Первый от Солнца - Меркурий.

Сайрус Смит | 10 ноября 2007 г. | Интересно | 12 баллов ?

Мерку́рий —  наиболее близко расположенная к Солнцу планета. Меркурий, как и другие планеты Солнечной системы, назван по имени одного из богов античного пантеона, в данном случае — римского бога торговли (соответствует греческому Гермесу). Меркурий — достаточно сложная для наблюдения с Земли планета. Будучи внутренней по отношению к Земле, планета никогда не удаляется от Солнца дальше, чем на 28°, и потому видна недолго на фоне утренней или вечерней зари. Поэтому в древности Меркурий часто принимался за два различных светила (утреннее и вечернее). В древнем Египте эти две ипостаси Меркурия имели названия Сет и Гор, в древней Индии — Будда и Рогинея, в древней Греции — Аполлон и Гермес.Его можно наблюдать только непосредственно перед восходом или сразу же после заката в виде серпа или полукруга. Звездная величина при самых благоприятных условиях для наблюдения обычно составляет приблизительно от +1 до 0. Меркурий движется по орбите с большим эксцентриситетом, приближаясь к Солнцу на 46 млн. и удаляясь на 70 млн. км. Еще одной важной особенностью движения является то, что одна сторона почти всегда обращена к Солнцу, осевое вращение очень медленное. Это приводит к значительным перепадам температур. На дневной стороне она может достигать более 400°С, тогда как на ночной опускается почти до -200°С.

Меркурий не имеет атмосферы, в прямом понимании этого термина, из-за низкой массы, сильного перепада температур и влияния солнечного ветра, и всё-же небольшие концентрации гелия, кислорода и натрия были обнаружены. Все это подтверждалось многочисленными наблюдениями, но структура деталей поверхности стала известной только с 1974-75 годов после пролетов АМС “Mariner 10” вблизи планеты. Поверхность Меркурия сильно изрыта кратерами преимущественно ударного происхождения, большинство которых образовались еще на ранних этапах развития. Такая структура подобна лунной поверхности. Некоторые ее элементы свидетельствуют о бывшей вулканической деятельности, но даным-давно прекратившейся.

Меркурий имеет твёрдое железное ядро массой до 70% от массы всей планеты. Однако магнитное поле планеты не превышает 1% от земного. На сегодняшний день существуют подробные карты до 45% поверхности Меркурия. Наблюдения за полярными областями показывают наличие небольшого количества водяного льда. Спутников не обнаружено. Меркурий представляет интерес как объект с сохранившимися древними ударными структурами, по которым можно воспроизвести ранние этапы формирования Солнечной системы. Хотя значительная информация о планете известна, многие данные требуют более полного дополнения и изучения.

Движение планеты

Меркурий движется вокруг Солнца по довольно сильно вытянутой эллиптической орбите (эксцентриситет 0,205) на среднем расстоянии 57,91 млн км (0,387 а. е.). В перигелии Меркурий находится в 45,9 млн км от Солнца, в афелии — в 69,7 млн км. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 7°. На один оборот по орбите Меркурий затрачивает 87,97 суток. Средняя скорость движения планеты по орбите 48 км/с.

В течение долгого времени считалось, что Меркурий постоянно обращён к Солнцу одной и той же стороной, и один оборот вокруг оси занимает у него те же 87,97 суток. Наблюдения деталей на поверхности Меркурия, выполненные на пределе разрешающей способности, казалось, не противоречили этому. Данное заблуждение было связано с тем, что наиболее благоприятные условия для наблюдения Меркурия повторяются через тройной синодический период, то есть 348 земных суток, что примерно равно шестикратному периоду вращения Меркурия (352 суток), поэтому в различное время наблюдался приблизительно один и тот же участок поверхности планеты. С другой стороны, некоторые астрономы полагали, что меркурианские сутки примерно равны земным. Истина раскрылась только в середине 1960-х годов, когда была проведена радиолокация Меркурия. Оказалось, что меркурианские звёздные сутки равны 58,65 земных суток, т. е. 2/3 меркурианского года. Это уникальное для Солнечной системы явление. В результате за один меркурианский год Меркурий успевает повернуться вокруг своей оси на полтора оборота. То есть, если в момент прохождения Меркурием перигелия определённая точка его поверхности обращена точно к Солнцу, то при следующем прохождении перигелия к Солнцу будет обращена в точности противоположная точка поверхности, а ещё через один меркурианский год Солнце снова вернётся в зенит над первой точкой. В результате солнечные сутки на Меркурии длятся два меркурианских года или трое меркурианских звёздных суток.

В результате такого движения планеты на ней можно выделить «горячие долготы» — два противоположных меридиана, которые попеременно обращены к Солнцу во время прохождения Меркурием перигелия, и на которых из-за этого бывает особенно горячо даже по меркурианским меркам.

Комбинация движений планеты порождает ещё одно уникальное явление. Скорость вращения планеты вокруг оси — величина практически постоянная, в то время как скорость орбитального движения постоянно изменяется. На участке орбиты вблизи перигелия в течение примерно 8 суток скорость орбитального движения превышает скорость вращательного движения. В результате Солнце на небе Меркурия останавливается, и начинает двигаться в обратном направлении — с запада на восток. Этот эффект иногда называют эффектом Иисуса Навина, по имени библейского героя, остановившего движение Солнца (Нав., X, 12-13). Для наблюдателя на долготах, отстоящих на 90° от «горячих долгот», Солнце при этом восходит (или заходит) дважды.

Интересно также, что, хотя ближайшими по расположению орбит к Земле являются Марс и Венера, Меркурий является ближайшей к Земле бо́льшую часть времени, чем любая другая планета.

Физические характеристики

Меркурий — самая маленькая планета земной группы. Его радиус составляет всего 2439 км, что меньше радиуса спутника Юпитера Ганимеда и спутника Сатурна Титана. Масса планеты равна 3,3×10²³ кг. Средняя плотность Меркурия довольно велика — 5,43 г/см³, что лишь незначительно меньше плотности Земли. Учитывая, что Земля больше по размерам, значение плотности Меркурия указывает на повышенное содержание в его недрах металлов. Ускорение свободного падения на Меркурии равно 3,70 м/с². Вторая космическая скорость — 4,3 км/с.

Близость к Солнцу и довольно медленное вращение планеты, а также отсутствие атмосферы приводят к тому, что на Меркурии наблюдаются самые резкие перепады температур в Солнечной системе. Средняя температура его дневной поверхности равна 623 К, ночной — всего 103 К. Минимальная температура на Меркурии равна 90 К, а максимум, достигаемый в полдень на «горячих долготах» — 700 К.

Несмотря на такие условия, в последнее время появились предположения о том, что на поверхности Меркурия может существовать лёд. Радарные исследования приполярных областей планеты показали наличие там сильно отражающего радиоволны вещества, наиболее вероятным кандидатом в которое является обычный водяной лёд. Поступая на поверхность Меркурия при ударах о неё комет, вода испаряется, и путешествует по планете, пока не замёрзнет в полярных областях на дне глубоких кратеров, куда никогда не заглядывает Солнце, и где лёд может сохраняться практически неограниченно долго.

До недавнего времени предполагалось, что в недрах Меркурия находится металлическое ядро радиусом 1800—1900 км содержащее 60 % массы планеты, окружённое силикатной оболочкой толщиной 500—600 км., так как КА Маринер-10 обнаружил слабое магнитное поле, и считалось, что планета с таким малым размером не может иметь жидкого ядра. Но в 2007 году группа Жана-Люка Марго подвела итоги пятилетних радарных наблюдений за Меркурием, в ходе которых были замечены вариации вращения планеты слишком большие для модели с твёрдым ядром.

Поверхность

Поверхность Меркурия во многом напоминает лунную — она усеяна множеством кратеров. 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 назван в честь великого немецкого композитора Бетховена, его поперечник составляет 625 км. Однако сходство неполное — на 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 поверхность Меркурия уменьшилась на 1 %. Наличие на поверхности Меркурия хорошо сохранившихся больших кратеров говорит о том, что в течение последних 3—4 миллиардов 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.

Одна из самых заметных деталей поверхности Меркурия — Равнина Жары («лат. Caloris Planitia»). Этот кратер получил своё название, потому что расположен вблизи одной из «горячих долгот». Его поперечник составляет около 1300 км. Вероятно, тело, при ударе которого образовался кратер, имело поперечник не менее 100 км. Удар был настолько сильным, что сейсмические волны, пройдя всю планету, и сфокусировавшись в противоположной точке поверхности, привели к образованию здесь своеобразного пересеченного «хаотического» ландшафта.

Огромный бассейн Калорис (слева), достигающий в диаметре 1300 км, имеет сильное сходство с круговыми морями на Луне. Он, вероятно, образовался в результате столкновения Меркурия с большим небесным телом на раннем этапе геологической истории Меркурия. Бассейн является результатом истечения лавы из недр планеты после столкновения. Его плоское дно окаймлено разломами и извилистыми гребнями гор.

Слева – снимок с Маринера. В центре – вид с более близкого расстояния. Справа – механизм образования эскарпа.

Атмосфера и физические поля

При пролёте космического аппарата «Маринер-10» мимо Меркурия было установлено наличие у планеты предельно разреженной атмосферы, давление которой в 5×10¹¹ раз меньше давления земной атмосферы. В таких условиях атомы чаще сталкиваются с поверхностью планеты, чем друг с другом. Её составляют атомы, захваченные из солнечного ветра или выбитые солнечным ветром с поверхности — гелий, натрий, кислород, калий, аргон, водород. Время жизни определённого атома в атмосфере около 200 суток.

Меркурий обладает магнитным полем, напряжённость которого составляет 0,7 % земного. Магнитная ось Меркурия наклонена к оси вращения планеты на 12°.

Исследования

Меркурий — наименее изученная планета земной группы. Только один аппарат был направлен для его исследования — американский «Маринер-10», который в 1974—1975 гг. трижды пролетел мимо Меркурия; максимальное сближение составляло 320 км. В результате было получено несколько тысяч снимков, охватывающих примерно 45 % поверхности планеты. Дальнейшие исследования с Земли показали возможность существования водяного льда в полярных кратерах.

Южный полюс Меркурия (снимок сделан с «Маринер-10»)

Северное полушарие Меркурия (снимок сделан с «Маринер-10»)

В настоящее время НАСА осуществляет миссию к Меркурию под названием MESSENGER.

Аппарат был запущен 3 августа 2004 года. Для выхода на орбиту планеты 18 марта 2011 аппарату придется проделать несколько гравитационных маневров: 2 пролета мимо Венеры и три мимо самого Меркурия 14 января, 6 октября 2008 и 29 сентября 2009. Один пролет мимо Земли MESSENGER уже выполнил в 2005 году.

Европейским космическим агентством (ESA) совместно с японским аэрокосмическим исследовательским агентством (JAXA) разрабатывается миссия BepiColombo, состоящяя из двух космических аппаратов Mercury Planetary Orbiter (MPO) и Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Европейский аппарат MPO будет исследовать поверхность Меркурия и его глубины, в то время как японский MMO будет наблюдать за магнитным полем и магнитосферой планеты. Запуск BepiColombo планируется на 2013 год, а в 2019 году он достигнет орбиты Меркурия, где и разделится на две составляющие.

Лучшие фотографии Меркурия сделанные с Земли

Смотрите также:

астрономия

Комментарии:

Gandg 9 ноября 2007 г. 17:29 #
Я торчу от всего, что связано с космосом+
{Ответить}

 

Назар Минаич 9 ноября 2007 г. 17:34 #
Ого!Вот это объем!Спасибочки +
{Ответить}

 

2 балла Сайрус Смит 9 ноября 2007 г. 17:43 #
Весьма распространена легенда о том, что Коперник так и не смог за всю жизнь увидеть Меркурий, о чем очень сокрушался. И действительно, сделать это непросто. Что ж, по иронии судьбы в день рождения Коперник имел отличную возможность посмотреть на Меркурий: на тот день прошло лишь пять дней с элонгации планеты, вечером можно было ее видеть как звезду 0,8 величины. Через месяц с небольшим наступила прекрасная утренняя видимость Меркурия!
В возрасте 4-х и 5-ти месяцев Коперник пропускает еще два периода видимости Меркурия, и.т.д - в первый год жизни Коперника (в Польше) Меркурий не сильно прятался. Если перенестись в год его возвращения на родину после образовательных мытарств по Европе, в год 1503-й, то увидим, что Меркурий был доступен наблюдениям в январе, апреле, мае, августе, сентябре, ноябре. Наугад беря 1540-й год, видим, что и здесь можно было, при желании, в мае, а особенно в октябре не остаться без увиденного Меркурия. Поэтому, позволим себе усомниться в достоверности некоторых легенд. Хотя, приятно, черт возьми, достичь хоть чего-то большего в астронмии, чем Коперник! Дерзайте!
В 1631 году впервые наблюдалось прохождение Меркурия по диску Солнца, предсказанное Кеплером. Ближайшее такое же прохождение ожидается 15 ноября 1999-го года, но на западе России в это время будет ночь. Даже во Владивостоке, к сожалению, особо удачливым на самом восходе может посчастливиться увидеть лишь сход Меркурия с диска Солнца. 7 мая 2003-го года ждите благоприятного для запада России прохождения Меркурия по диску Солнца. Начало явления - в четверть десятого по Москве, окончание - 20 минут третьего. Ищите Меркурий в северной трети Солнца. Копернику, кстати, таких возможностей представилось только две: в 1506-м и в 1536-м годах. И, если погода подкачала, может, об этом и сокрушался великий муж? Но... рано еще было тогда для таких наблюдений, их не умели предсказывать. Первое наблюдение прохождения Меркурия по диску Солнца произошло 7-го ноября 1631-го года, спустя 88 с половиной лет после смерти Коперника
Только в 1965 году измерен период обращения планеты вокруг оси, раньше считалось, что она всегда повернута к Солнцу одной стороной, как Луна к Земле. С помощью методов радиолокации выявлено, что Меркурий, все же, быстрее делает один оборот вокруг оси, чем виток вокруг Солнца
До пролетов "Маринера-10" в 1974 и 1975 гг. о поверхностных деталях Меркурия и о самой планете было известно очень мало. "Маринер-10" был выведен на такую орбиту вокруг Солнца, что до того, как были израсходованы необходимые для управления запасы топлива, он встретился с Меркурием три раза. Переданные на Землю изображения позволили составить карту, охватывающую около 35% поверхности Меркурия.
{Ответить}

 

Сайрус Смит 9 ноября 2007 г. 17:44 #
Ядро Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты, оказывается, вовсе не железное и не твердое, как это предполагалось раньше, а расплавленное. К такому выводу пришли ученые из американского космического агентства NASA. Статью об этом открытии анонсирует журнал Science.
Окончательный вывод о состоянии ядра Меркурия удалось сделать при помощи системы высокоточных радаров, расположенной в Калифорнии. До этого официальная версия была такая: в недрах Меркурия находится металлическое ядро радиусом 1800-1900 км, содержащее 60% массы планеты, окружённое силикатной оболочкой толщиной 500-600 км.
Однако результаты исследований объяснили старую загадку. На Меркурий отправили аппарат Mariner 10, который зафиксировал у планеты магнитное поле мощностью примерно 1% от земного. Объяснить наличие планетарного магнитного поля у Меркурия учёные так и не смогли - согласно господствующей теории, такими полями обладают только планеты с жидкими ядрами. А по другой распространенной до сих пор теории Меркурий - слишком маленькая планета, чтобы обладать жидким ядром.
{Ответить}

 

HaN 9 ноября 2007 г. 23:41 #
Спасибо, Автор! ;) Продолжай серию! Плюсик завтра поставлю - сегодня уже кончились...
{Ответить}

 

HaN 10 ноября 2007 г. 12:26 #
Ну вот :) пост достоен главной +1
{Ответить}

 

Рысь 10 ноября 2007 г. 00:57 #
Да, да, ждем продолжени серии! Очень интересно ;))) Мой вам щедрый плюсик =)
{Ответить}

 

Katya 10 ноября 2007 г. 01:44 #
интересно, но слишком много терминологии, с которой я к сожалению не знакома...перигелий, афелий, геометрическое альбедо...хм..:))
{Ответить}

 

Сайрус Смит 10 ноября 2007 г. 01:52 #
Сильно сложного тут нет, а если внимательно посмотреть на текст видно, что от всех подобных слов есть ссылка на Википедию. Отчего большая часть содержания поста и берётся именно на этом сайте. На прочих ресурсах данные понятия не объясняются вовсе, или вынесены в отдельный блок неудобный для размещения в рамках данного сайта.
{Ответить}

 

slacker 10 ноября 2007 г. 12:44 #
из википедии таскать каждый может)
{Ответить}

 

Леся 10 ноября 2007 г. 12:45 #
Супер! Интересно!++++ А мона терь про Венеру? =)
{Ответить}

 

docha 10 ноября 2007 г. 13:41 #
Уже поставила огромный +
{Ответить}

 

Alex098 10 ноября 2007 г. 13:48 #
отлично, интересная подборка!
{Ответить}

 

Ваше имя
E-mail

Ваш комментарий:

— скажите волшебное слово (или пропишитесь на Городе)