Меркурий - описание планеты Солнечной системы
Меркурий обозначается символом ☿.
Несмотря на это, Меркурий был известен, по крайней мере, с шумерских времен, около 5000 лет назад. В классической Греции его называли Аполлоном, когда он появилась как утренняя звезда перед восходом Солнца и называли Гермесом, когда он появился, как вечерняя звезда сразу после заката.
До конца 20-го века, Меркурий был одной из наименее изученных планет, и даже сейчас можно говорить о недостаточной информации об этой планете.
Так, например, длина его суток, то есть период полного оборота вокруг своей оси не был определен до 1960 года.
Наиболее сопоставим Меркурий по размерам и форме рельефа с Луной, но
Меркурий гораздо плотнее, с металлическим ядром, которое занимает около 61% от его объема (по сравнению с 4% у Луны и 16% процентами у Земли).
Поверхность Меркурия отличается от лунного ландшафта отсутствием массивных темных лавовых потоков.
Близость Меркурия к Солнцу не позволяет проводить полноценные изучения, непосредственно с Земли. Для более углубленного изучения планеты США запустили космический аппарат,, которому дали название Посланник ("Мессенджер” – как указывалось в средствах массовой информации).
Посланник был запущен в 2004 году, пролетел мимо планеты в 2008, в 2009 году, вышел на орбиту Меркурия в 2011 году.
Близости Меркурия к Солнцу, используется для изучения теории о том, как гравитация влияет на пространство и время.
Основные характеристики Меркурия
Меркурий является самой близкой к Солнцу планетой Солнечной системы.
Среднее орбитальное расстояние 58 млн. км, он имеет самую короткую продолжительность года (период обращения 88 дней) и получает наиболее интенсивное солнечное излучение по сравнению со всеми планетами.
Меркурий является самой маленькой планетой Солнечной системы, его радиус составляет 2440 км, он меньше, чем самый большой спутник Юпитера - Ганимед, или самый большой спутник Сатурна - Титан.
Меркурий необычайно плотная планета, его средняя плотность составляет примерно такую как у Земли, но он имеет меньшую массу и поэтому менее сжат под действием собственной гравитации, с поправкой на самосжатие, плотность Меркурия - самая высокая по сравнению с любой из планет Солнечной системы.
Почти две трети массы Меркурия содержится в железном ядре, который простирается от центра планеты с радиусом около 2100, или около 85% его объема. Скалистая внешняя оболочка планеты - ее кора и слой мантии имеют толщину (глубину) всего лишь 300 км.
Проблемы изучения планеты Меркурий
Меркурий с Земли никогда не наблюдается более чем 28° в угловом расстоянии от Солнца.
Синодический период Меркурия равен 116 дням. Близость при видимом наблюдении к горизонту означает, что Меркурий всегда виден через более турбулентные потоки атмосферы Земли, которые размывают видимое изображение.
Даже за пределами атмосферы, на орбитальных обсерваториях, таких как космический телескоп, Хаббл для наблюдения за Меркурием необходимы специальные настройки и высокочувствительные датчики.
Поскольку орбита Меркурия находится в пределах орбиты Земли, он время от времени проходит непосредственно между Землей и Солнцем. Это событие, когда планета может наблюдаться т как маленькая черная точка, которая пересекает яркий солнечный диск, называется транзитным затмением, это происходит около десятка раз в столетие.
Меркурий также создает трудности для изучения космическим зондам. Планета находится глубоко в гравитационном поле Солнца, очень большая энергия необходима для формирования траектории космического корабля, что бы выйти на орбиту Меркурия с Земли.
Первый космический корабль, который приблизился к Меркурию, был - Mariner 10, он сделал три коротких пролета возле планеты в 1974-75 гг. Но он находился на орбите Солнца, а не Меркурия.
При разработке последующих миссий к Меркурию космических аппаратов Messenger в 2004 году, инженерам пришлось рассчитывать сложные маршруты, используя гравитацию от повторных облетов Венеры и Меркурия в течение нескольких лет. Дело еще и в том, что тепловое излучение идет не только от Солнца, но и от самого Меркурия, таким образом, при разработке космических аппаратов для изучения Меркурия приходится разрабатывать систему защиты от теплового излучения.
Меркурий и тесты теории относительности.
Меркурий позволил провести и еще раз доказать состоятельность теории относительности Эйнштейна. Суть в чем, что масса должна влиять на пространство и скорость. Эксперимент состоял в следующем. Когда расположение Земли, Меркурия и Солнца становится таким, что между Меркурием и Землей находится Солнце, но не на прямой линии, а несколько сбоку. С Земли на Меркурий посылают электромагнитный сигнал, он отражается от Меркурия и приходит на Землю обратно. Зная расстояние до Меркурия в данный момент времени и скорость распространения сигнала, ученые пришли к выводу, что сигнал до Меркурия шел в искривленном пространстве. На искривление этого пространства влияла огромная масса Солнца, то есть сигнал шел не по условной прямой, а немного отклонился к Солнцу. Таким образом, это было второе важное подтверждение теории относительности.
Данные от космических аппаратов Mariner 10, Messenger.
Mariner 10 трижды пролетел вблизи Меркурия, но Mariner 10 находился на орбите Солнца? А не Меркурия и его орбита частично совпадала с орбитой самого Меркурия, в связи с этим не удалось изучить 100% поверхности планеты, снимки были сделаны на площади около 45% всей поверхности планеты. У Меркурия было обнаружено магнитное поле, причем ученые не ожидали, что такая маленькая планета и так медленно вращающаяся будет иметь столь мощное магнитное поле. Спектральное изучение показало, что у Меркурия есть очень разряженная атмосфера.
Первые существенные телескопические исследования Меркурия после миссии Mariner 10 привели к открытию в его атмосфере натрия, это произошло в середине 1980-ых годов. Кроме того, изучения с более совершенных наземных радаров привело к созданию карт полушария, невидимого Mariner 10 и, в частности к открытию конденсированного материала в кратерах возле полюсов, возможно льда.
В 2008 исследования Messenger-а, позволило получить фотографии более 1/3 поверхности планеты. Исследование прошло в пределах 200 км от поверхности планеты и позволило рассмотреть много ранее неизвестных геологических особенностей. В 2011 Messenger вышел на орбиту Меркурия и начал исследования.
Атмосфера меркурия
Планета очень мала и раскалена температурой, так что у Меркурия практически нет возможности сохранить свою атмосферу, даже если она и когда то существовала. Надо отметить, что давление на поверхности Меркурия составляет менее одной триллионной, давления на поверхности Земли.
Тем не менее, следы атмосферных компонентов, которые были обнаружены, предоставили к разгадке планетарных процессов.
Маринер-10 обнаружил небольшое количество атомов гелия и еще меньшее количество атомарного водорода вблизи поверхности Меркурия. Эти атомы в основном образуются от солнечного ветра, - потока заряженных частиц от Солнца, но эти вещества постоянно образуются и постоянно уходят опять во внешние просторы Солнечной Системы. Возможно, задержка вещества происходит не дольше нескольких часов.
Маринер-10 также обнаружен атомный кислород, который, наряду с натрием, калием и кальцием, обнаруженными впоследствии телескопическими наблюдениями, вероятно, образуются от поверхности почвы Меркурия или от воздействия метеоритов, и выбрасывается в атмосферу либо путем воздействия или бомбардировкой частиц солнечного ветра.
Атмосферные газы, как правило, накапливаются на ночной стороне Меркурия и рассеиваются пот действием Солнца - утром.
Многие атомы ионизируются солнечным ветром и магнитосферой Меркурия. В отличие от Mariner 10, космический аппарат Messenger имеет инструменты, которыми можно обнаруживать ионы. Во время первого пролета Messenger в 2008 году, были обнаружены ионы кислорода, натрия, магния, калия, кальция и серы. Кроме того, у Меркурия наблюдается своеобразный хвост, который обнаруживается при просмотре линий излучения натрия.
Содержание натрия и калия являются крайне низкими, от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч атомов на кубический сантиметр вблизи поверхности, телескопические спектральные приборы очень чувствительны к этим двум элементам, и астрономы могут наблюдать движения газов Меркурия по поверхности.
Идея о том, что планета, ближайшая к Солнцу может иметь значительные запасы водяного льда, первоначально казалась странным.
Тем не менее, Меркурий должен был накопить запасы воды за всю его историю, например, от воздействия комет. Водяной лед на раскаленной поверхности Меркурия сразу же превратится в пар, а отдельные молекулы воды будут двигаться в случайных направлениях, по баллистической траектории.
Расчеты показывают, что возможно, 1 из 10 молекул воды, в конце концов, могут сконцентрироваться на полярных областях планеты.
Поскольку ось вращения Меркурия, по существу перпендикулярно к плоскости ее орбиты, солнечный свет на полюсах попадает почти горизонтально.
В таких условиях полюса планеты постоянно находятся в тени и обеспечивают холодные ловушки, в которые могут попадать молекулы воды за миллионы или миллиарды лет. Постепенно полярный лед будет расти. Но отраженные лучи Солнца, от краев кратеров будут останавливать его рост, и он будет покрываться пылью, и обломками от метеоритной бомбардировки, скажем так – мусором.
Радиолокационные данные позволяют предположить, что отражающий слой действительно покрыт слоем в 0,5 метра такого мусора.
Нельзя со 100% уверенностью утверждать, что шапки Меркурия покрыты льдом или хоть частично содержал лед.
Это может быть и атомарная сера, - весьма распространенное вещество в космосе.
Исследования Меркурия продолжаются и со временем откроются новые тайны этой планеты.
Характеристики Меркурия:
Масса: 03302x1024 кг
Объем: 6.083x1010км3
Радиус: 2439.7 км
Средняя плотность: 5427 кг/м3
Гравитация (ed): 3.7 м/сек
Ускорение свободного падения: 3.7 м/сек
Вторая космическая скорость: 4.3 км/сек
Солнечная энергия: 9126.6 W/м2
Расстояние от Солнца: 57.91x106 км
Синодический период: 115.88 дней
Максимальная орбитальная скорость: 58.98 км/сек
Минимальная орбитальная скорость: 38.86 км/сек
Наклон орбиты: 7o
Период вращения вокруг своей оси: 1407,6 часов
Продолжительность светового дня: 4226,6 часов
Наклон оси к плоскости эклиптики: 0.01о
Минимальное расстояние до Земли: 77.3 x106 км
Максимальное расстояние до Земли: 221.9x106 км
Средняя температура на освещенной стороне: +167 С
Средняя температура на теневой стороне: -187 С
Размеры Меркурия по сравнению с Землей:
Похожие статьи:
