Коротка інформація про меркурію. Меркурій у порівнянні з нашою планетою

Стиснення < 0,0006 Екваторіальний радіус 2439,7 км Середній радіус 2439,7±1,0 км Довжина кола 15329,1 км Площа поверхні 7,48×10 7 км²
0,147 Земних Об `єм 6,08272×10 10 км³
0,056 Земних Маса 3,3022×10 23 кг
0,055 Земних Середня щільність 5,427 г/см³
0,984 Земних Прискорення вільного падіння на екваторі 3,7 м/с²
0,38 Друга космічна швидкість 4,25 км/с Швидкість обертання (на екваторі) 10,892 км/год Період обертання 58,646 днів (1407,5 годин) Нахил осі обертання 0,01° Пряме сходження на північному полюсі 18 год 44 хв 2 с
281.01° Відмінювання на північному полюсі 61,45 ° Альбедо 0,119 (Бонд)
0,106 (геом. альбедо) Атмосфера Склад атмосфери 31,7% калій
24,9% натрій
9,5%, А. кисень
7,0% аргон
5,9% гелій
5,6%, М. кисень
5,2% азот
3,6% вуглекислий газ
3,4% вода
3,2% водень

Меркурій у натуральному кольорі (знімок Mariner 10)

Меркурій- Найближча до Сонця планета Сонячної системи, звертається навколо Сонця за 88 земних діб. Меркурій належить до внутрішніх планет, оскільки його орбіта проходить ближче до Сонця, ніж основний пояс астероїдів. Після позбавлення Плутона у 2006 році статусу планети Меркурію перейшло звання найменшої планети Сонячної системи. Видима зоряна величина Меркурія коливається від -2,0 до 5,5, але його нелегко помітити через дуже маленьку кутову відстань від Сонця (максимум 28,3°). У високих широтах планету ніколи не можна побачити на темному нічному небі: Меркурій завжди ховається в ранковій або вечірній зорі. Оптимальним часомдля спостережень планети є ранкові або вечірні сутінки в періоди його елонгацій (періодів максимального віддалення Меркурія від Сонця на небі, що настають кілька разів на рік).

Спостерігати Меркурій зручно в низьких широтах та поблизу екватора: це пов'язано з тим, що тривалість сутінків там найменша. У середніх широтах знайти Меркурій набагато важче і лише в період найкращих елонгацій, а у високих широтах неможливо взагалі.

Про планету поки що відомо порівняно небагато. Апарат Марінер-10, що вивчав Меркурій у -1975 роках, встиг картографувати лише 40-45% поверхні. У січні 2008 року повз Меркурія пролетіла міжпланетна станція MESSENGER, яка вийде на орбіту навколо планети в 2011 році.

За своїми фізичними характеристиками Меркурій нагадує Місяць, сильно кратерований. Планета не має природних супутників, але є дуже розріджена атмосфера. Планета має велике залізне ядро, що є джерелом магнітного поля за своєю сукупністю, що становить 0,1 від земного. Ядро Меркурія становить 70 відсотків всього обсягу планети. Температура на поверхні Меркурія коливається від 90 до 700 (від -180 до +430 ° C). Сонячна сторона нагрівається набагато більше, ніж полярні області та зворотний бік планети.

Незважаючи на менший радіус, Меркурій все ж таки перевершує за масою такі супутники планет-гігантів, як Ганімед і Титан.

Астрономічний символ Меркурія є стилізованим зображенням крилатого шолома бога Меркурія з його кадуцеєм.

Історія та назва

Найдавніші свідчення спостереження Меркурія можна знайти ще шумерських клинописних текстах, датованих третім тисячоліттям до зв. е. Планету названо на честь бога римського пантеону Меркурія, аналога грецького Гермесата Вавилонського Набу. Стародавні греки часів Гесіода називали Меркурій "Στίλβων" (Стілбон, Блискучий). До V століття до зв. е. Греки вважали, що Меркурій, видимий на вечірньому та ранковому небі – два різні об'єкти. У Стародавній Індії Меркурій називали Будда(बुध) та Рогінея. У китайській, японській, в'єтнамській та корейській мовах Меркурій називається Водяна зірка(水星) (відповідно до уявлень про «П'ять елементів». На івриті назва Меркурія звучить як «Кохав Хама» (כוכב חמה) («Сонячна планета»).

Рух планети

Меркурій рухається навколо Сонця досить сильно витягнутою еліптичною орбітою (ексцентриситет 0,205) на середній відстані 57,91 млн км (0,387 а. е.). У перигелії Меркурій знаходиться в 45,9 млн км від Сонця (0,3 а.е), в афелії - в 69,7 млн ​​км (0,46 а.е) У перигелії Меркурій більш ніж у півтора рази ближче до Сонця ніж в афелії. Нахил орбіти до поверхні екліптики дорівнює 7°. На один оборот орбітою Меркурій витрачає 87,97 діб. Середня швидкість руху планети орбітою 48 км/с.

Протягом довгого часу вважалося, що Меркурій постійно звернений до Сонця однією і тією ж стороною, і один оберт навколо осі займає в нього ті ж 87,97 діб. Спостереження деталей на поверхні Меркурія, виконані на межі роздільної здатності, здавалося, не суперечили цьому. Ця помилка була пов'язана з тим, що найбільше сприятливі умовидля спостереження Меркурія повторюються через потрійний синодичний період , тобто 348 земних діб , що дорівнює шестикратному періоду обертання Меркурія (352 діб), у різний час спостерігався приблизно і той ж ділянку поверхні планети. З іншого боку, деякі астрономи вважали, що меркуріанська доба приблизно дорівнює земній. Істина розкрилася лише в середині 1960-х років, коли було проведено радіолокацію Меркурія.

Виявилося, що меркуріанська зоряна доба дорівнює 58,65 земної доби, тобто 2/3 меркуріанського року. Така сумісність періодів обертання та обігу Меркурія є унікальним для Сонячної системи явищем. Воно імовірно пояснюється тим, що припливний вплив Сонця відбирав момент кількості руху і гальмував обертання, яке було спочатку швидшим, до тих пір, поки обидва періоди не були пов'язані цілісним ставленням. В результаті за один меркуріанський рік Меркурій встигає повернутися навколо своєї осі на півтора оберти. Тобто, якщо в момент проходження Меркурієм перигелія певна точка його поверхні звернена точно до Сонця, то при наступному проходженні перигелія до Сонця буде звернена точно протилежна точка поверхні, а ще через один меркуріанський рік Сонце знову повернеться в зеніт над першою точкою. В результаті сонячна доба на Меркурії триває два меркуріанські роки або три меркуріанські зоряні доби.

В результаті такого руху планети на ній можна виділити «гарячі довготи» - два протилежні меридіани, які поперемінно звернені до Сонця під час проходження Меркурієм перигелія, і на яких через це буває особливо гаряче навіть за меркуріанськими мірками.

Комбінація рухів планети породжує ще одне унікальне явище. Швидкість обертання планети навколо осі – величина практично постійна, тоді як швидкість орбітального руху постійно змінюється. На ділянці орбіти поблизу перигелію протягом приблизно 8 діб швидкість орбітального руху перевищує швидкість обертального руху. В результаті Сонце на небі Меркурія зупиняється і починає рухатися у зворотному напрямку - із заходу на схід. Цей ефект іноді називають ефектом Ісуса Навина, на ім'я головного героя Книги Ісуса Навина з Біблії, який зупинив рух Сонця (Нав., X, 12-13). Для спостерігача на довготах, віддалених на 90° від «гарячих довгот», Сонце у своїй сходить (чи заходить) двічі.

Цікаво також, що, хоча найближчими за розташуванням орбіт до Землі є Марс і Венера, саме Меркурій є більшою частиною часу найближчою до Землі планетою, ніж будь-яка інша (оскільки інші віддаляються більшою мірою, не будучи настільки «прив'язаними» до Сонця).

Фізичні характеристики

Порівняльні розміри Меркурія, Венери, Землі та Марса

Меркурій – найменша планета земної групи. Його радіус складає всього 2439,7 ± 1,0 км, що менше за радіус супутника Юпітера Ганімеда і супутника Сатурна Титана. Маса планети дорівнює 3,3 10 23 кг. Середня щільність Меркурія досить велика - 5,43 г/см³, що лише трохи менше щільності Землі. Враховуючи, що Земля більша за розмірами, значення щільності Меркурія вказує на підвищений вмісту його надрах металів. Прискорення вільного падіння Меркурії дорівнює 3,70 м/с². Друга космічна швидкість – 4,3 км/с.

Кратер Койпер (трохи нижче за центр). Знімок КА MESSENGER

Одна з найпомітніших деталей поверхні Меркурія – Рівнина Жари (лат. Caloris Planitia). Цей кратер отримав свою назву, тому що розташований поблизу однієї з гарячих довгот. Його діаметр становить близько 1300 км. Ймовірно, тіло, при ударі якого утворився кратер, мало діаметр не менше 100 км. Удар був настільки сильним, що сейсмічні хвилі, пройшовши всю планету і сфокусувавшись у протилежній точці поверхні, привели до утворення тут своєрідного «хаотичного» ландшафту.

Атмосфера та фізичні поля

При прольоті космічного апарату «Марінер-10» повз Меркурія було встановлено наявність у планети гранично розрідженої атмосфери, тиск якої в 5×10 11 разів менший за тиск земної атмосфери. У разі атоми частіше зіштовхуються з поверхнею планети, ніж друг з одним. Її складають атоми, захоплені з сонячного вітру або вибиті сонячним вітром з поверхні - гелій, натрій, кисень, калій, аргон, водень. Середній час життя певного атома в атмосфері близько 200 діб.

Меркурій має магнітне поле, напруженість якого в 300 разів менша за напруженість. магнітного поляЗемлі. Магнітне поле Меркурія має дипольну структуру і симетрично , а його вісь всього на 2 градуси відхиляється від осі обертання планети, що накладає істотне обмеження на коло теорій, що пояснюють його походження.

Дослідження

Знімок ділянки поверхні Меркурія, отриманий апаратом Messenger

Меркурій – найменш вивчена планета земної групи. Тільки два апарати були направлені на його дослідження. Першим був «Марінер-10», який у -1975 роках тричі пролетів повз Меркурія; максимальне зближення становило 320 км. В результаті було отримано кілька тисяч знімків, що охоплюють приблизно 45% поверхні планети. Подальші дослідження із Землі показали можливість існування водяного льоду в полярних кратерах.

Меркурій у мистецтві

• У науково-фантастичному оповіданні Бориса Ляпунова «Найближчі до Сонця» (1956 р.) радянські космонавти вперше висаджуються на Меркурій та Венеру для вивчення.
• В повісті Айзека Азімова Велике сонцеМеркурія» (серія про Лаккі Старрі) дія відбувається на Меркурії.
• У розповідях Айзека Азимова «Хоровод» (Runaround) і «Ніч, яка вмирає» (The Dying Night), написаних відповідно у 1941 та 1956 роках, описується Меркурій, повернутий до Сонця однією стороною. При цьому у другому оповіданні у цьому факті будується розгадка детективного сюжету.
• У науково-фантастичному романі Франсіса Карсака "Втеча Землі", поряд з основним сюжетом, описується наукова станція з вивчення Сонця, розташована на Північному полюсі Меркурія. Вчені живуть на базі, розташованій у вічній тіні глибоких кратерів, а спостереження ведуться з освітлених світилом гігантських веж.
• У науково-фантастичній повісті Алана Нурса «Через Сонячну сторону» головні герої перетинають бік Меркурія, звернений до Сонця. Повість написана відповідно до наукових поглядів свого часу, коли передбачалося, що Меркурій постійно звернений до Сонця однією стороною.
• В аніме-мультсеріалі "Сейлор Мун" планету уособлює дівчина-войовниця Сейлор Меркурій, вона ж Амі Міцуно. Її атака полягає у силі води та льоду.
• У науково-фантастичній повісті Кліффорда Саймака «Одного разу на Меркурії», основним полем дії є Меркурій, а енергетична форма життя на ньому – кулі, що перевершує людство на мільйони років розвитку, давно пройшовши стадію цивілізації.

Примітки

Див. також

Література

• Бронштен Ст.Меркурій - найближчий до Сонця // Аксьонова М. Д. Енциклопедія для дітей. Т. 8. Астрономія - М: Аванта +, 1997. - С. 512-515. - ISBN 5-89501-008-3
• Ксанфомаліті Л. В.Невідомий Меркурій// У світі науки. - 2008. - № 2.

Посилання

• Сайт про місію MESSENGER (англ.)
  • Фотографії Меркурія, зроблені Месенджером (англ.)
• Розділ про місію BepiColombo (англ.) на сайті JAXA
• А. Левін. Залізна планета Популярна механіка № 7, 2008
• «Найближчий», 5 жовтня 2009, фотографії Меркурія, зроблені «Месенджером»
• «Опубліковано нові знімки Меркурія» Лента.ру, 4 листопада 2009, про зближення в ніч з 29 на 30 вересня 2009 року Месенджера та Меркурія

Меркурій своїми фізичними характеристикамиподібний до Місяця. Природних супутників у нього немає, атмосфера його дуже розріджена. Ця планета має велике залізне ядро, що становить 83% від обсягу всієї планети. Це ядро ​​є джерелом магнітного поля, напругою 0,01 від земної. Температура поверхні планети становить – 90 – 700 К (-183,15-426.85 С). Сонячна сторона планети нагрівається значно сильніше, ніж його зворотний бік та полярні області.

Кратери Меркурія

На поверхні Меркурія розташована велика кількість кратерів, цим ландшафтом дуже нагадує місячний. На різних ділянках Меркурія щільність кратерів відрізняється. Можливо, що ділянки поверхні планети, які дужче усіяні кратерами, є давнішими, а ті, які менш засіяні – молодші. Вони утворилися внаслідок затоплення лавою старої поверхні. При цьому великих кратерів на Меркурії менше, ніж на Місяці. Діаметр найбільшого кратера на Меркурії дорівнює 716 км, його назвали на честь Рембрандта, великого голландського художника. Також на Меркурії спостерігаються освіти, подібних до яких на Місяці немає. Наприклад, ескарпи – численні зубчасті укоси, які простягаються на сотні кілометрів. При вивченні ескарпів з'ясували, що вони утворені під час стиснення поверхні, що супроводжувало охолодження Меркурія, у якому площа поверхні планети зменшилася на 1%. Т.к. на поверхні Меркурія є добре збережені великі кратери, то це означає, що за минулі 3 – 4 млрд. років там не було руху ділянок кори у великих масштабах, на поверхні була відсутня ерозія (до речі, останнє майже повністю підтверджує неможливість існування в історії Меркурія будь-якої -небудь суттєвої атмосфери).

Під час досліджень, зондом «Месенджер» було отримано фотографії понад 80 % поверхні планети, внаслідок чого визначили, що вона однорідна, на відміну від поверхні Марса або Місяця, у яких одна півкуля дуже відрізняється від іншої.
Елементний склад поверхні Меркурія, отриманий рентгенофлуоресцентним спектрометром апарату «Месенджер», показав, що поверхня планети багата на плагіоклазовий польовий шпат, властивий для материкових областей Місяця, і, в порівнянні, бідна на кальцій і алюміній. Також вона багата магнієм і бідна на залізо і титан, що дозволяє їй зайняти проміжок між ультраосновними гірськими породами, на зразок земних коматітів, і типовими базальтами. Ще виявлено відносний достаток сірки - це означає, що планета формувалася у відновлювальних умовах.
Кратери Меркурія різняться між собою. Вони можуть бути і маленькими западинами у формі чаші, і ударними кратерами багатокільцевими, які мають в діаметрі сотні кілометрів. Кратери Меркурія в різного ступенязруйновані. Є більш-менш добре збережені, з довгими променями, що розташовані навколо них, що утворилися в процесі викиду речовини від впливу удару. Є й дуже зруйновані рештки кратерів.
Рівнина Жари (лат. Caloris Planitia) є однією з найпомітніших деталей рельєфу Меркурія. Вона так названа тому, що розташовується поряд з однією з гарячих довгот. Діаметр цієї рівнини – близько 1550 км.
Швидше за все, тіло, під час зіткнення якого з поверхнею Меркурія утворився кратер, було діаметром щонайменше 100 км. Удар був такий сильний, що сейсмічні хвилі, пройшовши через всю планету і зібравшись у протилежній точці поверхні, спричинили утворення на Меркурії своєрідного «хаотичного» перетнутого ландшафту. Про силу удару також свідчить і те, що він спровокував викид лави, у результаті навколо кратера утворилися гори Жари, висотою понад 2 км. Кратер Койпер (у діаметрі має 60 км) – точка на поверхні планети з найвищим альбедо. Швидше за все, кратер Койпер – один з «останніх» великих кратерів Меркурія, що утворилися.
Ще одне цікаве розташування кратерів на планеті виявили вчені в 2012 році: послідовність розташування кратерів утворює мордочку Міккі Мауса. Можливо, у майбутньому цю конфігурацію буде названо саме так.

Геологія Меркурія

Нещодавно вважалося, що в надрах Меркурія є металеве ядро, радіус кото
рого 1800 - 1900 км, воно становить 60% від маси планети, оскільки було виявлено слабке магнітне поле космічним апаратом "Марінер-10". До того ж, на думку вчених, вважалося, що ядро ​​Меркурія, через мінімальний розмір планети, не повинно бути рідким. Після п'ятирічних радарних спостережень група Жана-Люка Марго в 2007 році підбила підсумки, і в результаті було відзначено різні варіації обертання Меркурія, які є занадто великими як для планети з твердим ядром. Виходячи з цього, можна майже зі стовідсотковою точністю стверджувати, що ядро ​​у Меркурія рідке.

У порівнянні з будь-якою планетою Сонячної системи в ядрі Меркурія відсотковий вміст заліза вищий. Існує кілька версій цього пояснення. Найширше поширена у світі науки теорія каже, що Меркурій, спочатку володіючи масою в 2,25 рази більшою, ніж сьогодні, мав таку ж пропорцію силікатів і металу, як і звичайний метеорит. Але на самому початку історії Сонячної системи планетоподібне тіло, що має кілька сотень кілометрів у діаметрі, і масу, в 6 разів меншу, зіткнулося з Меркурієм. Через це зіткнення від планети відірвалася більшість первинної кори і мантії, внаслідок чого у складі Меркурія відносна частка ядра збільшилася. До речі, для роз'яснення формування Місяця була запропонована подібна гіпотеза, звана Теорією Гігантського Зіткнення. Але цій теорії суперечать перші дані, які отримали в процесі вивчення елементного складу поверхні Меркурія за допомогою гамма-спектрометра АМС Месенджер (він дозволяє виміряти вміст радіоактивних ізотопів). З'ясувалося, що на планеті багато калію (летючого елемента, якщо порівнювати з торієм та ураном, які більш тугоплавкі). Не узгоджується з неминучими при зіткненні високими температурами. Виходячи з цього, стає ясно, що елементний склад Меркурія збігається з первинним елементним складом матеріалу, що його сформував, який близький до безводних кометних частинок та енстатитових хондритів, при цьому вміст заліза в останніх, на сьогоднішній день, мало для пояснення високої середньої щільності планети.
Силікатна мантія (товщиною 500-600 км.) оточує ядро ​​Меркурія. Товщина його кори знаходиться в межах 100 – 300 км (за даними «Маринера-10»).

Геологічна історія Меркурія

Геологічна історія планети ділиться на ери, як у Марса, Місяця та Землі. Ці ери називаються так (до пізнішої від більш ранньої): 1 - дотолстовська, 2 - толстовська, 3 - калорська, 4 - пізня калорська, 5 - мансурська і 6 - койперська. І відносний геологічний вік Меркурія поділений на періоди згідно з даними епохами. Щоправда, точно не встановлений абсолютний вік, що вимірюється в роках.
Близько 4,6 млрд. років тому, коли планета була сформована, відбувалося інтенсивне зіткнення її з кометами і астероїдами. Останнє масивне бомбардування Меркурія було 3,8 млрд. років тому. Деякі області (наприклад, рівнина Жари) створювалися, зокрема, і наповненням їх лавою. В результаті, всередині кратерів утворилися гладкі порожнини, подібні до місячних.
Після цього, у міру остигання та стиску Меркурія, утворилися розломи та хребти. Про пізніший час їх утворення свідчить їх розташування на поверхні великих об'єктів рельєфу, наприклад рівнин та кратерів. Час вулканізму на планеті закінчився після того, як мантія стиснулася настільки, щоб запобігти виходу лави на поверхню Меркурія. Можливо, що це сталося протягом перших 700-800 млн. років з часу утворення Меркурія. Пізніші зміни ландшафту планети були викликані ударами об її поверхню космічних тіл.

Магнітне поле Меркурія

Напруженість магнітного поля Меркурія приблизно в сто разів менша за земну і дорівнює ~300 нТл. Меркуріанське магнітне поле має дипольну структуру, дуже симетричне, його вісь лише на 10 градусів відхилена від осі обертання Меркурія. Це значно знижує кількість гіпотез, що пояснюють походження магнітного поля Меркурія. Імовірно, що магнітне поле Меркурія виникає внаслідок ефекту динамо (аналогічно відбувається і на Землі). Можливо, цей ефект і є наслідок циркуляції рідкого ядра. Дуже сильний припливний ефект виникає через дуже виражений ексцентриситет Меркурія. Цей приливний ефект утримує ядро ​​в рідкому стані, а це - обов'язкові умови для виникнення ефекту динамо. Магнітне поле планети таке сильне, що здатне змінювати напрямок сонячного вітру навколо Меркурія, внаслідок чого і створюється його магнітосфера. І хоча вона така мала, що помістилася б усередині Землі, але потужна настільки, щоб зловити плазму сонячного вітру. В результаті спостережень, отриманих за допомогою Марінер-10, з'ясувалося, що в магнітосфері нічної сторони Меркурія є низькоенергетична плазма. Вибухи активних частинок у хвості магнітосфери вказують на властиві їй динамічні якості.

06.10.2008 року «Месенджер», пролітаючи вдруге Меркурій, зафіксував велику кількість вікон у магнітному полі планети. "Месенджер" виявив явище магнітних вихорів. Це сплетені вузли магнітного поля, що з'єднують космічний корабель із магнітним полем Меркурія. Діаметр вихору становив 800 км, це – третина радіусу планети. Сонячний вітер створює таку вихрову форму магнітного поля. Оскільки сонячний вітер обтікає магнітне поле Меркурія, воно зв'язується і мчить із нею, формуючись у вихреподібні структури. Такі вихори створюють вікна в магнітному щиті планети, крізь них проникає сонячний вітер, досягаючи поверхні планети. Зв'язок міжпланетного та планетного магнітних полів (магнітне переєднання) – звичайне космічне явище, яке виникає і у Землі, у час, коли вона створює магнітні вихори. Але частота магнітного переєднання Меркурія, за даними «Месенджера», у 10 разів вище.

Меркурій – перша планета Сонячної системи. Нещодавно вона займала майже останнє місцесеред усіх 9 планет за своїми розмірами. Але, як ми знаємо, під Місяцем ніщо не вічне. У 2006 р. Плутон втратив статус планети через свої негабаритних розмірів. Його стали називати карликовою планетою. Таким чином, Меркурій тепер знаходиться в кінці ряду космічних тіл, які нарізають численні кола навколо Сонця. Але це щодо розмірів. По відношенню до Сонця планета знаходиться найближче – 57,91 млн км. Це середня величина. Меркурій обертається надто витягнутою орбітою, довжина якої дорівнює 360 млн км. Саме тому він знаходиться то далі від Сонця, то навпаки, ближче до нього. У перигелії (найближча по відношенню до Сонця точка орбіти) планета наближається до палаючої зірки на 45,9 млн км. А в афелії ( дальня точкаорбіти) відстань до Сонця збільшується і дорівнює 69,82 млн км.

Щодо Землі, то тут масштаби трохи інші. Меркурій іноді зближується з нами до 82 млн км або розходиться до відстані 217 млн ​​км. Найменша цифра зовсім не означає, що планету можна ретельно та довго розглядати у телескопі. Від Сонця Меркурій відхиляється на кутову відстань 28 градусів. Звідси випливає, що цю планету можна спостерігати із Землі одразу перед світанком або після заходу сонця. Розглянути його можна у лінії горизонту. Також можна побачити не все тіло повністю, а тільки його половину. Меркурій мчить по орбіті зі швидкістю 48 км на секунду. Повний оберт навколо Сонця планета здійснює за 88 земних днів. Величина, яка показує, наскільки відрізняється орбіта від кола, дорівнює 0,205. Розбіг між площиною орбіти та площиною екватора дорівнює 3 градусам. Це свідчить, що планеті характерні незначні сезонні зміни. Меркурій – це планета земної групи. Сюди також входять Марс, Земля та Венера. Усі вони мають дуже високу густину. Діаметр планети складає 4880 км. Як це не соромно усвідомлювати, але тут його оминули навіть деякі супутники планет. Діаметр найбільшого супутника, Ганімеда, що обертається навколо Юпітера, становить 5262 км. Не менш солідний вигляд має Титан, супутник Сатурна. Його діаметр – 5150 км. Діаметр Каллісто (супутник Юпітера) – 4820 км. Місяць – це найпопулярніший супутник у Сонячній системі. Її діаметр складає 3474 км.

Земля та Меркурій

Виходить, що Меркурій не такий непрезентабельний і непоказний. Пізнається все порівняно. Маленька планета непогано програє за габаритами Землі. Порівняно з нашою планетою це маленьке космічне тіло виглядає як тендітне створення. Його маса менша за земну у 18 разів, а обсяг у 17, 8. Площа Меркурія відстає від площі Землі у 6,8 разів.

Особливості орбіти Меркурія

Як говорилося вище, навколо Сонця планета робить повний оборот за 88 діб. Навколо осі вона обертається за 59 земних днів. Середня швидкість становить 48 кілометрів на секунду. На деяких ділянках орбіти Меркурій рухається повільніше, на деяких швидше. Максимальна його швидкість у перигелії – 59 км за секунду. Планета намагається проскочити найближчу ділянку до Сонця якнайшвидше. В афелії швидкість Меркурія складає 39 км за секунду. Взаємодія швидкості навколо осі та швидкості по орбіті дає вражаючий ефект. Протягом 59 діб будь-яка ділянка планети знаходиться в одному положенні до зоряного неба. До Сонця ця ділянка повертається через 2 меркуріанські роки або 176 днів. З цього виходить, що сонячна доба на планеті дорівнює 176 дням. У перигелії спостерігається цікавий факт. Тут швидкість обертання орбітою стає більше руху навколо осі. Так виникає ефект Ісуса Навина (водія євреїв, який зупинив Сонце) на довготах, які повернуті до світила.

Схід на планеті

Сонце зупиняється, а потім починає рух у зворотний бік. Світило прагне Схід, повністю ігноруючи призначений йому західний напрямок. Так триває 7 діб, поки Меркурій не проходить найближчу ділянку орбіти до Сонця. Потім його орбітальна швидкість починає зменшуватися, а рух Сонця сповільнюватись. У місці, де швидкості співпадають, світило зупиняється. Небагато часу минає, і воно починає рухатися у протилежний бік – зі сходу на захід. З приводу довгот картина ще більш дивовижна. Якби тут жили люди, вони б спостерігали два заходи сонця і два сходи. Спочатку Сонце зійшло б, як і належить, на сході. У момент воно зупинилося б. Після почало рух назад і сховалося б за горизонтом. Через 7 днів воно знову б засяяло на сході і без перешкод пройшло шлях до вищій точціна небі. Про такі разючі особливості орбіти планети стало відомо у 60-х роках. Раніше вчені вважали, що вона завжди повернута до Сонця однією стороною, а навколо осі рухається так само, як і навколо жовтої зірки.

Будова Меркурія

До першої половини 70-х про його будову люди мало знали. У 1974 році, у березні, за 703 км від планети пролетіла міжпланетна станція «Марінер-10». Повторила свій маневр у вересні цього ж року. Тепер її відстань до Меркурія дорівнювало 48 тис. км. А в 1975 станція зробила черговий виток на відстані в 327 км. Примітно, що апаратурою було зафіксовано магнітне поле. Воно не уявляло потужної освіти, але порівняно з Венерою виглядало досить значно. Магнітне поле Меркурія поступається земному у 100 разів. Його магнітна вісь на 2 градуси не співпадає з віссю обертання. Наявність такої освіти твердить про те, що цей об'єкт має ядро, де і створюється це поле. Сьогодні існує така схема влаштування планети – Меркурій має залізно-нікелеве гаряче ядро ​​та силікатну оболонку, яка його оточує. Температура ядра дорівнює 730 градусів. Ядро великих розмірів. Воно містить 70% маси всієї планети. Діаметр ядра 3600 км. Товщина силікатного шару знаходиться близько 650 км.

Поверхня планети

Планета усіяна кратерами. У деяких місцях вони дуже густо, на деяких їх зовсім мало. Найбільшим кратером є Бетховен, його діаметр дорівнює 625 км. Вчені припускають, що рівнинна місцевість молодша, ніж та, що усіяна безліччю вирв. Вона утворилася через викиди лави, яка вкрила всі кратери та зробила поверхню рівною. Тут знаходиться найбільша освіта, яка називається Рівниною Жари. Це давній кратер, діаметр якого 1300 км. Оточений він гористим кільцем. Вважається, що виверження лави залили це місце і зробили майже непомітним. Навпроти цієї рівнини є безліч височин, які у висоту можуть досягати 2 км. Низини вузькі. Мабуть, великий астероїд, що впав на Меркурій, спровокував зрушення його надр. В одному місці залишилася велика вм'ятина, а на іншому боці кора піднялася і утворила таким чином усунення гірських порід та розломи. Щось схоже можна спостерігати й у інших місцях планети. Ці освіти мають вже іншу геологічну історію. Їхня форма клиноподібна. Ширина сягає десятків кілометрів. Здається, що це гірська порода, яка була видавлена ​​під величезним тиском із глибинних надр.

Існує теорія, що ці твори виникли при зменшенні температурних режимів планети. Ядро почало охолоджуватись і при цьому стискатися. Таким чином, верхній шар теж почав зменшуватись. Було спровоковано зрушення кори. Так утворився цей своєрідний ландшафт планети. Зараз температурні режимиМеркурія також мають певну специфіку. З урахуванням того, що планета знаходиться близько до Сонця, слідує висновок: поверхня, яка звернена до жовтої зірки, має надто високу температуру. Її максимум може становити 430 градусів (у перигелії). В афелії, відповідно, прохолодніше – 290 градусів. На інших ділянках орбіти температура коливається не більше 320-340 градусів. Неважко здогадатися, що вночі тут зовсім інша ситуація. У цей час температура тримається на мінус 180. Виходить, що на одній ділянці планети жахлива спека, а на іншій у цей час страшний холод. Несподіваний факт, що на планеті є запаси водяного льоду. Його знаходять на дні великих кратерів у полярних точках. Сюди сонячні промені не проникають. У атмосфері Меркурія міститься 3,5% води. Її на планету доставляють комети. Деякі стикаються з Меркурієм, підлітаючи до Сонця, і назавжди залишаються. Лід тане, перетворюючись на воду, і вона випаровується в атмосферу. При холодній температурівона осідає на поверхню і знову перетворюється на лід. Якщо вона опинилася на дні кратера або полюсі, замерзає і в газоподібний стан вже не повертається. Оскільки тут спостерігаються перепади температур, слідує висновок: у космічного тіла немає атмосфери. Точніше, є газова подушка, але вона занадто розріджена. Основним хімічним елементомАтмосферою цієї планети є гелій. Його сюди заносить сонячний вітер, потік плазми, що витікає із сонячної корони. Його головні складові – водень та гелій. Перший у атмосфері присутній, але у меншому співвідношенні.

Дослідження

Хоча Меркурій від Землі перебуває на великій відстані, його вивчення досить складне. Виною цього особливості орбіти. Цю планету дуже складно розглянути у небі. Тільки спостерігаючи її поблизу можна отримати повне уявлення про планету. 1974 року така можливість з'явилася. Як уже згадувалося, цього року поблизу планети була міжпланетна станція Марінер-10. Вона зробила знімки, за допомогою яких склали карту майже половини поверхні Меркурія. 2008 року станція «Месенджер» вшанувала планету увагою. Звичайно, вивчатимуть планету і надалі. Які сюрпризи вона дасть, ми побачимо. Адже космос настільки непередбачуваний, а його мешканці загадкові та потайливі.

Факти, які варто знати про планету Меркурій:

Це найменша планета Сонячної системи.

День тут дорівнює 59 діб, а рік – 88.

Меркурій – планета, найближча до Сонця. Відстань – 58 млн км.

Це тверда планета, що належить до земної групи. У Меркурія сильно кратерована, міцна поверхня.

Меркурій не має супутників.

Екзосфера планети складається з натрію, кисню, гелію, калію та водню.

Навколо Меркурія немає кільця.

Доказів життя на планеті немає. Денна температура сягає 430 градусів і знижується мінус 180.

З найближчої точки до жовтої зірки на поверхні планети Сонце здається втричі більше, ніж із Землі.

Характеристики планети:

• Відстань від Сонця: 57,9 млн км
• Діаметр планети: 4878 км
• Доба на планеті: 58 діб. 16 год.*
• Рік на планеті: 88 діб*
• t° на поверхні: від -180 ° C до +430 ° C
• Атмосфера:майже не присутній
• Супутники: не має

* період обертання навколо власної осі (у земній добі)
** період звернення по орбіті навколо Сонця (у земній добі)

Меркурій - це восьма за величиною планета, найближча до Сонця, середня відстань до якого становить 0.387 АЕ (астрономічних одиниць) або 57.910.000 кілометрів. Маса планети становить 3.30e23 кг, а діаметр — 4,880 км (менше лише у Плутона).

Презентація: планета Меркурій

Внутрішня будова

У центрі планети розташоване металеве ядро, на зразок земного, різниця лише у розмірах. Якщо земне ядро ​​займає лише 17% обсягу планети, то Меркурій — 42% обсягу.

Навколо ядра знаходиться шар мантії – 500-700 кілометрів силікатної породи. Наступний шар - це кора, яка має товщину приблизно 100-300 кілометрів. Верхній шар планети має багато пошкоджень, більшість вчених дотримуються теорії, що вони виникли внаслідок повільного охолодження Меркурія.

Атмосфера та поверхня

Атмосфера Меркурія дуже розряджена практично прирівнюється до вакууму. Склад:

• водень (70 атомів на 1 см³);
• гелій (4500 атомів на 1 см³).

Через практично нульову атмосферу та близькість до Сонця, температура на поверхні планети коливається в межах -180….+440 °C. Поверхня нагадує місячну - безліч кратерів (від зіткнення з астероїдами), і гори заввишки до 4 км (місячні можуть бути в півтора рази вищими).

На відміну від супутника Землі, на звороті Меркурія розташовані здуття, що утворилися під дією сонячних припливів. Також є високі уступи, протяжність яких може досягати декількох сотень кілометрів.

Назва планеті дали древні римляни, які шанували бога Меркурія як покровителя злодіїв, мандрівників та торговців. Однак вважається, що першу від Сонця планету знали ще 3000 років до н. (З часів Самаритян).

В Стародавню Греціюїї називали відразу двома іменами - Аполлоном (бог сонячного світла, покровитель мистецтв та науки) вранці та Гермесом (спритний посланник богів) увечері. Причому греки не знали, що бачать одну й ту саму планету.

Довгий час астрономи не могли розібратися в русі Меркурія небом, а все через аномальну прецесію його орбіти. Механіка Ньютона не підходила для пояснення занадто витягнутої орбіти: перигелій = 46 млн км від Сонця, афелій = 70 млн км. Вчені XIX століття навіть вважали, що близько до Меркурія переміщується якась інша планета (іноді звана Вулканом), яка впливає на його орбіту. Коректно пророкувати рух планети стало можливим лише після відкриття Ейнштейном його Загальної Теорії Відносності.

Вивчення планети

Вивчення Меркурія дуже ускладнене через його близьке розташування до Сонця, з американського телескопа ХабблНеможливо отримати якісні знімки.

До планети наближалася лише одна міжпланетна станція - Mariner 10, яка здійснила три обльоти в 1974-1975 роках. Вийшло зробити картографію лише 45% відсотків планети.

Також проводилися спостереження радіолокації, але ці дані швидше відносяться до теорії, ніж до залізних фактів. Так, подібне дослідження показало присутність замороженої води на північному полюсі Меркурія (Mariner цієї області не картографував).

Перше місце у списку планет нашої сонячної системизаймає Меркурій. Незважаючи на досить скромні розміри, цій планеті випала почесна роль: перебувати найближче до нашої зірки, бути наближеним космічним тілом нашого світила. Однак таке розташування не можна назвати дуже вдалим. Меркурій є найближчою до Сонця планетою і змушений терпіти всю силу гарячої любові та теплоти нашої зірки.

Астрофізичні характеристики та особливості планети

Меркурій є найменшою планетою сонячної системи, що належить разом із Венерою, Землею та Марсом до планет земної групи. Середній радіус планети становить лише 2439 км, а діаметр цієї планети у районі екватора становить 4879 км. Слід зазначити, що розмір робить планету не лише найменшою серед інших планет сонячної системи. За розмірами вона навіть менша за деякі найбільші супутники.

Супутник Юпітера Ганімед та супутник Сатурна Титан мають діаметр понад 5 тис. км. Супутник Юпітера Каллісто має майже такі самі розміри, як і Меркурій.

Планета названа на честь пронозливого і стрімкого Меркурія - давньоримського бога, що опікується торгівлею. Вибір назви невипадковий. Невелика і спритна планета найшвидше рухається по небосхилу. Рух та довжина орбітального шляху навколо нашої зірки займає 88 земних діб. Така швидкість обумовлена ​​близьким розташуванням планети до нашої зірки. Планета перебуває у відстані від Сонця не більше 46-70 млн. км.

До невеликим розмірампланети слід додати такі астрофізичні характеристики планети:

• маса планети становить 3 х 1023 кг, або 5,5% від маси нашої планети;
• щільність маленької планети трохи поступається земною та дорівнює 5.427 г/см3;
• сила гравітації на ній або прискорення вільного падіннястановить 3,7 м/с2;
• площа поверхні планети дорівнює 75 млн кв. кілометрів, тобто. лише 10% від площі земної поверхні;
• обсяг Меркурія становить 6.1 х 1010 км3 чи 5,4% обсягу Землі, тобто. 18 таких планет як вмістилися б у нашій Землі.

Обертання Меркурія навколо власної осі відбувається з частотою 56 земних днів, причому меркуріанський день триває на поверхні планети половину земного року. Тобто протягом меркуріанського дня Меркурій гріється в променях Сонця протягом 176 земних днів. У цій ситуації одна сторона планети нагрівається до екстремальних температур, тоді як зворотний бік Меркурія тим часом остигає до стану космічного холоду.

Є дуже цікаві фактистану орбіти Меркурія та положення планети по відношенню до інших небесних тіл. На планеті практично відсутня зміна пір року. Іншими словами, тут відбувається різкий перехід від спекотного та гарячого літа до лютої космічної зими. Це тим, що планета має вісь обертання, розташовану перпендикулярно до орбітальної площині. Внаслідок такого становища планети на її поверхні є області, яких сонячні промені ніколи не стосуються. Отримані дані з космічних зондів «Марінер» підтвердили, що на Меркурії, як і на Місяці, виявлено придатну для вживання воду, яка, правда, перебуває в завмерлому стані і знаходиться глибоко під поверхнею планети. На даний моментвважається, що такі ділянки можна знайти в районах, близьких до областей полюсів.

Іншим цікавою властивістю, Яким характеризується орбітальне становище планети, є невідповідність швидкості обертання Меркурія навколо своєї осі з рухом планети навколо Сонця. Планета має постійну частоту обігу, тоді як навколо Сонця оббігає з різною швидкістю. Поблизу перигелія Меркурій рухається швидше, ніж кутова швидкість обертання планети. Така невідповідність викликає цікаве астрономічне явище— Сонце починає рухатися меркуріанським небосхилом у зворотний бік, із Заходу у східному напрямку.

Враховуючи той факт, що прийнято вважати Венеру найближчою до Землі планетою, Меркурій часто знаходиться до нашої планети набагато ближче, ніж «ранкова зірка». У планети немає супутників, тому вона в гордій самоті супроводжує нашу зірку.

Атмосфера Меркурія: походження та сучасний стан

Незважаючи на близьке становище до Сонця, поверхню планети відокремлюють від зірки в середньому 5-7 десятків млн. кілометрів, натомість на ньому спостерігаються найзначніші добові перепади температур. Вдень поверхня планети розжарюється до розжареної сковорідки, температура якої становить 427 градусів Цельсія. Вночі тут панує космічний холод. Поверхня планети має низьку температуру, її максимум досягає позначки мінус 200 градусів за Цельсієм.

Причина таких екстремальних температурних перепадів у стані меркуріанської атмосфери. Вона перебуває у вкрай розрідженому стані, не впливаючи на термодинамічні процесина поверхні планети. Атмосферний тиск тут дуже малий і становить лише 10-14 бар. Атмосфера має дуже слабке впливом геть кліматичну обстановку планети, що визначається орбітальним становищем стосовно Сонцю.

В основному атмосфера планети складається з молекул гелію, натрію, водню та кисню. Ці гази були захоплені магнітним полем планети з частинок сонячного вітру, або виникли в результаті випаровування меркуріанської поверхні. Про розрідженість атмосфери Меркурія свідчить той факт, що її поверхня добре видно не лише з борту автоматичних орбітальних станцій, а й у сучасний телескоп. Над планетою відсутня хмарність, відкриваючи сонячним променям вільний доступ до меркуріанської поверхні. Вчені вважають, що такий стан меркуріанської атмосфери пояснюється близьким становищем планети до нашої зірки, її астрофізичними параметрами.

Довгий час астрономи не мали уявлення про те, якого кольору Меркурій. Проте, спостерігаючи за планетою в телескоп і розглядаючи знімки, отримані з космічних апаратів, вчені виявили сірий та непривабливий меркуріанський диск. Цьому виною відсутність у планети атмосфери та скелястий ландшафт.

Сила магнітного поля явно неспроможна чинити опір впливу силі тяжіння, яке надає планету Сонце. Потоки сонячного вітру забезпечують атмосферу планети гелієм і воднем, проте зважаючи на постійне нагрівання, відбувається дисипація газів, що нагріваються, назад у космічний простір.

Коротка характеристика структури та склад планети

При такому стані атмосфери Меркурій не в змозі захиститись від атаки космічних тіл, що падають на поверхню планети. На планеті немає слідів природної ерозії, на поверхню найімовірніше впливають космічні процеси.

Як і інші планети земної групи, Меркурій має власну твердь, однак на відміну від Землі та Марса, які здебільшого складаються з силікатів, він на 70% складається з металів. Цим і пояснюється досить висока щільність планети та її маса. за багатьма фізичним параметрамМеркурій дуже нагадує наш супутник. Як і на Місяці, поверхня планети є безживною пустелею, позбавленою щільної атмосфери і відкритою для космічного впливу. При цьому кора та мантія у планети мають тонкий шар, якщо порівняти із земними геологічними параметрами. Внутрішня частина планети переважно представлені важким залізним ядром. Вона має ядро, яке повністю складається з розплавленого заліза і займає майже половину всього планетарного об'єму та ¾ діаметра планети. Тільки незначна за товщиною мантія, всього 600 км., представлена ​​силікатами, відокремлює ядро ​​планети від кори. Шари Меркуріанської кори мають різну товщину, яка варіюється в діапазоні 100-300 км.

Цим пояснюється дуже висока щільність планети, яка нехарактерна для аналогічних за розміром та походженням небесних тіл. Наявність розплавленого залізного ядра дає Меркурію магнітне поле, його сили достатньо, щоб протидіяти сонячному вітру, захоплюючи заряджені частинки плазми. Така структура планети є нехарактерною більшості планет сонячної системи, де на ядро ​​припадає 25-35% від загальної планетарної маси. Ймовірно, така меркурологія спричинена особливостями походження планети.

Вчені вважають, що на склад планети вплинуло походження Меркурія. За однією версією він є колишнім супутником Венери, який втратив згодом крутний момент і був змушений під впливом тяжіння Сонця перейти на власну витягнуту орбіту. За іншими версіями, на стадії формування, понад 4,5 млрд. років тому Меркурій зіткнувся або з Венерою, або з іншою планетезімаллю, внаслідок чого більша частина меркуріанської кори була знесена і розсіяна в космічному просторі.

Третя версія походження Меркурія ґрунтується на припущенні, що планета сформувалася із залишків космічної речовини, що залишилася після формування Венери, Землі та Марсу. Важкі елементи, переважно метали, сформували ядро ​​планети. Для формування зовнішньої оболонкипланети легших елементів було явно замало.

Судячи з фото, отриманих із космосу, час меркуріанської активності давно минув. Поверхня планети є мізерний ландшафт, на якому головною прикрасою є кратери, великі та малі, представлені у величезній кількості. Меркуріанські долини є величезними ділянками застиглої лави, яка свідчить про колишню вулканічну активність планети. Кора не має тектонічних плитта шарами покриває мантію планети.

Розміри кратерів на Меркурії вражають. Найбільший і найбільший кратер, який отримав назву Рівнина Жари, має діаметр у діаметрі понад півтори тисячі кілометрів. Гігантська кальдера кратера, висота якої становить 2 км, свідчить, що зіткнення Меркурія з космічним тілом таких розмірів мало масштаб всесвітнього катаклізму.

Раннє припинення вулканічної активності призвело до швидкого остигання поверхні планети та формування хвилястого ландшафту. Остигли шари кори наповзали на нижні, формуючи лусочки, а удари астероїдів і падіння великих метеоритів тільки сильніше спотворили лик планети.

Космічні апарати та техніка, що займалися дослідженням Меркурія

Довгий час космічні тіла, астероїди, комети, супутники планети та зірки ми спостерігали у телескопи, не маючи технічної можливості вивчити наше космічне сусідство більш детально та детально. Зовсім інакше ми глянули на наших сусідів і Меркурій у тому числі, коли з'явилася можливість запускати до далеких планет космічні зондита апарати. Ми отримали зовсім інше уявлення про те, як виглядає зовнішній космос, об'єкти нашої сонячної системи.

Основна маса наукової інформації про Меркурію була отримана внаслідок астрофізичних спостережень. Дослідження планети здійснювалося з допомогою нових потужних телескопів. Значний прогрес у вивчення найменшої планети сонячної системи дав політ американського космічного апарату «Марінер-10». Така можливість з'явилася у листопаді 1973 року, коли з мису Канаверал стартувала ракета Атлас із астрофізичним автоматичним зондом.

Американська космічна програма «Марінер» передбачала запуск до найближчих планет, Венери та Марса серії автоматичних зондів. Якщо перші апарати в основному були спрямовані до Венери та Марса, то останній, десятий зонд, вивчивши дорогою Венеру, відлетів у бік Меркурія. Саме політ маленького космічного апарату дав астрофізикам необхідну інформацію про поверхню планети, склад атмосфери і параметри його орбіти.

Космічний апарат здійснював обстеження планети з прогонової траєкторії. Політ космічного апарату був розрахований таким чином, щоб «Марінер-10» зумів якнайбільше пройти в безпосередній близькості від планети. Перший проліт відбувся у березні 1974 року. Апарат пройшов від планети з відривом 700 км, роблячи перші знімки далекої планети з близької відстані. Під час другого прольоту відстань скоротилася ще більше. Американський зонд промайнув над поверхнею Меркурія на висоті 48 км. Втретє «Марінер-10» відокремлювало від Меркурія відстань 327 км. Внаслідок польотів «Маринера» вдалося отримати знімки поверхні планети та скласти приблизну її карту. Планета виявилася на увазі мертва, негостинна і непристосована для існуючих і відомих науці форм життя.

Якщо у вас виникли питання – залишайте їх у коментарях під статтею. Ми чи наші відвідувачі з радістю відповімо на них