что находится внутри меркурия
Строение Меркурия
Строение Меркурия
Перед вами поверхность Меркурия, снятая с высоты в 450 км
Поверхность усеяна кратерами и намекает на геологическую активность в прошлом. Период интенсивной астероидной атаки закончился 3.8 миллиардов лет назад. Некоторые отверстия заполнились жидкой лавой, после чего поверхность сокращалась при охлаждении, формируя трещины и хребты. Примерно 700-800 лет назад вулканы прекратили функционировать. Интересно, что по строению Меркурий схож на Луну (фото поверхности иногда можно спутать).
Строение Меркурия: Диаметр
Это показатель в 4879.4 км. Если сравнивать, то достигает всего 38% от земного. Более того, спутник Юпитера Ганимед (5268 км) и Титан у Сатурна (5152 км) превосходят его по параметрам.
Радиус Меркурия – 2439.7 км.
Строение Меркурия: Окружность
Она достигает 15329 км. То есть, именно столько бы вам пришлось проехать, если планетарный экватор станет плоским.
Многие планеты Солнечной системы представляют собою приплюснутые сфероиды. Чем быстрее период вращения, тем сильнее увеличивается дистанция от центра к полюсам. Но Меркурий совершает обороты в замедленном темпе, поэтому окружность остается одинаковой.
Строение Меркурия: Объем Меркурия
Диаметр ядра – 3600 км. Оно находится в расплавленном состоянии и представлено практически одним железом. Движение позволяет создавать слабое магнитное поле. На рисунке можно увидеть сравнение размеров Земли и Меркурия.
Полагают, что ранее планета была крупнее и обладала большим объемом. Скорее всего, в прошлом в Меркурий врезался крупный объект, который и вырвал большую часть поверхностного слоя. Это бы объяснило и высокий показатель объема ядра (42% от общего).
Строение Меркурия: Масса
Масса составляет 3.30 х 10 23 кг (5.5% от земной). Да, кажется, что из-за крошечности планета должна быть легкой. Но не будем забывать, что она на второй позиции по плотности.
Художественная интерпретация аппарата MESSENGER на орбите Меркурия
На 70% состоит из металла и на 30% из силикатов. Есть мнение, что ранее Меркурий обладал равным соотношением материалов, но все изменилось из-за удара космического объекта. Подобное произошло и с нами, из-за чего появился земной спутник. Планета также могла сформироваться до того, как стабилизировалась солнечная энергия. Тогда поверхность просто испарилась, потому что солнечная температура была намного выше.
Строение Меркурия: Гравитация
Гравитация Меркурия охватывает лишь 38% земной. Удивительно, но если бы Меркурий достиг земного размера, то его плотность также увеличилась вдвое. Но пока условия напоминают скорее лунные. Если бы вы оказались на поверхности, то вас вес со 100 кг сократился до 38 кг. Это крайний метод для мечтающих похудеть. Да, там также можно стать рекордсменом по прыжкам в высоту. Мировой рекорд в 2.43 м увеличится до 6.4 м.
Чтобы вырваться от планетарной гравитации, придется разогнаться до 4.3 км/с, а вот на Земле – 11.2 км/с.
Строение Меркурия: Плотность
Меркурий относится к планетам земного типа (внутренняя система). Обладая информацией о плотности, удалось понять и внутреннюю структуру. Внутри не наблюдается сильное сжатие, а ядро располагает огромным запасом железа. На фото видно, как представлена структура планеты.
Внутренний состав Меркурия
Силикатная мантия простирается на 500-700 км. Маринер-10 показал, что толщина коры не охватывает больше 300 км. Количество железа в ядре превышает показатели любой другой планеты.
Первой миссии удалось отобразить лишь 44% поверхности. Поэтому недостающие детали получили с полетом аппарата MESSENGER.
Строение Меркурия: Планетарная ось
Меркурий также отклонен от плоскости эклиптики. Но у него показатель наклона оси вращения достигает всего 2.11 градусов. Да, это наименьшая отметка, которая влияет на его климатические условия. Наклон – позиция планеты по отношению к солнечной плоскости. Важно понять, что все планеты не вытягиваются по струнке, а вращаются слегка под изгибом. Это даже заметно на современных глобусах.
У Земли – 23.4 градусов, а Уран – 97.8 градусов. Только представьте, он как будто лежит на боку. Осевой наклон приводит к смене сезонов. Однако Меркурий в этом плане остается практически стабильным. К тому же, его тонкий атмосферный слой не позволяет удерживать тепло. Повернутая к звезде сторона нагревается на 700 К, а ночная остывает до 100 К.
Особенности строения оболочек планеты Меркурий — ядро, мантия и кора
Все планеты земной группы имеют схожее строение. Однако у Меркурия есть некоторые особенности, делающие его уникальным небесным телом Солнечной системы.
Исследования показывают, что Меркурий состоит из трех основных слоев (оболочек): ядра, мантии и коры. Этим он похож на Землю и Марс. Однако меркурианское ядро отличается большими размерами. Его радиус равен 1800 км, в то время как радиус всей планеты составляет 2439 км. Таким образом, ядро занимает около 40% объема планеты, но на него приходится 60% массы. Состоит ядро преимущественно из железа и никеля, причем концентрация железа значительно выше, чем в ядрах иных планет. Ранее считалось, что ядро Меркурия является твердым, но исследования 2002-2007 года показали, что оно должно быть жидким. Жидкое ядро – уникальная особенность Меркурия, которой нет у других планет Солнечной системы.
Над ядром располагается мантия, ее толщина оценивается в 500-600 км. Состоит она из силикатов, то есть из кремниевых соединений. Ещё выше располагается кора. Одни математические модели, основанные на результатах наблюдений с помощью зонда «Маринер-10» давали оценку ее толщины в 100-300 км. Однако данные с другого зонда «Мессенджер» дают иной результат – 26 ± 11 км.
Над корой располагается атмосфера, которая очень сильно разрежена. Ее плотность в 500 млрд раз ниже плотности земной атмосферы. По сути, она представляет собой технический вакуум.
В отличие от Земли и Венеры, Меркурий не является геологически активной планетой. На нем не бывает извержений вулканов. Причина этого заключается в том, что кора Меркурия слишком толстая, и лава из мантии не может вырываться наружу. Также поверхность планеты не испытывает эрозии от воздействия атмосферы, так как она практически отсутствует. Поэтому на меркурианской поверхности можно увидеть многочисленные кратеры от падения астероидов, возраст некоторых из них превышает 3,5 млрд лет.
Список использованных источников
Все о планете Меркурий: сведения, строение, физические характеристики, состав
Планета Меркурий была известна человечеству с древних времен. Первое упоминание о ней встречается в XVI веке до н. э. в сборнике вавилонских астрологических таблиц «Муль апин». За всю историю наблюдений у Меркурия было много разных названий. Шумеры в сборнике «Муль апин» называли его «прыгающей планетой», в Греции он назывался Гермаоном, Аполлоном. Своему настоящему названию планета обязана древним римлянам. Они назвали ее в честь быстрого бога торговли Меркурия за то, что движется по небу быстрее других планет.
Общие сведения о Меркурии
Меркурий – самая близкая к Солнцу планета. От Меркурия до звезды – 58 млн. км. Кроме этого, Меркурий является рекордсменом среди планет по размерам. Он самый маленький в земной группе. Радиус составляет 2440 км, меньше чем аналогичный у Титана и Ганимеда — спутников Сатурна и Юпитера. Несмотря на это, масса планеты довольно большая – 3,3*10 23 кг, что обусловлено наличием массивного ядра.
Как и у Венеры, у Меркурия отсутствуют естественные спутники.
Как выглядит Меркурий
Планета имеет ряд отличительных особенностей в строении.
Как предполагают ученые, они образовались после столкновения с осколками, оставшимися со времен формирования Солнечной системы.
Форма и размеры кратеров различны. Одни кратеры очень глубокие и многокольцевые, другие – представляют собой небольшие впадины. Крупных кратеров на Меркурии не так много, как на земном спутнике. Самым большим считается бассейн равнины Жара, высота которого составляет 1315 км, а диаметр 1550 км. Наличие больших кратеров указывает на то, что в коре в течение последних 4 млрд. лет не происходило какого-либо тектонического движения.
Кратеры на планете постепенно разрушаются. На хорошо сохранившихся можно разглядеть лучи горных пород, смещенных при столкновении с космическим объектом.
На поверхности планеты есть участки с более плотным расположением кратеров, являющиеся вместе с тем более древними, и зоны с менее плотным, более молодые, образованные в результате затопления лавой.
По предположениям ученых, они образованы в результате движения лавы.
Эти две особенности противоречат друг другу. Присутствие равнин, или лавовых полей, указывает на вулканическую активность планеты в прошлом. Но количество и возраст кратеров свидетельствуют о долгом отсутствии геологической активности Меркурия.
В вопросе их происхождения среди ученых нет единого мнения. Согласно первой точке зрения хребты образованы в результате выпучиваний коры, связанных с ядерной активностью. Если на Земле такие выпучивания появляются при движении тектонических плит, то на Меркурии выдавливание коры происходит из-за постепенного сжатия ядра.
Существует вторая точка зрения относительно теории образования хребтов. Некоторые исследователи предполагают, что хребты возникли в результате падения астероидов.
Отличительной чертой Меркурия является тот факт, что большая часть его поверхности обладает однородной структурой, согласно полученным в ходе миссии Мессенджер данным. У схожих с ним по внешнему строению Луны и Марса левое и правое полушария имеют разное строение.
Химический состав
Первые данные, характеризующие химический состав Меркурия, были получены в ходе миссии аппарата messenger в 2011 году. Методом спектрометрии были изучены верхние слои грунта на площади 5 млн. кв. м. В этой области были обнаружены высокие концентрации соотношений Ca/Si, Mg/Si, S/Si и низкая концентрация Al/Si. Иными словами, в верхнем слое грунта Меркурия преобладает магний, кальций и сера, и в наименьшем количестве содержится алюминий.
Внутреннее строение
Внутреннее строение Меркурия представлено трехслойной структурой, состоящей из ядра, мантии и коры.
По данным, полученным аппаратом Мессенджер, толщина коры — 26±11 км.
Толщина мантии, образованной преимущественно силикатами, — 500 км.
Достаточно массивное ядро составляет примерно 83% от общей массы планеты. По химическому состоянию оно жидкое и представляет собой расплавленную смесь железа и никеля. При этом концентрация железа выше, чем в ядре любой другой планеты.
Атмосфера
Появление многих веществ обусловлено действием солнечного ветра, представляющего собой ионы гелиево-водородной плазмы. Ударяясь с большой скоростью, эти частицы выбивают из поверхности в атмосферу атомы натрия, калия, кальция, магния, разрыхляя верхний слой грунта. Часть ионов плазмы улетают обратно в космос, часть – захватываются магнитосферой Меркурия. Аргон попадает в атмосферу в результате радиоактивного распада калия, вызванного действием низкоплазменного потока. Водяные пары образуются в реакции взаимодействия оксидов грунта и водорода солнечного ветра, а также появляются в процессе таяния льда в кратерах.
Атом в атмосфере Меркурия живет примерно 200 суток. Несмотря на гравитацию и наличие магнитного поля, газы легко рассеиваются в космическое пространство.
Орбита Меркурия
Вращение Меркурия вокруг звезды происходит по орбите в форме сильно вытянутого эллипса. В афелии планета удалена от Солнца на 70 млн. км, а перигелии – на 46 млн. км. Соответственно, в фазе афелия она 1,5 раза дальше от звезды, чем в фазе перигелия.
Период обращения равняется 88 земным суткам. Долгое время исследователи считали, что у Меркурия нет осевого вращения. В результате проведенной в 1960-х годов радиолокации установили, что он совершает 1,5 оборота вокруг оси за один оборот вокруг Солнца. Ни у одной из планет Солнечной системы нет данного соотношения периодов вращения. Ввиду этого солнечные меркурианские сутки длятся 2 года.
Меркурий вращается на орбите со скоростью 48 км/с. Осевое вращение Меркурия происходит с постоянной скоростью, тогда как при вращении вокруг Солнца скорость меняется. В течение 8 суток на участке перигелия угловая скорость орбитального движения превышает таковую для осевого — 56,6 км/с в перигелии, 38,7 км/с в афелии. Солнце будто останавливается, а затем начинает двигаться не на запад, а на восток. Астрономы назвали это явление эффектом Иисуса Навина, персонажа в Библии, который предсказал остановку Солнца.
Смена времен года, аналогичная земной, на Меркурии не происходит. Это объясняется расположением оси собственного вращения под углом в 90° к плоскости орбиты. Поэтому в области полюсов есть зоны, на которые солнечные лучи падают горизонтально. В этих областях наблюдается вечная зима.
Природные условия
На Меркурии наблюдаются крайне резкие в сравнении с другими планетами Солнечной системы перепады температур. Это обусловлено следующими факторами:
На Меркурии присутствуют гигантские запасы воды в виде льда, расположенные на дне кратеров. Этот лед никогда не тает из-за недостатка солнечного тепла. Его происхождение очень интересует ученых. Если на планете когда-либо была вода, это означает, что здесь могла бы существовать жизнь.
Магнитное поле
В основе магнитного поля Меркурия лежат динамические эффекты, возникающие в ядре при циркуляции расплавленного железа. Как и на нашей планете, магнитное поле дипольное – есть южный и северный полюса. Но по силе оно примерно в 100 раз меньше земного. Под воздействием низкоплазменного ветра магнитное поле отклоняется на 480 км к северу. В результате этого южный полюс больше подвержен воздействию космической радиации, чем северный.
Достаточно сильное магнитное поле планеты взаимодействует с солнечным ветром, захватывая потоки низкоэнергетической плазмы и образуя большое количество вихрей. В 2008 году приборы Мессенджера зафиксировали вихри, представляющие собой сплетенные узлы магнитного поля, соединявшие космический аппарат с планетным магнитным полем. Частота их возникновения на Меркурии выше в 10 раз таковой на земле.
В результате в электромагнитном поле планеты появляется большое количество зон («окон»), характеризующихся низкой напряженностью. Через «окна» частицы плазмы, переносящиеся потоком солнечного ветра, достигают поверхности.
Гипотезы образования
Небулярная гипотеза происхождения Меркурия является основной. Согласно ей планета-карлик сформировалась из космической туманности.
Существует и вторая гипотеза. Ученые предполагают, что Меркурий был спутником Венеры, а со временем отделился от нее, став планетой. Том Ван Фландер и К.Р.Харрингтон в 70- хх годах XX века провели математические расчеты и показали, что эта теория вполне правдоподобна, так как объясняет резонансный характер вращения вокруг Солнца, вытянутость орбиты и потерю момента вращения.
История формирования необычно большого ядра беспокоит ученых не меньше, чем развитие собственно планеты. Для объяснения этого факта была разработана версия, по которой она подверглась столкновению с космическим объектом. В прошлом планета была в 2,25 раза тяжелее, содержание силикатов было более высоким. Затем Меркурий на скорости 20 км/с столкнулся с малым небесным телом, масса которого была в шесть раз меньше меркурианской. Тяжелое металлическое ядро не претерпело изменений, а мантия и кора потеряли значительную долю веществ, которые улетели и рассеялись в космическом пространстве.
По другой гипотезе Меркурий сформировался из протопланетного небесного тела, в частности из внутренней его части. Эта часть была подвержена влиянию солнечного ветра и излучения, поэтому из нее постепенно вымывались легкие химические элементы. Это, возможно, и является причиной столь низкого соотношения в структуре легких элементов к тяжелым.
Исследования Меркурия продолжаются
К Меркурию в октябре этого года был запущен космический корабль Bepicolombo – совместная миссия космических агентств двух стран — Японии и Европы. Миссия будет проводиться на разных орбитах двумя аппаратами:
Оба аппарата оснащены многочисленными приборами для исследования, предоставленными различными странами-участницами проекта, среди которых значится и Россия. Как ожидается, в ходе проекта Bepicolombo будут изучены внутренняя структура Меркурия и состав поверхности, его геологическая история развития, исследовано взаимодействие магнитного поля с солнечным ветром, картированы полярные области на предмет распространения водяного льда и водородсодержащих соединений.
Прибытие аппаратов к месту назначения, по ожиданиям ученых, произойдет в декабре 2025 года. Таким образом, менее чем через 10 лет ученые, возможно, опровергнут или подтвердят свои предположения о происхождении огромных запасов льда на планете, кратеров и скал и многие другие.
Меркурий — ближайшая к Солнцу планета
Планета Меркурий является самой близкой планетой к Солнцу. Он находится на расстоянии всего лишь 58 млн. км от нашей звезды (для сравнения, от Земли до Солнца 150 млн. км). Как и все планеты, Он назван в честь римского бога, в данном случае, римским богом торговли — так же, как древнегреческий бог Гермес.
Общие параметры
Его диаметр всего 4879 км, что делает его самой маленькой планетой в Солнечной системе. Он даже меньше, чем спутники Ганимед и Титан. Но у него есть металлическое ядро, которое составляет почти половину объема планеты. Это дает ему большую массу и сильную гравитацию, больше чем можно было ожидать. На Меркурии ваш вес составил бы 38% от веса на Земле.
Орбита
Сдвиг перигелия орбиты планеты Меркурий
Меркурий вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите.
В своей ближайшей точке, он приближается к Солнцу на 46 млн. км, а затем удаляется до 70 млн. км. Планете требуется всего 88 дней, чтобы совершить виток вокруг Солнца.
На первый взгляд, Меркурий весьма похож на нашу Луну. Он имеет поверхность покрытую кратерами, а также древние лавовые потоки. Крупнейший кратер — бассейн Калорис, почти 1300 км в поперечнике. Как и у нашей Луны, у него нет заметной атмосферы. Но под поверхностью сильно отличается от Луны. Он имеет огромное ядро из железа, окруженное толстым слоем пород мантии и тонкой корой. сила тяжести на планете 1/3 от Земной.
Он медленно вращается вокруг своей оси, совершая один оборот за 59 дней.
Атмосфера
BepiColumbo, который был запущен для исследования планеты
Первый космический аппарат достигший Меркурия был Маринер 10, который пролетел мимо планеты в 1974 году. Ему удалось сфотографировать около половины поверхности планеты в течение нескольких пролетов. Потом в 2004 НАСА запустило миссию космического аппарата MESSENGER. На данный момент, космический аппарат вышел на орбиту и изучает ее в мельчайших подробностях.
Если вы захотите увидеть его без телескопа, то это трудноосуществимо, потому что планета находится в ярких лучах Солнца большую часть времени.
В период видимости, вы можете увидеть его на западе сразу после заката, или на востоке перед восходом Солнца. В телескоп планета, имеет фазы, как у Луны, в зависимости от положения на своей орбите.
Расположение и движение
Поверхность
Строение
Другие статьи
Планета Меркурий — мир контрастов
Когда Плутон был разжалован из обычных планет в карликовые, Меркурий стал самой маленькой планетой в Солнечной системе. Этот каменистый шар, очень напоминающий Луну, расположен ближе всех к Солнцу, и изучение Меркурия связано с немалыми трудностями. Но сегодня ученые знают об этой планете довольно много, и она довольно интересна. Благодаря уникальному расположению Меркурий можно назвать миром контрастов.
Благодаря близости к Солнцу Меркурий имеет самую короткую орбиту среди всех планет, и летит по ней быстрее всех. Поэтому и название ему дано в честь быстроногого гонца богов – Меркурия, одного из героев древнегреческих и древнеримских мифов. В те же времена Меркурий назвали «вечерней» и «утренней звездой», хотя даже древние астрономы знали, что это один и тот же объект, и что он, наряду с Венерой, вращается вокруг Солнца.
Интересные факты о Меркурии
Благодаря своему уникальному положению планета Меркурий имеет немало отличий от других. Некоторые вещи могут даже кое-кого удивить. Приведём некоторые интересные факты о Меркурии.
Как видите, Меркурий по-своему интересен и имеет в запасе немало загадок.
Орбита Меркурия
Меркурий – самая близкая к Солнцу планета, поэтому его орбита тоже самая короткая, и полный оборот он по ней совершает за 88 суток. Но орбита Меркурия довольно сильно вытянута, а вовсе не круговая. Поэтому иногда он оказывается ближе к Солнцу, а иногда – дальше. И разброс температур на поверхности довольно большой даже в одной точке, смотря в каком месте орбиты находится планета в данный момент.
Орбита Меркурия (красная) и соседних планет (зеленые).
В ближайшей точке – в перигелии, Меркурий удален от Солнца на 45.9 миллионов километров, или 0.3 а.е. В афелии, самой удаленной точке, это расстояние составляет 69.7 миллионов километров, или 0.47 а.е. Разница в полтора раза довольно существенна.
Особенность Меркурия – его медленное вращение вокруг оси. Считается, что раньше он вращался быстрее, но под действием солнечной гравитации замедлился. Здесь есть один интересный факт – вращение Меркурия вокруг оси и по орбите синхронизировалось таким образом, что в точке перигелия к Солнцу повернуто одно и то же место, а в другом перигелии к нему повернется точно противоположное место. Еще через год, снова в перигелии, к Солнцу будет обращено снова первое место.
Поэтому на Меркурии есть так определенные меридианы, повернутые к Солнцу именно в ближайшей к нему точке орбиты. Там температура бывает самой высокой, а в остальных местах не поднимается так сильно.
Меркурий не имеет наклона и на нём не меняются времена года. На полюсах есть места, где Солнце никогда не светит, и там космический холод. Там, на склонах кратеров, есть водяной лёд – это подтверждено зондом Мессенджер.
На Меркурии можно наблюдать интересный эффект, которого нет больше нигде. Так как его орбита вытянута, то скорость движения меняется, и вблизи перигелия она превышает скорость вращения. Тогда Солнце на небе останавливается и начинает двигаться в обратную сторону, а потом снова вперед. Если находиться в точках, перпендикулярным «горячим долготам», то можно увидеть, как Солнце всходит, потом снова прячется и всходит еще раз. В противоположной точке также происходит двойной закат.
Этот эффект называется эффектом Иисуса Навина, по имени библейского героя, остановившего Солнце.
Хотя ближайшие соседи Земли – Венера и Марс, на самом деле часто ближайшим соседом оказывается Меркурий. Венера может уйти на противоположную точку орбиты – за Солнце, и тогда Меркурий станет почти вдвое ближе, а если он будет по одну сторону с Землей, то и гораздо ближе. А до Марса обычно итак гораздо дальше, он ближе Меркурия только вблизи противостояний.
Характеристики планеты Меркурий
Меркурий – планета земной группы, то есть представляет собой каменистое тело с твердой поверхностью, в отличие от газовых гигантов. Средний радиус планеты Меркурий составляет 2439 км, а диаметр — 4878 километров. Он даже немного меньше спутника Юпитера Ганимеда и спутника Сатурна Титана, но тяжелее их.
Несмотря на небольшие размеры, планета Меркурий имеет приличную плотность, сравнимую с земной. Наличие большого жидкого металлического ядра диаметром в 3600 км обеспечивает планету небольшим собственным магнитным полем и очень разреженной атмосферой.
Внешне Меркурий очень похож на Луну – такая же изрытая кратерами поверхность. Но есть и отличия – наличие волнистых структур, длинных скалистых образований и лавовых равнин.
Планета Меркурий обладает заметно вытянутой орбитой, один оборот по которой занимает 88 суток.
Атмосфера Меркурия
Атмосфера Меркурия очень разреженная, можно было бы даже сказать, что её вовсе нет, однако это не совсем верно. Её составляют атомы и молекулы гелия, водорода, аргона, натрия, кислорода, и других элементов. Часть из них, особенно водород и гелий, захватывается магнитным полем из солнечного ветра, а часть выбивается этим ветром из поверхности. Также происходит радиоактивный распад, благодаря чему также выделяются некоторые атомы, например, аргона.
Плотность атмосферы Меркурия настолько мала, что никакой земной прибор для создания вакуума не способен создать такую среду. Отдельно взятый атом может находиться в ней в среднем 200 суток, пока натолкнётся на другой атом или столкнется с поверхностью.
Ученые обнаружили в меркурианской атмосфере водяные пары, чему очень были удивлены. Однако образование молекулы воды на Меркурии вполне возможно – кислород может освобождаться при разрушении оксидов на поверхности, а водорода там достаточно. Кроме того, к Меркурию иногда заносит кометы, происходит сублимация льда на полюсах.
Меркурий имеет хвост, подобно кометам. Солнечный ветер сдувает часть очень скудной атмосферы, а слабое магнитное поле не может этому помешать. Длина хвоста по последним данным – около 2.5 миллионов километров. Увидеть его, конечно, нельзя, ведь это просто более насыщенная атомами область. Ученые обнаружили хвост Меркурия с помощью спектральных исследований, а потом результаты подтвердились зондом «Мессенджер» в 2009 году.
Поверхность Меркурия
Долгое время ученые не могли узнать, как выглядит поверхность Меркурия. И вроде недалеко, и облаков нет, как на Венере… Однако Меркурий расположен очень близко к Солнцу, и увидеть его можно только на закате или на восходе, и то недолго. И при этом он расположен очень низко над горизонтом, где самые плохие условия из-за толстой земной атмосферы. Так что в телескопы увидеть ничего не удавалось.
Но всё изменилось в 1974 году, когда около Меркурия трижды пролетел «Маринер-10». Он успел сфотографировать почти половину поверхности Меркурия, и люди наконец-то получили возможность взглянуть на неё. Всё оказалось не так просто.
В 3D-модели Меркурия использованы текстуры с сайта НАСА, полученные зондом «Мессенджер». Не везде они хорошо стыкуются, но это лучшее, что есть на сегодняшний день.
На планете Меркурий очень много ударных кратеров, оставшихся после падения астероидов и мелких метеоритов. В этом планета схожа с Луной – их на фотографиях и отличить сложно. Самый крупный меркурианский кратер называется Калорис, его поперечник достигает 1550 км.
Но есть на Меркурии и ровные долины, образованные текущей когда-то лавой. Это говорит о том, что когда-то на планете была геологическая активность.
Еще одна характерная черта поверхности Меркурия – скалы, иногда растянувшиеся на тысячи километров. В высоту они бывают и 100 метров, и 2 километра.
Такое разнообразие непонятно. Множество кратеров, накопившихся за миллиарды лет, говорит о том, что никакой активности планета Меркурий не проявляет. Однако лавовые поля говорят об обратном. Это противоречие пока ждет решения.
Кроме того, ядро Меркурия постепенно сокращается – ученые считают, что за все время оно сократилось примерно на полтора километра. Это вызывает сжатие и всей планеты, поэтому происходят подвижки тектонических плит. Её кора выпячивается наружу, образуя скальные гряды.
При сжатии коры плиты наползали друг на друга, образуя выступы, которые тянутся на сотни километров. Образование такой «чешуи» должно было выглядеть катаклизмом немалого масштаба с сильными землетрясениями. Верхний край, наползающий на нижний, изгибался в виде волны, обрываясь с другой стороны глубокой пропастью. Такая местность типична для Меркурия.
Строение Меркурия
Как и все каменистые планеты земного типа, Меркурий имеет ядро, мантию и кору. Ядро имеет диаметр около 3600 километров, и это уникальное явление само по себе. Ядро планеты Меркурий имеет рекордный размер среди всех остальных планет – оно просто огромно для планеты диаметром 4878 километров. На него приходится 60% всей массы и 75% объема планеты.
Строение Меркурия и других планет земного типа.
Долгое время считалось, что ядро Меркурия твердое, так как планета очень маленькая. Но Меркурий вращается не так, как твердотельное тело, и после долгих наблюдений ученые пришли к выводу, что ядро все-таки жидкое, железо-никелевое.
В ядре Меркурия рекордное количество железа по сравнению с любой другой планетой. Почему это так, точно пока не известно. Есть разные теории, но все имеют свои узкие места.
Одна из теорий говорит, что образование Меркурия происходило из протопланетного диска, в котором легкие элементы были просто выметены солнечным ветром вглубь Солнечной системы. На таком небольшом расстоянии от Солнца его влияние стоит брать в расчет. Есть теория, что молодой Меркурий столкнулся с большой планетезималью и при столкновении потерял часть своей коры, рассеявшейся в космосе. Это объясняет, почему ядро такое большое – потому что и планета изначально была вдвое больше.
Мантия Меркурия, окружающая ядро, силикатная. Её толщина 500-600 километров. Твердая кора довольно тонкая – 100-200 километров по разным оценкам. По некоторым данным она может быть толщиной всего в несколько десятков километров. Она довольно хрупкая.
Исследования Меркурия
Конечно же, первым навел свой телескоп на Меркурий любопытный Галилео Галилей, и было это еще в начале XVII века. Но телескоп его был слишком слабым, чтобы что-то увидеть.
7 ноября 1631 года Пьер Гассенди воспользовался вычислениями Кеплера и пронаблюдал прохождение Меркурия по диску Солнца. Вскоре наблюдались фазы планеты и было доказано, что Меркурий вращается вокруг Солнца.
В 1737 году английский астроном Джон Бевис наблюдал редчайшее явление – покрытие Меркурия Венерой. Такое случается раз в несколько столетий, и в следующий раз будет 3 декабря 2133 года.
В дальнейшем астрономы много раз пытались изучать эту планету – вычислили период обращения и даже пытались составить карту. Но телескопические наблюдения Меркурия очень сложны, и данных было очень мало.
Кстати, даже телескоп Хаббл никогда не использовался для изучения Меркурия – яркое Солнце неподалёку может повредить чувствительную аппаратуру.
Радиоастрономические наблюдения Меркурия дали немало полезной информации – была измерена температура в разных точках, построена карта некоторых участков.
Больше всего информации о планете получено с помощью автоматических зондов, хотя организовать их полёт к Меркурию гораздо сложнее, чем к внешним планетам, например, к Марсу.
Первым около Меркурия в 1974-1975 годах трижды пролетел «Маринер-10». Он сблизился с планетой до 320 километров и сделал множество детальных фотографий, что позволило составить подробную карту почти половины Меркурия. Этот зонд передал множество ценной информации.
Схема полета «Маринер-10»
Второй аппарат «Месенджер» стартовал в 2004 году, а облетел планету в первый раз в 2008 году. После серии маневров около Венеры и Земли аппарат в 2011 году вышел на орбиту около Меркурия. Этот аппарат находился на орбите и исследовал планету до 2015 года, а затем упал на поверхность, оставив на месте падения кратер размером в 15 метров.
На этом снимке, сделанном «Мессенджером», показаны места расположения льда на полюсе и вблизи него.
Сейчас около Меркурия нет никаких земных аппаратов, да и было их за всю историю всего два. Но в20 октября 2018 года стартовала миссия BepiColombo, которая достигнет Меркурия в 2025 году. Столько много времени требуется для маневров около Венеры, Земли и Меркурия, чтобы погасить скорость и затем выйти на орбиту.
Наблюдение Меркурия
Из-за близости к Солнцу Меркурий можно наблюдать только на закате или на восходе, когда он отстоит максимально далеко от Солнца – в наибольших элонгациях. Но даже тогда это не очень удобный объект для наблюдений, так как низкое расположение над горизонтом сопряжено с сильными атмосферными помехами. Максимальное удаление от Солнца может достигать 28 градусов.
Лучше всего наблюдать Меркурий в низких широтах – чем ближе к экватору, тем меньше время сумерек и наступления темноты. В высоких широтах Меркурий практически не виден.
Меркурий и Венера на закате.
Наблюдения Меркурия в телескоп в целом не отличаются от наблюдений других планет, но требуют отличного оборудования. Использовать лучше рефлектор. Надеяться на что-то выдающееся не стоит – после Луны, Юпитера или Сатурна, Меркурий может разочаровать. Планета маленькая, расположена далеко, никаких деталей не покажет.
Увидеть фазы Меркурия можно в 80-мм телескоп с увеличение 100х. Но разглядеть какие-то детали на поверхности, хотя бы пятна, гораздо труднее. Для этого надо иметь не только отличный телескоп, но и опыт. Лучше делать это с апертурой от 100 мм. Телескоп в 250 мм позволит потренироваться в поиске деталей не только по терминатору, но и по противоположной стороне. Конечно, пятна разного цвета трудно назвать деталями, но все-же.
Как выглядят Меркурий и Венера в телескоп.
Наблюдения Меркурия могут стать задачей для проверки собственных возможностей. Многие любители астрономии вообще никогда этого не делали, так что взглянуть на самую маленькую планету Солнечной системы однозначно стоит.