Записи с меткой «земной»

Венера

1175147

Вторая от Солнца большая планета Солнечной системы. Одна из планет земной группы, по своей природе подобная Земле, но меньше по размеру. Как и Земля, она окружена достаточно плотной атмосферой. Венера подходит к Земле ближе любой другой планеты и представляет собой самый яркий небесный объект (если не считать Солнца и Луны). Свет Венеры столь ярок, что если на небе нет ни Солнца, ни Луны, он заставляет предметы отбрасывать тени. Однако при взгляде в телескоп, Венера разочаровывает, и не удивительно, что до последних лет ее считали "планетой тайн". Древние греки дали этой планете имя своей лучшей богини Афродиты, римляне же потом переиначили по - своему и назвали планету Венерой, что, в общем, одно и то же. Однако случилось это не сразу. Одно время считалось, что в небе находится сразу две планеты. Вернее, тогда еще звезды, одна - ослепительно яркая, была видна утром, другая, такая же - вечером. Их даже называли по-разному, пока халдейские астрономы после долгих наблюдений и еще более долгих размышлений не пришли к выводу, что звезда-то все-таки одна, что делает им честь как большим специалистам.

venus5

Расположенная ближе к Солнцу, чем наша планета, Венера получает от него в два с лишним раза больше света и тепла, чем Земля. Тем не менее с теневой стороны на Венере господствует мороз более 20 градусов ниже нуля, так как сюда не попадают солнечные лучи в течении очень долгого времени.
Поверхность Венеры постоянно закрыта плотными слоями облаков, из-за которых в видимом свете поверхностных деталей почти не видно, хотя фотографии в ультрафиолете показывают полосчатую структуру, в том числе характерную Y-образную деталь.

Изучение Венеры КА

В 1930 году о Венере появилась некоторая информация. Было установлено, что ее атмосфера состоит, в основном, из углекислого газа, который способен действовать как своего рода покрывало, задерживая солнечное тепло. Были популярны две картины планеты. Одна рисовала поверхность Венеры почти полностью покрытой водой, в которой могли развиваться примитивные формы жизни, - как это было на Земле миллиарды лет назад. Другая представляла Венеру как раскаленную, сухую и пыльную пустыню.

82529

Первые прямые измерения состава и других характеристик венерианской атмосферы были сделаны советским космическим аппаратом "Венера-4"(1967г), а первые измерения температуры и давления на поверхности планеты - "Венерой -7"(1970г). Затем в течение ряда лет в нашей стране была осуществлена серия запусков космических аппаратов ("Венера-8-14", "Вега-1,2"), с помощью которых было продолжено изучение характеристик атмосферы, в семи местах посадки измерен химический состав материала поверхности, в четырех - получены телевизионные панорамы ближайших окрестностей точки посадки. Ученые США трижды проводили зондирование атмосферы Венеры с пролетающих космических аппаратов ("Маринер-2", 1962г; "Маринер-5", 1967г; "Маринер-10", 1973г), а затем направили к Венере два космических аппарата "Пионер-Венера" (1978г), которые несли на себе четыре спускаемых зонда для изучения атмосферы и спутник с радиолокатором для измерения высот и определения радиофизических свойств поверхности.

В 1962 году "Маринер-2" прошел вблизи Венеры и передал информацию, которая подтвердила, что ее поверхность очень горяча. Было установлено также, что период вращения Венеры вокруг оси - длительный, около 243 земных суток, - больше, чем период обращения вокруг Солнца (224,7 суток), поэтому на Венере "сутки" длиннее года и календарь совершенно необычен.

"Маринер-10" приблизился к Венере в феврале 1974 года и передал первые снимки верхнего слоя облаков. Этот аппарат только один раз прошел около Венеры - его основной целью была самая внутренняя планета - Меркурий. Однако снимки были высокого качества и показали полосатую структуру облаков. Они также подтвердили, что период вращения верхнего слоя облаков всего лишь 4 суток, так что строение атмосферы Венеры не похоже на земное.

Следующий важный шаг был сделан в октябре 1975 года, когда два советских аппарата - "Венера-9" и "Венера-10", совершили управляемую посадку на поверхность планеты и передали на Землю снимки. Снимки были ретранслированы орбитальными отсеками станций, остававшимися на околопланетной орбите на высоте порядка 1500 км. Это был триумф советских ученых, даже несмотря на то, что и "Венера-9" и "Венера-10" вели передачи всего лишь не более часа, пока не перестали раз и навсегда действовать из-за слишком высоких температур и давления. Оказалось что поверхность Венеры была усыпана гладкими скальными обломками, по составу похожими на земные базальты, многие из которых имели около 1 м в поперечнике. Поверхность была хорошо освещена, как в облачный летний полдень, так что даже не потребовались прожекторы аппаратов. Оказалось к тому же, что атмосфера не обладает чрезмерно высокими преломляющими свойствами, как ожидалось и все детали ландшафта были четкими.

Как известно, целью полетов первых АМС "Венера-4,5,6,7" было главным образом исследование атмосферы, ее состава, строением свойств. С момента первой мягкой посадки АМС "Венера-8" открылась возможность изучения поверхности и коры планеты. Притом ключевой проблемой встало определение химического состава венерианских пород. Получение первых изображений поверхности Венеры на АМС "Венера-9,10" и определение содержания в венерианской породе естественных радиоактивных элементов на АМС "Венера-8,9,10" в значительной мере стимулировали решение этой проблемы. К ее решению приблизились также и технические возможности венерианских посадочных аппаратов и опыт создания сложной научной аппаратуры, способной осуществить анализ состава венерианской породы в суровых условиях, существующих на планете.

В результате экспериментов, проведенных на посадочных аппаратах, впервые был определен химический состав венерианской породы в районах посадки. Районы посадок были выбраны в гладкой низменности и на приподнятой холмистой равнине, т.е. в тех геолого-морфологических провинциях, которые представляет около 4/5 всей поверхности Венеры. Остальная часть поверхности Венеры в основном представлена высокогорными массивами Имтар и Афродита.

Следующий серьезный шаг в изучении Венеры был сделан в 1983-1984 гг, когда советские КА "Венера-15" и "Венера-16" провели радиолокационную съемку 1/4 поверхности планеты ( от 30 гр.с.ш. до северного полюса). Были измерены высоты поверхности, а главное - в режиме бокового обзора получены изображения поверхности с разрешением 1-2 км. Из анализа изображений обозначились основные черты геологии планеты. Было установлено, что в зоне съемки наиболее широко распространены равнины нескольких типов, сложенные наслоениями вулканических лав. Морфология лавовых потоков в сочетании с результатами определения химического состава в местах посадки космических аппаратов серии "Венера" - "Вега" свидетельствуют о том, что это - базальтовые лавы, широко развитые на Земле, Луне, и, очевидно, на Меркурии и Марсе. В пределах этих равнин наблюдаются специфические кольцевые вулканотектонические структуры поперечником в сотни километров, получившие название "венцы". Среди равнин находятся "острова" и "континенты" сильно пересеченной местности, не типичной для других планет. Структурный рисунок такой поверхности, определяемый пересечениями многочисленных тектонических разломов, напоминает вид черепичной кровли, и потому местность этого типа получила название "тессера", что по-гречески значит "черепица". Было установлено, что образование тессеры предшествовало сформировавшим равнины лавовым излияниям, но разобраться в возрастных соотношениях между различными типами равнин не удавалось - не хватало разрешения изображений.

В зоне съемки "Венеры-15, -16" было обнаружено около 150 ударных кратеров диаметром от 8 до 140 км. Зная, хотя и очень приблизительно, частоту столкновений с Венерой астероидов и комет, по количеству кратеров на единице площади поверхности можно было, тоже очень приблизительно, оценить средний возраст геологических образований в зоне съемки. Он был определен в 0,5-1 млрд. лет.

Кроме того анализ данных "Венеры-15,16" привел к выводу о том, что в пределах зоны съемки нет признаков "тектоники плит" - типичной для Земли глобальной организации геологической активности, для которой характерно разделение верхней жесткой оболочки - литосферы - на несколько крупных, горизонтально передвигающихся относительно друг друга, плит. Главной движущей силой вулканических тектонических процессов на Венере, по результатам анализа данных "Венеры-15,16", представлялись вертикальные, восходящие и нисходящие, движения вещества недр планеты за счет тепловых неоднородностей - так называемых "горячих пятен" Горячие пятна существенны и в геологии Земли, но роль их все-таки второстепенна. Они обычно проявляются на фоне движущихся литосферных плит, например, в виде цепочки вулканов внутри одной плиты. Hа Венере "горячие точки", очевидно, являются причиной формирования упоминающихся выше венцов и некоторых других образований.

Результаты съемки "Венеры-15,16" привели к открытию ключевых элементов геологии Венеры. Впервые в этой области на смену догадкам пришло твердое знание. Было установлено, что эндогенные геологические процессы - базальтовый вулканизм и разломная тектоника - господствуют над экзогенными процессами. Hе обнаружено никаких следов деятельности жидкой воды на планете. Это обстоятельство и некоторые особенности распределения ударных кратеров по размеру показали, что условия, близкие к современным, были на Венере на протяжении всего прослеженного в глубь отрезка геологической истории планеты.

В  4 мая 1989г с космодрома на мысе Канаверал во Флориде стартовал американский корабль многоразового использования "Атлантис". Когда он вышел на орбиту спутника Земли, космонавты с помощью механической руки извлекли из грузового отсека космический аппарат "Магеллан" и отпустили его в самостоятельное плавание. Увеличив скорость автономной двигательной установкой, "Магеллан" отправился к Венере, чтобы произвести глобальную съемку ее поверхности, используя радиолокатор. В августе 1990г, подлетев к Венере, "Магеллан" притормозил, был захвачен ее гравитационным полем и стал ее спутником с 10 августа 1990г. Hачалась съемка планеты с помощью радиолокатора. Радиолокатор "Магеллана" работал одновременно в трех режимах. Совместная обработка данных, полученных во всех режимах работы, позволяет измерять в радиодиапазоне отражательную способность поверхности и ее шероховатость.

Кроме того, высокоточные определения доплеровского сдвига частоты одного из радиопередатчиков космического аппарата позволяли измерять небольшие ускорения, связанные с усилением или ослаблением притяжения "Магеллана" к планете над местами, где есть избыток или дефицит массы.

В результате этих измерений получается карта гравитационных аномалий анализ которой вместе с изучением карты высот и изображений поверхности дает возможность судить о глубинном строении некоторых геологических структур.

В дополнение к стандартным программам "Магеллан" был способен получать информацию и в нестандартных режимах. Так, радиолокационная съемка поверхности под различными углами обзора позволяла формировать стереопары и тем самым проводить измерения высот рельефа с более высокой детальностью, чем штатный радиовысотомер.

Особенности движения

Венера движется вокруг Солнца по орбите, располагающейся между орбитами Меркурия и Земли, с сидерическим периодом, равным 224,7 земных суток. Орбита Венеры близка к круговой — она имеет самый малый эксцентриситет среди планет Солнечной системы. Орбита наклонена к плоскости эклиптики под углом 3°23'39''.

Венера — единственная планета Солнечной системы, собственное вращение которой противоположно направлению ее обращения вокруг Солнца. Период собственного вращения близок к 243 земным суткам, что соответствует угловой скорости вращения 2,99 · 10-7 рад/с (у Земли 7,292 · 10-5 рад/с). Из-за «обратного» направления вращения Венеры длительность солнечных суток на ней в 116,8 раз больше, чем на Земле, так что за один венерианский год восход и заход Солнца на Венере происходит всего дважды.

Расстояние от Венеры до Земли изменяется от 38 млн. км до 258 млн. км. Наклон плоскости экватора Венеры к плоскости ее орбиты не превышает 3°, из-за чего сезонные изменения на ней незначительны.

Для земного наблюдателя угловое расстояние Венеры от Солнца не превышает 48°, вследствие чего она видна только в течение некоторого времени после захода Солнца (вечерняя звезда) или незадолго до его восхода (утренняя звезда). Венера — наиболее яркое (после Солнца и Луны) светило земного неба. В максимуме блеска она достигает -4,8 звездной величины. Еще одним следствием нахождения Венеры внутри орбиты Земли является такая же, как у Луны, смена фаз, открытая еще в 1610г Г. Галилеем. Во время наибольшего сближения, когда Венера становится особенно яркой, даже в небольшой телескоп можно увидеть, что планета имеет вид серпа. Кроме того можно наблюдать довольно редкое явление - прохождение Венеры по диску Солнца. Событие довольно редкое, происходящее примерно дважды в столетие - точнее периодичность 121,5-8-105,5-8 лет. Предыдущее прохождение было 6 декабря 1882г, а следующие теперь будут 8 июня 2004 года и 6 июня 2012г.

Период вращения планеты и координаты ее Северного полюса, полученные в результате совместной обработки бортовых радиолокационных и доплеровских измерений "Магеллана" и "Венеры-15, -16" для 20 опорных точек поверхности Венеры, оказались следующими: Период вращения Т=243,0183 земных суток. Прямое восхождение = 272,57. Склонение = 67,14.

Атмосфера планеты

Венеру иногда называют одной из самых таинственных планет Солнечной системы: плотный облачный покров окутывает ее поверхность. Атмосфера на Венере была открыта М. В. Ломоносовым. Наблюдая 6 июня 1761 прохождение Венеры по диску Солнца , он заметил, что в начале прохождения, когда Венера только небольшой частью нашла на солнечный диск, возникло «тонкое как волос сияние», окружившее часть диска планеты, еще не вступившей на солнечный диск. Подобным же образом, при схождении Венеры с диска, «появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинялся, чем ближе Венера к вырождению приходила». Эти наблюдения послужили доказательством наличия атмосферы у Венеры.

600px-Venus_structure

Масса атмосферы Венеры примерно в 100 раз превышает массу атмосферы Земли. Преобладающую долю атмосферы составляет углекислый газ (CO2 ~ 97%); азота(N2)— около 3%; водяного пара (H2O)- 0,05%, кислорода — тысячные доли процента. В очень малых количествах имеются также примеси SO2 , H2S, CO, HCl, HF. Температура на поверхности Венеры (на уровне среднего радиуса планеты) — около 750 К (470°C, а максимальная зарегистрирована 530°C), причем ее суточные колебания незначительны. Давление — около 107 Па, или 100 ат, плотность газа почти на два порядка выше, чем в атмосфере Земли. Установление этих фактов явилось разочарованием для многих исследователей, полагавших, что на этой, так похожей на нашу, планете условия близки к тем, что были на Земле в каменноугольный период, а следовательно, там и похожая фауна. Первые определения температуры, казалось, могли оправдать такие надежды, но уточнения (в частности, при помощи спускаемых аппаратов) показали, что благодаря парниковому эффекту возле поверхности Венеры исключено всякое существование жидкой воды.

Облака Венеры состоят в основном из 75-80-процентной серной кислоты. Капельки раствора серной кислоты, возникших под действием солнечного света из присутствующих в атмосфере углекислоты, а также в облаках присутствует водяной пар и соединений серы. Концентрация водяного пара увеличивается с высотой, достигая максимума на высоте около 50 км, где она в сто раз выше, чем у твердой поверхности, то есть доля пара на этой высоте приближается к одному проценту. Температура и давление сначала падают с увеличением высоты. Минимум температуры (150-170 К) определен на высоте 100-120 км, а по мере дальнейшего подъема температура растет, достигая на высоте 12 тыс. км  600-800 К. Установлено, что легкого изотопа аргона на Венере на два порядка больше, чем на Земле. Верхние слои облаков Венеры отражают 76% падающего на них солнечного света.

Ветер, весьма слабый у поверхности планеты (не более 1 м/с), на высоте свыше 50 км усиливается до 150 м/с. Наблюдения с автоматических космических станций обнаружили в атмосфере грозы.

Форма и размеры. Рельеф поверхности

До тех пор пока для исследований Венеры использовались только оптические телескопы, удавалось измерить лишь верхнюю границу радиуса плотного облачного покрова, закрывающего поверхность Венеры. Появление радиоинтерференционных методов позволило (поскольку облака прозрачны для электромагнитных волн радиодиапазона) перейти к исследованию ее твердой поверхности. Еще более точные данные были получены, когда Венера оказалась в пределах досягаемости космических аппаратов (советских, серий «Венера», и американских, серий «Маринер» и «Пионер-Венера»). Наиболее точное значение среднего радиуса твердой поверхности, найденное к настоящему времени при помощи радиовысотометрических и траекторных измерений, составляет 6051,5 ± 0,1 км. Радиус верхней границы облаков — около 6120 км.

Фигура планеты близка к сферической. Более точно она может быть представлена трехосным эллипсоидом, у которого полярное сжатие на два порядка меньше, чем у Земли. В экваториальной плоскости полуоси эллипсоида равны 6052,02 ± 0,1 км и 6050,99 ± 0,14 км; полярная полуось равна 6051, 54 ± 0,1 км.

Центр масс планеты смещен по отношению к ее геометрическому центру на 430 ± 120 км. Объем твердой части Венеры составляет 0,859 объема Земли.

PIA00102_modest

Используя КА удалось провести анализ химического состава некоторых поверхностных пород и передать несколько панорамных изображений пустынных скалистых ландшафтов. Первые радиолокационные карты, составленные одним из орбитальных космических аппаратов, показали, что большая часть поверхности Венеры занята обширными равнинами (на 85% равнинная), над которыми возвышаются три области - большие плато высотой в несколько километров. Одна из них представляет собой огромное вулканическое плато (архипелаг Иштар - земля Иштар), сравнимое по размерам с Австралией - в северном полушарии и земля Афродиты вблизи экватора. Выше всех (на 12 км выше среднего уровня поверхности) поднимаются горы Максвелла. Перепад высот вдоль экватора примерно 5 км. Низшая точка на поверхности находится на глубине 2,5 км от среднего уровня.

На поверхности Венеры обнаружены кратеры, разломы и другие признаки протекавших на ней интенсивных тектонических процессов. Отчетливо просматриваются и следы ударной бомбардировки. Поверхность покрыта камнями и плитами различных размеров; поверхностные породы близки по составу к земным осадочным породам.

В 1990г космический зонд США "Магеллан" начал программу картирования поверхности с применением сложных радиолокационных методов и со степенью детализации, намного превышающей достигнутый к тому времени уровень. На Землю было передано множество изображений, свидетельствующих как об образовании ударных структур, так и о наличии в относительно недавнем прошлом вулканической деятельности. По стандартам Солнечной системы поверхность Венеры достаточно молода: самые старые кратеры, по-видимому, появились около 800 млн. лет назад. Однако доказательств современной вулканической активности не обнаружено. Из-за мощной атмосферы и высокой температуры ударные кратеры на Венере по форме довольно сильно отличаются от кратеров на других планетах и лунах. Небольшие метеориты, как правило, сгорают в атмосфере Венеры, поэтому на ее поверхности маленьких кратеров нет. Что касается ударных воздействий больших метеоритов, то выброшенное вещество при ударе не раскидывалось по большой площади, а в расплавленном виде растекалось вокруг образовавшихся кратеров. Было обнаружено множество различных деталей вулканического происхождения: потоки лавы, небольшие купола 2-3 км в поперечнике, большие вулканические конусы, имеющие в поперечнике сотни километров, "венцы" и паутинообразные структуры - так называемые "арахноиды". Венцы Венеры - круглые или овальные вулканические образования, окруженные хребтами, углублениями и радиальными линиями.

Они отличаются от любых деталей, найденных на других планетах или спутниках и, возможно, представляют собой сколлапсировавшие вулканические купола. Арахноиды, получившие свое "паучье" название из-за внешнего сходства с пауками, по форме напоминают венцы, но имеют меньшие размеры. Согласно одной из теорий, арахноиды предшествовали венцам. Яркие линии, простирающиеся от центра на многие километры, возможно, соответствуют разломам поверхности, возникшим, когда магма вырывалась из недр планеты.

Съемка "Магеллана" показала, что в основных своих чертах геологическое строение Венеры не отличается от такового в зоне съемки "Венеры-15,16". Hа планете резко преобладают, занимая около 85% площади, вулканические, очевидно, базальтовые равнины, а среди них наиболее распространены разновидности с гладкой (в масштабе изображений) поверхностью, осложненной сетью узких извилистых пологосклонных гряд. Такие гряды известны также на вулканических равнинах Луны и Марса и считаются структурами коробления поверхности при сжатии. Кроме равнин с извилистыми грядами наблюдаются, занимая сравнительно небольшие площади, участки равнин с поверхностью, густо покрытой трещинами (структуры растяжения) или смятой в протяженные пояса широких гряд (структуры сжатия), или же практически не нарушенной никакими, различимыми на снимках, тектоническими деформациями. Снимки "Магеллана" позволили установить, что гладкие равнины с ненарушенной поверхностью моложе равнин с извилистыми грядами, а две другие упомянутые разновидности равнин - древнее.

"Континенты" и "острова" тессер среди равнин занимают в общей сложности около 8% поверхности планеты. Тессеры древнее всех упомянутых разновидностей равнин, материал которых в контакте с тессерами заходит внутрь тессерных блоков по понижениям в рельефе. Создается впечатление, что тессеры образуют фундамент под значительной частью равнин, а может быть, и под всеми равнинами.

Из анализа снимков "Магеллана" следует, что в истории тектонических нарушений, сформировавших наблюдаемый облик тессер, можно выделить более ранний этап деформаций сжатия и последовавший за ним этап деформаций растяжения.

И равнины, и тессеры рассекаются протяженными (тысячи километров), сложно построенными желобами, образованными роями тектонических разломов. По топографии и морфологии они похожи на так называемые рифтовые зоны Земли и, видно, имеют ту же природу.

Hа поверхности равнин планеты в ряде мест, зафиксированных на снимках "Магеллана" обнаружены загадочные "русла" длиной от сотен до нескольких тысяч километров и шириной от 2-3 до 10-15 км. Они имеют типичные признаки долин, прорезанных течением какой-то жидкости, - меандровидные извилины, расхождение и схождение отдельных "проток", а в редких случаях - нечто вроде дельты. В начале самого длинного русла, названного долиной Балтис, протяженностью около 7000 км при очень выдержанной (2-3 км) ширине находится вулкан поперечником около 100 км. Морфология его - весьма заурядная, типичная для базальтовых вулканов. Кстати, северная часть долины Балтис была обнаружена еще на снимках "Венеры-15, -16". Hо разрешение изображений было недостаточно высоким, чтобы различить детали этого образования, и оно было закартировано как протяженная трещина неясного происхождения.

Остается загадкой, какая жидкость прорезала эти русла. Проще всего было бы считать, что они - результат термической эрозии текущим потоком базальтовой лавы. Hо расчеты показывают, что на пути длиной 7000 км у потока базальтовой лавы не хватит запаса тепла, чтобы безостановочно течь и подплавлять вещество базальтовой же равнины, прорезая в ней русло. Вероятнее всего это, например, сильно перегретые коматиитовые лавы или еще более экзотические жидкости вроде расплавленных карбонатов или расплавленной серы. Hебольшие (сотни метров в длину лавовые русла известны у некоторых земных базальтовых вулканов. Образования до нескольких десятков километров в длину, видимо, родственные каналам на Венере, есть и на Луне. Их считают результатом термической лавовой эрозии базальтовых равнин лунных морей. Однако лавовые русла Земли и Луны все же существенно меньше русел Венеры, так что загадка происхождения последних остается нерешенной.

ven08

Открытые в ходе съемки "Венеры-15, -16" кольцевые структуры венцов на снимках "Магеллана" обнаружили существенные детали их строения. Кольцевое обрамление этих структур, обычно поперечником от 150 до 1000 км, состояло из систем густой или разреженной трещиноватости широких или узких гряд с общим концентрическим или радиально-концентрическим рисунком. Часть этих структурных элементов моложе окружающих равнин, часть - древнее, что говорит о многоактном характере образования венцов. Явные аналоги венцов Венеры на других планетных телах земной группы не известны. Hа заснятых "Магелланом" 98% поверхности планеты удалось обнаружить около 930 ударных кратеров диаметром от 2 до 280 км. Из-за высокого разрешения изображений надежность их идентификации как ударных кратеров гораздо выше, чем при съемке "Венеры-15, -16". Тем более приятно отметить, что фактически все кратеры, признанные ударными при анализе изображений "Венеры-15, -16", были признаны таковыми и по данным "Магеллана". Hа его снимках удалось увидеть некоторые неожиданные стороны процесса образования ударных кратеров в условиях Венеры.

Оказалось что у многих кратеров часть выбросов ведет как жидкотекучая субстанция, образуя направленные обычно в одну сторону от кратера обширные потоки длиной в десятки километров, а иногда и больше. Hеясно, что это течет - перегретый ударный расплав или суспензия тонкообломочного твердого вещества и капелек расплава, взвешенная в плотном (65 кг/м3) газе приповерхностной атмосферы.

По количеству ударных кратеров на средний возраст геологических образований ее поверхности, по данным "Магеллана", оценивается примерно в 300-500 млн. лет. Расхождение с оценками, по данным "Венеры-15, -16" (0.5-1 млрд. лет), связано не с расхождениями в пространственной плотности кратеров, а с различиями в оценках вероятности ударов комет и астероидов по Венере.

Важным свойством популяции ее ударных кратеров является характер их распределения по поверхности, не отличимый от случайного, а также то, что подавляющее большинство кратеров явно не затоплено лавами окружающих равнин не нарушено окрестными тектоническими деформациями, а выглядит наложенным и на равнины, и на тессеры. Это может означать, что большая часть наблюдаемых вулканических и тектонических образований поверхности Венеры сформировалась до начала накопления наблюдаемой кратерной популяции за сравнительно короткий промежуток времени, отстоящий от нынешнего на 300-500 млн. лет. Hо одновременно это значит, что вулканические и тектонические образования, на которые наложены кратеры, сформировались очень быстро. Время образования должно быть гораздо меньше 300-500 млн. лет, так как в противном случае количество кратеров на более древних и более молодых участках заметно различалось бы и распределение их по площади не было бы случайным.

СЛОЙ

ТОЛЩИНА

СОСТАВ

Кора 16-50 км кремниевые породы
Мантия 3000 -3300км твердые породы
Ядро (радиус) 3000 км полу расплавленное железо и никель

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
Апрель 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930