Меркурий атмосфера – Атмосфера Меркурия состав атмосферы Меркурия

Содержание

Атмосфера Меркурия состав атмосферы Меркурия

Изучая снимки первой планеты от Солнца, можно предположить, что здесь отсутствует газовая оболочка. На фото с космического аппарата Messenger, меркурианский шар кажется безвоздушным небесным телом. На самом деле, у него есть атмосфера. Она разреженная и не такая могучая, как у Земли, но она существует.

Особенности

Атмосфера Меркурия слабая и рассеянная. Она могла быть более плотной при своем формировании, но из-за мощных солнечных ветров ослабла. На фотоснимках, сделанных аппаратом Messenger, ее практически не видно.

Что в ее составе?

Тонкая разряженная оболочка состоит из кислорода (42%), натрия (29%), водорода (22%), гелия (6%), калия (0,5), а также криптона, метана, водяного пара, окиси азота (0,5%). Специалисты предполагают, что состав покрытия первой планеты регулярно пополняется элементами солнечных вихрей, космической пыли, вулканической дегализации. Эти частицы помогают удержать форму покрытия и не дать ему улетучиться из-за воздействия солнечного ветра. Пыль из космоса придает небесному телу коричневый оттенок. Металлы испаряются с разряженной поверхности. Давление здесь составляет 10-15 бар. Это в 500 млрд раз меньше, чем на земной поверхности.

Космическим аппаратом Messenger в 2008 году было обнаружено наличие водяного пара. Это говорит о том, что здесь находиться лед. На полюсах, которые не освещаются лучами Солнца, в кратерах вулканов найдены залежи ледяных глыб.

Строение

Тонкое покрытие меркурианского шара поделено на четыре слоя:

Нижний. Это жаркий участок, который нагревается от теплового излучения и от космических пылинок.
Средний. Здесь имеются потоки воздуха, аналогичные земным.
Верхний. Этот слой нагревается от потоков солнечного ветра. Температура воздуха превышает 410°.
Экзосфера. Завершающий слой, плавно переходящий от оболочки в открытый космос.

Сильные ветра разрушают поверхность планеты. Почему же меркурианский шар все еще сохраняется? Сберечь форму небесного тела помогает магнитосфера. Она сдерживает сильные ветра в то время, как за счет гравитации притягиваются газы и космическая пыль.

Сходство и различия атмосфер Меркурия и Марса

Обе планеты относятся к земной группе и у них слабая оболочка. У Марса она более плотная, чем у Меркурия. На поверхности небесных тел отмечается наличие метана (продукта вулканизма). У Меркурия его незначительное количество, а вот на Марсе ежегодно производится более 270 тонн метана. Продукт вулканизма является результатом геотермальных процессов.

У Марса нет магнитосферы, из-за чего элементы поверхности улетучиваются. Химический состав двух светил имеет серьезные различия:

Красная планета. Здесь 95% оболочки составляет углекислый газ и только 0,13% кислород.
Меркурий. В составе атмосферы преобладает кислород (42%), а углекислого газа незначительное количество.

Причины слабой оболочки первой планеты

Отвечая на вопрос “Почему у Меркурия практически нет атмосферы?”, можно сказать, что всему виной его расположение. Могучие солнечные ветра не дают сохранить плотную поверхность меркурианского шара.

spaceworlds.ru

Атмосфера Меркурия: описание и состав

Солнечная система > Планета Меркурий > Атмосфера Меркурия

Взгляд в высоком разрешении на северный горизонт Меркурия

Из чего состоит атмосфера Меркурия: описание первой планеты Солнечной системы, наличие атмосферы, состав, химические компоненты, характеристика магнитосферы.

Если просто рассматривать фото Меркурия, то кажется, что смотришь на холодную пустыню. Но первая планета от Солнца все же способна похвастаться атмосферой. Конечно, это не земное богатство, но MESSENGER уловил тонкий слой. Как же выглядит наличие атмосферы Меркурия?

Как выглядит атмосфера Меркурия

Можно сказать, что атмосфера планеты Меркурий рассеялась еще 4.6 миллиардов лет назад при планетарном формировании. Проблема в низкой гравитации и приближенности к звезде, что не позволило противостоять мощным солнечным ветрам.

Как выглядит атмосфера Меркурия сейчас? Это тонкий шар, химический состав которого представлен кислородом, гелием, водородом, натрием, калием, водяным паром и кальцием. Ученые полагают, что состав все время обогащается частичками звездного ветра, радиоактивным распадом поверхностных элементов, вулканической дегазацией, а также осколками и пылью с метеоритов. Если не это, то не осталось бы и такой слабой атмосферы.

Атмосферный состав Меркурия:

42% – кислород.
29% – натрий.
22% – водород.
6% – гелий.
0.5% – калий.

Также стоит отметить небольшие примеси аргона, двуокиси углерода, воды, криптона, кальция, ксенона, азота и магния.

В 2008 году аппарат MESSENGER уловил присутствие водяного пара, формирующегося при контакте атомов водорода и кислорода.

Графическое представление состава атмосферы Меркурия

Эти химические элементы атмосферы планеты важны, так как способны намекать на жизнь в чужих мирах. Особое значение имеют вода и водяной лед. При детальном анализе удалось отыскать ледяные залежи в глубинах кратеров на полюсах, куда не попадают прямые солнечные лучи. Метан иногда выступает побочным продуктом деятельности живых организмов. Но на Меркурии он способен появляться из-за вулканической или гидротермальной активности. Эта разновидность газа не отличается устойчивостью, поэтому нуждается в стабильном пополнении. Скорее всего, производится из почвенных перхлоратов и пероксидов.

Несмотря на небольшое количество атмосферы, ее делят на 4 слоя. Нижняя – теплый участок (210 К), прогревающийся из-за пыли и поверхностного тепла. Средняя располагает реактивным потоком. Верхняя прогревается звездными ветрами. На высоте в 200 км начинается экзосфера, у которой не наблюдается четкой границы.

За удержание атмосферного слоя отвечает магнитосфера планета. Если гравитация сохраняет поверхностные газы, то магнитосфера отклоняет солнечный ветер.

Это одна из планет с наиболее слабой атмосферой в Солнечной системе. К тому же звездный ветер продолжает наносить удары, заставляя планетарные источники пополнять потери.

Полезные статьи:

Положение и движение Меркурия

Строение Меркурия

Поверхность Меркурия

v-kosmose.com

Характеристика и состав атмосферы Меркурия

Меркурий, планета самая маленькая из всех планет Солнечной системы и в то же время самая быстрая, благодаря чему и получила свое название. Долгое время считается, что Меркурий был тесно связан с Венерой и являлся ее спутником. Это предположение не возникало до полета первого космического корабля с целью изучения планеты. Во время этого путешествия были выявлены характеристики Меркурия, предположительные данные о строении, от которых отталкивались в спорах о невозможности развития планеты без привязки к другой. Совокупность расчетов и данных позволило утверждать, что Меркурий образовался как спутник с полуосью больше чем у Луны. Становление Меркурия как самостоятельной планеты произошло позже ввиду увеличения полной энергии планеты.

Меркурий находится в близкой видимости от Солнца, поэтому на ней отмечается повышенная температура, вплоть до 350 градусов и выше. Ввиду того, что планета движется ускоренно, год на Меркурии длится всего 88 дней. Ученые называют эту планету самой нестабильной. С Земли, например, днем увидеть планету не так легко, только в сумерки, и то с трудом. Очень явственно Меркурий может показаться всего лишь 13 раз в столетие. Также планету можно понаблюдать на небе, когда планета совершает так сказать «транзитный путь», через диск Солнца, в ноябре и мае.

Гораздо более интересен вопрос, из чего состоит атмосфера, ее характерные особенности. Данные об атмосфере планеты отличаются от характеристик других планет Солнечной системы и именно поэтому Меркурий так интересен.

Атмосфера планеты

Очень долго астронавты считали, что атмосферы как таковой у планеты не имеется, и они ошибались. Атмосфера у планеты Меркурий есть, но она очень слаба, несопоставима с атмосферой Земли или Марса и поныне изучается астрономами и учеными. А вот ее газовая оболочка рассеялась несколько миллиардов лет назад. Отсутствие ее объясняется близким «соседством» с Солнцем, низкой гравитационной силой, слабым магнитным полем. Если говорить простыми словами, причина того, что планета не имеет газовой оболочки, кроется в сильных ветрах, которые «сдули» ее. В сравнение можно привести планету Марс, которая имеет схожую гравитационную силу, но находится дальше от Солнца, именно поэтому ее атмосфера не растеряна в отличие от Меркурия.

Исследования аппарата «Маринер 10»

Сама атмосфера Меркурия представляет собой тонкий шар или сферу, который имеет свой собственный состав. Туда входят атомы, которые уносятся в космос и тем самым образуют шлейф, атмосферу. Большую роль в определении атмосферы Меркурия сыграла научная экспедиция Маринер-10, которая в 1975-1974 годах пролетала мимо Меркурия. Космический аппарат приблизился к Меркурию на максимальное расстояние, 320 км. Пока постигнуть тайны планеты удалось только двум космическим экспедициям- «Mariner 10» и «Messenger», который в настоящее время исследует дополнительные характеристики. Космический аппарат «Маринер 10» установил, что Меркурий имеет разреженную атмосферу, давление которой в несколько раз ниже давления на планете Земля.

Важную роль в изучении атмосферы Меркурия сыграло открытие, которое было сделано учеными-астрономами из Бостона в 2009 году об обнаружении кометоподобного хвоста, состоящего из нейтрально заряженных частичек, сам хвост длиною более пары миллионов лет. Первое упоминание об этом хвосте имело место быть еще в 2006, когда был сделан снимок телескопом базы Военно-воздушных сил США на Гавайи. Окончательная модель кометоподобного хвоста была утверждена позже, после неоднократных полетов спутников Мессенджер.

Строение атмосферы

Атмосфера планеты Меркурий тонкая, но ее разделяют на несколько слоев.

Нижний и теплый, потому что нагревается до 210 градусов благодаря частичкам, которые задерживают жар, идущий от поверхности

Средний слой вмещает в себя потоки воздуха и осадки пыли коричневого цвета, которые постепенно рассеиваются

Верхний слой нагревается солнечными ветрами. Далее начинается газовая оболочка, которая не имеет четкой границы и сужается в пространстве.

Магнитное поле, окружающее атмосферу, по результатам данных, полученных от «Маринер 10», в сотню раз меньше Земного. Разница в 2 градуса между магнитной осью и осью вращения говорит о том, что магнитное поле берет начало там же, где находится ядро планеты. Магнитное поле помогает не исчезнуть атмосфере Меркурия, отвлекает активные солнечные ветры от планеты, в то время как гравитация удерживает газы в пределах самой оболочки. Все это в итоге создает форму атмосфере и уменьшает гравитационное притяжение.

Как зависим верхний слой от поверхности?

Очень интересен вид поверхности Меркурия. Она вся, как картина художника, усеяна кратерами, вмятинами, некоторым из которых даны названия. Сформировались эти творения впоследствии резкого изменения температуры в атмосферном слое планеты и охлаждении ядра. Оно и верхний слой атмосферы, который зависим от ядра, начали сжиматься, что привело к изменению внешнего вида коры. Температурные колебания до сих пор существуют. Из-за того близкого расположения к Солнцу, на одной половине Меркурия невыносимая жара и температура до 400 градусов, на другой пронзающий холод и температура до минус 180 градусов. Кратеры на коре Меркурия расположены хаотично, в одних местах их нет, в других утыканы вплоть друг к другу. Большое значение имеет вулканический выброс, который сформировал ровную и равнинную поверхность. Лава залила кратеры и неровности и сформировала новую кору, которая по подсчетам ученых моложе, чем гористая и кратерообразная. Совсем рядом с равнинами находятся резко начинающиеся холмы и возвышенности, которые предположительно были созданы астероидом или метеоритом, падение которого спровоцировало мощный сдвиг коры.

Состав атмосферы

Углекислый газ, водород, гелий

Углекислый газ — главный и превалирующий над другими элементами в составе атмосферы. Его процент нахождения равен 95% и это во многое количество раз превышает показатели Земли, поэтому существование на Меркурии живых организмов просто невозможно. Атмосфера Меркурия также состоит из водорода и гелия, наличие которых осуществляется приходом этих веществ вместе с ветром, а потом эти элементы рассеиваются в космосе. Отмечается незначительное присутствие калия и арагона-40, который образуется в результате распада изотопа калия. Ученые говорят, что газовая оболочка постоянно пополняется из-за различных процессов, происходящих на планете и извне, например распада частиц в коре, солнечных ветров. Атмосферу Меркурия можно сравнить с руслом реки, в которые впадают более мелкие речушки. Например, атом гелия «живет» в атмосфере 200 дней а затем рассеивается, позже опять приходит в оболочку и так по кругу. Основные химические элементы, из которых состоит атмосфера Меркурия, это кислород и натрий, проценты, которых составляют 42 и 29 соответственно. Еще один немаловажный элемент это водород. Он взаимодействует с кислородом и поэтому в оболочке Меркурия можно также найти водяные пары.

Водяные пары

Нахождение водяных паров при изучении атмосферы подсказало ученым, что где-то на планеты можно найти и залежи льда. Mariner 10 нашел их в 2009 году в глубоких кратерах, в местах, где лучи солнца никогда не доходили до них. Таким образом, помимо водяного пара в атмосфере Меркурия находится и водяной лед. Но, несмотря на наличие водяного льда, на планете нет воды, так как на поверхности сохраняется аномально высокая температура и она испаряет всю жидкость. В недрах планеты содержится очень много радиоактивных вещество, что тоже влияет на состав атмосферы.

Кислород

В составе также есть незначительное число кислорода, процент его примерно такой же, как и метана. Еще 4 миллиарда лет назад атмосфера была перенасыщена кислородом, а к сегодняшнему дню его практически не осталось. Процесс исчезновения кислорода, возможно, связан с натисками солнечных ветров, столкновением с метеоритом или другим астероидом или последствием низкой разреженной атмосферой.

Метан и арагон

Интересный факт, что Меркурий — планета с наибольшим числом ударных кратеров. Если смотреть на фотографию поверхности планеты, то ее легко можно спутать с другим объектом Солнечной системы, Луной. Ученые называют Меркурий пассивной планетой, не способной отбиваться от ударов комет и астероидов. Остальные элементы в составе, процент которых довольно низок это криптон, окись азота и метан. Причина проявления последнего — вулканическая активность, нахождение перекиси и хлоратов в почве. Его присутствие мало и требует пополнения, окончательно разрушается метан через год. Аргон, который также имеется в составе, образуется в результате радиоактивного распада, частички натрия у полюсов. Состав атмосферы Меркурия претерпевал незначительные изменения в течение многих миллиардов лет. И сейчас ученые в один голос заявляют, что Меркурий медленно остывает, что повлияет на дальнейшие характеристики атмосферы этой орбиты.

Атмосферное давление на Меркурии

Атмосфера имеет низкую плотность, 5.427 г/см в кубе. В зависимости от времени года, она меняется. Зимой более разряжена, так как углекислый газ собирается в полярных областях, летом плотность увеличивается, потому что это скопление исчезает. Эта разница в плотности все равно не сглаживает температурные колебания, которые происходят на планете. Скачки температуры отмечаются до 100 градусов и выше.

Атмосферное давление на Меркурии почти в 500 млрд. раз меньше, чем давление на Земле, что обуславливается низкой массой планеты и его территориальным расположением. Более точная цифра- 600 Па. Для сравнения, давление в атмосфере планеты Земля- 101 Па, а атмосферное давление Венеры равно 9 МПа, что в разы превышает показатели Меркурия. Несмотря на это, давление на самой высокой точке Меркурия — всего 30 Па, а в недрах планеты- 1150 Па. При приближении к планете чувствуется сильный вакуум, который не может воссоздать ни одна современная техника. Это опять же объясняется низким атмосферным давлением и строением атмосферы (число атомов гелия и атомов водорода гораздо меньше, чем в атмосфере Земли).

Пыль и низкое давление

Средняя орбитальная скорость вращения планеты 48 километров в секунду. Сила тяжести планеты тоже меньше чем сила тяжести Земли, всего 0.38 (при сравнении, у Земли 1). Несмотря на низкое давление и разрежённость, почти отсутствие атмосферы, воздух на планете пыльный, а земля окрашена в характерный оранжевый цвет. Пыль поднимается на высоту на 1-2 километра и из-за характерных особенностей планеты, крупицы ее оседают долго.

oplanetah.ru

Атмосфера Меркурия

Атмосфера Меркурия всегда вызывала интерес у мировых ученых. Ее исследованием, в частности, занимались аппараты НАСА: Mariner 10, собравший основные данные, и MESSENGER, создавший глобальную фотокарту. Следующий на очереди – BepiColombo. Ему предстоит составить объемную картину магнитосферы и отправить к поверхности посадочный блок. В результате это позволит экспертам систематизировать имеющуюся информацию, уточнив известные физико-химические показатели.

Строение газовой оболочки

Нынешняя атмосфера Меркурия совсем не похожа на ту, что существовала свыше 4,5 миллиарда лет назад. Из-за низкой плотности планеты (примерно 38% от земной) и близкого соседства с Солнцем ее постоянно уносит в открытый космос. Остатки сметает солнечный ветер, по этому их объем в 1015 раз меньше, чем у Земли. Потери компенсируют приток микрометеоритного мусора, радиоактивный распад веществ и вулканическая дегазация. Без них небесное тело было бы со всех сторон окружено безвоздушным пространством.

Несмотря на недостаток толщины, атмосфера Меркурия делится на несколько слоев. Первый – нижний и теплый. Он раскаляется до температуры 210 К благодаря мельчайшим взвешенным частицам, задерживающим идущий от поверхности жар. Чуть выше находиться средний слой. Красно-коричневый осадок пыли в нем постепенно начинает рассеиваться. Еще дальше – верхняя часть газовой оболочки, согретая потоками солнечного ветра. Над ней расположена экзосфера, которая сужается в космическом пространстве.

Поверхность напоминает лунную (снимок АМС «Мессенджер»)

Химический состав

Самая маленькая планета Солнечной системы на 95,5% окружена разреженным гелием, натрием, водородом и калием. В остальные полпроцента входят неон, аргон, углекислый газ, магний, кальций, азот, криптон и ксенон. Найти ожидаемый кислород ученым так и не удалось, хотя Mariner 10 предвидел его наличие (42%). Вместо этого, аппарат MESSENGER обнаружил молекулы воды. Как оказалось, атмосфера Меркурия содержит пар и огромное количество связанных с водой ионов.

Средняя продолжительность жизни каждого атома составляет 200 суток. Когда приходит время, они безвозвратно улетучиваются в открытый космос. Новые элементы поступают разными путями. Заряженные соединения натрия, например, концентрируются у полюсов. Как кальций и магний, они сталкиваются не между собой, а с твердой поверхностью. Гелий и водород попадают в планетарную оболочку вместе с солнечным ветром. Аргон образуется в результате радиоактивного распада.

Кометный хвост

Атмосфера Меркурия постоянно рассеивается, но, по сути, никуда не исчезает. Магнитное поле удерживает газы на поверхности и уменьшает гравитационное притяжение, отводя потоки ионизированных частиц. Отчасти это стало причиной того, что позади планеты тянется кометоподобный хвост. Он состоит из нейтрально заряженных частичек, которые образуют дугу протяженностью 2,5 миллиона км. Большинству атомов удается вырваться в открытое пространство, хотя некоторые оседают обратно на поверхность.

состав. Какая атмосфера у Меркурия?

Меркурий — самая близкая к Солнцу планета. Он относится к космическим телам земной группы и располагается относительно недалеко от нас. Однако о Меркурии сегодня известно сравнительно немного. Некоторое время назад он считался самой малоизученной планетой. Различные параметры (характер поверхности, особенности климата, наличие атмосферы, ее состав) Меркурия оставались тайной из-за крайне неудобного положения планеты для наблюдения и исследования при помощи космических аппаратов. Виной тому — близость к Солнцу, которое портит любое направленное в его сторону или приближающееся к нему оборудование. И тем не менее за века постоянных попыток наблюдения был собран внушительный материал, который после начала космической эры дополнился данными межпланетных станций. Атмосфера Меркурия входит в перечень характеристик, которые изучали «Маринер-10» и «Мессенджер». Тонкая воздушная оболочка планеты, как и все на ней, подвержено постоянному воздействию светила. Солнце — главный фактор, определяющий и формирующий особенности атмосферы Меркурия.

Наблюдение с Земли

Любоваться Меркурием с поверхности нашей планеты неудобно из-за его близости к Солнцу и особенностей орбиты. Появляется он на небе достаточно близко к горизонту. Причем всегда во время заката или рассвета. Время наблюдения при этом ничтожно мало. При самом благоприятном стечении обстоятельств — это примерно два часа до рассвета и столько же после заката. В большинстве случаев продолжительность наблюдения не превышает 20-30 минут.

Фазы

Меркурий имеет такие же фазы, как и Луна. Облетая Солнце, он то превращается в узкий серп, то становится полным кругом. Во всей красе планета видна, когда находится напротив Земли, за Солнцем. В это время для наблюдателя наступает «полнолуние» Меркурия. При этом, однако, планета находится на максимальном расстоянии от Земли, а яркие солнечные лучи мешают наблюдению.

Двигаясь вокруг светила, Меркурий начинает визуально увеличиваться в размерах, так как приближается к нам. В то же время сокращается площадь освещенной поверхности. В конце концов планета поворачивается к нам своей темной стороной и исчезает из видимости. Раз в несколько лет в такой момент Меркурий проходит точно между Солнцем и Землей. Тогда можно наблюдать его перемещение по диску светила.

Способы наблюдения

Меркурий можно увидеть невооруженным глазом или наблюдать через бинокль незадолго до рассвета и после заката, то есть в сумерки. При помощи небольшого любительского телескопа заметить планету удастся и днем, но никаких подробностей при этом увидеть не получится. Важно во время таких наблюдений — не забывать о технике безопасности. Меркурий никогда значительно не удаляется от Солнца, а значит, и глаза, и аппаратуру необходимо защищать от его лучей.

Идеальное место наблюдения за ближайшей к светилу планетой — это горные обсерватории и низкие широты. Здесь на помощь астроному приходит чистый воздух, безоблачное небо, небольшая продолжительность сумерек.

Именно земные наблюдения помогли установить тот факт, что Меркурий не имеет атмосферы. Мощные телескопы позволили рассмотреть многие особенности рельефа поверхности планеты и подсчитать примерную разницу температуры на освещенной и темной стороне. Однако только полеты АМС (автоматических межпланетных станций) смогли пролить свет на прочие характеристики планеты и уточнить уже полученные данные.

«Маринер-10»

За всю историю космонавтики к Меркурию было отправлено только два аппарата. Причина — сложный и дорогостоящий маневр, который необходим для выхода станции на орбиту планеты. Первым к Меркурию отправился «Маринер-10». В 1974-1975 годах он три раза облетал ближайшую к Солнцу планету. Минимальное расстояние, которое разделяло аппарат и Меркурий, составило 320 км. «Маринер-10» передал на Землю несколько тысяч изображений поверхности планеты. Заснято было около 45% Меркурия. «Маринер-10» замерил температуру поверхности на освещенной и темной стороне, а также магнитное поле планеты. Кроме того, аппарат установил, что атмосфера Меркурия практически отсутствует, заменяет ее тонкая воздушная оболочка, в составе которой присутствует гелий.

«Мессенджер»

Второй АМС, отправленной к Меркурию, стал «Мессенджер». Стартовал он в августе 2004 года. Он передал на Землю изображение той части поверхности, которую не запечатлел «Маринер-10», измерил ландшафт планеты, заглянул в ее кратеры и обнаружил пятна непонятного темного вещества (возможно, отметины от ударов метеоритов), часто тут встречающегося. Аппарат изучал солнечные вспышки, магнитосферу Меркурия, его газовую оболочку.

Свою миссию «Мессенджер» завершил в 2015 году. Он упал на Меркурий, оставив на поверхности кратер глубиной в 15 метров.

Есть ли атмосфера на Меркурии?

Если внимательно перечитать предыдущий текст, можно заметить небольшое противоречие. С одной стороны, наземные наблюдения свидетельствовали об отсутствии какой бы то ни было газовой оболочки. С другой, аппарат «Маринер-10» передал на Землю сведения, согласно которым атмосфера планеты Меркурий все-таки существует и содержит гелий. В научной среде это сообщение также вызвало удивление. И дело не в том, что оно противоречило предыдущим наблюдениям. Просто Меркурий не имеет характеристик, которые способствуют образованию газовой оболочки.

Что такое атмосфера? Это смесь газов, летучих веществ, удержать которые у поверхности может только сила тяжести определенной величины. Небольшой по космическим меркам Меркурий такой характеристикой похвастаться не может. Сила тяжести на его поверхности в три раза меньше, чем на Земле. Таким образом, планета не в состоянии удержать не только гелий и водород, но и более тяжелые газы. И тем не менее именно гелий был обнаружен «Маринером-10».

Температура

Есть и еще один фактор, который ставит под сомнение наличие атмосферы Меркурия. Это температура поверхности планеты. Меркурий в этом плане рекордсмен. В светлое время температура на поверхности иногда достигает 420-450 ºС. При таких высоких значениях молекулы и атомы газа начинают двигаться все быстрее и постепенно достигают второй космической скорости, то есть у поверхности их уже ничто не может удержать. В температурных условиях Меркурия первым должен «сбежать» все тот же гелий. По идее, его не должно быть на ближайшей к Солнцу планете совсем, причем чуть ли не с момента ее формирования.

Особое положение

И все же ответ на вопрос о том, есть ли атмосфера на Меркурии, положительный, хотя она несколько отличается от того, что обычно скрывается за этим астрономическим понятием. Причина столь фантастического и одновременно вполне реального положения вещей кроется в уникальном расположении планеты. Близость светила определяет многие характеристики этого космического тела, и атмосфера Меркурия не исключение.

Газовая оболочка планеты постоянно подвергается воздействию так называемого солнечного ветра. Он берет свое начало в короне светила и представляет собой поток ядер, протонов и электронов гелия. С солнечным ветром на Меркурий доставляются свежие порции летучего вещества. Без подобной подпитки весь гелий исчез бы с поверхности планеты примерно за двести дней.

Атмосфера Меркурия: состав

Тщательные исследования помогли обнаружить и другие элементы, входящие в состав газовой оболочки планеты. Атмосфера Меркурия также содержит водород, кислород, калий, кальций и натрий. Процентное содержание этих элементов весьма незначительно. Кроме того, атмосфера планеты Меркурий характеризуется наличием следов углекислого газа.

Воздушная оболочка сильно разрежена. Молекулы газа в ней фактически не взаимодействуют друг с другом, а лишь перемещаются по поверхности без соударений и столкновений. Ученым удалось установить факторы, обуславливающие наличие атмосферы Меркурия. Водород, как и гелий, поставляется к его поверхности солнечным ветром. Источником других элементов служит сама планета или падающие на нее метеориты. Атмосфера Меркурия, состав которой планируется досконально изучить в ближайшее время, предположительно формируется в результате испарения горных пород под воздействием солнечного ветра или диффузии из недр планеты. Вероятнее всего, свой вклад вносит каждый из этих факторов.

Итак, какая атмосфера у Меркурия? Сильно разреженная, состоящая из гелия, водорода, следов щелочных металлов и углекислого газа. Часто в научной литературе ее называют экзосферой, что лишь подчеркивает сильное отличие этой оболочки от аналогичного формирования, например, на Земле.

Несмотря на все сложности в списках целей космических исследований по-прежнему значится и планета Меркурий. Атмосфера и поверхность этого космического тела, вероятно, еще не один раз будут изучены при помощи различных аппаратов. Меркурий таит еще немало интересного и неизвестного. Кроме того, исследование таких планет, как Венера, Марс или Меркурий, лишены атмосферы они или нет, проливает свет и на историю формирования и развития Земли.

fb.ru

Атмосфера Меркурия Википедия

Меркурий
Планета
Меркурий (снимок «Мессенджера»). У правого края в южном полушарии виден кратер Толстой
Меркурий в натуральном цвете (снимок «Маринера-10»)
Первооткрыватель	неизвестно
Дата открытия	неизвестно
Эпоха: J2000.0
Перигелий	46 001 009 км 0,30749951 а. е.
Афелий	69 817 445 км 0,46670079 а. е.
Большая полуось (a)	57 909 227 км 0,38709927 а. е.
Эксцентриситет орбиты (e)	0,20563593
Сидерический период обращения	87,969 дней^[2]
Синодический период обращения	115,88 дней^[2]
Орбитальная скорость (v)	47,36 км/с (средняя)^[2]
Средняя аномалия (M_o)	174,795884°
Наклонение (i)	7,00° относительно плоскости эклиптики 3,38° относительно солнечного экватора 6,34° отн. инвариантной плоскости^[3]
Долгота восходящего узла (Ω)	48,33167°^[2]
Аргумент перицентра (ω)	29,124279°
Чей спутник	Солнце
Спутники	нет
Полярное сжатие	0^[2]
Экваториальный радиус	2439,7 км^[2]
Полярный радиус	2439,7 км^[2]
Средний радиус	2439,7 ± 1,0 км (0,3829 земного)^[2]
Окружность большого круга	15 329,1 км
Площадь поверхности (S)	7,48⋅10⁷ км² 0,147 земной
Объём (V)	6,083⋅10¹⁰ км³ 0,056 земного^[2]
Масса (m)	3,33022⋅10²³ кг 0,055274 земной^[4]^[5]
Средняя плотность (ρ)	5,427 г/см³ 0,984 земной^[2]
Ускорение свободного падения на экваторе (g)	3,7 м/с² 0,377 g^[2]
Первая космическая скорость (v₁)	3,1 км/с
Вторая космическая скорость (v₂)	4,25 км/с
Экваториальная скорость вращения	10,892 км/ч (3,026 м/с) (на экваторе)
Период вращения&

ru-wiki.ru

Атмосфера Меркурия — объяснение для детей

Астрономия для детей > Ответы на частые вопросы > Атмосфера Меркурия

Какая атмосфера у Меркурия: описание самой маленькой планеты для детей с фото, влияние Солнца, есть ли кислород, состав, исследования, климат, хвост кометы.

Для самых маленьких будет интересно узнать, что из всей группы планет нашей Солнечной системы, Меркурий обладает самым тонким атмосферным слоем. Причем даже тоньше, чем на Марсе. Состав постоянно пополняется, так как солнечный ветер приносит свои частички. То есть, мы способны уже подтвердить наличие атмосферы Меркурия, но она невероятно тонкая.

Компоненты Меркурия — объяснение для детей

Начать объяснение для детей родители или учителя в школе могут с того, что Меркурий — самая маленькая из восьми планет. Изначально Меркурий обладает низкой поверхностной атмосферой, что идеально подходит для того, чтобы создать отличные атмосферные условия. Но судьба распорядилась так, что планета слишком близко подошла к Солнцу, из-за чего температура просто не позволяет слою достигнуть необходимой толщины.

Юго-западная часть Меркурия. Снимок сделан космической станцией Маринер-10

Дети должны знать, что поверхность планеты не прекращает подвергаться воздействию солнечных ветров. Частицы и высокие температуры выталкивают планетарный материал из внешнего слоя и отправляет его в пространство. Атомы с большим весом остаются на поверхности, а более легкие переживают воздействие гравитации и давления от фотонов Солнца. Именно поэтому на Меркурии смогла образоваться лишь экзосфера.

Следует объяснить детям, что раньше ученые могли полагаться лишь на небольшие фрагменты, захваченные аппаратом НАСА Маринер-10. Земные же телескопы направляли свои линзы только в те редкие моменты, когда Меркурий проходил перед Солнцем. Но все изменилось с появлением аппарата для исследования поверхности, окружающей среды, геохимии и зондирования – MESSENGER. Ему удалось закрепиться на орбите Меркурия и окинуть планету масштабным взглядом. Благодаря этому человечество забыло о неверных теория и составило новую картинку.

К сожалению, нам не удалось найти кислород в пределах экзосферы, хотя Маринер-10 прогнозировал его наличие (42% от всей атмосферы). Какой же состав атмосферы Меркурия? Там обнаружился магний, натрий и кальций. Кроме того, проявлялись следы калия, водорода и гелия. Раньше исследователи думали, что солнечная радиация смещает материал с освещенной стороны солнечными ветрами на ночную. Этот процесс называют ионным распылением. Сотрудник MESSENGER Уильям МакКлинток сообщил, что аппарат нашел огромное количество взаимодействий, которые влияют на атомную активность.

Они демонстрировали, что основные компоненты контролируются совершенно разными источниками и процессами потерь. Вместо предполагаемого распыления выявили фотон-стимулированную десорбцию, в которой фотоны выделяют натрий.

Это улучшенное цветное изображение выделяет материал с низким коэффициентом отражения на поверхности Меркурия, который выглядит синим материалом

Важно объяснить детям, что магний, натрий и кальций выделяются разнообразными процессами и сталкиваются не друг с другом, а с поверхностью Меркурия. Дальше в игру вступает слабое магнитное поле, помогающее переместить материал с дневной на ночную сторону. Но силы процесса недостаточно, чтобы ограничиться этим объяснением. Если земное магнитное поле защищает планету от солнечных частиц, то у Меркурия оно слишком слабое.

«Раньше мы видели нейтральный натрий из земных наблюдений. Но позже обнаружили, что заряженные частицы натрия концентрируются возле полярных регионов Меркурия, где они освобождаются от ионного распыления солнечного ветра, удаляя атомы натрия с поверхности», – сказал Томас Зурбюхен, отвечающий за прибор плазменного спектрометра (именно он впервые глобально измерил магнитосферу и экзосферу планеты). – «Согласно данным, магнитосферы недостаточно, чтобы дать планете защиту от солнечного ветра».

Кометный хвост и Меркурий — объяснение для детей

Наверняка даже для самых маленьких было интересно хотя бы раз увидеть комету. Особенно красивым кажется ее хвост. Так вот на Меркурии также можно заметить похожую особенность. Когда солнечный ветер поднимает частички с Меркурия, некоторые падают обратно на поверхность, но остальные выдуваются и тянутся позади планеты, демонстрируя подобие хвоста. MESSENGER удалось запечатлеть дугу размером в 2 миллиона км, наполненную натрием и кальцием. Команда аппарата сообщала, что большинству нейтральных атомов, переместившихся в хвост, удается вырваться в космическое пространство.

Радиация доходит до максимального ускорения, когда Меркурий подходит на среднюю удаленность к Солнцу. Важно объяснить детям, что именно в этой точке планета движется быстрее всего и это определяет количество давления, с которым солнечное излучение будет воздействовать на экзосферу.

Космический аппарат MESSENGER летит над поверхностью Меркурия глазами художника

Если мы вспомнили о кометах, то атмосфера подвергается и их влиянию. В одном из исследований ученые нашли узор в кальции, возникающий всякий раз, когда Меркурий выходит на короткую орбитальную дистанцию. Они пытались расшифровать, что произошло, опираясь на момент, когда Меркурий ворвался в осколочное облако – зодиакальная пыль, окружающая Солнце. Большую часть кальция можно объяснить этим облаком. Но исследователи также выяснили, что на таинственную особенность кальция может влиять комета Энке с ее 3.3-летней орбитой.

Ученые и до этого знали, что кометные удары принимают активное участие в создании экзосфер. Но они не подозревали, что важны также и кометные проходы над зодиакальной пылью. Оказалось, что у комет могут быть длительные, но периодические воздействия.

Климат и погодные условия Меркурия — объяснение для детей

Если говорить о традиционной погоде, то тонкая атмосфера не позволяет заметить привычные для нас явления. Планета ощущает солнечную погоду, в которой чередуются не прекращаемые приливы и отливы солнечного ветра, терзающего поверхность.

Зеленым цветом выделен лед на северной полярной шапке Меркурия. Изображение получено космическим аппаратом MESSENGER

Атмосферные особенности влияют также и на температуру. Например, дети должны понимать, что на других планетах атмосфера выполняет роль распределителя тепла. Но здешняя не выполняет своих функций. Поэтому дневная сторона прогревается под солнечными лучами, а ночная мерзнет.

Температура будет изменяться кардинально в зависимости от времени суток. И смена времен года здесь проходит практически незаметно. Планета лишена наклона, двигается прямо и относительно своей орбиты, поэтому ни одно полушарие не становится ближе другого. Именно из-за этого самый близкий мир к звезде располагает льдом в полярных кратерах. Если учитывать лишь 8 планет, то Меркурий самый эксцентричный по орбите. Так что температурные колебания, хоть и слабые, заметны в течение всего года.

Теперь вы знаете, что из себя представляет атмосфера Меркурия. Если детям или школьникам любого возраста будет любопытно узнать больше интересных фактов и подробностей о первой планете от Солнца, то обязательно посетите остальные страницы раздела. Не забудьте воспользоваться 3D-моделью Солнечной системы, где показаны все планеты, а также карта Меркурия, его поверхность и особенности вращения по орбите.