ПЛАНЕТА МЕРКУРІЙ

Send

Меркурій - це найближча до нашого Сонця планета, найменша з восьми планет і один з найбільш екстремальних світів у наших Сонячних системах. Як така, вона відіграла активну роль у міфологічних та астрологічних системах багатьох культур.

Незважаючи на це, Меркурій - одна з найменш зрозумілих планет у нашій Сонячній системі. Настільки ж, як Венера, її орбіта між Землею та Сонцем означає, що її можна побачити і вранці, і ввечері (але ніколи посеред ночі). І як Венера і Місяць, вона також проходить фази; характеристика, яка спочатку бентежила астрономів, але з часом допомогла їм усвідомити справжню природу Сонячної системи.

Розмір, маса та орбіта:

З середнім радіусом 2440 км і масою 3,3022 × 10²³ кг, Меркурій - найменша планета нашої Сонячної системи - еквівалент за розмірами 0,38 Землі. І хоча він менший, ніж найбільші природні супутники в нашій системі - такі як Ганімед і Титан - він більш масивний. Насправді щільність ртуті (5,427 г / см³) є другою найвищою у Сонячній системі, лише трохи менше, ніж у Землі (5,515 г / см³).

Меркурій має найбільш ексцентричну орбіту будь-якої планети Сонячної системи (0,205). Через це його відстань від Сонця коливається від 46 мільйонів км (29 мільйон миль) у його найближчому (перигеліоні) до 70 мільйонів км (43 мільйонних миль) у самому його віддаленому (афеліоні). І із середньою орбітальною швидкістю 47,362 км / с (29,429 миль / с), для проходження єдиної орбіти Меркурію потрібно всього 87,969 земних днів.

З середньою швидкістю обертання 10,892 км / год (6,768 миль / год), Меркурію також потрібно 58,646 днів, щоб здійснити одне обертання. Це означає, що Меркурій має спіно-орбітальний резонанс 3: 2, а це означає, що він здійснює три обертання на своїй осі за кожні два обертання навколо Сонця. Однак це не означає, що три дні тривають так само, як два роки на Меркурії.

Насправді, його високий ексцентриситет і повільне обертання означають, що потрібно 176 земних днів, щоб Сонце повернулося до того самого місця на небі (т.к. сонячний день). Це означає, що один день на Меркурії вдвічі довший за один рік. Меркурій також має найнижчий осьовий нахил будь-якої планети Сонячної системи - приблизно 0,027 градусів порівняно з 3,1 градусом Юпітера (другий найменший).

Особливості складу та поверхні:

Як одна з чотирьох земних планет Сонячної системи, Меркурій складається приблизно з 70% металевого та 30% силікатного матеріалу. Виходячи з його щільності та розміру, можна зробити ряд висновків щодо його внутрішньої структури. Наприклад, геологи вважають, що ядро Меркурія займає близько 42% його об’єму, порівняно з 17% Землі.

Вважається, що інтер'єр складається з розплавленого заліза, оточеного 500 - 700 км мантією з силікатного матеріалу. На самому зовнішньому шарі знаходиться кора Меркурія, яка, як вважають, має товщину 100 - 300 км. Поверхня також позначена численними вузькими хребтами, що тягнуться в довжину до сотень кілометрів. Вважається, що вони утворилися у міру охолодження ядра та мантії Меркурія та стискання їх у той момент, коли кора вже затверділа.

Ядро Меркурія має більш високий вміст заліза, ніж будь-яка інша планета Сонячної системи, і було запропоновано кілька теорій для пояснення цього. Найпоширенішою теорією є те, що Меркурій колись був більшою планетою, яку вразило планетарна мінімальна діаметром кілька тисяч км. Тоді цей вплив міг би позбавити більшу частину первинної кори та мантії, залишивши позаду серцевину як основний компонент.

Інша теорія полягає в тому, що Меркурій, можливо, утворився із сонячної туманності до стабілізації енергії Сонця. У цьому випадку Меркурій спочатку мав би вдвічі перевищувати теперішню масу, але піддавався б температурі від 25 000 до 35 000 К (або до 10 000 К), ніж протосун. Цей процес випарував би велику частину поверхневої породи Меркурія, зменшивши її до її нинішніх розмірів та складу.

Третя гіпотеза полягає в тому, що сонячна туманність викликала тягнення до частинок, з яких Меркурій накопичувався, що означало, що легші частинки втрачаються і не збираються, утворюючи Меркурій. Звичайно, потрібен подальший аналіз, перш ніж будь-яка з цих теорій може бути підтверджена або виключена.

З першого погляду Меркурій схожий на Місяць Землі. Він має сухий пейзаж, позначений кратерами астероїдів та древніми потоками лави. У поєднанні з великими рівнинами це свідчить про те, що планета була геологічно неактивною протягом мільярдів років. Однак, на відміну від Місяця і Марса, які мають значні ділянки подібної геології, поверхня Меркурія виглядає набагато більше. Інші поширені риси включають дорса (ака. «Зморшки хребтів»), місячні нагір'я, монти (гори), planitiae (рівнини), руїни (косяки) і вали (долини).

Назви цих функцій походять з різних джерел. Кратери названі для художників, музикантів, художників та авторів; хребти названі вченими; западини названі на честь творів архітектури; гори названі для слова "гаряче" різними мовами; літаки названі для Меркурія різними мовами; ескарпи названі для кораблів наукових експедицій, а долини названі на честь засобів радіотелескопа.

Під час та після його утворення 4,6 мільярда років тому Меркурій був підданий сильним бомбардуванням кометами та астероїдами, і, можливо, знову в період пізньої важкої бомбардування. У цей період інтенсивного формування кратерів планета отримала удари по всій її поверхні, частково завдяки відсутності будь-якої атмосфери для уповільнення ударів. За цей час планета була вулканічно активною, і випущена магма виробила б гладкі рівнини.

Кратери на Меркурії мають діаметр від невеликих порожнин у формі чаші до багатокольцевих басейнів ударів по сотні кілометрів. Найбільшим відомим кратером є басейн Калоріса, який має діаметр 1550 км. Удар, який його створив, був настільки потужним, що спричинив виверження лави з іншого боку планети і залишив концентричне кільце висотою понад 2 км навколо оточуючого кратера удару. Загалом було виявлено близько 15 басейнів удару по тих частинах Меркурія, які були обстежені.

Незважаючи на невеликий розмір і повільне обертання 59-денного дня, Меркурій має значне, і, мабуть, глобальне магнітне поле, яке становить приблизно 1,1% сили Землі. Цілком ймовірно, що це магнітне поле породжується ефектом динамо, таким чином, як магнітне поле Землі. Цей динамо-ефект спричинив би циркуляцію рідкого ядра, збагаченого залізом планети.

Магнітне поле Меркурія досить сильне, щоб відхиляти сонячний вітер навколо планети, створюючи таким чином магнітосферу. Магнітосфера планети, хоча і досить мала, щоб поміститися всередині Землі, є достатньо сильною для захоплення плазми сонячного вітру, що сприяє космічному вивітрюванню поверхні планети.

Атмосфера і температура:

Ртуть занадто гаряча і занадто мала, щоб зберегти атмосферу. Однак у нього є млява і змінна екзосфера, що складається з водню, гелію, кисню, натрію, кальцію, калію та водяної пари, при комбінованому рівні тиску близько 10^-14 бар (одноквадрильйонний атмосферний тиск Землі). Вважається, що ця екзосфера утворилася з частинок, захоплених від Сонця, вулканічних газів та уламків, викинутих на орбіту мікрометеоритовими ударами.

Оскільки йому не вистачає життєздатної атмосфери, Меркурій не має можливості утримувати тепло від Сонця. Внаслідок цього та його високої ексцентриситету планета відчуває значні коливання температури. Тоді як сторона, що стикається з Сонцем, може досягати температури до 700 К (427 ° С), тоді як сторона в тіні опускається до 100 К (-173 ° С).

Незважаючи на високі температури, на поверхні Меркурія підтверджено існування водного льоду та навіть органічних молекул. Підлоги глибоких кратерів біля полюсів ніколи не потрапляють під прямі сонячні промені, а температура там залишається нижчою за середню планету.

Вважається, що в цих крижаних регіонах міститься близько 10¹⁴–10¹⁵ кг замерзлої води і може покриватися шаром реголіту, який гальмує сублімацію. Походження льоду на Меркурії поки невідоме, але два найімовірніші джерела - це вибух води з надр планети або осадження під впливом комет.

Історичні спостереження:

Подібно до інших планет, які видно неозброєним оком, Меркурій має давню історію спостереження за людськими астрономами. Вважається, що найдавніші зафіксовані спостереження за Меркурієм були з планшета Мул Апін, що складається з вавілонської астрономії та астрології.

Спостереження, найімовірніше, зроблені в XIV столітті до нашої ери, відносять планету як "стрибаючу планету". Інші вавілонські записи, які називають планету «Набу» (після вісника богів у вавілонській міфології), датуються першим тисячоліттям до н. Причина цього пов'язана з тим, що Меркурій є найбільш швидкозмінною планетою в небі.

Стародавнім грекам Меркурій був відомий як «Стілбон» (назва, що означає «блискучий»), Гермаон та Гермес. Як і у вавилонян, ця остання назва походила від вісника грецького пантеону. Римляни продовжували цю традицію, називаючи планету Меркурій після швидкого посланця богів, якого вони прирівнювали до грецького Гермеса.

У своїй книзі Планетарні гіпотези, Греко-єгипетський астроном Птолемей писав про можливість планетарних транзитів через обличчя Сонця. Як для Меркурія, так і для Венери він припустив, що жодного транзиту не спостерігали, оскільки планета була або занадто малою, щоб побачити, або через те, що транзити занадто рідкі.

Стародавнім китайцям Меркурій був відомий як Чень Сін ("Зоряна година"), і асоціювався з напрямком на північ і стихією води. Так само сучасні китайські, корейські, японські та в'єтнамські культури називають планету буквально як «водна зірка» на основі П’яти стихій. У індуїстській міфології ім'я Будда використовувалося для Меркурія - бога, який, як вважалося, головував у середу.

Те саме стосується германських племен, які асоціювали бога Одіна (або Водена) з планетою Меркурій та Середа. Майя, можливо, представляли Меркурій як сову - або, можливо, чотири сови, дві для ранкового аспекту і дві - для вечірньої, - що служило вісником підземного світу.

У середньовічній ісламській астрономії андалузький астроном Абу Ішак Ібрагім аль-Заркалі в 11 столітті описував геоцентричну орбіту Меркурія як овальну, хоча це розуміння не впливало на його астрономічну теорію чи його астрономічні розрахунки. У XII столітті Ібн Баджаджа спостерігав «дві планети як чорні плями на обличчі Сонця», що згодом було запропоновано як транзит Меркурія та / або Венери.

В Індії шкільний астроном штату Керала Нілаканта Сомаяджі в XV столітті розробив частково геліоцентричну планетарну модель, за якою Меркурій обертається навколо Сонця, яке, в свою чергу, обертається навколо Землі, аналогічно системі, запропонованій Тихо Браге в 16 столітті.

Перші спостереження за допомогою телескопа відбулися на початку 17 століття Галілео Галілеєм. Хоча він спостерігав фази, дивлячись на Венеру, його телескоп був недостатньо потужним, щоб побачити Меркурій, який проходить через подібні фази. У 1631 році П'єр Гассенді здійснив перші телескопічні спостереження за транзитом планети через Сонце, побачивши транзит Меркурія, який передбачив Йоганнес Кеплер.

У 1639 році Джованні Зупі застосував телескоп, щоб виявити, що планета має орбітальні фази, подібні до Венери та Місяця. Ці спостереження переконливо показали, що Меркурій орбітував навколо Сонця, що допомогло остаточно довести, що коперніканська геліоцентрична модель Всесвіту була правильною.

У 1880-х роках Джованні Скіапареллі більш чітко склав карту планети і припустив, що період обертання Меркурія становив 88 днів, такий самий, як і його орбітальний період через блокування припливів. Зусилля, щоб скласти карту поверхні Меркурія, продовжив Евгеніос Антоніаді, який опублікував книгу в 1934 році, яка включала як карти, так і власні спостереження. Багато поверхневих особливостей планети, зокрема особливості альбедо, беруть свої назви з карти Антоніаді.

У червні 1962 р. Радянські вчені Академії наук СРСР стали першими відштовхувати радіолокаційний сигнал від Меркурія та отримувати його, що почало епоху використання радіолокатора для картографування планети. Через три роки американці Гордон Петтенгілл та Р. Дайс провели радіолокаційні спостереження за допомогою радіотелескопа Обсерваторії Аресібо. Їх спостереження переконливо показали, що період обертання планети становив близько 59 днів, а планета не мала синхронного обертання (що в той час широко вважалося).

Наземні оптичні спостереження не проливали значно більше світла на Меркурій, але радіоастрономи, що використовують інтерферометрію на мікрохвильовій довжині хвилі - методика, що дозволяє зняти сонячне випромінювання, - змогли помітити фізичні та хімічні характеристики підземних шарів на глибину декількох метрів.

У 2000 р. Спостереження з високою роздільною здатністю проводили обсерваторія Маунт-Вілсон, яка дала перші погляди, які вирішили особливості поверхні на раніше небачених частинах планети. Більшу частину планети було зображено радіолокаційним телескопом «Аресібо» з роздільною здатністю 5 км, включаючи полярні відклади в затінених кратерах того, що, як вважали, водного льоду.

Дослідження:

До появи перших космічних зондів, що пролітали повз Меркурія, багато його основоположних морфологічних властивостей залишалися невідомими. Першим із них були NASA Марина 10, яка пролетіла повз планету між 1974 та 1975 рр. Під час трьох близьких підходів до планети вона змогла зафіксувати перші крупні зображення зображення Меркурія, на яких було виявлено сильно оброблений рельєф місцевості, гігантські шрами та інші поверхні особливості.

На жаль, через довжину Марина 10В орбітальний період, на кожному з них було освітлено одне обличчя планети Марина 10Близькі підходи. Це зробило неможливим спостереження з обох сторін планети і призвело до відображення менше 45% поверхні планети.

Під час свого першого близького підходу інструменти також виявили магнітне поле, на превеликий подив планетарних геологів. Другий близький підхід в основному використовувався для візуалізації, але при третьому підході були отримані обширні магнітні дані. Дані показали, що магнітне поле планети схоже на земне, яке відхиляє сонячний вітер навколо планети.

24 березня 1975 року, лише через вісім днів після остаточного близького підходу, Марина 10 закінчилося пальне, спонукаючи його контролерів закрити датчик. Марина 10 вважається, що все ще обходить Сонце, проходячи близько до Меркурія кожні кілька місяців.

Другою місією НАСА в Меркурії була поверхня Меркурія, навколишнє середовище космосу, геохімія та дальність дії (або МЕСЕНГЕР) космічний зонд. Метою цієї місії було з'ясувати шість основних питань, що стосуються Меркурія, а саме - його високої щільності, геологічної історії, природи її магнітного поля, будови його ядра, чи є у нього лід на полюсах, і де його Поточна атмосфера походить.

З цією метою зонд проводив візуальні пристрої, які збирали зображення більш високої роздільної здатності набагато більше планети, ніж Марина 10, різноманітні спектрометри для визначення кількості елементів у корі та магнітометри та пристрої для вимірювання швидкості заряджених частинок.

Запустившись з мису Канаверал 3 серпня 2004 року, він здійснив перший проліт Меркурія 14 січня 2008 року, другий - 6 жовтня 2008 року, а третій - 29 вересня 2009 року. Більшу частину півкулі не зображено Марина 10 було відображено під час цих прольотів. 18 березня 2011 року зонд успішно вийшов на еліптичну орбіту навколо планети і почав робити знімки до 29 березня.

Закінчивши свою однорічну картографічну місію, тоді він вступив до розширеної на рік місії, яка тривала до 2013 року.MESSENGER 'Останній маневр відбувся 24 квітня 2015 року, що залишило його без палива та неконтрольованої траєкторії, що неминуче призвело до врізання його на поверхню Меркурія 30 квітня 2015 року.

У 2016 році Європейське космічне агентство та Японське агентство з аерокосмічної та розвідувальної роботи (JAXA) планують запустити спільну місію під назвою BepiColombo. Цей робототехнічний космічний зонд, який, як очікується, добереться до Меркурія до 2024 року, здійснить орбіту Меркурія за допомогою двох зондів: картографічного зонда та магнітосферного зонда.

Магнітосферний зонд буде випущений на еліптичну орбіту, після чого запустить його хімічні ракети, щоб депонувати зонд картографа на кругову орбіту. Далі зонд для картографів буде продовжувати вивчати планету на різних довжинах хвиль - інфрачервоному, ультрафіолетовому, рентгенівському та гамма-променевому - використовуючи масив спектрометрів, подібних до таких на МЕСЕНГЕР.

Так, Меркурій - це планета крайнощів і пронизаний суперечностями. Він коливається від надзвичайно жаркого до сильного холоду; вона має розплавлену поверхню, але також має водний лід та органічні молекули на своїй поверхні; і він не має помітної атмосфери, але має екзосферу та магнітосферу. У поєднанні з його близькістю до Сонця не дивно, чому ми не знаємо багато про цей земний світ.

Можна лише сподіватися, що ця технологія існує в майбутньому для того, щоб ми наблизилися до цього світу і більш ретельно вивчили його крайнощі.

Тим часом, ось кілька статей про Меркурій, які ми сподіваємось, що вам буде цікаво, освітлювально та цікаво читати:

Розташування та рух Ртуті: