100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Меркурий — Строение планеты, описание, орбита, поверхность, атмосфера, фото и видео

Планета Меркурий

Меркурий – первая планета от Солнца и самая маленькая планета в Солнечной системе. Это один из наиболее экстремальных миров. Свое название получил в честь посланника римских богов. Его можно отыскать без использования приборов, поэтому Меркурий отметился во многих культурах и мифах.

Однако это также и очень загадочный объект. Меркурий можно наблюдать утром и вечером в небе, а сама планета обладает собственными фазами.

Интересные факты

Планета Меркурий

Давайте узнаем больше интересных фактов о планете Меркурий.

  • Один солнечный день (промежуток между полуднями) охватывает 176 дней, а сидерический день (осевое вращение) – 59 дней. Меркурий наделен наибольшим орбитальным эксцентриситетом, а удаленность от Солнца – 46-70 млн. км.
  • Меркурия входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов. В экваторе простирается на 4879 км.
  • Каждый см 3 наделен показателем в 5.4 грамма. Но Земля стоит на первом месте, потому что Меркурий представлен тяжелыми металлами и горными породами.
  • Когда железное планетарное ядро остыло и сжалось, поверхностный слой покрылся морщинками. Они способны вытягиваться на сотни миль.
  • Исследователи считают, что железное ядро Меркурия способно пребывать в расплавленном состоянии. Обычно у маленьких планет оно быстро теряет нагрев. Но сейчас думают, что оно вмещает серу, которая снижает температуру плавления. Ядро охватывает 42% планетарного объема.
  • Хотя Венера проживает дальше, но ее поверхность стабильно удерживает наивысшую поверхностную температуру из-за парникового эффекта. Дневная сторона Меркурия прогревается на 427°C, а на ночной температура падает к -173°C. Планета лишена атмосферного слоя, поэтому не способна обеспечивать равномерное распределение нагрева.
  • Геологические процессы помогают планетам обновлять поверхностный слой и сглаживать кратерные шрамы. Но Меркурий лишен такой возможности. Все его кратеры именуются в честь художников, писателей и музыкантов. Ударные формирования, превышающие в диаметре 250 км, называют бассейнами. Крупнейший – Равнина Жары, простирающаяся на 1550 км.
  • Меркурий слишком близко находится к Солнцу. Трижды его облетел Маринер-10 в 1974-1975 гг., отобразив чуть меньше половины поверхности. В 2004 году туда отправился MESSENGER.
  • Точная дата обнаружения планеты неизвестна, потому что о ней писали еще шумеры в 3000 г. до н.э.
  • Гравитация составляет лишь 38% от земной, но этого мало, чтобы удержать стабильную атмосферу (разрушается солнечными ветрами). Газ выходит, но его пополняют солнечные частички и пыль.

Размер, масса и орбита

При радиусе в 2440 км и массе 3.3022 х 10 23 кг Меркурий считается самой маленькой планетой в Солнечной системе. По размеру достигает всего 0.38 земного. Также уступает по параметрам некоторым спутникам, но по плотности стоит на втором месте после Земли – 5.427 г/см 3 . На нижнем фото указано сравнение размеров Меркурия и Земли.

Сравнение Меркурия и Земли

Сравнение Меркурия и Земли

Это обладатель самой эксцентричной орбиты. Удаленность Меркурия от Солнца может колебаться от 46 миллионов км (перигелий) до 70 миллионов км (афелий). От этого могут меняться и ближайшие планеты. Средняя орбитальная скорость равна – 47322 км/с, поэтому на прохождения орбитального пути уходит 87.969 дней. Ниже представлена табличка характеристик планеты Меркурий.

Физические характеристики Меркурия

Экваториальный радиус2439,7 км
Полярный радиус2439,7 км
Средний радиус2439,7 км
Окружность большого круга15 329,1 км
Площадь поверхности7,48·10 7 км²
0,147 земной
Объём6,083·10 10 км³
0,056 земного
Масса3,33·10 23 кг
0,055 земной
Средняя плотность5,427 г/см³
0,984 земной
Ускорение свободного

Эксцентричность и замедленность вращения приводят к тому, что планета тратит 176 дней на то, чтобы вернуться в изначальную точку. Так что один день на планете вдвое длиннее года. Также это обладатель наиболее низкого осевого наклона – 0.027 градусов.

Орбита и вращение Меркурия

Перигелий46 001 009 км
0,38709927 а. е.
Афелий69 817 445 км
0,46670079 а. е.
Большая полуось57 909 227 км
0,38709927 а. е.
Эксцентриситет

Состав и поверхность

Состав Меркурия на 70% представлен металлическим и на 30% силикатным материалам. Считают, что его ядро охватывает примерно 42% всего объема планеты (у Земли – 17%). Внутри располагается ядро из расплавленного железа, вокруг которого сосредоточен силикатный слой (500-700 км). Поверхностный слой – кора с толщиной в 100-300 км. На поверхности можно заметить огромное количество хребтов, которые тянутся на километры.

По сравнению с другими планетами Солнечной системы, ядро Меркурия обладает наибольшим количеством железа. Полагают, что раньше Меркурий был намного больше. Но из-за удара с крупным объектом внешние слои разрушились, оставив главное тело.

Некоторые считают, что планета могла появиться в протопланетном диске до того, как солнечная энергия стала стабильной. Тогда он должен быть вдвое массивнее современного состояния. При нагреве в 25000-35000 К большая часть породы могла просто испариться. Изучите строение Меркурия на фото.

Внутренняя структура Меркурия представлена корой, мантией и ядром

Внутренняя структура Меркурия представлена корой, мантией и ядром

Есть и еще одно предположение. Солнечная туманность могла привести к увеличению частичек, которые набросились на планету. Тогда более легкие отошли и не использовались при создании Меркурия.

Если смотреть издалека, то планета напоминает земной спутник. Такой же кратерный ландшафт с равнинами и следами лавовых потоков. Но здесь отмечено большее разнообразие элементов.

Меркурий сформировался 4.6 миллиардов лет назад и попал под обстрел целой армии астероидов и мусорных осколков. Атмосферы не было, поэтому удары оставили заметные следы. Но планета оставалась активной, так что лавовые потоки создали равнины.

Улучшенные изображения кратеров Манч, Сандер и По среди вулканических равнин (оранжевые), недалеко от бассейна Калори

Улучшенные изображения кратеров Манч, Сандер и По среди вулканических равнин (оранжевые), недалеко от бассейна Калори

Размеры кратеров варьируются от небольших ям до бассейнов с шириною в сотни километров. Самый крупный – Калорис (равнина Жары) с диаметром в 1550 км. Удар был настолько сильным, что привел к лавовому извержению на противоположной планетарной стороне. А сам кратер окружен концентрическим кольцом высотой в 2 км. На поверхности можно отыскать примерно 15 крупных кратерных образований. Внимательно рассмотрите схему магнитного поля Меркурия.

Магнитное поле Меркурия

Магнитное поле Меркурия

Планета обладает глобальным магнитным полем, достигающем 1.1% земной силы. Возможно, что источником служит динамо, напоминая нашу Землю. Оно образуется благодаря вращению жидкого ядра, наполненного железом.

Этого поля хватает, чтобы противостоять звездные ветра и формировать магнитосферный слой. Его силы достаточно, чтобы удерживать плазму из ветра, из-за чего происходит поверхностное выветривание.

Атмосфера и температура

Из-за близости к Солнцу планета слишком сильно прогревается, поэтому не способна сберечь атмосферу. Но ученые отметили тонкий слой переменной экзосферы, представленной водородом, кислородом, гелием, натрием, водяным паром и калием. Общий уровень давления приближается к отметке 10-14 бар.

Северный полюс планеты, запечатленный аппаратом MESSENGER. Красным цветом отмечены участки в тени, а желтый – лед

Северный полюс планеты, запечатленный аппаратом MESSENGER. Красным цветом отмечены участки в тени, а желтый – лед

Без атмосферного слоя солнечное тепло не накапливается, поэтому на Меркурии отмечают серьезные температурные колебания: на солнечной стороне – 427°С, а на темной опускается до -173°С.

Однако поверхность располагает водяным льдом и органическими молекулами. Дело в том, что полюсные кратеры отличаются глубиной и туда не попадают прямые солнечные лучи. Полагают, что на дне можно обнаружить 10 14 – 10 15 кг льда. Пока нет точных данных о том, откуда на планете взялся лед, но это может быть подарок от упавших комет или же он происходит из-за дегазации воды от внутренней планетарной части.

История изучения планеты

Описание Меркурия не обходится без истории исследований. Эта планета доступна для наблюдения без использования приборов, поэтому фигурирует в мифах и древних легендах. Первые записи обнаружены в табличке Мул Апин, выступающей астрономическими и астрологическими вавилонскими записями.

Эти наблюдения сделаны в 14-м веке до н.э. и рассказывают о «пляшущей планете», потому что Меркурий перемещается быстрее всего. В Древней Греции его именовали Стилбон (переводится как «блеск»). Это был посланник Олимпа. Потом римляне переняли эту идею и дали современное наименование в честь своего пантеона.

Птолемей в работах несколько раз упоминал, что планеты способны проходить перед Солнцем. Но он не записывал в примеры Меркурий и Венеру, потому что считал их слишком маленькими и незаметными.

Китайцы именовали его Чэнь Синь («Часовая звезда») и связывали с водой и северной направленностью. Причем в азиатской культуре до сих пор сохранилось такое представление о планете, которую даже записывают как 5-й элемент.

Для германских племен здесь наблюдалась связь с богом Одином. Майя видели четырех сов, две из которых отвечали за утро, а две других за вечер.

О геоцентрическом орбитальном пути еще в 11 веке написал один из исламских астрономов. В 12-м веке Ибн Баджья отметил транзит двух крошечных темных тел перед Солнцем. Скорее всего он видел Венеру и Меркурий.

Проход Меркурия через солнечный диск, наблюдаемый SOHO в 2006 году. За транзитом можно было смотреть в Восточной Европе и восточном полушарии

Проход Меркурия через солнечный диск, наблюдаемый SOHO в 2006 году. За транзитом можно было смотреть в Восточной Европе и восточном полушарии

Индийский астроном Кералы Сомаяджи в 15 веке создал частичную гелиоцентрическую модель, где Меркурий совершал обороты вокруг Солнца.

Первый обзор в телескоп приходится на 17 век. Это сделал Галилео Галилей. Он тогда внимательно изучал фазы Венеры. Но его аппарату не хватило мощности, поэтому Меркурий остался без внимания. А вот транзит отметил Пьер Гассенди в 1631 году.

Орбитальные фазы в 1639 году заметил Джованни Зупи. Это было важное наблюдение, потому что подтвердило вращение вокруг звезды и правильность гелиоцентрической модели.

Более точные наблюдения в 1880-х гг. предоставил Джованни Скиапарелли. Он считал, что орбитальный путь занимает 88 дней. В 1934 году Юджиос Антониади создал детальную карту поверхности Меркурия.

Карта Меркурия, созданная Антониади

Карта Меркурия, созданная Антониади

Первый радиолокационный сигнал удалось отбить советским ученым в 1962 году. Через три года американцы повторили эксперимент и закрепили осевой оборот в 59 дней. Обычные оптические наблюдения не смогли дать новых сведений, но интерферометры открыли химические и физические характеристики подповерхностных слоев.

Первое глубокое изучение поверхностных особенностей провели в 2000 году обсерваторией Маунт-Вильсон. Большую часть карты составили при помощи радиолокационного телескопа Аресибо, где расширение достигает 5 км.

Исследование планеты

До момента первого полета беспилотных аппаратов мы многого не знали о морфологических характеристиках. Первым к Меркурию отправился Маринер в 1974-1975 гг. Он трижды приблизился и сделал ряд масштабных фото.

Космический аппарат НАСА Маринер-10, который в 1970-х гг. исследовал Венеру и Меркурий

Космический аппарат НАСА Маринер-10, который в 1970-х гг. исследовал Венеру и Меркурий

Но аппарат обладал длительным орбитальным периодом, поэтому при каждом приближении подходил к одной и той же стороне. Так что карта составляла лишь 45% всей площади.

При первом сближении удалось зафиксировать магнитное поле. Последующие подходы показали, что оно сильно напоминает земное, отклоняющее звездные ветры.

В 1975 году у аппарата кончилось топливо, и мы потеряли связь. Однако Маринер-10 и сейчас может вращаться вокруг Солнца и наведываться к Меркурию.

Вторым посланником стал MESSENGER. Он должен был разобраться в плотности, магнитном поле, геологии, структуре ядра и атмосферных особенностях. Для этого установили специальные камеры, гарантирующие высшее разрешение, а спектрометры отмечали составляющие элементы.

Аппарат MESSENGER вращается вокруг Меркурия с марта 2011 года

Аппарат MESSENGER вращается вокруг Меркурия с марта 2011 года

MESSENGER стартовал в 2004 году и выполнил три пролета с 2008 года, компенсировав упущенную Маринером-10 территорию. В 2011 году он перешел на эллиптическую планетарную орбиту и начал снимать поверхность.

После этого стартовала следующая годичная миссия. Последний маневр пришелся на 24 апреля 2015 года. После этого закончилось топливо, и 30 апреля спутник разбился об поверхность.

В 2016 году ЕКА и JAXA объединились для создания BepiColombo, который должен добраться к планете в 2024 году. У него есть два зонда, которые будут изучать магнитосферу, а также поверхность во всех длинах волн.

Расширенное изображение Меркурия, созданное на основе снимков камер MESSENGER

Меркурий – интересная планета, раздираемая крайностями и противоречиями. Обладает расплавленной поверхностью и льдом, нет атмосферы, зато присутствует магнитосфера. Мы надеемся, что будущие технологии позволят узнать больше интригующих подробностей. Обязательно рассмотрите, как выглядит современная карта поверхности Меркурия в высоком разрешении.

Меркурий 🌟 Строение планеты, описание, орбита, поверхность, атмосфера, фото и видео

Меркурий - описание, орбита, поверхность, атмосфера, исследование, фото и видео

Космос

Меркурий — это самая маленькая планета Солнечной системы, расположенная максимально близко к небесному светилу. Однако он выделяется не только данной особенностью. Меркурий сложен для наблюдения с Земли, так как остается видимым для телескопов незадолго до наступления вечера или утра. Причем планета всегда располагается возле горизонта. Вследствие этого наблюдатель может рассмотреть только половину диска Меркурия.

Размер, масса и орбита Меркурия

Как было отмечено, Меркурий — самая маленькая планета Солнечной системы, общая масса которой достигает 3,3022х1023 кг. Его диаметр составляет 4879 км (радиус — 2440 км).

Орбита Меркурия

Орбита Меркурия

Несмотря на указанные особенности, Меркурий считается плотной планетой. По этому показателю он только в 2 раза уступает Земле.

Меркурий отличается необычной орбитой. Максимально к Солнцу (перигелий) он приближается на расстояние в 46 млн км и удаляется на 70 млн (афелий). Из-за такой особенности Меркурий оказывает влияние на расположенные поблизости планеты, в частности, на Венеру.

Атмосфера

Большую часть Меркурия занимает плотное ядро, состоящее преимущественно из железа. Сверху присутствует сравнительно тонкий слой твердых пород, которые составляют поверхность. Атмосфера у этой планеты практически отсутствует: она в 1015 тоньше земной. Поэтому можно говорить, что над поверхностью Меркурия присутствует вакуум.

Причины отсутствия полноценной и ярко выраженной атмосферы точно не установлены. Существует предположение, что это обусловлено малой плотностью планеты, составляющей всего 30% от земной. Также это объясняется близким расположением к Солнцу, которое, испуская так называемый ветер, «сдувает» любые газы.

Влияние солнечного ветра на Меркурий

Влияние солнечного ветра на Меркурий

Проведенные исследования показывают, что тонкий слой над поверхностью планеты состоит из кислорода (42%), натрия (29%), водорода (22%), гелия (6%) и калия (0,5%). Также в атмосфере планеты в небольшом количестве содержатся магний, азот, ксенон, диоксид углерода, вода, неон, кальций и другие вещества.

Также определенную роль в том, что Меркурий практически лишен атмосферы, играют резкие перепады температур над поверхностью. Как показали исследования, этот показатель может достигать 610 градусов Цельсия (от -180 до +430).

Определенную роль в этом играет как раз отсутствие многоуровневой атмосферы. На Земле плотные слои газов удерживают в течение ночи тепло. Но Меркурий из-за тонкой атмосферы не способен защищаться от солнечной радиации. В связи с этим, тепло практически сразу уходит в космическое пространство.

Температура

Тепловая карта поверхности Меркурия

Тепловая карта поверхности Меркурия

Отсутствие атмосферы делает Меркурий похожим на Луну. На первой планете, со стороны прогреваемой Солнцем, температура повышается до +430 градусов Цельсия. На темной области Меркурия поверхность быстро остывает. Ночью на планете температура опускается до -180 градусов.

Однако этим не ограничиваются особенности Меркурия. Поверхностный слой планеты рыхлый и отличается слабой теплопроводностью. Поэтому уже на глубине в метр температура породы стабилизируется на отметке в +75 градусов.

Вращение

По орбите Меркурий движения со средней скоростью 48 км/с. В связи с этим, год здесь длится порядка 88 дней. Однако скорость вращения вокруг своей оси составляет 10,892 км/ч. Вследствие этого сутки на Меркурии длятся чуть менее 59 земных дней.

Вращается первая планета не по стандартной орбите. Ученые установили, что Меркурий со временем постепенно смещается относительно Солнца. Данный эффект известен как прецессия.

Сутки на Меркурии длятся гораздо дольше земных

Сутки на Меркурии длятся гораздо дольше земных

Поскольку Меркурий медленно вращается вокруг собственной оси, одно из полушарий планеты в течение продолжительного срока обращено в сторону Солнца. В связи с этим, смена дня и ночи происходит крайне редко. У Меркурия данный процесс занимает существенно больше времени, чем на других планетах Солнечной системы.

Ось Меркурия отклонена от орбиты всего на 7 градусов. Данная особенность приводит к тому, что на планете не наблюдается смены времен года. По той же причине в районе полюсов есть зоны, на которые никогда не попадает солнечный свет.

Поверхность планеты Меркурий

До 1974 года поверхность Меркурия оставалась загадкой. Во многом это объяснялось сложностями наблюдения за планетой с Земли. Но благодаря фотографиям, полученным в 1974 году после трехкратного облета космического аппарата «Маринер-10», особенности рельефа Меркурия были раскрыты.

Меркурий отличается сложным рельефом, образованным многочисленными кратерами, которые получились из-за частых столкновений с метеоритами в прошлом. При этом поверхность между ними оказалась очень ровной. Данная особенность обусловлена движением потоков лавы, которая извергалась на планете в далеком прошлом. Кроме того, снимки показали, что поверхность Меркурия усеяна множеством скал, протяженность которых достигает нескольких тысяч километров, высота — не более двух.

Еще одна особенность заключается в том, что скалы на Меркурии образуются не так, как на Земле. На последней они появляются из-за смещения тектонических плит. Но поверхность Меркурия вспучивается из-за постепенного сжатия ядра. Как показали результаты исследований, за время существования планеты ее диаметр из-за указанного процесса уменьшился примерно на 1,5 км.

Магнитное поле

В рамках исследования, проведенного в 1974 году, было установлено, что напряженность магнитного поля Меркурия составляет примерно 300 нТл. Этот показатель в 100 раз меньше земного.

Магнитные полюса Меркурия

Магнитные полюса Меркурия

Магнитное поле первой планеты характеризуется дипольной структурой и высокой симметричностью. Оно незначительно (всего на 10 градусов) отклоняется от оси вращения, что усложняет определение природы его появления. Считается, что образованию магнитного поля Меркурия способствует эффект динамо. То есть оно образуется благодаря тому же процессу, который наблюдается на Земле.

Считается, что магнитное поле сформировано из-за циркуляции веществ в жидком ядре планеты. Причем из-за близкого расположения Меркурия к Солнцу возникает очень сильный приливной эффект. Благодаря этому ядро планеты остается жидким, что необходимо для образования магнитного поля. Согласно проведенным расчетам, последнее появилось примерно 3,7-3,9 млрд лет назад.

Несмотря на сравнительно малую напряженность, магнитное поле Меркурия способно оказывать влияние на движение солнечного ветра. Из-за этого возникает так называемая магнитосфера, которая также отличается небольшими размерами.

В 2003 году стало известно, что из-за близкого расположения к Солнцу его ветер образует над поверхностью Меркурия необычные эффекты. Во-первых, в магнитосфере выявлены так называемые «окна», или зоны, появление которых обусловлено снижением напряженности поля. Во-вторых, солнечный ветер вызывает образование завихрений. Последние представляют собой сплетенные узлы магнитного поля планеты, которые вытягиваются на расстояние в 800 км.

Кратеры

Кратеры Меркурия

Кратеры Меркурия

Исследования Меркурия показали, что поверхность усеяна кратерами разных размеров. Рельеф планеты составляют как незначительные впадины, напоминающие чаши, так и крупные формирования, достигающие нескольких сотен километров в поперечнике. Часть кратеров успели к настоящему моменту сильно разрушиться. Но есть формирования, которые сохранили первоначальную структуру.

Среди примечательных деталей рельефа Меркурия часто упоминают равнину Жары, образовавшуюся вследствие вулканической активности. Стекавшая в прошлом лава заполнила крупнейший кратер на планете размером 1525 х 1315 км. В его центре пролегает система борозд, названная Пантеон. Периметр кратера достигает высоты более двух километров.

Согласно теории, описывающей его образование, он появился из-за столкновения с небесным телом диаметром в 100 км. Сила удара была настолько велика, что возникшие в этот момент сейсмические волны прошли через всю планету.

Другой кратер, названный Койпером, является самой яркой зоной на Меркурии. Длина этого участка достигает 60 км.

Структура

Структура Меркурия

Структура Меркурия

Верхний слой Меркурия – это кора, толщина которой составляет от 100 до 300 км. Присутствие на поверхности небесного тела выпуклостей указывает на ее сходство с Землей. То есть кора Меркурия достаточно хрупкая.

Средний слой планеты составляет мантия, толщина которой достигает 600 км. В сравнении с другими небесными телами, у Меркурия она относительно тонкая. Ученые объясняют этот факт тем, что планета в раннюю историю своего существования столкнулась с так называемым планетезималием, из-за чего существенно уменьшилась масса мантии.

В центре Меркурия располагается ядро диаметром 3,6 тысяч км. Оно обладает несколькими необычными свойствами, наиболее примечательным из которых является плотность. При диаметре планеты в 4878 км данный показатель равен 5540 кг/м3.

Столь высокая плотность Меркурия объясняется только одной причиной: его ядро жидкое. Об этом свидетельствуют и результаты проведенного исследования, в рамках которого оценивался характер отскока радиоволн от поверхности планеты.

Точный возраст Меркурия неизвестен. Но он, вероятно, образовался примерно в тот же период, что и остальные планеты солнечной системы. На это указывают результаты радиоуглеродного анализа. На основе данных ученые установили, что Меркурий появился около 4,6 млрд лет назад.

Жизнь на Меркурии

Для зарождения жизни на Меркурии неподходящие условия. Чтобы на планете появились организмы, способные воспроизводить себе подобных, необходимо соблюдение ряда условий. В частности нужно, чтобы вода в течение длительного времени не замерзала и не испарялась. Но на Меркурии наблюдаются значительные колебания температур, из-за которых невозможно зарождение жизни. Кроме того, этому помешала масштабная бомбардировка планеты метеоритами, которая произошла примерно 3,9 млрд лет назад.

Обнаружение планеты

Меркурий и другие объекты на звездном небе

Меркурий и другие объекты на звездном небе

Точная дата обнаружения Меркурия неизвестна. Ученые нашли упоминание об этой планете в шумерской письменности, которая относится ко второму тысячелетию до нашей эры. Позднее Меркурий отмечали в трудах древних греков и римлян, ученые из Средневековья и эпохи Возрождения.

Вода на Меркурии

Несмотря на внушительные температурные колебания, вода на Меркурии есть. Она представлена в виде льда, который находится в кратерах, расположенных на полюсах планеты. Вода здесь не испаряется, так как сюда не проникают солнечные лучи.

Как далеко Меркурий от Солнца?

Афелий и перигелий Меркурия

Афелий и перигелий Меркурия

Как говорилось выше, расстояние Меркурия от Солнца — это непостоянная величина. Данный показатель зависит от места нахождения планеты на орбите. Меркурий может приближаться к Солнцу на расстояние чуть более 46 млн км и удаляться на 70 млн км.

Сколько лететь до Меркурия?

Продолжительность полета от Земли до Меркурия зависит от характеристик аппарата. Свет преодолевает это расстояние за 4,3 минуты. Отправленный в 1974 году летательный аппарат «Маринер-10» достиг Меркурия за 147 дней. Спустя 40 лет орбиты планеты достиг другой искусственный спутник – «Мессенджер». Ему на это потребовалось 1260 дней.

Почему Меркурий так называется?

Названия многих небесных тел происходят из древнеримского божественного пантеона. Причина, почему именно Меркурий получил такое имя, неизвестна. Более того, в зависимости от источника планета называлась по-разному. В письменности древних греков ее упоминали как Гермес и Аполлон. В Вавилоне эта планета была известна в качестве Напу. Но официальное название закрепилось после римлян, которые отождествляли Меркурий с богом торговли.

Характеристики

Сравнение Меркурия и Земли

Сравнение Меркурия и Земли

Меркурий отличается следующими характеристиками:

  • плотность — 5430 кг/м3;
  • масса — 0,055 земного веса (3,3*1023 кг);
  • диаметр экватора — 4880 км;
  • наклон оси — 0,01 градуса;
  • длина суток — 59 земных дней;
  • средняя температура на поверхности планеты – -73 градуса;
  • среднее расстояние до солнца — 58 млн км;
  • продолжительность года — 88 земных дней;
  • скорость вращения вдоль орбиты — 48 км/с;
  • эксцентриситет орбиты — 0,0206;
  • наклон орбиты к эклиптике — 7 градусов;
  • скорость свободного падения — 3,7 м/с2.

У Меркурия отсутствуют спутники.

История изучения и исследований

Космический аппарат «Маринер-10»

Космический аппарат «Маринер-10»

Близость расположения к небесному светилу мешает изучению Меркурия. Первые четкие фотографии планеты были получены в 1974 году, когда космический зонд «Маринер-10» осуществил 3 пролета над ней. Спустя более чем 40 лет до Меркурия добрался аппарат «Мессенджер». Он тоже совершил облет планеты, и спустя 7 лет он закрепился на орбите планеты. Благодаря данному зонду ученые получили информацию о магнитном поле, атмосфере и особенностях рельефа планеты.

Интересное видео о Меркурии

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Описание и особенности Меркурия

Меркурий — планета, первая от Солнца. Она самая маленькая в Солнечной системе, немного больше Луны и в 2,5 раза меньше Земли.

Солнечная система

Планета Меркурий. Credit: prelestno 24.ru.

Общие сведения о Меркурии

Планета относится к земной группе, у нее нет естественных спутников. Имеет крупное железно-никелевое ядро, составляющее почти 3⁄4 ее диаметра. Циркуляция расплавленного металла в ядре создает условия для образования магнитного поля. Оно слабее, чем у Земли, примерно в 100 раз.

Меркурий совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток, а день на нем продолжается 2 меркурианских года. Такое соотношение нетипично для Солнечной системы.

Со средней скоростью 48 км/с планета движется по необычно вытянутой эллиптической орбите со смещенным центром.

Поверхность Меркурия на первый взгляд похожа на лунную: тоже испещрена кратерами от ударов комет и метеоритов. Видны также следы вулканической активности, которая была характерна для ранних этапов образования небесного тела.

Гипотезы образования

Главной гипотезой о появлении этого небесного тела стала небулярная: Солнце возникло из гравитационно неустойчивого газопылевого облака после взрыва сверхновой звезды около 4,6 млрд лет назад, крупные сгущения газов вокруг нового светила привели к появлению планет, в том числе Меркурия.

В XIX в. возникла версия, что эта планета сформировалась как спутник Венеры и впоследствии была потеряна ею. Эта гипотеза объясняет необычную эллиптическую форму ее орбиты.

Согласно еще одной гипотезе, на заре образования Солнечной системы произошло столкновение Меркурия с Венерой по касательной. В результате этого события Меркурий потерял часть мантии и коры, которые были частично собраны Венерой, а остатки рассеяны в пространстве.

Еще одна версия рассказывает о столкновении Протомеркурия с планетезималью, в 5 раз меньшей его по массе, что привело к потере части верхнего слоя будущей планеты. Эта гипотеза объясняет непропорционально крупный размер ее ядра.

Структура планеты

В центре Меркурия — ядро, покрытое мантией и слоем коры. Если внутреннее строение Земли включает твердый центр и жидкую часть, то сплав, наполняющий центр Меркурия, постоянно находится в жидком агрегатном состоянии. Радиус расплавленного центра планеты — 1800 км. Сверху ядро покрывает силикатная мантия, ее толщина около 500 км.

Высокий эксцентриситет орбиты, а также близкое расположение к Солнцу создают мощный приливный эффект, который заставляет вещество в центре циркулировать.

Ранее считалось, что тело такой величины не может обладать жидким ядром, но в ходе радарных наблюдений были отмечены вариации вращения, не свойственные планетам с твердым центром.

Необычны непропорционально крупные размеры ядра этого небесного тела. Центр Земли, например, составляет 16% от объема небесного тела, тогда как центр Меркурия занимает 70%.

Толщина твердого слоя коры планеты по разным данным составляет от 100 до 300 км.

Солнечная система

Внутренняя структура Меркурия. Credit: V — kosmose.com.

Химический состав

Основные химические элементы, которые формируют планету, — железо и никель. Они находятся в расплавленном состоянии и наполняют крупное ядро. Установлено, что доля железа в сплаве ядра выше, чем у остальных планет Солнечной системы.

В верхнем слое грунта железа не так много: преобладают кальций, магний и сера. В небольших количествах встречается алюминий.

Состав поверхности этой планеты можно сравнить с базальтовыми породами, встречающимися на Земле, и с составом распространенных метеоритов — хондритов.

При похожем содержании элементов средняя плотность верхнего слоя поверхности Меркурия выше, чем у метеоритов.

Поверхность Меркурия

По многочисленным фотографиям можно сказать, что поверхность планеты напоминает лунную: тоже испещрена кратерами от ударов менее массивных небесных тел. Углубления окружены ореолом от выброса вещества при столкновении с метеоритами. Сила тяжести на Меркурии больше, чем на Луне, поэтому размеры этих ореолов на поверхности Меркурия меньше.

По возрасту следы от ударов метеоритами на Меркурии отличаются друг от друга, некоторые из них уже сильно разрушены, другие сохранили форму.

Отличием поверхности от лунной можно назвать эскарпы — зубчатые уступы горных откосов. Происхождение такого ландшафта объясняется сжатием поверхности коры при сокращении ядра.

Поверхность Меркурия однородна в двух полушариях, общая ее площадь — около 75 млн кв. км.

В формировании рельефа участвовали многочисленные вулканы, об их активности свидетельствуют обнаруженные горные массивы и равнины, некогда залитые лавой.

Планета Меркурий

Поверхность Меркурия. Credit: V — kosmose.com.

Атмосфера Меркурия

Основой непостоянной атмосферы Меркурия стали кислород, натрий и водород. Гравитационные силы здесь намного меньше, чем на Земле, их не хватает, чтобы удерживать плотную атмосферу. Слабое магнитное поле тоже не может сохранить атмосферу.

Солнечный ветер приносит пыль от метеоритов и частицы газа вместе с продуктами радиоактивного распада, над поверхностью образуется тонкий слой непостоянной экзосферы. Кроме атомов кислорода и водорода, в ней обнаружены гелий, натрий, летучий элемент калия, некоторые инертные газы. Все они не удерживаются планетой: давление солнечного излучения уносит и рассеивает их в космосе.

Сорванная атмосферная оболочка образует экзосферный след, который тянется за планетой на протяжении 2 млн км и похож на хвост кометы.

Природные условия

Особенность Меркурия — большой перепад температур.

Отсутствие постоянной атмосферы, невысокая скорость вращения и плотность верхнего слоя коры не дают удерживать солнечное тепло. Поэтому одной из особенностей Меркурия является большой перепад температур на обращенной к Солнцу и теневой сторонах. На освещенной части поверхность нагревается до +430°С, ночью может быть около 173°С ниже нуля. Разница почти в 600 градусов по шкале Цельсия в сутки наблюдается только на поверхности планеты.

Планета имеет незначительный наклон оси вращения, что делает полюсы практически недостижимыми для Солнца. Радарные исследования этих областей показали, что на поверхности может находиться лед. Предположительно он покрыт пылью, а толщина слоя льда — около 2 м.

Есть гипотеза, что эти залежи льда образовались во время многочисленных ударов комет. Испарившись при этом, вода переместилась по планете в область полюсов, где заняла углубления в породе и застыла. Присутствие льда может означать, что жизнь на Меркурии возможна.

Орбита и вращение Меркурия

Меркурий делает один полный оборот вокруг своей оси (относительно центра Солнца) за 176 земных суток. Это единственное место в Солнечной системе, где год короче суток. Период полного обращения вокруг Солнца занимает половину меркурианских суток. Синодический период Меркурия составляет 116 суток.

Его орбита необычна вытянутой эллиптической формой, она сильно отличается от траектории движения других планет, больше похожих на круг.

Средняя орбитальная скорость Меркурия 48 км/с.

Он движется быстрее при прохождении перигелия, ускоряясь до 56 км/с, в афелии Меркурий замедляется до 38,7 км/с. Соотношение осевого вращения и орбитального движения вблизи перигелия позволило бы наблюдать с поверхности Меркурия необычное для Земли явление: Солнце постепенно останавливается и вскоре начинает двигаться в обратном направлении.

Магнитное поле

Магнитное поле на Меркурии образуется благодаря эффекту динамо из-за циркуляции расплавленного металла в жидком ядре планеты. Таким же способом образует магнитное поле и Земля, но земная магнитосфера в 100 раз сильнее меркурианской. Магнитное поле здесь образует магнитосферу, которая может повлиять на движение солнечного ветра, но недостаточно сильна, чтобы удержать стабильную плотную атмосферу. Магнитное поле Меркурия неравномерно, в нем обнаружены обширные зоны с низкой напряженностью.

Планета Меркурий

Магнитное поле Меркурия. Credit: Spacegid.com.

Исследование Меркурия

Меркурий появляется в трудах по астрономии начиная с Древнего Вавилона, описывается в Древнем Китае и Древней Греции как утренняя или вечерняя звезда.

Планета привлекала внимание ученых, но была изучена хуже других из-за сложности его наблюдения с Земли. Космическая эра дала необходимые средства для исследования этой планеты.

Последние исследования Меркурия:

  1. В 1974 г. американская межпланетная автоматическая станция «Маринер-10» впервые пролетела около Меркурия на расстоянии 320 километров. Были сделаны многочисленные фотографии поверхности Меркурия, предположено наличие льда.
  2. В 2004 г. НАСА запустило исследовательский аппарат «Мессенджер», который достиг Меркурия в 2008 г. и вышел на орбиту в 2011 г. Искусственный спутник исследовал атмосферу, поверхность и ландшафт планеты, провел анализ соотношения элементов в составе планеты и ее экзосферы. Также была создана первая подробная карта поверхности Меркурия. В 2015 г. зонд упал на планету.
  3. В 2018 г. стартовала миссия под названием BepiColombo, объединяющая исследовательские модули из Европы и Японии, они достигнут Меркурия в 2025 г. и будут исследовать атмосферу и его магнитное поле.

Солнечная система

Исследование Меркурия. V — kosmose.com.

Роскосмос планирует отправку аппарата для совершения первой посадки на поверхность Меркурия, старт готовится к 2030 г.

Меркурий

Меркурий – первая планета Солнечной системы. Не так давно она занимала почти последнее место среди всех 9 планет по своим размерам. Но, как мы знаем, под Луной ничто не вечно. В 2006 г. Плутон утратил статус планеты из-за своих негабаритных размеров. Его стали называть карликовой планетой. Таким образом, Меркурий теперь находится в конце ряда космических тел, которые нарезают бессчетные круги вокруг Солнца. Но это касательно размеров. По отношению к Солнцу планета находится ближе всех – 57,91 млн км. Это средняя величина. Меркурий вращается по слишком вытянутой орбите, длина которой равняется 360 млн км. Именно поэтому он находится то дальше от Солнца, то, наоборот, ближе к нему. В перигелии (самая близкая по отношению к Солнцу точка орбиты) планета приближается к пылающей звезде на 45,9 млн км. А в афелии (дальняя точка орбиты) расстояние до Солнца увеличивается и равняется 69,82 млн км.

Касательно Земли, тут масштабы немного другие. Меркурий время от времени сближается с нами до 82 млн км или же расходится до расстояния 217 млн км. Самая меньшая цифра совсем не означает, что планету можно тщательно и долго рассматривать в телескопе. От Солнца Меркурий отклоняется на угловое расстояние в 28 градусов. Отсюда выплывает, что эту планету можно наблюдать с Земли сразу перед рассветом или после заката. Рассмотреть его можно практически у линии горизонта. Также увидеть можно не все тело целиком, а только его половину. Меркурий несется по орбите со скоростью 48 км в секунду. Полный оборот вокруг Солнца планета совершает за 88 земных дней. Величина, которая показывает, насколько отличается орбита от окружности, равна 0,205. Разбег между плоскостью орбиты и плоскостью экватора равняется 3 градусам. Это говорит о том, что планете характерны незначительны сезонные изменения. Меркурий – это планета земной группы. Сюда также входят Марс, Земля и Венера. Все они имеют очень высокую плотность. Диаметр планеты составляет 4880 км. Как это не стыдно осознавать, но здесь его обошли даже некоторые спутники планет. Диаметр самого крупного спутника, Ганимеда, который вращается вокруг Юпитера, составляет 5262 км. Не менее солидный вид имеет Титан, спутник Сатурна. Его диаметр – 5150 км. Диаметр Каллисто (спутник Юпитера) – 4820 км. Луна – это самый популярный спутник в Солнечной системе. Ее диаметр составляет 3474 км.

Земля и Меркурий

Получается, что Меркурий не такой уж непрезентабельный и невзрачный. Познается все в сравнении. Маленькая планета неплохо проигрывает по габаритам Земле. По сравнению с нашей планетой это маленькое космическое тело выглядит как хрупкое создание. Его масса меньше земной в 18 раз, а объем в 17, 8. Площадь Меркурия отстает от площади Земли в 6,8 раз.

Особенности орбиты Меркурия

Как уже говорилось выше, вокруг Солнца планета делает полный оборот за 88 суток. Вокруг своей оси она вращается за 59 земных дней. Средняя скорость составляет 48 км в секунду. На некоторых участках орбиты Меркурий движется медленнее, на некоторых быстрее. Максимальная его скорость в перигелии – 59 км в секунду. Планета старается проскочить ближайший участок к Солнцу как можно скорее. В афелии скорость Меркурия составляет 39 км в секунду. Взаимодействие скорости вокруг оси и скорости по орбите дает поражающий эффект. На протяжении 59 суток любой участок планеты находится в одном положении к звездному небу. К Солнцу этот участок возвращается через 2 меркурианских года или 176 дней. Из этого получается, что солнечные сутки на планете равны 176 дням. В перигелии наблюдается интересный факт. Здесь скорость вращения по орбите становится больше движения вокруг оси. Так возникает эффект Иисуса Навина (предводителя евреев, который остановил Солнце) на долготах, которые повернуты к светилу.

Восход на планете

Солнце останавливается, а потом начинает движение в обратную сторону. Светило стремится на Восток, полностью игнорируя предначертанное ему западное направление. Так продолжается 7 суток, пока Меркурий не проходит самый близкий участок орбиты к Солнцу. Затем его орбитальная скорость начинает уменьшаться, а движение Солнца замедляться. В месте, где скорости совпадают, светило останавливается. Немного времени проходит, и оно начинает двигаться в противоположную сторону – с востока на запад. По поводу долгот картина еще удивительнее. Если бы здесь жили люди, они бы наблюдали два заката и два восхода. Изначально Солнце бы взошло, как и полагается, на востоке. В момент оно бы остановилось. После начало движение назад и скрылось бы за горизонтом. Через 7 дней оно снова бы засияло на востоке и без препятствий проделало путь к высшей точке на небе. Про такие поразительные особенности орбиты планеты стало известно в 60-х годах. Раньше ученые считали, что она всегда повернута к Солнцу одной стороной, а вокруг оси движется с такой же скоростью, что и вокруг желтой звезды.

Строение Меркурия

До первой половины 70-х о его строении люди знали мало. В 1974 году, в марте, в 703 км от планеты пролетела межпланетная станция «Маринер-10». Повторила свой маневр она в сентябре этого же года. Теперь ее расстояние до Меркурия было равно 48 тыс. км. А в 1975 году станция сделала очередной виток на расстоянии в 327 км. Примечательно то, что аппаратурой было зафиксировано магнитное поле. Оно не представляло мощное образование, но по сравнению с Венерой выглядело довольно значительно. Магнитное поле Меркурия уступает земному в 100 раз. Его магнитная ось на 2 градуса не совпадает с осью вращения. Наличие такого образования твердит о том, что этот объект имеет ядро, где и создается это самое поле. Сегодня существует такая схема устройства планеты – Меркурий имеет железно-никелевое горячее ядро и силикатную оболочку, которая его окружает. Температура ядра равняется 730 градусам. Ядро больших размеров. Оно в себе содержит 70% массы всей планеты. Диаметр ядра 3600 км. Толщина силикатного слоя находится в пределах 650 км.

Поверхность планеты

Планета усеяна кратерами. В некоторых местах они расположены очень густо, на некоторых их совсем мало. Самым крупным кратером является Бетховен, его диаметр равен 625 км. Ученые предполагают, что равнинная местность моложе, чем та, что усеяна множеством воронок. Она образовалась из-за выбросов лавы, которая укрыла все кратеры и сделала поверхность ровной. Здесь находится самое большое образование, которое называется Равниной Жары. Это древний кратер, диаметр которого 1300 км. Окружен он гористым кольцом. Считается, что извержения лавы залили это место и сделали его почти незаметным. Напротив этой равнины имеется множество возвышенностей, которые в высоту могут достигать 2 км. Низины узкие. Видимо, большой астероид, который упал на Меркурий, спровоцировал сдвиг его недр. В одном месте осталась большая вмятина, а на другой стороне кора поднялась и образовала таким образом смещение горных пород и разломы. Что-то похожее можно наблюдать и в других местах планеты. Эти образования имеют уже другую геологическую историю. Их форма клиноподобна. Ширина достигает десятков километров. Кажется, что это горная порода, которая была выдавлена под огромным давлением из глубинных недр.

Существует теория, что эти творения возникли при уменьшении температурных режимов планеты. Ядро начало охлаждаться и при этом сжиматься. Таким образом, верхний слой тоже начал уменьшаться. Были спровоцированы сдвиги коры. Так и образовался этот своеобразный ландшафт планеты. Сейчас температурные режимы Меркурия тоже имеют определенную специфику. С учетом того, что планета находится близко к Солнцу, следует вывод: поверхность, которая обращена к желтой звезде, имеет слишком высокую температуру. Ее максимум может составлять 430 градусов (в перигелии). В афелии, соответственно, прохладнее – 290 градусов. На других участках орбиты температура колеблется в пределах 320-340 градусов. Несложно догадаться, что ночью здесь совсем другая обстановка. В это время температура держится на минус 180. Выходит, что на одном участке планеты ужасная жара, а на другом в это же время страшный холод. Неожиданный факт, что на планете имеются запасы водяного льда. Его находят на дне больших кратеров в полярных точках. Сюда солнечные лучи не проникают. В атмосфере Меркурия содержится 3,5% воды. Ее на планету доставляют кометы. Некоторые сталкиваются с Меркурием, подлетая к Солнцу, и навсегда здесь остаются. Лед тает, превращаясь в воду, и она испаряется в атмосферу. При холодной температуре она оседает на поверхность и снова превращается в лед. Если она оказалась на дне кратера или на полюсе, замерзает и в газообразное состояние уже не возвращается. Так как здесь наблюдаются перепады температур, следует вывод: у космического тела нет атмосферы. Точнее, в наличии имеется газовая подушка, но она слишком разреженная. Основным химическим элементом атмосферы этой планеты является гелий. Его сюда заносит солнечный ветер, поток плазмы, который истекает из солнечной короны. Его главные составляющие – водород и гелий. Первый в атмосфере присутствует, но в меньшем соотношении.

Исследования

Хоть Меркурий от Земли находится не на большом расстоянии, его изучение довольно сложное. Виной этому особенности орбиты. Эту планету очень сложно рассмотреть в небе. Только наблюдая ее вблизи, можно получить полное представление о планете. В 1974 году такая возможность появилась. Как уже упоминалось, в этом году вблизи планеты была межпланетная станция «Маринер-10». Она сделала снимки, с их помощью составили карту почти половины поверхности Меркурия. В 2008 году станция «Месенджер» почтила планету вниманием. Конечно, изучать планету будут и дальше. Какие сюрпризы она преподнесет, мы увидим. Ведь космос настолько непредсказуем, а его обитатели загадочны и скрытны.

Факты, которые стоит знать о планете Меркурий:

Это самая маленькая планета Солнечной системы.

День здесь равен 59 суткам, а год – 88.

Меркурий – планета, ближайшая к Солнцу. Расстояние – 58 млн км.

Это твердая планета, которая относится к земной группе. У Меркурия сильно кратерированная, прочная поверхность.

У Меркурия нет спутников.

Экзосфера планеты состоит из натрия, кислорода, гелия, калия и водорода.

Вокруг Меркурия не существует кольца.

Доказательств жизни на планете нет. Дневная температура достигает 430 градусов и снижается до минус 180.

С ближайшей точки к желтой звезде на поверхности планеты Солнце кажется в 3 раза больше, чем с Земли.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Почему лампа дневного света светится рядом с высоковольтной линией даже без контакта?
Ссылка на основную публикацию