата.

10. Неотдавна, благодаря математическо моделиране, учените стигнаха до предположението, че Меркурий не е самостоятелна планета, а отдавна изчезнал спътник на Венера. Въпреки това, въпреки че няма физически доказателства, това не е нищо повече от теория.

Космосът е уникален свят, в който царуват не само студ, тъмнина и вакуум, но животът е в разгара си далеч отвъд невидимия хоризонт, раждат се нови планети, появяват се млади астероиди и комети. Днес знаем различно Интересни фактиза планетата Меркурий и слънчевата система, тяхното многообразие, уникалност и девствена красота.

1. Меркурий се счита за най-малката планета в нашата Слънчева система, размерите му практически не надвишават размера на Луната. Диаметърът на екватора на Меркурий е 4879 километра.
2. живак единствената планетаСлънчева система, която няма собствени спътници.

   

3. В определени точки на повърхността на Меркурий можете да наблюдавате как при изгрев Слънцето се издига ниско над хоризонта, след което залязва и изгрява отново. Същото явление се случва по време на залез. Това явление се обяснява с елиптичната форма на орбитата на Меркурий и бавното му въртене около собствена ос.

   

4. Меркурий прави пълен оборотоколо Слънцето за 88 земни дни. За да се завърти около оста си, Меркурий се нуждае от 58,65 земни дни, този брой дни е 2/3 от годината на далечна планета.

   

5. Меркурий е единствената планета в Слънчевата система, където се наблюдават резки температурни промени.. От страната на планетата, която е осветена от Слънцето, температурата на въздуха достига до +430 градуса по Целзий, докато в същото време противоположната й страна е обвита в нощта, като температурата на въздуха може да надхвърли -180 градуса по Целзий. Следователно мнението, че Меркурий е най-горещата планета, е неправилно.

   

6. Меркурий се характеризира с такова явление като ефекта на Джошуа. Слънцето в небето на тази планета започва да се движи в различна посока, тоест обратното, от запад на изток.

   

7. Продължителността на един ден на планетата Меркурий е 59 земни дни , от това можем да заключим, че годината на тази планета продължава не повече от два дни в годината.

   

8. Меркурий се върти много бързо около Слънцето, което не може да се каже за скоростта му на въртене около оста си.

   

9. Меркурий има магнитно поле. В центъра му има желязно ядро, с помощта на което се образува магнитно поле, чиято сила е равна на 1% от земното. Въпреки малкия си размер, на повърхността на Меркурий има един от най-големите кратери в Слънчевата система, наречен Бетовен, чийто диаметър е 643 километра.

   

10. На повърхността на Меркурий има голям бройкратери, много от тях са много високи. Те са се образували в резултат на многобройни сблъсъци с преминаващи комети и астероиди. Кратерите с диаметър над 250 km се наричат ​​басейни.

    

11. Човек успя да посети планетата два пъти. Днес изследванията се провеждат в орбитата на Меркурий благодарение на сондата Messenger, изстреляна на повърхността му.

    

12. Доскоро хората смятаха, че Меркурий няма атмосфера. Но слуховете бяха опровергани, след като сондата Messenger, работеща в орбита на планетата, откри тънък слой газ близо до повърхността на Меркурий.

    

13. ОТНОСНО мистериозна планетаМеркурий е бил известен през Древен Рими Гърция. Учените от онова време дадоха на планетата две имена. През деня те видяха планета, наречена Аполон, а през нощта видяха нейното отражение, което нарекоха Хермес. По-късно римляните дават на планетата името на бога на търговеца - Меркурий.

    

14. Кратерът Heat Plain се намира на повърхността на планетата.. Това име е дадено на кратера поради близостта му до „горещи географски дължини“. В разрез размерите на кратера са около 1300 км. Има мнение, че преди много векове повърхността на Меркурий е била повредена от паднало тяло, чийто диаметър надвишава 100 км.

    

15. Скоростта на въртене на планетата Меркурий е два пъти по-голяма от тази на планетата Земя..

    

Меркурий е най-близката до Слънцето планета в Слънчевата система, която се върти около Слънцето за 88 земни дни. Продължителността на един звезден ден на Меркурий е 58,65 земни дни, а продължителността на един слънчев ден е 176 земни дни. Планетата е кръстена на древноримския бог на търговията Меркурий, аналог на гръцкия Хермес и вавилонския Набу.

Меркурий е вътрешна планета, защото орбитата му лежи вътре в орбитата на Земята. След като Плутон беше лишен от статута си на планета през 2006 г., Меркурий придоби титлата на най-малката планета в Слънчевата система. Видимата величина на Меркурий варира от 1,9 до 5,5, но не се вижда лесно поради малкото му ъглово разстояние от Слънцето (максимум 28,3°). Все още се знае сравнително малко за планетата. Едва през 2009 г. учените съставиха първата пълна карта на Меркурий, използвайки изображения от Mariner 10 и Messenger. Наличието на естествени спътници на планетата не е открито.

Меркурий е най-малката планета от земната група. Радиусът му е само 2439,7 ± 1,0 km, което е по-малко от радиуса на спътника на Юпитер Ганимед и спътника на Сатурн Титан. Масата на планетата е 3,3·1023 кг. Средната плътност на Меркурий е доста висока - 5,43 g/cm3, което е съвсем малко по-малко от плътността на Земята. Като се има предвид, че Земята е по-голяма по размер, стойността на плътността на Меркурий показва повишено съдържание на метали в нейните дълбини. Ускорението на гравитацията на Меркурий е 3,70 m/s. Второ евакуационна скорост- 4,25 км/с. Въпреки по-малкия си радиус, Меркурий все още надвишава по маса сателитите на гигантски планети като Ганимед и Титан.

Астрономическият символ на Меркурий е стилизирано изображение на крилат шлем на бог Меркурий с неговия кадуцей.

Движение на планетата

Меркурий се движи около Слънцето в доста удължена елиптична орбита (ексцентричност 0,205) на средно разстояние от 57,91 милиона км (0,387 AU). В перихелий Меркурий е на 45,9 милиона км от Слънцето (0,3 AU), в афелий - 69,7 милиона km (0,46 AU).В перихелий Меркурий е повече от един и половина пъти по-близо до Слънцето, отколкото в афелий. Наклонът на орбитата спрямо равнината на еклиптиката е 7°. Меркурий прекарва 87,97 земни дни за едно орбитално завъртане. Средната скорост на орбитата на планетата е 48 km/s. Разстоянието от Меркурий до Земята варира от 82 до 217 милиона километра.

Дълго време се смяташе, че Меркурий постоянно е обърнат към Слънцето с една и съща страна и едно завъртане около оста му отнема същите 87,97 земни дни. Наблюденията на детайлите на повърхността на Меркурий не противоречат на това. Това погрешно схващане се дължи на факта, че най-благоприятните условия за наблюдение на Меркурий се повтарят след период, приблизително равен на шест пъти периода на въртене на Меркурий (352 дни), следователно приблизително една и съща част от повърхността на планетата е наблюдавана по различно време. Истината беше разкрита едва в средата на 60-те години, когато на Меркурий беше извършен радар.

Оказа се, че сидеричният ден на Меркурий е равен на 58,65 земни дни, тоест 2/3 от годината на Меркурий. Такава съизмеримост на периодите на въртене около оста и въртене на Меркурий около Слънцето е уникално явление за Слънчевата система. Вероятно се обяснява с факта, че приливното действие на Слънцето е отнело ъгловия импулс и е забавило въртенето, което първоначално е било по-бързо, докато двата периода не са свързани с цяло число. В резултат на това за една живачна година Меркурий успява да се завърти около оста си с един и половина оборота. Тоест, ако в момента, в който Меркурий преминава перихелий, определена точка от повърхността му е обърната точно към Слънцето, то при следващото преминаване на перихелия точно срещуположната точка от повърхността ще бъде обърната към Слънцето и след още една година на Меркурий, Слънцето отново ще се върне в зенита над първата точка. В резултат на това един слънчев ден на Меркурий продължава две живачни години или три звездни дни на Меркурий.

В резултат на това движение на планетата на нея могат да се разграничат „горещи дължини“ - два противоположни меридиана, които се редуват срещу Слънцето по време на преминаването на Меркурий през перихелия и които поради това са особено горещи дори по стандартите на Меркурий.

На Меркурий няма сезони, както на Земята. Това се случва, защото оста на въртене на планетата е под прав ъгъл спрямо орбиталната равнина. В резултат на това в близост до полюсите има области, до които слънчевите лъчи никога не достигат. Проучване, извършено от радиотелескопа Arecibo, показва, че в тази ледена и тъмна зона има ледници. Ледниковият слой може да достигне 2 m и е покрит със слой прах.

Комбинацията от планетарни движения поражда друга уникален феномен. Скоростта на въртене на планетата около оста си е практически постоянна, докато скоростта орбитално движениепостоянно се променя. В орбиталната област близо до перихелия за приблизително 8 дни ъгловата скорост на орбиталното движение надвишава ъглова скороствъртеливо движение. В резултат на това Слънцето спира в небето на Меркурий и започва да се движи в обратна посока - от запад на изток. Този ефект понякога се нарича ефект на Джошуа, кръстен на главния герой в Книгата на Исус Навиев от Библията, който спря движението на Слънцето (Исус Навиев 10:12-13). За наблюдател на дължини на 90° от „горещите дължини“, Слънцето изгрява (или залязва) два пъти.

Също така е интересно, че въпреки че най-близките до Земята орбити са Марс и Венера, Меркурий най-често е най-близката планета до Земята (тъй като други се отдалечават на в по-голяма степен, без да сме толкова „привързани“ към Слънцето).

Аномална орбитална прецесия

Меркурий е близо до Слънцето, така че ефектите от общата теория на относителността се проявяват в неговото движение в най-голяма степен сред всички планети в Слънчевата система. Още през 1859 г. френският математик и астроном Urbain Le Verrier съобщава, че има бавна прецесия в орбитата на Меркурий, която не може да бъде напълно обяснена чрез изчисляване на влиянието на известните планети според Нютоновата механика. Прецесията на перихелия на Меркурий е 5600 дъгови секунди на век. Изчисляването на влиянието на всички останали небесни тела върху Меркурий според Нютоновата механика дава прецесия от 5557 дъгови секунди на век. Опитвайки се да обясни наблюдавания ефект, той предположи, че има друга планета (или може би пояс от малки астероиди), чиято орбита е по-близо до Слънцето, отколкото Меркурий, и която въвежда смущаващо влияние (други обяснения разглеждат неотчетената полярна компресия на слънцето). Благодаря по-рано постигнати успехиВ търсенето на Нептун, като се вземе предвид влиянието му върху орбитата на Уран, тази хипотеза стана популярна и желаната хипотетична планета дори получи името Вулкан. Тази планета обаче никога не е била открита.

Тъй като нито едно от тези обяснения не издържа проверката на наблюденията, някои физици започнаха да излагат по-радикални хипотези, че е необходимо да се промени самият закон на гравитацията, например да се промени степента в него или да се добавят членове към потенциала, които зависят върху скоростта на телата. Повечето от тези опити обаче се оказаха противоречиви. В началото на 20 век общата теория на относителността даде обяснение за наблюдаваната прецесия. Ефектът е много малък: релативистичното „добавяне“ е само 42,98 дъгови секунди на век, което е 1/130 (0,77%) от обща скоростпрецесия, така че ще са необходими поне 12 милиона обиколки на Меркурий около Слънцето, за да може перихелият да се върне в позицията, предвидена от класическата теория. Подобно, но по-малко преместване има и за други планети - 8,62 дъгови секунди на век за Венера, 3,84 за Земята, 1,35 за Марс, както и астероиди - 10,05 за Икар.

Хипотези за образуването на Меркурий

От 19 век има научна хипотезаче Меркурий в миналото е бил спътник на планетата Венера, която впоследствие е била „загубена” от нея. През 1976 г. Том ван Фландерн (английски) руски. и К. Р. Харингтън, въз основа на математически изчисления, беше показано, че тази хипотеза добре обяснява големите отклонения (ексцентричност) на орбитата на Меркурий, неговия резонансен характер на въртене около Слънцето и загубата въртящ моменткакто Меркурий, така и Венера (последната също има придобиване на въртене, противоположно на основното в Слънчевата система).

В момента тази хипотеза не се потвърждава от данни от наблюдения и информация от автоматични станции на планетата. Наличието на масивно желязно ядро ​​с голямо количество сяра, чийто процент е по-голям, отколкото в състава на всяка друга планета в Слънчевата система, характеристиките на геоложката и физико-химичната структура на повърхността на Меркурий показват, че планетата се е образувала в слънчевата мъглявина независимо от други планети, тоест Меркурий винаги е бил независима планета.

Сега има няколко версии за обяснение на произхода на огромното ядро, най-често срещаната от които гласи, че Меркурий първоначално е имал съотношение на масата на металите към масата на силикатите, подобно на това в най-често срещаните метеорити - хондрити, съставът на което като цяло е характерно за твърди веществаСлънчевата система и вътрешните планети, а масата на планетата в древни времена е била приблизително 2,25 пъти по-голяма от сегашната й маса. В историята на ранната Слънчева система Меркурий може да е претърпял удар с планетезимал от приблизително 1/6 от собствената му маса при скорост от ~20 km/s. По-голямата част от кората и горния слой на мантията бяха издухани в открития космос, които, смачкани на горещ прах, бяха разпръснати в междупланетното пространство. Но ядрото на планетата, състоящо се от по-тежки елементи, е запазено.

Според друга хипотеза, Меркурий се е образувал във вътрешната част на протопланетния диск, който вече е бил крайно обеднен на леки елементи, които са били пометени от Слънцето по време на външни площиСлънчева система.

Повърхност

По своите физически характеристики Меркурий прилича на Луната. Планетата няма естествени спътници, но има много тънка атмосфера. Планетата има голямо желязно ядро, което е източник на цялостно магнитно поле, което е 0,01 от земното. Ядрото на Меркурий съставлява 83% от общия обем на планетата. Температурата на повърхността на Меркурий варира от 90 до 700 K (от +80 до +430 °C). Слънчевата страна се нагрява много повече от полярните региони и далечната страна на планетата.

Повърхността на Меркурий също в много отношения напомня на Луната - тя е покрита с много кратери. Плътността на кратерите варира в различните области. Предполага се, че по-гъсто пунктираните зони с кратери са по-древни, а по-рядко пунктираните са по-млади, образувани, когато старата повърхност е била наводнена с лава. В същото време големите кратери са по-рядко срещани на Меркурий, отколкото на Луната. Най-големият кратер на Меркурий е кръстен на великия холандски художник Рембранд, диаметърът му е 716 км. Приликата обаче е непълна - на Меркурий се виждат образувания, които не се срещат на Луната. Важна разлика между планинските пейзажи на Меркурий и Луната е наличието на Меркурий на множество назъбени склонове, простиращи се на стотици километри, наречени скали. Проучване на структурата им показа, че те са се образували по време на компресия, която придружава охлаждането на планетата, в резултат на което повърхността на Меркурий намалява с 1%. Присъствието на повърхността на Меркурий е добре запазено големи кратерипредполага, че през последните 3-4 милиарда години не е имало движение на участъци от земната кора в голям мащаб и не е имало ерозия на повърхността; последното почти напълно изключва възможността за съществуването на някаква значима атмосфера в историята на Меркурий.

По време на изследване, проведено от сондата Messenger, над 80% от повърхността на Меркурий е фотографирана и е установено, че е хомогенна. По този начин Меркурий не е подобен на Луната или Марс, в които едното полукълбо е рязко различно от другото.

Първите данни от изследване на елементарния състав на повърхността с помощта на рентгеновия флуоресцентен спектрометър на космическия кораб Messenger показаха, че тя е бедна на алуминий и калций в сравнение с характерния за континенталните райони на Луната плагиоклазен фелдшпат. В същото време повърхността на Меркурий е сравнително бедна на титан и желязо и богата на магнезий, заемайки междинна позиция между типичните базалти и ултраосновните скали като земните коматиити. Установено е също, че сярата е относително изобилна, което предполага намаляване на условията за формиране на планети.

Кратери

Кратерите на Меркурий варират по размер от малки вдлъбнатини с формата на купа до ударни кратери с множество пръстени с диаметър стотици километри. Те са в различни етапи на унищожаване. Има сравнително добре запазени кратери с дълги лъчи около тях, които са се образували в резултат на изхвърляне на материал в момента на удара. Има и силно разрушени останки от кратери. Кратерите на Меркурий се различават от лунните кратери по това, че площта на тяхното покритие от изхвърляне на материя при удар е по-малка поради по-голямата гравитация на Меркурий.

Една от най-забележимите характеристики на повърхността на Меркурий е Равнината на топлината (на латински: Caloris Planitia). Тази релефна характеристика получи това име, защото се намира близо до една от „горещите дължини“. Диаметърът му е около 1550 км.

Вероятно тялото, чийто удар е образувал кратера, е имало диаметър най-малко 100 км. Ударът беше толкова силен, че сеизмичните вълни, преминали през цялата планета и фокусирани в противоположната точка на повърхността, доведоха до образуването на един вид пресечен „хаотичен“ пейзаж тук. За силата на удара свидетелства и фактът, че той е предизвикал изхвърляне на лава, която е образувала високи концентрични кръгове на разстояние 2 километра около кратера.

Точката с най-високо албедо на повърхността на Меркурий е кратерът Кайпер с диаметър 60 km. Това вероятно е един от най-младите големи кратери на Меркурий.

Доскоро се предполагаше, че в дълбините на Меркурий има метално ядро ​​с радиус 1800-1900 km, съдържащо 60% от масата на планетата, тъй като космическият кораб Mariner 10 откри слабо магнитно поле и се смяташе, че планета с толкова малък размер не може да има течни ядра. Но през 2007 г. групата на Жан-Люк Марго обобщи резултатите от пет години радарни наблюдения на Меркурий, по време на които бяха забелязани вариации в въртенето на планетата, които бяха твърде големи за модел с твърдо ядро. Следователно днес можем да кажем с голяма степен на увереност, че ядрото на планетата е течно.

Процентът на желязо в ядрото на Меркурий е по-висок от този на всяка друга планета в Слънчевата система. Бяха предложени няколко теории за обяснение на този факт. Според най-широко поддържаната теория в научната общност, Меркурий първоначално е имал същото съотношение на метал към силикати като нормален метеорит, с маса 2,25 пъти по-голяма от сега. Въпреки това, в началото на историята на Слънчевата система, планетоподобно тяло с 6 пъти по-малка маса и няколкостотин километра в диаметър удари Меркурий. В резултат на удара голяма част от първоначалната кора и мантия са били отделени от планетата, което е довело до увеличаване на относителния дял на ядрото в състава на планетата. Подобен процес, известен като теорията за гигантския удар, е предложен за обяснение на формирането на Луната. Въпреки това, първите данни от изследване на елементния състав на повърхността на Меркурий с помощта на гама-спектрометъра AMS Messenger не потвърждават тази теория: изобилието на радиоактивния изотоп калий-40 на умерено летливия химичен елемент калий в сравнение с радиоактивните изотопи торий-232 и уран-238 от по-огнеупорните елементи уран и торий не се справят с високите температури, неизбежни при сблъсък. Следователно се приема, че елементарният състав на Меркурий съответства на първичния елементарен състав на материала, от който е образуван, близък до енстатитни хондрити и безводни кометни частици, въпреки че съдържанието на желязо в енстатитните хондрити, изследвано до момента, не е достатъчно, за да обясни Високо средна плътностЖивак.

Ядрото е заобиколено от силикатна мантия с дебелина 500-600 км. Според данни от Mariner 10 и наблюдения от Земята, дебелината на кората на планетата варира от 100 до 300 km.

Геоложка история

Като Земята, Луната и Марс, геоложка историяМеркурий е разделен на ери. Те имат следните имена (от по-ранни към по-късни): предтолстоиански, толстоиански, калорски, късен калорски, мансурски и кайперски. Това разделение периодизира относителната геоложка възраст на планетата. Абсолютна възраст, измерено в години, не е точно установено.

След образуването на Меркурий преди 4,6 милиарда години, планетата е била интензивно бомбардирана от астероиди и комети. Последната голяма бомбардировка на планетата се случи преди 3,8 милиарда години. Някои региони, например Равнината на топлината, също са се образували поради запълването им с лава. Това доведе до образуването на гладки равнини вътре в кратерите, подобни на тези на Луната.

След това, когато планетата се охлади и сви, започнаха да се образуват хребети и разломи. Те могат да се наблюдават на повърхността на по-големи релефни елементи на планетата, като кратери, равнини, което показва повече късно времетяхното образование. Периодът на вулканизъм на Меркурий приключи, когато мантията се сви достатъчно, за да попречи на лавата да достигне повърхността на планетата. Това вероятно се е случило през първите 700-800 милиона години от неговата история. Всички последващи промени в релефа са причинени от въздействието на външни тела върху повърхността на планетата.

Магнитно поле

Меркурий има магнитно поле, чието напрежение е 100 пъти по-малко от това на Земята. Магнитното поле на Меркурий има диполна структура и най-висока степенсиметрично, а оста му се отклонява само на 10 градуса от оста на въртене на планетата, което налага значително ограничение върху обхвата на теориите, обясняващи произхода му. Магнитното поле на Меркурий може да се генерира от ефект на динамо, подобно на Земята. Този ефект е резултат от циркулацията на течното ядро ​​на планетата. Поради изразената ексцентричност на планетата се получава изключително силен приливен ефект. Поддържа ядрото течно състояние, което е необходимо, за да се прояви динамо ефектът.

Магнитното поле на Меркурий е достатъчно силно, за да промени посоката на слънчевия вятър около планетата, създавайки магнитосфера. Магнитосферата на планетата, макар и достатъчно малка, за да се побере вътре в Земята, е достатъчно мощна, за да улови плазмата от слънчевия вятър. Наблюденията, получени от Mariner 10, откриха нискоенергийна плазма в магнитосферата на нощната страна на планетата. В опашката на магнита бяха открити експлозии на активни частици, което показва динамичните качества на магнитосферата на планетата.

По време на второто си прелитане край планетата на 6 октомври 2008 г. Messenger откри, че магнитното поле на Меркурий може да има значителен брой прозорци. Космическият кораб се натъкна на феномена на магнитните вихри - преплетени възли на магнитното поле, свързващи кораба с магнитното поле на планетата. Вихърът достигна 800 км в диаметър, което е една трета от радиуса на планетата. Тази вихрова форма на магнитно поле се създава от слънчевия вятър. защото слънчев вятъртече около магнитното поле на планетата, то се свързва и се втурва с него, извивайки се във вихрови структури. Тези вихри магнитен потокобразуват прозорци в планетата магнитен щит, през които слънчевият вятър прониква и достига до повърхността на Меркурий. Процесът на свързване между планетарните и междупланетните магнитни полета, наречен магнитно повторно свързване, е често срещано явлениев космоса. Среща се и близо до Земята, когато генерира магнитни вихри. Въпреки това, според наблюденията на Messenger, честотата на повторно свързване на магнитното поле на Меркурий е 10 пъти по-висока.

Условия на Меркурий

Близостта му до Слънцето и доста бавното въртене на планетата, както и изключително слабата му атмосфера, означават, че Меркурий преживява най-драматичните температурни промени в Слънчевата система. Това се улеснява и от рохкавата повърхност на Меркурий, която провежда топлината лошо (и при напълно отсъстваща или изключително слаба атмосфера топлината може да се прехвърля навътре само поради топлопроводимост). Повърхността на планетата бързо се нагрява и охлажда, но вече на дълбочина от 1 m дневните колебания престават да се усещат и температурата става стабилна, равна на приблизително +75 ° C.

средна температурадневната му повърхност е 623 K (349,9 °C), нощната му повърхност е само 103 K (170,2 °C). Минималната температура на Меркурий е 90 K (183,2 °C), а максималната, достигната по обяд на „горещи дължини”, когато планетата е близо до перихелия, е 700 K (426,9 °C).

Въпреки тези условия, в напоследъкИма предположения, че на повърхността на Меркурий може да има лед. Радарните изследвания на циркумполярните региони на планетата показаха наличието на зони на деполяризация там от 50 до 150 км; най-вероятният кандидат за вещество, отразяващо радиовълните, може да бъде обикновен воден лед. Навлизайки в повърхността на Меркурий, когато кометите го ударят, водата се изпарява и обикаля планетата, докато замръзне в полярните региони на дъното на дълбоки кратери, където Слънцето никога не поглежда и където ледът може да се задържи почти безкрайно.

Когато космическият кораб Mariner 10 прелетя покрай Меркурий, беше установено, че планетата има изключително разредена атмосфера, чието налягане е 5·1011 пъти по-малко от налягането на земната атмосфера. При такива условия атомите се сблъскват по-често с повърхността на планетата, отколкото един с друг. Атмосферата се състои от атоми, уловени от слънчевия вятър или избити от повърхността от слънчевия вятър - хелий, натрий, кислород, калий, аргон, водород. Средният живот на отделен атом в атмосферата е около 200 дни.

Водородът и хелият вероятно навлизат в планетата чрез слънчевия вятър, дифундират в нейната магнитосфера и след това излизат обратно в космоса. Радиоактивно разпаданеелементи в кората на Меркурий е друг източник на хелий, натрий и калий. Налице е водна пара, която се отделя в резултат на редица процеси, като удари на комети върху повърхността на планетата, образуване на вода от водород в слънчевия вятър и кислород от скалите и сублимация от лед, който се намира в постоянно засенчени полярни кратери. Откриването на значителен брой йони, свързани с водата, като O+, OH+ H2O+, беше изненада.

Тъй като значителен брой от тези йони са открити в пространството около Меркурий, учените предположиха, че те са образувани от водни молекули, унищожени на повърхността или в екзосферата на планетата от слънчевия вятър.

На 5 февруари 2008 г. група астрономи от Бостънския университет, ръководени от Джефри Баумгарднер, обявиха откриването на подобна на комета опашка на планетата Меркурий с дължина повече от 2,5 милиона километра. Открит е по време на наблюдения от наземни обсерватории в натриевата линия. Преди това беше известно за опашка с дължина не повече от 40 000 км. Първото изображение на екипа е направено през юни 2006 г. от 3,7-метровия телескоп. Въздушни силиСАЩ в планината Халеакала (Хавай), а след това използва още три по-малки инструмента: един в Халеакала и два в обсерваторията Макдоналд (Тексас). За създаване на изображения с голямо зрително поле е използван телескоп с 4-инчова бленда (100 mm). Изображението на дългата опашка на Меркурий е направено през май 2007 г. от Джоди Уилсън (старши учен) и Карл Шмид (аспирант). Видимата дължина на опашката за наблюдател от Земята е около 3°.

Нови данни за опашката на Меркурий се появиха след второто и третото прелитане на космическия кораб Messenger в началото на ноември 2009 г. Въз основа на тези данни служителите на НАСА успяха да предложат модел на това явление.

Характеристики на наблюдение от Земята

Видимата величина на Меркурий варира от -1,9 до 5,5, но не се вижда лесно поради малкото му ъглово разстояние от Слънцето (максимум 28,3°). На високи географски ширини планетата никога не може да се види в тъмното нощно небе: Меркурий се вижда за много кратък период от време след здрач. Оптималното време за наблюдение на планетата е сутрешният или вечерният здрач през периодите на нейните елонгации (периоди на максимално разстояние на Меркурий от Слънцето в небето, случващи се няколко пъти в годината).

Най-благоприятните условия за наблюдение на Меркурий са на ниски географски ширини и близо до екватора: това се дължи на факта, че продължителността на здрача там е най-кратка. В средните ширини намирането на Меркурий е много по-трудно и е възможно само през периода на най-добри удължения, а във високите географски ширини изобщо е невъзможно. Най-благоприятните условия за наблюдение на Меркурий в средните ширини на двете полукълба възникват около равноденствията (продължителността на здрача е минимална).

Най-ранното известно наблюдение на Меркурий е записано в таблиците на Мул апин (колекция от вавилонски астрологични таблици). Това наблюдение най-вероятно е направено от асирийски астрономи около 14 век пр.н.е. д. Шумерското име, използвано за Меркурий в таблиците на Мул Апин, може да се транскрибира като UDU.IDIM.GUU4.UD ("скачаща планета"). Планетата първоначално е била свързана с бог Нинурта, а в по-късните записи е наречена "Набу" в чест на бога на мъдростта и писарските изкуства.

IN Древна Гърцияпо времето на Хезиод планетата е била известна с имената („Стилбон”) и („Хермаон”). Името "Хермаон" е форма на името на бог Хермес. По-късно гърците започват да наричат ​​планетата "Аполон".

Има хипотеза, че името „Аполон“ съответства на видимостта в сутрешното небе, а „Хермес“ („Хермаон“) във вечерното небе. Римляните кръстили планетата на бързокракия бог на търговията Меркурий, който е еквивалентен на гръцкия бог Хермес, защото се движи в небето по-бързо от другите планети. Римският астроном Клавдий Птолемей, който е живял в Египет, пише за възможността планета да се движи през диска на Слънцето в работата си „Хипотези за планетите“. Той предположи, че подобно преминаване никога не е било наблюдавано, защото планета като Меркурий е твърде малка за наблюдение или защото моментът на преминаване се случва рядко.

В древен Китай Меркурий е бил наричан Чен-хсин, „Утринна звезда“. Той се свързва с посоката на север, черния цвят и елемента вода в Wu-hsing. Според Ханшу синодичният период на Меркурий е признат от китайски учени за равен на 115,91 дни, а според Хоу Ханшу - 115,88 дни. В съвременните китайски, корейски, японски и виетнамски култури планетата започва да се нарича "Водна звезда".

Индийската митология използва името Буда за Меркурий. Този бог, синът на Сома, беше доминиращ в сряда. В германското езичество бог Один също се свързва с планетата Меркурий и околната среда. Маите представят Меркурий като бухал (или може би като четири сови, като две съответстват на сутрешната поява на Меркурий и две на вечерната поява), която е пратеник на задгробния живот. На иврит Меркурий се нарича "Коха в Хама".
Меркурий в звездното небе (горе, над Луната и Венера)

В индийския астрономически трактат "Surya-siddhanta", датиращ от 5 век, радиусът на Меркурий е оценен на 2420 km. Грешката спрямо истинския радиус (2439,7 km) е под 1%. Тази оценка обаче се основаваше на неточно предположение за ъгловия диаметър на планетата, който беше приет за 3 ъглови минути.

В средновековната арабска астрономия андалуският астроном Аз-Заркали описва частта от геоцентричната орбита на Меркурий като овал като яйце или кедров орех. Това предположение обаче не оказа никакво влияние върху него астрономическа теорияи неговите астрономически изчисления. През 12 век Ибн Баджах наблюдава две планети като петна на повърхността на Слънцето. По-късно астрономът от обсерваторията Марага Ал-Ширази предположи, че неговият предшественик е наблюдавал преминаването на Меркурий и (или) Венера. В Индия астрономът от училището в Керала Нилаканса Сомаяджи (английски) руски. през 15 век, разработи частично хелиоцентричен планетарен модел, в който Меркурий се върти около Слънцето, което на свой ред се върти около Земята. Тази система е подобна на тази на Тихо Брахе, разработена през 16 век.

Средновековните наблюдения на Меркурий в северните части на Европа са възпрепятствани от факта, че планетата винаги се наблюдава призори - сутрин или вечер - на фона здрач небеи доста ниско над хоризонта (особено в северните ширини). Периодът на най-добрата му видимост (удължаване) се случва няколко пъти в годината (с продължителност около 10 дни). Дори през тези периоди не е лесно да се види Меркурий с невъоръжено око (сравнително слаба звезда на доста светъл фон на небето). Има история, според която Николай Коперник, който наблюдавал астрономически обекти в северните ширини и мъгливия климат на балтийските държави, съжалявал, че никога през целия си живот не е виждал Меркурий. Тази легенда се формира въз основа на факта, че в работата на Коперник „За ротациите“ небесни сфери„Не е даден нито един пример за наблюдения на Меркурий, но той описва планетата, използвайки наблюденията на други астрономи. Както самият той каза, Меркурий все още може да бъде „уловен“ от северните ширини, като прояви търпение и хитрост. Следователно Коперник би могъл да наблюдава Меркурий и да го наблюдава, но той описва планетата въз основа на резултатите от изследванията на други хора.

Наблюдения с помощта на телескопи

Първото телескопично наблюдение на Меркурий е направено от Галилео Галилей през началото на XVII ввек. Въпреки че той наблюдаваше фазите на Венера, телескопът му не беше достатъчно мощен, за да наблюдава фазите на Меркурий. През 1631 г. Пиер Гасенди прави първото телескопично наблюдение на преминаването на планета през диска на Слънцето. Моментът на преминаване е изчислен преди това от Йоханес Кеплер. През 1639 г. Джовани Зупи открива с телескоп, че орбиталните фази на Меркурий са подобни на тези на Луната и Венера. Наблюденията категорично показват, че Меркурий обикаля около Слънцето.

Много рядко астрономическо събитие е припокриването на една планета с диска на друга, наблюдавано от Земята. Венера закрива Меркурий веднъж на всеки няколко века и това събитие е наблюдавано само веднъж в историята - на 28 май 1737 г. от Джон Бевис в Кралската обсерватория Гринуич. Следващото окултиране на Меркурий от Венера ще бъде на 3 декември 2133 г.

Трудностите, съпътстващи наблюдението на Меркурий, доведоха до факта, че дълго време той беше изучаван по-малко от другите планети. През 1800 г. Йохан Шрьотер, който наблюдава елементи на повърхността на Меркурий, съобщава, че е наблюдавал планини с височина 20 км върху нея. Фридрих Бесел, използвайки скиците на Шрьотер, погрешно определя периода на въртене около оста си на 24 часа и наклона на оста на 70°. През 1880 г. Джовани Скиапарели картографира планетата по-точно и предлага период на въртене от 88 дни, съвпадащ със звездния период на орбита около Слънцето поради приливните сили. Работата по картографирането на Меркурий е продължена от Юджийн Антониади, който през 1934 г. публикува книга, съдържаща стари карти и негови собствени наблюдения. Много характеристики на повърхността на Меркурий са кръстени на картите на Антониади.

Италиански астроном Джузепе Коломбо (английски)руски. забелязал, че периодът на въртене е 2/3 от звездния период на въртене на Меркурий и предположил, че тези периоди попадат в резонанс 3:2. Данните от Mariner 10 впоследствие потвърдиха тази гледна точка. Това не означава, че картите на Скиапарели и Антониади са неверни. Просто астрономите виждаха едни и същи детайли на планетата на всеки втори оборот около Слънцето, въвеждаха ги в карти и игнорираха наблюденията в момент, когато Меркурий беше обърнат към Слънцето от другата страна, тъй като поради геометрията на орбитата по това време условията за наблюдение бяха лоши.

Близостта на Слънцето също създава някои проблеми за телескопичното изследване на Меркурий. Например телескопът Хъбъл никога не е бил и няма да бъде използван за наблюдение на тази планета. Устройството му не позволява наблюдения на обекти в близост до Слънцето - ако се опитате да направите това, оборудването ще претърпи необратими щети.

Изследване на живак съвременни методи

Меркурий е най-малко проучената земна планета. През 20 век радиоастрономията, радарите и изследванията с помощта на космически кораб. Радиоастрономическите измервания на Меркурий са направени за първи път през 1961 г. от Хауърд, Барет и Хадок с помощта на рефлектор с два радиометъра, монтирани върху него. До 1966 г. въз основа на натрупаните данни бяха получени добри оценки на температурата на повърхността на Меркурий: 600 К в подслънчевата точка и 150 К от неосветената страна. Първите радарни наблюдения бяха извършени през юни 1962 г. от групата на В. А. Котелников в IRE; те разкриха сходството на отразяващите свойства на Меркурий и Луната. През 1965 г. подобни наблюдения на радиотелескопа Аресибо доведоха до оценка на периода на въртене на Меркурий: 59 дни.

Само два космически кораба бяха изпратени да изследват Меркурий. Първият беше Маринър 10, който прелетя покрай Меркурий три пъти през 1974-1975 г.; най-близкият подход беше 320 км. Резултатът беше няколко хиляди изображения, покриващи приблизително 45% от повърхността на планетата. Допълнителни изследвания от Земята показаха възможността за съществуването на воден лед в полярните кратери.

От всички планети, видими с просто око, само Меркурий никога не е имал собствен изкуствен спътник. В момента НАСА провежда втора мисия до Меркурий, наречена Messenger. Апаратът беше изстрелян на 3 август 2004 г., а през януари 2008 г. направи първото си прелитане покрай Меркурий. За да влезе в орбита около планетата през 2011 г., устройството извърши още две гравитационни маневри в близост до Меркурий: през октомври 2008 г. и през септември 2009 г. Messenger също така извърши една маневра в помощ на гравитацията близо до Земята през 2005 г. и две близо до Венера през октомври 2006 г. и юни 2007 г., по време на които тества своето оборудване.

Mariner 10 е първият космически кораб, достигнал Меркурий.

Европейската космическа агенция (ESA), заедно с Японската агенция за аерокосмически изследвания (JAXA), разработва мисията Bepi Colombo, състояща се от два космически кораба: Mercury Planetary Orbiter (MPO) и Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Европейският MPO ще изследва повърхността и дълбините на Меркурий, докато японският MMO ще наблюдава магнитното поле и магнитосферата на планетата. BepiColombo трябва да бъде изстрелян през 2013 г., а през 2019 г. ще влезе в орбита около Меркурий, където ще се раздели на два компонента.

Развитието на електрониката и компютърните науки направи възможно наземните наблюдения на Меркурий с помощта на CCD радиационни детектори и последваща компютърна обработка на изображенията. Една от първите серии от наблюдения на Меркурий с CCD приемници е извършена през 1995-2002 г. от Йохан Варел в обсерваторията на остров Ла Палма на половин метров слънчев телескоп. Varell избра най-добрите снимки, без да използва компютърно смесване. Редукцията започна да се прилага в Астрофизичната обсерватория Абастумани към серии от снимки на Меркурий, получени на 3 ноември 2001 г., както и в обсерваторията Скинакас на университета в Ираклион към серии от 1-2 май 2002 г.; За обработка на резултатите от наблюдението е използван методът на корелационната комбинация. Полученото разрешено изображение на планетата беше подобно на фотомозайката на Маринър 10; очертанията на малки образувания с размери 150-200 км бяха повторени. Така е съставена карта на Меркурий за географски дължини 210-350°.

На 17 март 2011 г. междупланетната сонда Messenger навлезе в орбитата на Меркурий. Предполага се, че с помощта на инсталираното на нея оборудване сондата ще може да изследва ландшафта на планетата, състава на нейната атмосфера и повърхност; Оборудването на Messenger също позволява изследване на енергийни частици и плазма. Срокът на експлоатация на сондата е определен на една година.

На 17 юни 2011 г. стана известно, че според първите изследвания, проведени от космическия кораб Messenger, магнитното поле на планетата не е симетрично спрямо полюсите; Така различен брой частици от слънчевия вятър достигат северния и южния полюс на Меркурий. Извършен е и анализ на разпространението на химическите елементи на планетата.

Характеристики на номенклатурата

Правилата за именуване на геоложки обекти, разположени на повърхността на Меркурий, са одобрени на XV Генерална асамблея на Международния астрономически съюз през 1973 г.:
Малкият кратер Хун Кал (обозначен със стрелка), служещ като отправна точка за системата от дължини на Меркурий. Снимка от AMS Mariner 10

Най-големият обект на повърхността на Меркурий, с диаметър около 1300 km, е наречен Heat Plain, тъй като се намира в района максимални температури. Това е многопръстенова структура с ударен произход, пълна с втвърдена лава. Друга равнина, разположена в района на минималните температури, близо до северния полюс, се нарича Северна равнина. Други подобни образувания се наричат ​​планетата Меркурий или аналог на римския бог Меркурий на езиците различни нациимир. Например: равнината Суисей (планета Меркурий на японски) и равнината Буда (планетата Меркурий на хинди), равнината Собку (древноегипетската планета Меркурий), равнината Один (скандинавски бог) и равнината Тир (древноарменско божество).
Кратерите на Меркурий (с две изключения) са кръстени на него известни хорав хуманитарната сфера на дейност (архитекти, музиканти, писатели, поети, философи, фотографи, художници). Например: Барма, Белински, Глинка, Гогол, Державин, Лермонтов, Мусоргски, Пушкин, Репин, Рубльов, Стравински, Суриков, Тургенев, Феофан Гъркът, Фет, Чайковски, Чехов. Изключение правят два кратера: Кайпер, кръстен на един от главните разработчици на проекта Маринър 10, и Хун Кал, което означава числото „20“ на езика на народа на маите, използвали числовата система с основа 20. Последният кратер се намира близо до екватора на меридиан 200 западна дължина и е избран като удобна отправна точка за отправна точка в координатната система на повърхността на Меркурий. Първоначално на по-големите кратери са дадени имена на известни личности, които според IAU имат съответно по-голямо значение в световната култура. как по-голям кратер- тези по-силно влияниеличност в съвременния свят. В челната петица влизат Бетовен (643 км в диаметър), Достоевски (411 км), Толстой (390 км), Гьоте (383 км) и Шекспир (370 км).
Ескарпи (первази), планински вериги и каньони са кръстени на кораби на изследователи, които са направили история, защото бог Меркурий/Хермес е смятан за покровител на пътниците. Например: Бийгъл, Заря, Санта Мария, Фрам, Восток, Мирни). Изключение от правилото са два хребета, кръстени на астрономите, хребетът Антониади и хребетът Скиапарели.
Долините и други елементи на повърхността на Меркурий са кръстени на големи радиообсерватории, като признание за важността на радара в изследването на планетите. Например: Highstack Valley (радиотелескоп в САЩ).
Впоследствие, във връзка с откриването на канали на Меркурий от автоматичната междупланетна станция "Месинджър" през 2008 г., беше добавено правило за именуване на канали, които получават имената на големи архитектурни структури. Например: Пантеон на равнината на топлината.

Планетата Меркурий е най-близо до Слънцето. Това е най-малката земна планета без сателити, разположена в нашата слънчева система. За 88 дни (около 3 месеца) той прави 1 обиколка около нашето Слънце.

Най-добрите снимки са направени от единствената космическа сонда, Маринър 10, изпратена да изследва Меркурий през 1974 г. Тези изображения ясно показват, че почти цялата повърхност на Меркурий е осеяна с кратери и следователно е доста подобна на лунната структура. Повечето от тях са се образували при сблъсъци с метеорити. Има равнини, планини и плата. Има и первази, чиято височина може да достигне до 3 километра. Всички тези неравности са свързани с разрушаване на земната кора, поради резки температурни промени, внезапно охлаждане и последващо затопляне. Най-вероятно това се е случило по време на формирането на планетата.

Наличието на плътно метално ядро ​​в Меркурий се характеризира с висока плътност и силно магнитно поле. Мантията и кората са доста тънки, което означава, че почти цялата планета се състои от тежки елементи. Според съвременните изчисления плътността в центъра на ядрото на планетата достига почти 10 g/cm3, а радиусът на ядрото е 75% от радиуса на планетата и е равен на 1800 km. Доста съмнително е планетата да е имала такова огромно и тежко желязосъдържащо ядро ​​от самото начало. Учените смятат, че при силен сблъсък с друго небесно тяло по време на формирането на Слънчевата система се е откъснала значителна част от мантията.

Орбитата на Меркурий

Орбитата на Меркурий е ексцентрична и се намира на приблизително 58 000 000 км от Слънцето. При движение в орбита разстоянието се променя на 24 000 000 км. Скоростта на въртене зависи от положението на планетата спрямо Слънцето. В афелий - точката на орбитата на планета или друга планета, която е най-отдалечена от Слънцето небесно тяло– Меркурий се движи със скорост около 38 km/s, а в перихелия – най-близката до Слънцето точка от орбитата му – скоростта му е 56 km/s. По този начин, Средната скоростДвижението на Меркурий е около 48 km/s. Тъй като Луната и Меркурий се намират между Земята и Слънцето, техните фази имат много общи характеристики. В най-близката си точка до Земята има формата на тънък полумесец. Но поради много близкото му положение до Слънцето, пълната му фаза е много трудно да се види.

Ден и нощ на Меркурий

Едно от полукълбата на Меркурий е обърнато към Слънцето за дълго време поради бавното си въртене. Следователно смяната на деня и нощта се случва там много по-рядко, отколкото на други планети от Слънчевата система, и като цяло е практически незабележима. Денят и нощта на Меркурий са равни на една година на планетата, защото продължават цели 88 дни! Също така Меркурий се характеризира със значителни температурни промени: през деня температурата се повишава до +430 °C, а през нощта пада до -180 °C. Оста на Меркурий е почти перпендикулярна на орбиталната равнина и е само 7°, така че тук няма смяна на сезоните. Но близо до полюсите има места, където слънчевата светлина никога не прониква.

Характеристики на Меркурий

Тегло: 3,3*1023 кг (0,055 земна маса)
Диаметър на екватора: 4880 км
Наклон на оста: 0,01°
Плътност: 5,43 g/cm3
Средна повърхностна температура: –73 °C
Период на въртене около оста (дни): 59 дни
Разстояние от Слънцето (средно): 0.390 a. д. или 58 милиона км
Орбитален период около Слънцето (година): 88 дни
Орбитална скорост: 48 km/s
Орбитален ексцентрицитет: e = 0,0206
Орбитален наклон спрямо еклиптиката: i = 7°
Гравитационно ускорение: 3,7 m/s2
Сателити: не

Първата снимка на MESSENGER от орбита на Меркурий, с яркия кратер Дебюси, който се вижда горе вдясно. Кредит: НАСА/Лаборатория по приложна физика на университета Джон Хопкинс/Институт Карнеги във Вашингтон.

Характеристики на Меркурий

Тегло: 0,3302 х 10 24 кг
Обем: 6.083 x 10 10 km 3
Среден радиус: 2439.7 км
Среден диаметър: 4879,4 км
Плътност: 5,427 g/cm3
Скорост на евакуация (втора евакуационна скорост): 4,3 km/s
Гравитация на повърхността: 3,7 m/s 2
Оптичен величина: -0.42
Естествени спътници: 0
Пръстени? - Не
Голяма полуос: 57 910 000 км
Орбитален период: 87,969 дни
Перихелий: 46 000 000 км
Афелий: 69 ​​820 000 км
Средна орбитална скорост: 47,87 km/s
Максимална орбитална скорост: 58,98 km/s
Минимална орбитална скорост: 38,86 km/s
Орбитален наклон: 7.00°
Орбитален ексцентрицитет: 0.2056
Сидеричен период на въртене: 1407,6 часа
Продължителност на деня: 4222,6 часа
Откритие: Известен от праисторически времена
Минимално разстояние от Земята: 77 300 000 км
Максимално разстояние от Земята: 221 900 000 км
Максимален видим диаметър: 13 дъгови секунди
Минимален видим диаметър от Земята: 4,5 дъгови секунди
Максимална оптична величина: -1,9

Размер на Меркурий

Колко голям е Меркурий? по площ, обем и екваториален диаметър. Изненадващо е и един от най-плътните. Тя придоби титлата си "най-малката", след като Плутон беше понижен. Ето защо по-старите сметки споменават Меркурий като втората най-малка планета. Горните са трите критерия, които ще използваме, за да покажем.

Някои учени смятат, че Меркурий всъщност се свива. Течното ядро ​​на планетата заема 42% от обема. Въртенето на планетата й позволява да охлади малка част от ядрото. Смята се, че това охлаждане и свиване се доказва от пукнатини в повърхността на планетата.

Подобно на , и продължаващото присъствие на тези кратери показва, че планетата не е била геологично активна от милиарди години. Това знание се основава на частична карта на планетата (55%). Малко вероятно е да се промени дори след като MESSENGER картографира цялата повърхност [бележка на редактора: от 1 април 2012 г.]. Планетата най-вероятно е била силно бомбардирана от астероиди и комети по време на Късната тежка бомбардировка преди около 3,8 милиарда години. Някои региони биха били пълни с магмени изригвания от вътрешността на планетата. Тези гладки равнини с кратери са подобни на тези на Луната. Докато планетата се охлаждаше, се образуваха отделни пукнатини и дерета. Тези функции могат да се видят върху други функции, което е ясна индикация, че са нови. Вулканични изригванияпрестана на Меркурий преди около 700-800 милиона години, когато мантията на планетата се сви достатъчно, за да предотврати изтичането на лава.

Снимката на WAC, показваща никога не снимана област от повърхността на Меркурий, е направена от надморска височина от около 450 км над Меркурий. Кредит: НАСА/Лаборатория по приложна физика на университета Джон Хопкинс/Институт Карнеги във Вашингтон.

Диаметър (и радиус) на Меркурий

Диаметърът на Меркурий е 4879,4 км.

Нуждаете се от начин да го сравните с нещо по-подобно? Диаметърът на Меркурий е само 38% от диаметъра на Земята. С други думи, можете да поставите почти 3 Меркурий един до друг, за да отговарят на диаметъра на Земята.

Всъщност има такива, които имат по-голям диаметър от Меркурий. Най-голямата луна в Слънчевата система е спътникът на Юпитер Ганимед с диаметър 5,268 km, а втората по големина луна е Ганимед с диаметър 5,152 km.

Луната на Земята има диаметър само 3474 km, така че Меркурий не е много по-голям.

Ако искате да изчислите радиуса на Меркурий, трябва да разделите диаметъра наполовина. Тъй като диаметърът е 4879,4 km, радиусът на Меркурий е 2439,7 km.

Диаметър на Меркурий в километри: 4879,4 км
Диаметър на Меркурий в мили: 3031,9 мили
Радиус на Меркурий в километри: 2439,7 km
Радиус на Меркурий в мили: 1516,0 мили

Обиколка на Меркурий

Обиколката на Меркурий е 15,329 km. С други думи, ако екваторът на Меркурий беше напълно плосък и можете да карате кола през него, вашият одометър ще добави 15,329 км от пътуването.

Повечето планети са сфероиди, компресирани на полюсите, така че тяхната екваториална обиколка е по-голяма, отколкото от полюс до полюс. Колкото по-бързо се въртят, толкова повече планетата се изравнява, така че разстоянието от центъра на планетата до нейните полюси е по-малко от разстоянието от центъра до екватора. Но Меркурий се върти толкова бавно, че обиколката му е една и съща, независимо къде го измервате.

Можете сами да изчислите обиколката на Меркурий, като използвате класическия метод математически формулиза да получите обиколката на кръг.

Обиколка = 2 x Pi x радиус

Знаем, че радиусът на Меркурий е 2439,7 км. Така че, ако поставите тези числа в: 2 x 3,1415926 x 2439,7, ще получите 15,329 км.

Обиколка на Меркурий в километри: 15,329 км
Обиколка на Меркурий в мили: 9,525 км

Полумесец на Меркурий.

Обем на живак

Обемът на Меркурий е 6,083 x 10 10 km 3 . Изглежда като огромно число, но Меркурий е най-малката планета в Слънчевата система по обем (понижавайки Плутон). Той е дори по-малък от някои от луните в нашата слънчева система. Обемът на Меркурий е само 5,4% от обема на Земята, а Слънцето е 240,5 милиона пъти по-голямо от Меркурий по обем.

Повече от 40% от обема на Меркурий е зает от ядрото му, по-точно 42%. Ядрото е с диаметър около 3600 км. Това прави Меркурий втората най-плътна планета сред нашите осем. Ядрото е разтопено и се състои предимно от желязо. Разтопеното ядро ​​може да произведе магнитно поле, което помага да се отклони слънчевият вятър. Магнитното поле на планетата и ниската гравитация й позволяват да поддържа лека атмосфера.

Смята се, че някога Меркурий е бил по-голяма планета; следователно имаше по-голям обем. Има една теория, която да го обясни текущ размер, което много учени са признали на няколко нива. Теорията обяснява плътността на живака и висок процентвещества в ядрото. Теорията гласи, че първоначално Меркурий е имал съотношение метал към силикат, подобно на това на типичните метеорити, както е типично за скалистата материя в нашата Слънчева система. По това време се смята, че планетата е имала маса приблизително 2,25 пъти по-голяма от сегашната си маса, но в началото на историята Слънчева систематой беше ударен от планетезимал, който беше 1/6 от неговата маса и няколкостотин километра в диаметър. Ударът изстъргва голяма част от оригиналната кора и мантия, оставяйки ядрото като по-голямата част от планетата и значително намалявайки обема на планетата.

Обем на живак в кубични километри: 6,083 x 10 10 km 3 .

Маса на Меркурий
Масата на Меркурий е само 5,5% от земната маса; действителна стойност 3,30 х 10 23 кг. Тъй като Меркурий е най-малката планета в Слънчевата система, бихте очаквали да има относително малка маса. От друга страна, Меркурий е втората най-плътна планета в нашата слънчева система (след Земята). Като се има предвид неговия размер, плътността идва главно от ядрото, което се оценява на почти половината от обема на планетата.

Масата на планетата се състои от вещества, които са 70% метални и 30% силикатни. Има няколко теории, които обясняват защо планетата е толкова плътна и богата на метални вещества. Повечето широко поддържани теории подкрепят, че висок процент от ядрото е резултат от удар. Според тази теория планетата първоначално е имала съотношение метал към силикат, подобно на хондритните метеорити, често срещани в нашата Слънчева система, и 2,25 пъти по-голямо от настоящата й маса. В началото на историята на нашата Вселена Меркурий се удари в ударен обект с планетезимални размери, който беше 1/6 от хипотетичната маса на Меркурий и стотици километри в диаметър. Удар от такава сила би остъргал голяма част от кората и мантията, оставяйки след себе си огромно ядро. Учените смятат, че подобен инцидент е създал нашата Луна. Допълнителна теорияказва, че планетата се е образувала преди енергията на Слънцето да се стабилизира. Според тази теория планетата е имала много по-голяма маса, но температурите, създадени от протослънцето, биха били много високи, около 10 000 Келвина, и по-голямата част от скалата на повърхността би била изпарена. След това скалните пари могат да бъдат издухани от слънчевия вятър.

Маса на живак в килограми: 0,3302 x 10 24 kg
Маса на Меркурий в паундове: 7.2796639 x 10 23 паунда
Маса на живак в метрични тонове: 3,30200 x 10 20 тона
Маса на живак в тонове: 3,63983195 x 10 20

Концепцията на художника за MESSENGER в орбита около Меркурий. Кредит: НАСА

Гравитацията на Меркурий

Гравитацията на Меркурий е 38% от гравитацията на Земята. Човек с тегло 980 нютона на Земята (около 220 паунда) би тежал само 372 нютона (83,6 паунда) при кацане на повърхността на планетата. Меркурий е само малко по-голям от нашата Луна, така че можете да очаквате гравитацията да бъде подобна на тази на Луната, 16% от земната. Голяма разликапо-висока плътност Меркурий е втората най-плътна планета в Слънчевата система. Всъщност, ако Меркурий беше със същия размер като Земята, щеше да е дори по-плътен от нашата планета.

Важно е да се изясни разликата между маса и тегло. Масата измерва колко вещество съдържа нещо. Следователно, ако имате 100 kg маса на Земята, вие имате същото количество на Марс или в междугалактическото пространство. Теглото обаче е силата на гравитацията, която усещате. Въпреки че везните за баня измерват в паундове или килограми, те всъщност трябва да измерват в нютони, което е мярка за тегло.

Вземете текущото си тегло в паундове или килограми и след това умножете по 0,38 на калкулатора. Например, ако тежите 150 паунда, ще тежите 57 паунда на Меркурий. Ако тежите 68 кг на кантар за баня, теглото ви на Меркурий ще бъде 25,8 кг.

Можете също да обърнете това число, за да изчислите колко по-силен бихте били. Например колко високо бихте могли да скочите или колко тежест бихте могли да вдигнете. Сегашният световен рекорд за скок на височина е 2,43 метра. Разделете 2,43 на 0,38 и ще имате световния рекорд за скок на височина, ако беше постигнат на Меркурий. В този случай това ще бъде 6,4 метра.

За да избягате от гравитацията на Меркурий, трябва да пътувате със скорост от 4,3 km/s, или около 15 480 km/h. Нека сравним това със Земята, където скоростта на бягство (втората космическа скорост) на нашата планета е 11,2 km/s. Ако сравните съотношението между двете планети, получавате 38%.

Гравитация на повърхността на Меркурий: 3,7 m/s 2
Скорост на евакуация (втора евакуационна скорост) на Меркурий: 4,3 km/s

Плътност на Меркурий

Плътността на Меркурий е втората най-висока в Слънчевата система. Земята е единствената по-плътна планета. Тя е равна на 5,427 g/cm 3 в сравнение с плътността на земята от 5,515 g/cm 3. Ако гравитационната компресия беше премахната от уравнението, Меркурий щеше да е по-плътен. Високата плътност на една планета е знак за голям процент от нейното ядро. Ядрото съставлява 42% от общия обем на Меркурий.

Меркурий е земна планета като Земята, само една от четирите в нашата Слънчева система. Живакът има около 70% метални вещества и 30% силикати. Добавете плътността на Меркурий и учените могат да изведат подробности за вътрешната му структура. Докато високата плътност на Земята е отговорна за голяма част от гравитационното сгъстяване в нейното ядро, Меркурий е много по-малък и не е толкова плътно компресиран отвътре. Тези факти накараха учени от НАСА и други да спекулират, че ядрото му трябва да е голямо и да съдържа смазващи количества желязо. Планетарните геолози изчисляват, че разтопеното ядро ​​на планетата представлява около 42% от нейния обем. На Земята ядрото заема 17%.

Вътрешна структура на Меркурий.

Това оставя силикатната мантия с дебелина само 500-700 км. Данните от Маринър 10 карат учените да смятат, че кората е още по-тънка от порядъка на 100-300 км. Мантията обгражда ядрото, което има повече съдържаниежелязо от всяка друга планета в Слънчевата система. И така, какво е причинило това непропорционално количество основна материя? Повечето учени приемат теорията, че Меркурий е имал съотношение на метали към силикати, подобно на обикновените метеорити - хондрити - преди няколко милиарда години. Те също така смятат, че е имал маса 2,25 пъти по-голяма от сегашната си маса; Въпреки това, Меркурий може да се е ударил в планетезимална 1/6 от масата на Меркурий и стотици километри в диаметър. Ударът би изстъргал голяма част от оригиналната кора и мантия, оставяйки по-голям процент от планетата в ядрото.

Въпреки че учените разполагат с няколко факта за плътността на Меркурий, има още за откриване. Mariner 10 изпрати много информация, но успя да проучи само 44% от повърхността на планетата. запълва празните петна на картата, докато четете тази статия, и мисията BepiColumbo ще отиде по-далеч в разширяването на познанията ни за тази планета. Скоро ще се появят още теории, които да обяснят високата плътност на планетата.

Плътност на живака в грамове на кубичен сантиметър: 5,427 g/cm3.

Оста на Меркурий

Подобно на всички планети в Слънчевата система, оста на Меркурий е наклонена от . В този случай аксиалният наклон е 2,11 градуса.

Какъв точно е аксиалният наклон на планетата? Първо си представете, че Слънцето е топка в средата на плосък диск, като винилова плоча или CD. Планетите са в орбита около Слънцето вътре в този диск (повече или по-малко). Този диск е известен като равнина на еклиптиката. Всяка планета също се върти около собствената си ос, когато е в орбита около Слънцето. Ако планетата се върти идеално право нагоре и надолу, тогава тази линия през северния и южния полюс на планетата ще бъде идеално успоредна на полюсите на Слънцето, планетата ще има аксиален наклон от 0 градуса. Разбира се, нито една от планетите няма такъв наклон.

Така че, ако трябва да начертаете линия между север и южните полюсиМеркурий и го сравни с въображаема линия, Меркурий изобщо няма да има аксиален наклон, този ъгъл ще бъде 2,11 градуса. Може да се изненадате да разберете, че наклонът на Меркурий е най-малкият от всички планети в Слънчевата система. Например, наклонът на Земята е 23,4 градуса. А Уран обикновено е обърнат около оста си и се върти с аксиален наклон от 97,8 градуса.

Тук, на Земята, аксиалният наклон на нашата планета причинява сезоните. Кога е лято в северното полукълбо? Северен полюсотклонен навън. Получавате повече слънчева светлинапрез лятото, така че е по-топло, и по-малко през зимата.

Меркурий няма сезони. Поради факта, че почти няма аксиален наклон. Разбира се, той няма много атмосфера, която да задържа топлината от Слънцето. Всяка страна, обърната към Слънцето, се нагрява до 700 Келвина, докато страната, далеч от Слънцето, има температури под 100 Келвина.

Аксиален наклон на Меркурий: 2,11°.