Архив рубрики «Меркурий»

Меркурий

524609585

Ближайшей к Солнцу  планетой Солнечной системы и самой маленькой из планет земной группы не имеющая спутников, является  Меркурий. Вести телескопические наблюдения Меркурия с Земли чрезвычайно затруднены, частично из-за его небольшого размера, а частично из-за того, что  он не отходит от Солнца больше чем на 28°, потому, что его орбита лежит далеко внутри орбиты Земли. Из-за этого же  диск Меркурия (подобно Венере, другой нижней планете) показывает цикл фаз, анологичных фазам Луны. До пролетов иследовательских спутников "Маринера-10" в 1974 и 1975гг о  деталях поверхностни Меркурия и о самой планете было очень мало известно . "Маринер-10" был выведен на такую орбиту вокруг Солнца, что до того, как были израсходованы необходимые для позиционного управления запасы топлива, он встретился с Меркурием три раза и передал более 10000 изображений с лучшим разрешением до 100м. Переданные на Землю изображения позволили составить карту, охватывающую около 35% поверхности Меркурия. Это единственный КА исследовавший непосредственно Меркурий.   На март 2004 года запланирован пуск в сторону Меркурия американского межпланетного зонда "MESSENGER" (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging - исследования поверхности Меркурия, окружающего его космического пространства, геохимической структуры и картографирование).
"MESSENGER" станет первым земным аппаратом, который будет исследовать ближайшую к Солнцу планету с орбиты искусственного спутника. График полета зонда предусматривает два пролета мимо Меркурия (в 2007 и в 2008 годах) и выход на его орбиту в 2009 году. Затем он в течение года будет передавать на Землю научную информацию, после чего срок работы с ним будет продлен, если позволит состояние бортового оборудования.

0_dc65_a7316d14_XLМеркурий движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите, плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики под углом 7°00'15". Расстояние Меркурия от Солнца меняется от 46,08 млн. км до 68,86 млн. км. Период обращения вокруг Солнца (меркурианский год) составляет 87,97 земных суток, а средний интервал между одинаковыми фазами (синодический период) 115,9 земных суток. Продолжительность солнечных суток на Меркурии равна 176 земным суткам. Расстояние Меркурия от Земли меняется от 82 до 217 млн. км. Максимальный угловой размер планеты при наблюдении с Земли составляет 13", минимальный — 5". Период обращения Меркурия вокруг своей оси равен 58,6461 ± 0,0005 суток, что составляет 2/3 от периода обращения вокруг Солнца. Это обстоятельство является результатом действия приливного трения и крутящего момента гравитационных сил со стороны Солнца, обусловленного тем, что на Меркурии распределение масс не является строго концентрическим (центр масс смещен по отношению к геометрическому центру планеты, вращение неравномерное, «рывками»). Обращение Меркурия вокруг Солнца и его собственное вращение приводят к тому, что длительность солнечных суток на планете равна трем звездным меркурианским суткам или двум меркурианским годам и составляет около 175,92 земных суток.

48919620_Mariner10tMercuryJHUart600x490

Ось вращения Меркурия наклонена к плоскости его орбиты не более чем на 3°, благодаря чему заметных сезонных изменений на этой планете не должно существовать. Для наблюдений с Земли Меркурий — трудный объект, так как он видимым образом никогда не удаляется от Солнца больше чем на 28°, вследствие чего его приходится наблюдать всегда на фоне вечерней или утренней зари низко над горизонтом. Кроме того, в эту пору фаза планеты (то есть угол при планете между направлениями на Солнце и на Землю) близка к 90°, и наблюдатель видит освещенной лишь половину ее диска.

13 раз в столетие Меркурий проходит по диску Солнца. Это бывает в мае или ноябре, когда нижнее соединение планеты происходит вблизи узлов орбиты Меркурия. Меркурий проецируется на солнечный диск и перемещается по нему с направлении с востока на запад. Ноябрьские прохождения происходят вдвое чаще, чем майские. За период в 46 лет их как правило наблюдается четыре - три раза через 13 и один раз через 7 лет после предыдущего прохождения. Последнее ноябрьское прохождение наблюдалось в 1999 году, а следующее состоится в 2006 году. Более редкие майские лучше наблюдаются в Северном полушарии, то есть в России. За 46 лет как правило наблюдаются два майских прохождения - через 33 года и через 13 лет после предыдущего прохождения. Последнее майское прохождение Меркурия состоялось 9 мая 1970 года, а следующее состоится 7 мая 2003 года и будет полностью хорошо видно в России.

post-7-1204436388

Размеры, форма и масса Меркурия

По форме Меркурий близок к шару с экваториальным радиусом (2439 ± 1) км, что примерно в 2,6 раза меньше, чем у Земли. Разность полуосей экваториального эллипса планеты составляет около 1 км; экваториальное и полярное сжатия незначительны. Отклонения геометрического центра планеты (шара) от центра масс — порядка полутора километров. Площадь поверхности Меркурия в 6,8 раз, а объем — в 17,8 раз меньше, чем у Земли.

Масса Меркурия примерно в 18 раз меньше массы Земли. Средняя плотность близка к земной.

ак ближайшая к Солнцу планета, Меркурий получает от центрального светила значительно большую энергию, чем, например, Земля (в среднем в 10 раз). Из-за вытянутости орбиты поток энергии от Солнца варьируется примерно в два раза. Большая продолжительность дня и ночи приводит к тому, что яркостные температуры (измеряемые по инфракрасному излучению в соответствии с законом теплового излучения Планка) на «дневной» и на «ночной» сторонах поверхности Меркурия при среднем расстоянии от Солнца могут изменяться примерно от 700 К до 100 К (-180оC до +430оС).  При этом температура в полярной области достигает ночью – 210оС, а днем под палящими лучами Солнца в экваториальной зоне + 500оС. Но уже на глубине нескольких десятков сантиметров значительных колебаний температуры нет, что является следствием весьма низкой теплопроводности пород.

Поверхность Меркурия покрыта тысячами кратеров, образовавшихся от столкновений с метеоритами и скал, которые образовались, когда молодое ядро остывало и сжималось, стягивая кору планеты, а также раздробленным веществом базальтового типа, довольно темная. Судя по наблюдениям с Земли и фотографиям с космических аппаратов, она в целом похожа на поверхность Луны, хотя контраст между темными и светлыми участками выражен слабее. Наряду с кратерами (как правило, менее глубокими, чем на Луне) есть холмы и долины.

До 70% изученной области занимает древняя, сильно изрытая кратерами поверхность. Наиболее существенная деталь - равнина Жары (бассейн Калорис), огромный ударный кратер с диаметром 1300 км (четверть диаметра планеты). Впадина была заполнена лавой и относительно сглажена, причем поверхность того же типа захватывает и часть области выброса. Удар произошел 3800 млн. лет назад, вызвав временное оживление вулканический деятельности, которая в основном прекратилась за 100 млн. лет до того. Это и привело к сглаживанию областей внутри и вокруг впадины. В той области поверхности Меркурия, которая диаметрально противоположна месту удара, наблюдается удивительно хаотическое строение, созданное, по-видимому, ударной волной.
Характерные детали, найденные на Меркурии, - изрезанные обрывы (уступы), которые принимают форму утесов высотой от нескольких сотен до 3000 м. Как предполагают, они сформировались при сжатии планетарной коры в процессе охлаждения. В некоторых местах они пересекают стенки кратеров. Радарные наблюдения Меркурия в конце 2001г, показали наличие на его поверхности большого кратера диаметром 85 км. По своему строению он схож с кратером Тихо на поверхности Луны, но может быть значительно моложе, чем лунное образование возрастом 109 миллионов лет.

Атмосфера и физические поля

Над поверхностью Меркурия имеются следы весьма разреженной атмосферы, содержащей, кроме гелия, также водород, углекислый газ, углерод, кислород и благородные газы (аргон, неон). В 1985г в атмосфере обнаружены атомы натрия. Близость Солнца обусловливает ощутимое влияние на Меркурий солнечного ветра. Благодаря этой близости значительно и приливное воздействие Солнца на Меркурий, что должно приводить к возникновению над поверхностью планеты электрического поля, напряженность которого может быть примерно вдвое больше, чем у «поля ясной погоды» над поверхностью Земли, и отличается от последнего сравнительной стабильностью.

На Меркурии имеется и магнитное поле. Магнитный дипольный момент Меркурия равен 4,9 · 1022 Гс·см3, что примерно на четыре порядка меньше, чем у Земли; однако, поскольку напряженности поля обратно пропорциональны кубу радиуса планет, то на Меркурии и на Земле они близкие по порядку величины.

Модель внутреннего строения

Предложено несколько моделей внутреннего строения Меркурия. Согласно наиболее распространенному (хотя и предварительному) мнению планета состоит из горячего, постепенно остывающего железоникелевого ядра и силикатной оболочки, на границе между которыми температура может приближаться к 103 К. На долю ядра приходится больше половины массы планеты (приходится около 70% массы и 75% общего диаметра планеты). Породы содержат около 6% железа, а в основном алюминий и кальций.

СЛОЙ

ТОЛЩИНА

СОСТАВ
Кора - кремниевые породы
Мантия 600 км кремниевые породы
Ядро (радиус) 1800 км железо и никель

Характеристики планеты Меркурий

Средняя удаленность планеты от Солнца (а.е.) - 0,3871 (57910000км)

Эксцентриситет орбиты - 0,2056

Наклон орбиты к плоскости эклиптики (градусы) - 7,004

Средняя орбитальная скорость (км/с) - 47,89

Сидерический период обращения планеты (лет) - 0,24085 (87,969 дней)

Синодический период (дней) - 115,88

Максимальная видимая звездная величина - -2,02

Общая массаa - 6023600

Масса (Земля=1) - 0,0553

Масса (килограмм) - 3,303×1023

Экваториальный радиус (Земля=1) - 0,382

Экваториальный радиус(км) - 2439

Сжатие  с - 0,0

Средняя плотность (г/см3) - 5,44

Ускорение силы тяжести на экваторе (м/с2) - 3,78

Вторая космическая скорость на экваторе (км/с) - 4,3

Сидерический период вращения (вокруг оси) - 58,6561 дня

Наклонение экватора к орбите (градусы) - 2°

Число спутников - нет

a - Отношение массы Солнца к массе планеты (включая атмосферу).
c - Сжатие равно (Re-Rp)/Re, где Re и Rp - экваториальный и полярный радиусы планет (соответственно).

История открытий

Дата Ученый Вид
1530г Н.Коперник Впервые весьма точно вычисляет расстояние от Солнца до Меркурия), в 376 ае.
1631г П. Гассенди 7 ноября впервые астрономы наблюдают прохождение Меркурия по диску Солнца предвычисленное И. Кеплером. Что регулярно повторяется через 13 лет, а иногда и через 7 лет, причем всегда либо в мае, либо в ноябре. Меркурий проходит севернее или южнее солнечного экватора. В наше время смотрите 7 мая 2003г.
1859г У.Ж. Леверье Открыл смещение перигелия планеты и к этому времени разработал теорию ее движения.
1882г Д.В. Скиапарелли Определяет период обращения Меркурия в 88 суток.
1950г О. Дольфюс С помощью поляриметрических исследований доказал, что Меркурий содержит очень разряженную атмосферу.
1965г р-т Аресибо С помощью радиолокации  Гордон Х. Петтенгилл и Ральф Б. Дайсом измерили период обращения Меркурия вокруг оси, получив результат в 58,65 сут.
1974г КА «Маринер-10» В марте впервые КА начал исследование планеты. Произведено фотографирование планеты с расстояния от 233000 до 7340км при сближении 29 марта, а 21 сентября сближение до расстояния 756км, а 16 марта 1975г до расстояния 327км.  Произведено около 4300 снимков, на основании которых составлена карта западного полушария Меркурия. Разрешаемость при третьем сближении составила 100м. Обнаружено магнитное поле в 100 раз слабее земного, подтверждена очень разряженная водородо-гелиевая атмосфера, замерена температура. Обнаружил систему гор и борозд не имеющих ничего общего с лунными и марсианскими.
1977г Ю.Н. Липский Издает каталог кратеров Меркурия.
Архивы
Календарь
Ноябрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев    
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930