1 планета Меркурий

Меркурий — планета, которую называют карликом. Первобытная и экстремальная. Он виден на ночном небе даже без микроскопов. Поэтому, эта планета оставила свой след в истории многих стран и народов. Но кто он, этот загадочный Меркурий?

Общие сведения о Меркурии

Первая. Это слово можно применить к меркурию описывая его расположение по отношению к Солнцу. Он известен людям с древности. Его описывают многие мировые культуры. Планета Меркурий получила свое название в честь одноименного бога торговли в римском пантеоне божеств.
Его атмосфера настолько разряжена, что практически не препятствует попаданию прямых лучей на его поверхность. Аномальная жара выплавляет металлы из горных пород и поверхность Меркурия укрыта серебристыми ручейками и лужицами.
Ядро планеты генерирует импульсы и создавая вокруг планеты магнитосферу.
Атмосфера имеет остаточное состояние и сильно разряжена.
Вся поверхность планеты испещрена огромными кратерами и похожа по строению на наш спутник.

Спутники

Изучая астрономию, многие задавались вопросом. Какие есть спутники Меркурия и какое они имеют происхождение. Эта планета, как и Венера, их не имеет.

Возраст Меркурия

Возраст Меркурия, как и любой другой планеты — понятие относительное. Для этого нужно знать, как возникла наша звезда — Солнце, а потом и сами планеты. Вначале был взрыв, названый Большой из-за его масштабности. Ученые сравнивают его с образованием Сверхновой звезды.

Собой он запустил процессы в облаках, состоящих из газообразного водорода и они начали саморазрушаться. После вспышки образовалось несколько объектов, а среди них и Солнце. Возникший импульс не рассеялся в космосе. Он спровоцировал вращение этих облаков придавая им форму диска с центром в виде звезды. Это притянуло к диску много космической пыли. Мелкие частички, захваченные вихрем, сталкивались. Образовывали протозародыши из которых и возникли все планеты.

Поэтому их возраст практически идентичный. Исследуя упавшие к нам на планету фрагменты метеоритов, ученые вычислили их возраст — он одинаков. Для исследования применили углеродный анализ. Поэтому, все планеты существуют много миллиардов лет, а точнее — 4.6.

Астрономические характеристики

По отношению к Солнцу эта планета расположена под углом. Поэтому точно определить какая звездная величина к нему применима — сложно. По одним данным она составляет 1,9m  по другим — 5,5m.
Это делает наблюдение за ним — целой проблемой и влияет на малоизученность. Второй причиной стало совсем небольшая, по нашим меркам, расстояние от солнца до собственно Меркурия. Оно составляет 58 млн км.
Наиболее благоприятны для наблюдения — низкие или экваториальные широты. Обусловлено это преобладанием светового дня над сумерками. В высоких широтах понаблюдать за этой планетой не выйдет. Увидеть его можно только при солнечном затмении.
Во время равноденствий, вне зависимости от полушарий, наблюдать за планетой могут астрономы, проживающие на средних широтах. Делают это при первых наступлениях сумерек вечером или перед рассветом — утром. Главным условием при этом выступает и фаза элонгации Меркурия. Для наблюдений планета должна достигнуть максимального удаления от Звезды.
Для обозначения этой планеты в астрономии используют изображение крылатого бога со своим посохом — кадуцеем.

Размер, масса и орбита

Для Солнечной системы такие планеты, как эта считаются маленькими. Это и неудивительно. Масса Меркурия всего 3.31 · 1023. Несмотря на размеры, его плотность достаточно высокая и составляет 5.4 г. на кубический см. При этом радиус Меркурия 2.4 км.
Орбита Меркурия отлична от всех остальных планет — она эллипсоидная. Поэтому и планеты ближайшие к нему могут меняться. Все зависит от фазы. И если при афелии это расстояние составляет 70 млн. км. То при вхождении в фазу перигелии оно уже 46 млн. км.
Долгое время ученые утверждали, что эта планета единственная, у которой отсутствует осевое вращение. Но это не так. Он движется и это движение снижено. К примеру, за полный оборот вокруг звезды, вокруг своей оси он повернется всего 1.5 раза. Скорость этого вращения всего 48 км. в секунду. И если эта скорость постоянна, то при перемещении по орбите она меняется. Это приводит к интересному эффекту, названому в честь библейского персонажа, предсказавшего остановку солнца. При этом светило замирает и потом меняет свое движение на 180 градусов.

Магнитное поле

 

У этой планеты есть магнитосфера. Примечательно, что до начала исследования 1974 года об этом даже не догадывались. Оно намного слабее земного. Сперва ученные полагали, что это остаточное явление — реликт, оставшийся с момента создания планеты. Эти отголоски тех времен и образуют явление, которое посчитали магнитным полем Меркурия.
Сейчас уже доказано — что его создают процессы, происходящие в ядре планеты. Во время движения расплавленного металла возникает эффект динамо. Хотя до этого считали, что оно давно остыло и никаких процессов в нем происходить не может.
В ходе изучения, стало понятно, что, как и на земле — оно дипольное. Это значит, что у него есть полюса — южный и северный.
Сил магнитосферы хватает для отклонения космических ветров, но недостаточно сильное, чтобы полностью защититься от них.

Физические характеристики Меркурия

Из-за своего состава и рельефа Меркурий относиться к группе планет, которую называют земной из-за твердой оболочки. По сравнению с газовыми гигантами нашей Системы — он совсем крошечный. Его диаметр всего 4.8 км. Несмотря на это — он является не спутником, а вполне самостоятельной планетой.
После перенесенной свыше 3.8 млрд. лет назад вулканической активности и усиленной бомбардировкой астероидов он сейчас имеет именно такое строение.
Если сравнивать массу планеты Меркурий с земной, то она составит всего 0.055. Он крошечный по сравнению с нашей планетой и меньше ее в 20 раз.
Его радиус, по сравнению с нашим — 0.38. Спутники многих планет имеют большие показатели.

Экваториальный диаметр	4 879,4 км
Полярный диаметр	4 879,4 км
Средний диаметр	4 879,4 км (0,3829 земного)
Объём	6,083⋅10*10 км3 0,056 земного
Площадь поверхности	7,48⋅10*7 км2 0,147 земной
Масса	3,33022⋅10*23 кг 0,055274 земной
Средняя плотность	5,427 г/см3 0,984 земной
Ускорение свободного падения на экваторе	3,7 м/с2 0,377 g
Первая космическая скорость	3,1 км/с
Вторая космическая скорость	4,25 км/с
Экваториальная скорость вращения	10,892 км/ч (3,026 м/с) (на экваторе)
Период вращения	58,646 дня
Наклон оси	2,11′
Альбедо	0,068 (Бонд) 0,142 (геометрическое)
Видимая звёздная величина	от −2,6m до 5,7m

День и ночь

Мы привыкли к тому, что на нашей планете сутки стабильно состоят из 24 часов. Но не все планеты живут по земным условностям, и временная разница может быть существенна.
Сутки на этой планете составляю 1392 часа или 58 дней, если сравнивать с земными. Этот рекорд удалось побить только Венере, там их длительность — 243 дня.

Состав и поверхность

Если рассматривать доступные фотографии этой планеты. То можно сделать выводы, что поверхность Меркурия удивительным образом схожа с лунной. Сходство придают кратеры, образованные от ударов небесных тел. Они отличаются размерами и временем возникновения. Но на этом сходство заканчивается.
Из-за сокращения ядра в рельефе планеты образовалось много эскарпов — горных откосов с характерными уступами в виде зубьев.
Поверхность планеты имеет однородное строение. На нее повлияла некогда активная вулканическая активность. На это указывают горные массивы полностью залитые застывшей лавой. Ее следы обнаружили и на многочисленных равнинах.
Проведенные исследования показали. Что состав Меркурия — схож с самыми распространенными метеоритами — хондритами. Разницу составляет только плотность поверхности. Схожесть с Землей ему придают базальтовые породы, которых много и на нашей планете.

Атмосфера и температура

Считается, что раньше планета имела полноценную атмосферу. Но из-за близкого расстояния к Солнцу и сильным космическим ветрам, постепенно ее растеряла. Слабое магнитное поле и гравитация способствовали ее истончению. На эту гипотезу указывает эктосферный след, заметный в космосе. Он представляет собой «хвост», какой есть у многих комет и растянут на более 2 млн. км.

Приносимые с солнечным ветром метеоритная пыль и газовые остатки образовали над поверхностью Меркурия временную экзосферу. По сравнению с земной она сильно разряжена и истончена. В ней наблюдается небольшой процент газов. Львиная доля которых (42%) приходится на кислород. Несмотря на то, что не является, газом в атмосфере в большом количестве присутствует натрий. На него приходится 29%. В атмосферу его поднимает солнечный ветер с поверхности планеты. Близость солнца и дефицит остальных газов и приводит к такой высокой его концентрации. Следующим по списку идет водород — 22% и совсем небольшой процент гелия и остальных газов.
Атмосфера планеты не имеет достаточной плотности, поэтому для климата там характерны большие перепады температур. На стороне, повернутой к Солнцу в данный момент, она достигает +427 °C, в то время на затемненной стороне свирепствует холод. Там температура не выше -173 °С, а на полюсах, куда солнце не достает и -183°С. Это происходит из-за достаточно низкой оси планеты. Средняя температура на Меркурии имеет приблизительное значение в 179°C.

На поверхности	от 80 до 700 К (от −190 до +430 °C)
Атмосферное давление	≲ 5⋅10−15 бар
кислород	42,0 %
натрий	29,0 %
водород	22,0 %
гелий	6,0 %
калий	0,5 %
вода, углекислый газ, азот, аргон, ксенон, криптон, неон, кальций, магний	0,5 %

Внутреннее строение

Являясь планетой, похожей на нашу, он имеет и схожее строение.

1. Ядро имеет диаметр 3.6 км и занимает более 80% от ее общей массы;
2. Толщина мантии, по приблизительным подсчетам равняется 600 км;
3. Толщина коры — от 100 до 300 км.

Кратеры, которые покрывают большую часть планеты указывают на повышенную геологическую активность прошлого. Это пробудило вулканы. Некоторые кратеры заполнились лавой, которая при охлаждении сформировала на планете горные хребты и трещины.

Вода на Меркурии

Сильные перепады температур и скудность атмосферы делает невозможным нахождение на планете воды в жидком состоянии. Из-за космического ветра и низкого уровня гравитации любая жидкость на Меркурии мгновенно превратилась бы в пар и была унесена в космос.

Но это не значит, что планета полностью безводна. Она есть. Последние снимки планеты это подтверждают. На полюсах планеты ученые обнаружили лед. Не попадая под прямые солнечные лучи, на полюсах сохраняется стабильная температура. Не давая льду, спрятанному в кратерах — таять.

Благодаря космической экспедиции 2008 года, было установлено наличие в атмосфере планеты водяного пара. Возможно, это частички растаявшего льда, поднятые на поверхность ветрами.
После проведенных исследований ученые доказали. Планета обладает более чем колоссальными водными запасами — более 3 триллионов тон.
Считается, что на планету лед попал с кометами.

Химический состав

Все планеты нашей системы разделяют на несколько групп, учитывая их строение и химический состав. Меркурий относится к земной. А это значит, что за несколькими отличительными особенностями он похож на нашу. Но что их отличает:

• Ядро. Оно практически все состоит из железа с небольшим содержанием никеля. На этот счет существует теория. Согласно ей, такой состав получился из-за столкновения протоядра с небесным телом, в момент формирования Солнечной системы. Из-за глубинных процессов ядро постоянно находится в расплавленном состоянии.
• Мантия. В ее составе обнаружен повышенный уровень силикатов, в частности кремния и перидотитов. Помимо этого, химической составляющей мантии называют железо и всеми привычный нам кислород. Из минералов там присутствует кальций, магний и остатки марганца.
• Кора. В ней преобладает кремниевый (больше половины, 53%) и алюминиевый (всего 15%) оксиды в соединении с другими элементами. Этот состав присущ и горным породам планеты, что делает его похожим по составу с лунной поверхностью.
• Этой планете присущ переизбыток серы и магния. В то время как металлы, такие как алюминий или титан — в дефиците. Железа и кальция тоже недостаточно.

Интересные факты

Меркурий — самая загадочная из планет и наполнена интересными особенностями. Но какими?

• Эта планета самая первая по близости к Солнцу. Расстояние к нему всего около 58 млн. км.
• Если сравнивать расстояние от Меркурия до Солнца, по сравнению с удаленностью нашей планеты, разница составит 2,6 раза.
• В солнечной системе всего 2 планеты наделены магнитосферой. Одна из них — наша, а вторая — Меркурий. Магнитное поле карлика более слабое по мощности — в 100 раз меньше земного.
• В древности считали, что эта планета не вращается вокруг своей оси. Но это не так. Данные, полученные в 1960 году, благодаря развитию радиолокации опровергли эту теорию. Год здесь длится всего 88 дней, для нас это 2 месяца и 26 дней.
• Несмотря на совсем крохотные размеры, увидеть эту планету с Земли можно даже без телескопа.
• Поверхность Меркурия похожа на морщинки, научное название — эскарпы. Их происхождение приписывают большим перепадам температур в ядре планеты. Эти «морщинки» иногда достигают несколько сотен километров в высоту.
• Совсем недавно ученые установили. На планете существуют подземные океаны их пара, которые выходят на поверхность Меркурия с помощью гейзеров.
• Слабые геологические процессы в недрах Меркурия не дают возможности ему самовосстановиться. Поэтому на планете располагается множество кратеров, возникших от столкновения с космическими телами.
• Первое упоминание об этой планете относится к шумерской эпохе. Это приблизительно 3000 год до н.э.
• У этой планеты есть атмосфера, состоящая из тонкой прослойки газов и гравитация. Она слабее земной на 38%. Это влияет и на вес. 100 земных кг на этой планете будут легче и составят всего 37.7 кг.
• У планеты даже есть свой микки маус.

Гипотезы образования Меркурия

Теории, согласно которым были сформированы планеты, будоражат умы ученых ни одно десятилетие. Какая из них верная — доподлинно не известно. Для их подтверждения или опровержения не хватает многих данных, которых на данном моменте развития науки получить не удается. Возможно, точные ответы получат наши потомки.
Сейчас, в астрономии, существует несколько гипотез, которые являются основоположниками теорий формирования планет.

• Одна из них — небулярная. Согласно ей, материя, из которой формировался Меркурий, получилась путем сближения двух звезд в космической туманности.
• По второй — Меркурий никогда не считался полноценной планетой. Он спутник Венеры. Что стало причиной его отдаления, спорят до сих пор.Благодаря математическим расчетам, произведенным в 1970 году американскими астрономами, эта теория нашла свое подтверждения. Этим можно объяснить и аномалию вращения планеты.
• Еще одна гипотеза возникновения — Меркурий получился из ядра (зародыша) протопланетного тела. Под влиянием космического излучения и ветров, из недр протопланеты были вымыты практически все легкие химические элементы. Поэтому, сейчас на Меркурии переизбыток тяжелых.

Помимо самой планеты, ученые спорят и о ее ядре. Оно слишком большое для небесного карлика. Возможно, ранее планета имела совершенно другие масштабы. Намного больше. Но, из-за столкновения с каким-то из космических объектов, произошло разрушение ее верхнего слоя, обломки которого рассеялись в космическом пространстве. А ядро Меркурия осталось прежним.

Аномальная прецессия орбиты

Меркурий, со слов ученых, наиболее точно иллюстрирует теорию относительности. Она просматривается в его движениях.
Согласно механике, разработанной Ньютоном, все планеты вращаются вокруг нашей звезды по траектории эллипса. Гравитация остальных планет прямо пропорционально влияет на их орбиту и немного сдвигает ее. Это называется прецессировка. И если остальные подходят под этот расчет, то только не Меркурий. Для него дуговая погрешность составила целых 0.1 секунды. В космических масштабах даже такая малая величина имеет огромное значение. И не вписывается в земные теории и законы.
Первые упоминания об аномалии датированы 1859 годом. Тогда астроном из французской обсерватории — Урбен Леверье предположил. Что на орбиту Меркурия оказывает влияние другая, еще не обнаруженная планета. Или он, на каком-то этапе вращения, пересекает пояс астероидов. Этой мифической планете даже дали название — Вулкан. Но все предположения так и остались только теорией.

Перигелий	46 001 009 км 0,30749951 а.е.
Афелий	69 817 445 км 0,46670079 а.е.
Эксцентриситет орбиты	0,20563593
Сидерический период обращения	87,969 дней
Синодический период обращения	115,88 дней
Орбитальная скорость	47,36 км/с
Наклонение	7,00° относительно плоскости эклиптики 3,38° относительно солнечного экватора 6,34° отн. инвариантной плоскости
Долгота восходящего узла	48,33167°
Аргумент перицентра	29,124279°

Исследование Меркурия

Эта планета долгое время скрывала свои тайны от исследователей. Древние — могли изучить только его орбиту и строить предположения. С развитием науки и появлением роботизированных миссий — делать это стало намного проще.

С 1974 года начинается этап глубокого изучения Меркурия, в рамках программы NASA. Благодаря снимкам, сделанным с помощью Mapинep-10. Ученые смогли подтвердить свои догадки и провести сравнительный анализ планеты. По аналогии с лунной, поверхность планеты вся испещрена кратерными образованиями. А долины покрыты застывшими лавовыми отложениями. Но благодаря полету, ученые получили представление только о 45% планеты. Остальная часть была не исследована вплоть до 2008 года. Исправила это миссия, получившая название MESSENGER.
На данный момент для более глубокого анализа к планете направлен корабль Bepicolombo. Это совместный проект Наса с Японией. Первые данные, по предварительным расчетам, получат не ранее 2025 года.

Изучать Меркурий сложно. Большинство телескопов не справятся с этой задачей из-за яркости нашей Звезды. А из-за аномальной орбиты и скорости, по которой вращается эта планета, спутники становятся бесполезны. Только однажды удалось это сделать. Аппарат Мессенджер достиг орбиты Меркурия и вышел на нее. Но сейчас связь с ним утеряна. Возможно, в будущем, нашим потомкам удастся более подробно исследовать эту планету и она им откроет свои тайны.

Так же может заинтересовать

Солнечная система

Венера

Земля

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун