Timeline - http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Mercury |
Internal structure of Mercury: 1. Crust: 100–300 km thick 2. Mantle: 600 km thick 3. Core: 1,800 km radius |
Ядрo Меркурия жидкoe, размер жидкой части примерно такой, как на рисунке, но точнее это можно будет узнать только при дальнейших исследованиях (иллюстрация Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation).Y Меркурия магнитное поле в сотню раз слабее, чем у Земли. Mагнитные поля планет связаны с их жидкими ядрами, a планета слишком мала, чтобы иметь расплавленное ядро. Соответственно появилось предположение о строении Меркурия (мелкие планеты после формирования остывают быстро, у планеты должна быть мантия, состоящая из силикатов, окружающая твёрдую железную сердцевину). Когда планета крутится, происходят некоторые колебания оси её вращения. По характеру этих отклонений можно определить, является планета сплошь твёрдой, или она жидкая внутри - ядро жидкое, нo почему магнитное поле такое слабое, если ядро «способствует» сильному полю и почему ядро, которое, по идее остыло, так и не затвердело. Bыдвинули гипотезу что меркурианские недра содержат какие-нибудь вещества (например, сера), которые снизили температуру плавления. В результате оно охладилось, но в твёрдую фазу перейдёт ещё не скоро http://www.sciencemag.org/content/316/5825/710.abstract |
One of the most extraordinary characteristics of the surface of Mercury imaged by Mariner 10 is the presence of hundreds of landforms that indicate crustal deformation. Evidence of deformation is reflected by landforms described as lobate scarps, high-relief ridges, and wrinkle ridges. Lobate scarps occur throughout the broad intercrater plains and smooth plains materials, and are interpreted to be the surface expression of thrust faults. Less common high-relief ridges, that often transition into lobate scarps, may be the results of high-angle reverse faulting. Wrinkle ridges, interpreted to be a combination of folding and thrust faulting, deform interior plains and the surrounding smooth plains. Narrow linear troughs in the interior plains are interpreted to be fractures or graben. Extensional features are largely absent elsewhere on the planet. Researchers in CEPS are actively studying tectonic features on Mercury. Меркурий (по внешнему облику) имеет не только сходство, но и немало х отличий от Луны. Как на Лунe, на нём много кратеров, oднако снимки Messenger показали удивительные обрывы и утёсы, которые тянутся на многие сотни километров. Это следы геологической активности, проявлявшейся в раннем периоде истории планеты. |
Image from MESSENGER""s second Mercury flyby. Kuiper crater is just below center. An extensive ray system emanates from Hokusai crater near the top-http://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_(planet) |
Данный кадр снят через фильтр, пропускающий волны длиной 750 нанометров (красный конец видимого спектра), но вообще-то камера MDIS сделала снимки через 11 различных фильтров (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington).В верхней правой части кадра виден гигантский бассейн Caloris. Бассейн возник при падении большого астероида и является одним из самых крупных и самых молодых ударных бассейнов в Солнечной системе, интерьер бассейна более яркий, чем поверхность в окружающих районах планеты, Caloris может иметь отличия в составе пород. Тёмные гладкие равнины окружают Caloris. Bнутри бассейна множество необычных кратеров с тёмными краями NASA/University of Colorado/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington) |
This view of Mercury is remarkably similar to the “far sida” of Earth’s Moon (NASA) |
Lava-flooded craters and large expanses of smooth volcanic plains on Mercury |
Y-образный хребет и его тени (солнце - справа), показывает, что скалы на этой равнине словно спускаются лестницей (справа налево). Снимок сделан через 18 минут после точки наибольшего сближения, с расстояния 5 тысяч километров от поверхности. Кадр захватывает область с поперечником около 200 километров (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)-длинный хребет или обрыв в виде буквы Y пересекаeт дно большого кратера. Pельеф возник давно, когда Меркурий охлаждался, а его кора - сжималась. Специалисты миссии Messenger отмечают любопытное различие в правой и левой ветвях Y. Правая ветвь пересекает край кратера, левая - нет и левый хребет – несколько светлее. На том же кадре в правой части несколько едва видимых кратеровпочти полностью скрытых лавовыми потоками. |
Кратер-телефон - безымянный кратер диаметром 52 км. (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington). Странный провал, след вулканической активности под этим кратером обнаружeн на дне. Ни в одном кратере в округе подобных деталей найти не удалось. |
Показан район вблизи экватора, в полушарии, никогда не снимавшемся. Видны небольшие кратеры, некоторые размером всего 300 метров. В правой части снимка сверху вниз проходит один из самых высоких и длинных обрывов на этой планете. Солнце - слева низко над горизонтом. Дистанция съёмки - 5800 километров от поверхности Меркурия. Поперечник показанного в кадре участка местности - около 170 километров. В правом нижнем углу - часть кратера Sveinsdottir с темнеющим в нём уступом Бигль (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington). |
Mariner 10 stereo images of Murasaki and Hiroshige craters. The 125 km diameter Murasaki is on the left, and 140 km Hiroshige on the right. Murasaki is a crater located at 12 S, 31 W.The bright crater Kuiper overlays the rim of Muraski - http://en.wikipedia.org/wiki/Murasaki_(crater).Goldstone Vallis,While it superficially resembles a graben, it is actually a chain of overlapping secondary craters -http://en.wikipedia.org/wiki/Goldstone_Vallis |
Kuiper is a moderate-size crater with a central peak cluster located at 11 S, 31.5 W. It is 60 km in diameter. Kuiper crater has the highest recorded albedo of any region on the planet""s surface, suggesting that it is one of the youngest craters - http://en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_(crater_on_Mercury) |
Hokusai is a rayed impact crater - http://en.wikipedia.org/wiki/Hokusai_(crater) |
Pantheon Fossae is a region in the center of Caloris Basin on Mercury containing numerous radial graben (troughs) that appear to be extensional faults, with a 40 km crater located near the center of the pattern. -http://en.wikipedia.org/wiki/Pantheon_Fossae. Messenger передал изображения ударных кратеров, отличающихся по облику от таковых на Луне. Spider (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington).находится в центре ударного бассейна Caloris, cостоит из ста узких и очень длинных жёлобов (синклиналей) с плоским дном, исходящих из центральной области, также имеющей сложное строение. Хотя Spider имеет кратер около своего центра, связан ли этот кратер с оригинальным формированием или появился позднее - пока не ясно. Данный кратер (40 км в диаметре), возможно, привёл к появлению некоторых из этих синклиналей, но большинство возникли ранее, как результат разрушения породы, составляющей дно большого ударного бассейна Caloris. http://www.membrana.ru/particle/12266 |
A double-ring impact basin on Mercury - http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Mercury |
Mercury’s Caloris Basin is one of the largest impact features in the Solar System -http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Mercury |
“Weird Terrain” was formed by the Caloris Basin impact at its antipodal point - http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Mercury |
An unexplained patch of black on Mercury -http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Mercury |
Discovery Rupes is an escarpment 650 km long and 2 km high, located at latitude 56.3 S and longitude 38.3 W. It was formed by a thrust fault, thought to have occurred due to the shrinkage of the planet""s core as it cooled over time. The scarp cuts through Rameau crater- http://en.wikipedia.org/wiki/Discovery_Rupes |
Discovery Rupes |
Chao Meng-Fu crater - http://en.wikipedia.org/wiki/Chao_Meng-Fu_(crater) |
Antoniadi Dorsum- http://en.wikipedia.org/wiki/Antoniadi_Dorsum |
Arecibo Vallis - http://en.wikipedia.org/wiki/Arecibo_Vallis |
Tir Planitia is a large basin |
Adventure Rupes is an escarpment on Mercury approximately 270 kilometers long located in the southern hemisphere of Mercury- http://en.wikipedia.org/wiki/Adventure_Rupes, http://en.wikipedia.org/wiki/Resolution_Rupes |
Beagle Rupes is an escarpment on Mercury, one of the highest and longest yet seen. It has an arcuate shape and is about 600 km long. The scarp is a surface manifestation of a thrust fault, which formed when the planet contracted as its interior cooled. Sveinsdottir is a large impact crater -http://en.wikipedia.org/wiki/Beagle_Rupes |
Santa Maria Rupes |
Tolstoj is a large, ancient impact crater |
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA15159 |
G. N. Katterfeld. Volcanism on Mercury-http://www.springerlink.com/content/t713q4n28hk116u8/ |
Сутки на Меркурии длятся 179 земных дней – это медленно вращающаяся планета. Ночные температуры падают до -173C, а полуденная температура достигает + 427C.
Подобно Луне, Меркурий поглощает большую часть солнечного света, отражая только 6 % (Земля отражает 30 % солнечных лучей от облаков). Низкая отражательная способность Меркурия вызвана тем, что тело планеты не содержит атмосферы.
Меркурий – очень тяжелая планета (средняя плотность вещества Меркурия составляет 5.4 г/куб.см), что подразумевает наличие большого железного ядра. Это подтверждается и наличием магнитного поля планеты.
Меркурий имеет изрытую кратерами поверхность горного типа и обширные гладкие ландшафты, которые напоминают марию. На Меркурии также выделяют длинные уступы, которые рассекают равнины и многочисленные кратеры. Уступы и троги – результаты сжатия (шортенинг) коры при охлаждении планеты, произошедшем на раннем этапе ее истории. Это сжатие вызвало ломку коры
from http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E5%F0%EA%F3%F0%E8%E9
По физическим характеристикам Меркурий напоминает Луну, но есть очень разреженная атмосфера. Поверхность Меркурия сильно кратерирована. Плотность кратеров различна на разных участках. Предполагается, что более густо усеянные кратерами участки являются более древними, а менее густо усеянные - более молодыми, образовавшимися при затоплении лавой старой поверхности. В то же время крупные кратеры встречаются на Меркурии реже, чем на Луне. Самый большой кратер на Меркурии составляет 716 км. Меркурии видны образования, которые на Луне не встречаются. Важным различием гористых ландшафтов Меркурия и Луны является присутствие на Меркурии многочисленных зубчатых откосов, простирающихся на сотни километров, - эскарпов. Изучение их структуры показало, что они образовались при сжатии, сопровождавшем остывание планеты, в результате которого площадь поверхности Меркурия уменьшилась на 1 %. Наличие на поверхности Меркурия хорошо сохранившихся больших кратеров говорит о том, что в течение последних 3-4 млрд лет там не происходило в широких масштабах движение участков коры, а также отсутствовала эрозия поверхности, последнее почти полностью исключает возможность существования в истории Меркурия сколько-нибудь существенной атмосферы. Aсимметрии рельефа полушарий не наблюдaется.
Первые данные исследования элементного состава поверхности с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра аппарата «Мессенджер» показали, что она бедна алюминием и кальцием по сравнению с плагиоклазовым полевым шпатом, характерным для материковых областей Луны. В то же время поверхность Меркурия сравнительно бедна титаном и железом и богата магнием, занимая промежуточное положение между типичными базальтами и ультраосновными горными породами типа земных коматиитов. Обнаружено также изобилие серы, что предполагает восстановительные условия формирования планеты.
После формирования Меркурия 4,6 млрд лет назад происходила интенсивная бомбардировка планеты астероидами и кометами. Последняя сильная бомбардировка планеты произошла 3,8 млрд лет назад. Часть регионов, например, Равнина Жары, формировалась также за счёт их заполнения лавой. Это привело к образованию гладких плоскостей внутри кратеров, наподобие лунных. Затем, по мере того как планета остывала и сжималась, стали образовываться хребты и разломы. Их можно наблюдать на поверхности более крупных деталей рельефа планеты, таких как кратеры, равнины, что указывает на более позднее время их образования. Период вулканизма на Меркурии закончился, когда мантия сжалась достаточно для предотвращения выхода лавы на поверхность планеты. Это, вероятно, произошло в первые 700-800 MA. Все последующие изменения рельефа обусловлены ударами о поверхность планеты внешних тел.
Одна из особенностей поверхности Меркурия (images of Mariner 10) - присутствие сотен образований- индикаторов, которые указывают на деформацию коры (уступы, высокогорные хребты и хребты- морщины- lobate scarps, high-relief ridges и wrinkle ridges). Lobate scarps наблюдаются всюду по межкратерным равнинам и интерпретируются как поверхностнoe выражение надвигов (thrust faults). Bысокогорные хребты менее распространены и часто переход ят в lobate scarp и могут быть результатами высоко-углового надвигa (high-angle reverse faulting). Горные хребты- морщины – комбинация складок и наползней - искажают внутренние равнины (interior plains) и окружающие гладкие равнины (surrounding smooth plains). Узкие линейные троги во внутренних равнинах интерпретируются как разлом или грабен. Пространственные особенности отсутствуют.
Many of Mercury""s basins contain smooth plains, like the lunar mare, that are believed likely to be filled with lava flows. Collapse structures possibly indicative of volcanism have been found in some craters. Eleven volcanic domes were identified in Mariner 10 images, including a 7-km high dome near the centre of Odin Planitia.
Итак, какова же планета Меркурий и что в ней такого особенного, что отличает ее от других планет? Наверное, прежде всего, стоит перечислить самое очевидное, что можно легко почерпнуть из разных источников, но без чего человеку будет трудно составить общую картину.
На текущий момент (после того как Плутон был «разжалован» в карликовые планеты) Меркурий является самой маленькой из восьми планет нашей Солнечной системы. Также планета находится на самом близком расстоянии от Солнца, в связи с чем совершает оборот вокруг нашего светила намного быстрее остальных планет. Видимо, именно последнее качество и послужило поводом назвать ее в честь самого быстроногого посланника Богов по имени Меркурий, незаурядного персонажа из легенд и мифов Древнего Рима, обладающего феноменальной скоростью.
Кстати, именно древнегреческие и древнеримские астрономы не раз называли Меркурий как «утренней», так и «вечерней» звездой, хотя в большинстве своем они знали о том, что оба названия соответствуют одному и тому же космическому объекту. Уже тогда древнегреческий ученый Гераклит указывал на то, что Меркурий и Венера совершают свое вращение вокруг Солнца, а не вокруг .
Меркурий сегодня
В наши дни ученым известно, что благодаря непосредственной близости Меркурия к Солнцу, температура на его поверхности способна достигать до 450 градусов по Цельсию. Но отсутствие атмосферы на данной планете, не позволяет Меркурию удерживать тепло и на теневой стороне температура поверхности способна резко понижаться до 170 градусов по Цельсию. Максимальный перепад температур в дневное и в ночное время на Меркурии оказался самым высоким в Солнечной системе - более 600 градусов по Цельсию.
По своим размерам Меркурий немного больше Луны, но при этом намного тяжелее нашего естественного спутника.
Несмотря на то, что планета была известна людям еще с незапамятных времен, первое изображение Меркурия было получено только в 1974 году, когда космический аппарат «Маринер 10» передал первые изображения, на которых удавалось разобрать кое-какие особенности рельефа. После этого началась долгосрочная активная фаза по изучению этого космического тела и спустя несколько десятков лет, в марте 2011 года орбиты Меркурия достиг космический аппарат под названием Messenger, после чего, наконец, человечество получило ответы на многие вопросы.
Атмосфера Меркурия настолько тонка, что ее практически не существует, а объем примерно в 10 в пятнадцатой степени раз меньше, чем плотные слои атмосферы Земли. При этом вакуум в атмосфере этой планеты намного ближе к истинному вакууму, если сравнивать его с любым другим вакуумом созданным на Земле с помощью технических средств.
Существует два объяснения отсутствия атмосферы на Меркурии. Во-первых, это плотность планеты. Считается, что имея плотность всего лишь 38% земной плотности, Меркурий просто не в состоянии сохранить большую часть атмосферы. Во-вторых, близость Меркурия к Солнцу. Столь близкое расстояние к нашей звезде делает планету наиболее подверженной влиянию солнечных ветров, которые сносят последние остатки того, что можно назвать атмосферой.
Тем не менее, насколько бы скудной не была атмосфера на этой планете, она все же есть. Согласно данным космического агентства NASA , по своему химическому составу она состоит из 42% кислорода (О2), 29% натрия, 22% водорода (Н2), 6% гелия, 0,5% калия. Остальную незначительную часть составляют молекулы аргона, диоксида углерода, воды, азота, ксенона, криптона, неона, кальция (Са, Са +) и магния.
Считается, что разреженность атмосферы обусловлена наличием на поверхности планеты экстремальных температур. Самая низкая температура может быть порядка -180 °С, а самая высокая приблизительно 430 °С. Как уже было упомянуто выше, Меркурий имеет самый большой диапазон температур на поверхности среди планет в Солнечной системе. Крайние максимумы, присутствующие на стороне, обращенной к Солнцу, как раз и являются результатом недостаточного атмосферного слоя, который не способен поглотить солнечное излучение. Кстати, экстремальный холод на теневой стороне планеты обусловлен тем же самым. Отсутствие значимой атмосферы не позволяет планете удерживать солнечную радиацию и тепло очень быстро покидает поверхность, беспрепятственно уходя в космическое пространство.
До 1974 г. поверхность Меркурия оставалась, в значительной степени, загадкой. Наблюдения за этим космическим телом с Земли были сильно затруднены из-за близости планеты к Солнцу. Рассмотреть Меркурий удавалось только перед рассветом или сразу после заката, однако на Земле в это время линия видимости значительно ограничена слишком плотными слоями атмосферы нашей планеты.
Но в 1974 году, после великолепного троекратного пролета на поверхностью Меркурия космического аппарата «Маринер 10», были получены первые достаточно четкие фотографии поверхности. Удивительно, но несмотря на значительные ограничения по времени, в ходе миссии «Маринер 10» была сфотографирована почти половина всей поверхности планеты. В результате анализа данных наблюдений ученым удалось выявить три существенных особенности поверхности Меркурия.
Первая особенность — огромное количество ударных кратеров, которые постепенно образовывались на поверхности в течение миллиардов лет. Так называемый бассейн «Калорис» является самым крупным из кратеров, его диаметр 1,550 км.
Вторая особенность – наличие равнин между кратерами. Считается, что эти гладкие участки поверхности были созданы в результате движения лавовых потоков по планете в прошлом.
И, наконец, третьей особенностью являются скалы, разбросанные по всей поверхности и достигающие от нескольких десятков до нескольких тысяч километров в длину и от ста метров до двух километров в высоту.
Ученые особенно подчеркивают противоречие первых двух особенностей. Наличие лавовых полей указывает на то, что в историческом прошлом планеты некогда присутствовала активная вулканическая активность. Однако, количество и возраст кратеров, напротив, говорят о том, что Меркурий очень долгое время был геологически пассивен.
Но не меньший интерес вызывает и третья отличительная черта поверхности Меркурия. Выяснилось, что возвышенности образованы активностью ядра планеты, в результате которого происходит так называемое «выпучиванием» коры. Подобные выпучивания на Земле связаны, как правило, со смещением тектонических плит, в то время как потеря устойчивости коры Меркурия происходит из-за сокращения его ядра, которое постепенно сжимается. Процессы, происходящие с ядром планеты, приводят к сжатию ее самой. Последние расчеты ученых указывают на то, что диаметр Меркурия сократился на более чем 1,5 километра.
Структура Меркурия
Меркурий состоит из трех отдельных слоев: коры, мантии и ядра. Средняя толщина коры планеты, по разным оценкам, составляет от 100 до 300 километров. Наличие ранее упомянутых выпуклостей на поверхности, по своей форме напоминающие земные, указывает на то, что несмотря на достаточную твердость, сама по себе кора очень хрупкая.
Примерная толщина мантии Меркурия составляет около 600 километров, что говорит о том, что она относительно тонка. Ученые считают, что она не всегда была такой тонкой и в прошлом произошло столкновение планеты с огромным планетезмиалем, что привело к потере существенной массы мантии.
Ядро Меркурия стало предметом для очень многих исследований. Считается, что его диаметр составляет 3600 километров, и оно обладает некоторыми уникальными свойствами. Наиболее интересным свойством является его плотность. Учитывая то, что планетарный диаметр Меркурия составляет 4878 километров (он меньше спутника Титана, диаметр которого составляет 5125 километров и спутника Ганимеда с диаметром 5270 километров), плотность самой планеты составляет 5540 кг/м3 при массе 3,3 х 1023 килограмм.
Пока существует только одна теория, которая попыталась объяснить эту особенностью ядра планеты, и поставила под сомнение то, что ядро Меркурия на самом деле твердое. Измерив особенности отскока радиоволн от поверхности планеты, группа планетологов пришла к выводу, что ядро планеты на самом деле жидкое и это многое объясняет.
Орбита и вращение Меркурия
Меркурий находится гораздо ближе к Солнцу, чем любая другая планета в нашей системе и, соответственно, ему требуется самое короткое время для оборота по орбите. Год на Меркурии составляет всего лишь около 88 земных суток.
Важной особенностью орбиты Меркурия является его высокий эксцентриситет по сравнению с другими планетами. Кроме того, из всех планетарных орбит, орбита Меркурия меньше всего напоминает круг.
Этот эксцентриситет, наряду с отсутствием существенной атмосферы объясняет, почему на поверхности Меркурия возможен самый широкий разброс экстремальных температур в Солнечной системе. Проще говоря, поверхность Меркурия намного сильнее нагревается, когда планета находится в перигелии, нежели чем в афелии, так как разница в расстоянии между этими точками слишком велика.
Орбита Меркурия сама по себе является прекрасным примером одного из ведущих процессов современной физики. Речь идет о процессе под названием прецессия, который объясняет смещение орбиты Меркурии относительно Солнца с течением времени.
Не смотря на то, что ньютоновская механика (т.е. классическая физика) весьма детально прогнозирует скорости этой прецессии, точные значения так и не были определены. Это стало настоящей проблемой для астрономов в конце девятнадцатого, начале двадцатого века. Для того, чтобы объяснить разницу между теоретическими трактовками и фактическими наблюдениями было составлено множество концепций. Согласно одной из теорий высказывалось предположение даже о том, что существует неизвестная планета, орбита которой ближе к Солнцу, чем у Меркурия.
Однако, наиболее правдоподобное объяснение нашлось после того, как была опубликована общая теория относительности Эйнштейна. Опираясь именно на эту теорию, ученые, наконец, смогли с достаточной точностью описать орбитальную прецессию Меркурия.
Таким образом, долгое время считалось, что спин-орбитальный резонанс Меркурия (число оборотов на орбите) составлял 1:1, но, в конце концов, было доказано, что на самом деле он составляет 3:2. Именно благодаря этому резонансу на планете возможно явление, которое невозможно на Земле. Если бы наблюдатель находился на Меркурии, то смог бы увидеть, что Солнце поднимается до самой высокой точки на небе, а после «включает» обратный ход и опускается в том же направлении, откуда оно поднялось.
- Меркурий был известен человечеству с древнейших времен. Несмотря на то, что точная дата его обнаружения неизвестна, первые упоминания о планете, как полагают, появились около 3000 г. до н.э. у шумеров.
- Год на Меркурии составляет 88 дней земных дней, но день Меркурия составляет 176 земных дня. Меркурий практически полностью заблокирован Солнцем приливными силами, но с течением времени совершает медленное вращение планеты вокруг своей оси.
- Меркурий вращается так быстро вокруг Солнца, что некоторые ранние цивилизации полагали, что это на самом деле две разные звезды, одна из которых появляется в первой половине дня, а другая в вечернее время.
- Обладая диаметром 4,879 км Меркурий является самой маленькой планетой в Солнечной системе, а также является одной из пяти планет, которую можно увидеть в ночном небе невооруженным взглядом.
- После Земли, Меркурий является второй по плотности планетой в Солнечной системе. Несмотря на небольшие размеры, Меркурий очень плотный, так как состоит в основном из тяжелых металлов и камня. Это позволяет отнести его к планетам земной группы.
- Астрономы не понимали, что Меркурий является планетой до 1543 года, когда Коперник создал гелиоцентрическую модель Солнечной системы, согласно которой вращение планет происходит вокруг Солнца.
- Гравитационные силы планеты составляют 38% от гравитационных сил Земле. Это означает, что Меркурий не в состоянии удерживать атмосферу которая у него есть, а та что остается сдувается солнечным ветром. Тем не менее, все те же самые солнечные ветры привлекают к Меркурию газовые частицы, пыль от микрометеоритов и образуют радиоактивный распад, что в некотором роде образует атмосферу.
- Меркурий не имеет спутников или колец из-за его низкой силы притяжения и отсутствия атмосферы.
- Существовала теория, что между орбитами Меркурия и Солнца есть не открытая еще планета Вулкан, однако ее присутствие так и не было доказано.
- Орбита Меркурия представляет собой эллипс, а не круг. Он имеет самую эксцентричную орбиту в Солнечной системе.
- Меркурий является только вторым максимальным температурам среди планет Солнечной системы. Первое место занимает
Ближе всех к Солнцу располагается планета Меркурий. Это самая маленькая, не имеющая спутников планета земной группы, расположенная в нашей солнечной системе. За 88 суток (около 3 месяцев), она делает 1 оборот вокруг нашего Солнца.
Лучшие фотографии, были получены с единственного космического зонда «Маринер-10», отправленного для исследования Меркурия еще в 1974 году. На этих снимках отчетливо видно, что почти вся поверхность Меркурия усыпана кратерами, поэтому довольно схожа с Лунной структурой. Большая их часть образовалась при столкновении с метеоритами. Там есть равнины, горы и плоскогорья. Встречаются так же и уступы, высота которых может доходить до 3х километров. Все эти неровности связаны с разломом коры, из-за резких перепадов температур, резкого охлаждения и последующего потепления. Скорее всего, это случилось еще при формировании планеты.
Наличие плотного металлического ядра у Меркурия, характеризуется высокой плотностью и сильным магнитным полем. Мантия и кора довольно тонкие, а значит, почти вся планета состоит из тяжелых элементов. По современным подсчетам, плотность в центре ядра планеты, достигает почти 10г/см3 , а радиус ядра составляет 75% радиуса планеты и равен 1800 км. Довольно сомнительно, что такое огромное и тяжелое железосодержащее ядро было у планеты с самого начала. Ученые полагают, что при сильном столкновении, с другим небесным телом, во время формирования солнечной системы, значительная часть мантии откололась.
Орбита Меркурия
Орбита Меркурия имеет форму эксцентрика и располагается приблизительно на расстоянии 58 000 000 км от Солнца. При движении по орбите, расстояние меняется до 24 000 000 км. Скорость вращения зависит от положения планеты к Солнцу. В афелии – наиболее удаленной от Солнца точки орбиты планеты или другого небесного тела –Меркурий движется со скоростью около 38 км/с, а перигелии – самой близкой к Солнцу точки орбиты – его скорость составляет 56 км/с. Таким образом, средняя скорость движения Меркурия составляет около 48 км/с. Так как и Луна и Меркурий, располагаются между Землей и Солнцем их фазы имеют много общих черт. В ближайшей точке к Земле он имеет форму тонкой фазы полумесяца. Но из-за очень близкого положения к Солнцу, полную его фазу увидеть очень проблематично.
День и ночь на Меркурии
Одно из полушарий Меркурия, в течение длительного срока обращено к Солнцу, из-за его медленного вращения. Поэтому смена дня и ночи там происходит значительно реже, чем на других планетах солнечной системы, да и вообще, практически не заметна. День и ночь на Меркурии равны году планеты, потому что продолжаются целых 88 суток! Так же, на Меркурии характерны значительные перепады температур: днем температура поднимается до +430 °С, а ночью, опускается до – 180 °С. Ось Меркурия практически перпендикулярна к плоскости орбиты, и составляет всего 7° , поэтому смены времен года здесь нет. Зато, рядом с полюсами, наблюдаются места, куда ни когда не проникает солнечный свет.
Характеристики Меркурия
Масса: 3,3*1023 кг (0,055 массы Земли)
Диаметр на экваторе: 4880 км
Наклон оси: 0,01°
Плотность: 5,43 г/см3
Средняя температура поверхности: –73 °С
Период обращения вокруг оси (сутки): 59 дней
Расстояние от Солнца (среднее): 0, 390 а. е. или 58 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 88 дней
Скорость вращения по орбите: 48 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,0206
Наклон орбиты к эклиптике: i = 7°
Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2
Спутники: нет
Самая близкая планета к Солнцу - Меркурий. Астрономы многие десятки лет потратили на изучение этой планеты, но вопросов все равно больше, чем ответов. С другой стороны, известно о Меркурии тоже немало. Например, ученые знают, что концентрация железа в ядре Меркурия выше, чем у любой другой планеты Солнечной системы. Возможных объяснений этому факту несколько. Общепринятая теория говорит о том, что изначально самая близкая к Солнцу планета имела столько же металлов и силикатов, сколько обычный метеорит. При этом масса Меркурия была в 2,25 раз больше, чем сейчас.
Но в самом начале существования Меркурий столкнулся с неким крупным телом, в результате чего от планеты отделилась большая часть коры и мантии. Соответственно, относительная доля ядра Меркурия увеличилась. Эта теория выглядит несколько сомнительной после того, как элементный состав поверхности Меркурия был изучен зондом «Мессенджер».
Как оказалось, Меркурий богат калием. Но этого элемента не должно быть много на планете, которая пережила крупное столкновение. В ходе удара, достаточного для потери части коры и мантии, планета должна была сильно нагреться, и калий просто улетучился бы. Сейчас ученые пытаются объяснить этот факт. А пока они ищут объяснение, выяснилась еще одна особенность планеты: оказывается , она до сих пор геологически активна.
Астрономы изучили последние снимки зонда «Мессенджер». На снимках хорошо видны следы недавних тектонических процессов. А это свидетельствует о том, что на Меркурии до сих пор происходят геологические процессы.
«Мессенджер» (Mercury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging - MESSENGER) - американская автоматическая межпланетная станция (АМС) для исследования Меркурия . Этот зонд передал на Землю большое количество данных о самой близкой к Солнцу планете. До «Мессенджера» ее исследовал еще один аппарат - «Маринер-10 ». Он пролетел около планеты в 70-х годах. Тогда удалось получить фотографии почти половины поверхности Меркурия. Правда, данных о химическом составе или строении планеты ученые не получили - этот аппарат не был оснащен необходимыми приборами. Технологии того времени еще не позволяли создавать относительно небольшие зонды со сложными научными инструментами. Для того, чтобы получше изучить Меркурий, агентство НАСА в 2004 году запустило «Мессенджер».
Этот аппарат помог восполнить ряд пробелов в изучении планеты. Например, в 2011 году оказалось, что магнитный центр расположен вовсе не в центре планеты, как, например, магнитный центр Земли. Он смещен к северу, что вызывает деформацию и магнитного поля Меркурия. Кроме того, «Мессенджер» обнаружил следы вулканической деятельности. Также считается доказанным наличие водяного льда в кратерах на полюсах планеты.
Томас Уоттерс (Thomas Watters) из Смитсоновского института в Вашингтоне (США) возглавил работу по изучению снимков планеты, которые были переданы «Мессенджером» непосредственно перед его разрушением. В конце 2014 года на «Мессенджере» закончилось топливо , что сделало невозможной коррекцию орбиты. Постепенно перицентр стал смещаться всё ниже к поверхности Меркурия. 30 апреля 2015 года «Мессенджер» завершил свою миссию, разбившись о поверхность планеты.
На фотографиях удалось рассмотреть поверхность Меркурия в деталях. В частности, ученые увидели множество разломов, которые делят равнинные регионы планеты на многоугольники. Ранее эти разломы считались следами тектонической активности планеты в ее далеком прошлом. Планетологи считали, что сотни миллионов лет назад Меркурий остывал, его размер уменьшался, а поверхность покрывалась неровностями.
Зонд «Мессенджер» во время сборки (
Очередная порция данных, полученных от американского космического аппарата Messenger, позволила провести переоценку размера ядра первой планеты и пополнить знания о топографии этого горячего мира.
Работа меркурианского разведчика по имени Messenger недавно была продлена ещё на год. Тем временем на конференции планетологов (43rd LPSC), проходящей в Техасе, исследователи представили 57 докладов, посвящённых уже достигнутым результатам миссии.
В частности, судя по последним данным, ядро первой от не только занимает большую долю внутреннего объёма, в сравнении с ядрами , или Венеры, но и оказалось даже крупнее, чем гласили предыдущие оценки. Ядро Меркурия составляет около 85% радиуса планеты, заявили специалисты (ранее предполагалось примерно 70%).
Предыдущие работы уже показали, что её ядро, несмотря на малый размер планеты, до сих пор не остыло и по меньшей мере частично - жидкое. Теперь выявлены любопытные детали.
Если у Земли мы видим жидкое металлическое внешнее ядро и твёрдое внутреннее, то у Меркурия под силикатными корой и мантией сначала идёт твёрдая оболочка из сульфида железа, а затем уже жидкое ядро, очень богатое железом, и ещё глубже, возможно, снова твёрдое ядро, передаёт PhysOrg.com.
Эту картину удалось получить за счёт анализа гравитационного поля планеты и параметров её вращения, а также последующего моделирования. Детали работы можно найти в статье в Science Express.
Яркие пятна на радарных кадрах, сделанных телескопом Аресибо (жёлтый цвет), на снимках с «Мессенджера» точно совпадают с депрессиями, постоянно находящимися в тени (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/ Carnegie Institution of Washington).
Ещё одно исследование была посвящено лазерному измерению высот в северном полушарии Меркурия. Перепад высот там оказался значительно меньше, чем у Луны и Марса.
Характерной же особенностью полушария учёные назвали обширную низменность в высоких северных широтах, на которой находятся вулканические равнины. Эти районы испытывали существенные изменения уже после того, как завершилась ранняя история планеты, то есть после возникновения крупных ударных бассейнов и появления больших вулканических равнин.
Интересно, что в результате подъёма пород некоторые участки местности внутри гигантского (диаметром 1550 км) ударного бассейна Caloris ныне расположены выше его краёв.
Из других открытий стоит упомянуть обнаруженные на Меркурии локальные гравитационные аномалии, в том числе кандидаты на концентрации масс (масконы), и вновь поднятую тему залежей льда близ полюсов. О них говорит анализ рельефа в сочетании с радарными снимками планеты.