Содержание

МЕРКУРИЙ

Мозаика снимков Меркурия, полученных КА «Маринер 10» во время первого сближения.

Мозаика снимков Меркурия, полученных КА «Маринер 10» во время первого сближения. Разрешение — около 2 км. Кратер Петрарка диаметром 160 км с плоским дном, расположен ниже центра кадра. Вверху, слева находится кратер Лермонтов диаметром 160 км, имеющий светлое дно и окруженный темным материалом. (Mariner 10, Atlas of Mercury, Fig. 18)

Ближайшая к Солнцу планета названа в честь античного бога Гермеса (у римлян Меркурий) — посланника богов и бога зари, возвещавшего о появлении Зевса. Древние египтяне называли эту планету Собкоу, а в Скандинавии и Германии она была известна как Один.

Меркурий находится на среднем расстоянии 58 млн. км или 0,39 а.е. от Солнца, яркий свет которого мешает его наблюдениям с поверхности Земли. Двигаясь по сильно вытянутой орбите со скоростью, достигающей 54 км/сек, он в перигелии приближается к Солнцу на расстояние 0,31 а.

е., а в максимальном удалении находится на расстоянии 0,47 а.е., совершая полный оборот за 88 земных суток. Плоскость его орбиты наклонена к эклиптике на 7 градусов. Долгое время считалось, что Меркурий вращается вокруг своей оси синхронно с движением вокруг Солнца и обращен к нему всегда одним полушарием. Однако в 1965г. методами радиолокации с Земли было установлено, что период вращения его составляет только 58,6 суток, то есть за 2/3 своего года он завершает полный оборот вокруг своей оси. Поэтому, находясь на линии Солнце — Земля, Меркурий всегда повернут одной и той же стороной к нам. Солнечные сутки продолжаются на планете 176 земных суток. Полярная ось Меркурия практически перпендикулярна плоскости орбиты.

В конце Х1Х века итальянский астроном Дж.Скиапарелли и американский астроном П.Лоуэлл сделали зарисовки темных и светлых деталей, которые они наблюдали на поверхности Меркурия. Карта, составленная астрономом Антониади в 1934г.

на видимое с Земли полушарие Меркурия, содержала названия альбедных деталей (темных и светлых).

В действительности увидеть детали рельефа поверхности Меркурия удалось лишь благодаря космическому аппарату «Маринер 10», запущенному в 1973 в США по сложной траектории, использующей гравитационное притяжение Венеры. КА три раза приближался к Меркурию и фотографировал разные участки поверхности. Однако не вся поверхность была заснята, а лишь 45 процентов ее — в основном западное полушарие. В результате этих пролетов были уточнены данные о радиусе планеты — 2439 км, ее массе — 3,3х1026 грамм или 5,5 процента от массы Земли. Ускорение свободного падения на Меркурии составляет 368 см/с

2. Космонавт на этой планете будет весить почти в три раза меньше, чем на Земле. Поскольку выяснилось, что средняя плотность Меркурия почти такая же как и у Земли — 5,44 г/см3, предполагается наличие железного ядра, занимающего половину объема планеты, над которым расположена силикатная оболочка толщиной 600 км. Меркурий получает в 6 раз больше солнечного света, чем Земля.

Причем большая часть его поглощается, поскольку поверхность его темная, отражающая лишь 12-18 процентов падающего света. В перигелии температура освещенной поверхности достигает 500° С, а в афелии 290° С. Поверхностный слой планеты (реголит) сильно измельчен и служит прекрасной теплоизоляцией, так что на глубине нескольких десятков сантиметров от поверхности температура постоянная — около 80° С. На ночной стороне температура поверхности опускается до -210° С.

У Меркурия обнаружена очень разреженная гелиевая атмосфера, создаваемая » солнечным ветром». В среднем каждый атом гелия находится в его атмосфере около 200 дней, а затем покидает планету. Давление такой атмосферы у поверхности в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли. Кроме гелия выявлено ничтожное количество водорода, следы аргона и неона.

Удивительным открытием во время первого пролета, проходившего на высоте 705 км, было обнаружение ударной волны плазмы и магнитного поля вблизи Меркурия. Удалось уточнить значение радиуса Меркурия и массы. Поскольку средняя плотность при этом получилась такая же, как у Земли — 5,4 г/см3 возникло предположение, что в центре Меркурия имеется металлическое ядро. Второй пролет около планеты осуществлялся на довольно большом расстоянии — более 48 тысяч км. Датчики измерили дневную и ночную температуру поверхности. С помощью радиометра, определяющего тепловой поток, излучаемый поверхностью, были выявлены более холодные участки, представляющие собой скальные породы, на фоне нагретых, состоящих из более рыхлых пород.

Во время третьего пролета около Меркурия, выполненного на наименьшем расстоянии — 327 км, было подтверждено, что магнитное поле действительно принадлежит планете. Его напряженность составляет примерно около 1% от напряженности земного магнитного поля. Наклон оси диполя к оси вращения Меркурия почти такой же как у Земли — 12 градусов. Фотографии, полученные в этом сеансе, имели разрешение около 100 м. Однако за три сеанса фотографирования получены снимки разного разрешения лишь на западное полушарие планеты, а восточное пока еще не исследовано.

Поверхность Меркурия кратерирована в такой же степени как и Луна, поэтому можно предположить, что она сформировалась 4,5 млрд. лет назад и прошла те же стадии. Однако часто встречающиеся уступы на ее поверхности свидетельствуют о том, что она испытала период сжатия. Равнины на Меркурии сложены базальтовыми породами, излившимися из ее недр. Многие кратеры имеют лучевые системы, простирающиеся на сотни и тысячи километров.

Сфотографированная часть поверхности Меркурия удивительно похожа на лунную поверхность: множество кратеров различных размеров покрывают эту планету и лишь в некоторых областях, которые называют равнинами плотность кратеров существенно меньше, как и на лунных морях. Согласно решению Международного астрономического союза кратеры на Меркурии называют в честь деятелей культуры: писателей, поэтов, художников, скульпторов, композиторов.

Так, например, крупнейшие кратеры диаметром от 300 до 600 км получили названия Бетховен, Толстой, Достоевский, Шекспир и другие. Есть и исключения из этого правила — один кратер диаметром 60 км с лучевой системой назван в честь известного астронома Койпера, а другой кратер диаметром 1,5 км вблизи экватора, принятый за начало отсчета долгот на Меркурии, назван Хун Каль, что на языке древних майя означает 20. Через этот кратер проходит меридиан, обозначающий 20 градусов.

Фотомозаика снимков КА «Маринер 10».

Фотомозаика снимков КА «Маринер 10».

Фотомозаика снимков КА «Маринер 10», полученных во время первых двух подлетов. Наверху, слева — кратер Копли диаметром 30 км с лучевой системой. Координаты кратера 37,5 ю.ш. и 85,5 з.д. (Mariner 10, Atlas of Mercury, Fig. 11-C)

Равнинам даны названия планеты Меркурий на разных языках, например равнина Собкоу или равнина Один. Два наименования равнин представляют собой исключения: Северная равнина названа по ее местоположению, а равнина Жары, диаметром 1300 км, получила такое имя потому, что она находится в области планеты, где температура поверхности достигает максимума. Окаймляющие эту равнину горы назвали горами Жары. Отличительной особенностью рельефа Меркурия являются протяженные уступы, носящие названия морских исследовательских судов. Долины названы по названиям радиообсерваторий. Две гряды носят названия Антониади и Скиапарелли, в честь астрономов, составивших первые карты этой планеты.

Перспективный снимок кратера Рен диаметром 215 км.

Перспективный снимок кратера Рен диаметром 215 км.

Перспективный снимок кратера Рен диаметром 215 км, на дне которого имеется несколько кратеров, и его окрестностей. Справа находится Гряда Антониади. (Mariner 10, Atlas of Mercury, Fig. 2-10)

Высоты различных форм меркурианского рельефа меньше, чем на Луне. Профили высот строятся и по наземным радиолокационным исследованиям. Так наземными наблюдениями удалось выявить несколько крупных кольцевых структур диаметром более 300 км на участке, еще не заснятом космическим аппаратом. Самые лучшие фотографии поверхности Меркурия, полученные КА «Маринер 10» содержат детали размером 100 м. На некоторых снимках хорошо видны следы излияния лавы. По-видимому, интенсивная бомбардировка поверхности Меркурия в ряде случаев сопровождалась такими излияниями.

В настоящее время разрабатываются проекты новых полетов космических станций к Меркурию, которые позволят сфотографировать и восточное полушарие. Тогда представится возможность изучить всю поверхность планеты и возможно выявить интересные закономерности. Ряд ученых, например, предполагает, что в другом полушарии имеется антипод бассейну Жары. Аппаратура нового поколения позволит изучить физические свойства пород, слагающих поверхность и вести наблюдения за вспышками на Солнце.

Ж.Ф.Родионова

Третий полет к Меркурию. К первой планете от Солнца отправляется зонд BepiColombo. Что с его помощью хотят узнать планетологи?

Первая планета нашей системы — очень необычный мир. На его освещенной половине температура доходит до 430 °C, а на другой в это время падает до -190. Впрочем, уже на глубине в полтора метра она почти одинакова и там, и там и довольно близка к земной. Пожалуй, самая бросающаяся в глаза странность планеты — ее вращение. Оборот вокруг своей оси она делает за 58,7 суток, а вокруг Солнца — за 88 суток. Из-за соотношения этих двух циклов (2:3) Солнце встает над одной и той же точкой поверхности не раз в сутки, а лишь раз в два года (т.е. раз в 176 земных суток). Ничего похожего нет ни на одной другой планете нашей системы: Солнце, наблюдаемое с поверхности Меркурия, двигается то с востока на запад, то с запада на восток.

Меркурий (фото в ложном цвете). Фото: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington

Меркурий не просто самая маленькая из настоящих планет нашей системы — он меньше некоторых спутников газовых гигантов, как Ганимед или Титан, — но и одна из самых сложных для изучения.

Как ни парадоксально, он часто оказывается самой близкой к Земле планетой (от 82 до 217 миллионов километров), потому что он, в силу длительности своего года, чаще Венеры и Марса находится с Землей по одну сторону от Солнца.

Но отправить к Меркурию космический аппарат намного сложнее. Для попадания туда нужно набрать, а точнее погасить, приличную скорость. Меркурий вращается ближе к Солнцу, и, чтобы попасть к нему, любому космическому аппарату нужно сперва сбросить скорость вращения Земли вокруг Солнца, изначально присущую зонду сразу после старта. Если представить Землю как чашу пращи, то камню, раскрученному пращей (зонду), очень сложно полететь к центру — его тянет вовне. То есть в случае Солнечной системы любому взлетевшему с Земли объекту проще лететь к внешним планетам системы, чем к внутренним.

После гашения скорости вращения Земли аппарату надо ее снова набирать, иначе до Меркурия не добраться. А набрав ее, в конце пути, у самой первой планеты, надо как-то затормозить. Как правило, торможение космических зондов осуществляется за счет гравитации планеты, к которой они направляются. А гравитация Меркурия лишь 37,7% от земной. Скорость можно погасить и двигателями, но тогда зонд должен нести много топлива, а разгон массивного зонда — дело непростое. Аппараты землян не могут достигнуть планеты напрямую — только через серию сложных гравитационных маневров с использованием других небесных тел.

Как добирался до Меркурия «Мессенджер». Источник: Kirill Borisenko / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0

Именно поэтому пока близ него было только два космических аппарата — «Маринер-10» и «Мессенджер». При этом первый фактически изучал планету «на пролете» — не хватило топлива для выхода на стабильную орбиту. Скудность наблюдений долго вообще не позволяла составить о ней полное представление. Например, «Маринер-10» обнаружил у Меркурия слабое магнитное поле, что заставило ученых предположить наличие у планеты твердого металлического ядра. «Мессенджер», однако, точно измерил параметры вращения планеты и показал, что она вращается вокруг оси как тело с жидким ядром, притом рекордно большим — в 0,75 ее диаметра. Ни одна известная модель формирования планет не допускает возможности образования такого тела в принципе.

Теоретики вначале предположили, что Меркурий когда-то столкнулся с другой планетой и мантию просто унесло, поэтому оставшееся ядро и выглядит непропорционально большим. Но гамма-спектрометр «Мессенджера» показал: в недрах Меркурия много легких металлов типа калия, а они не могли бы сохраниться после столкновения — их бы просто испарило. Стало ясно, что голой теорией и телескопами эту планету изучить очень сложно — нужна работа «на месте».

В начале этого века миссия BepiColombo замышлялась как тройственная: в ней участвовали не только европейцы и японцы, но и российское космическое агентство. Один аппарат должен был исследовать саму планету с орбиты. Второй — ее магнитосферу, а третий — российский — впервые в истории сесть на нее. К сожалению, включение посадочного аппарата в путешествие к самой труднодостижимой планете Солнечной системы сделало бы всю миссию требующей слишком большого финансирования. В итоге «НПО имени Лавочкина» перенесло проект «Меркурий-П» на период после 2031 года. Как правило, проекты, откладываемые на такое время, не реализуются вообще.

Карта гравитационных аномалий на Меркурии. Изображение: NASA / Goddard Space Flight Center Science Visualization Studio / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Однако европейцы и японцы от своей части миссии не отказались, хотя и столкнулись с рядом задержек. И теперь успешно довели проект до запуска. Mercury Planetary Orbiter — основная его часть. Его масса — 1230 килограммов, на нем 11 научных инструментов. Это камеры, спектрометры инфракрасного, ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-диапазонов, а также акселерометры. Огромной сложностью при проектировании аппарата стало обеспечение надежного охлаждения всех этих инструментов. На один квадратный метр на орбите Меркурия приходится в среднем 9,2 киловатт энергии солнечного излучения — в 6,8 больше, чем на орбите Земли. Для компенсации его эффектов зонд оснащен мощными отражающими зеркалами. Несмотря на эту меру, работать он сможет, только постоянно вращаясь — так легче уходит тепло. Его целевая орбита — высотой от 480 до 1500 километров над поверхностью планеты, наклон ее относительно экватора составит 90 градусов, что позволит минимизировать нагрев от Солнца.

Mercury Magnetospheric Orbiter куда меньше (285 килограммов) и несет пять групп инструментов. Выйдя на вытянутую орбиту высотой от 590 до 11 640 километров, зонд будет анализировать заряженные частицы солнечного ветра, отклоняемые магнитосферой Меркурия, и тем самым определит ее параметры. Это важно для понимания свойств ядра Меркурия, отвечающего за генерацию магнитного поля. Не будет преувеличением сказать, что пока и само ядро, и его магнитное поле — самые загадочные в Солнечной системе. У них просто нет близких аналогов.

Не только отмененный «Меркурий-П», но и вообще любой посадочный аппарат мог бы значительно прояснить ситуацию в высоких широтах планеты. Дело в том, что у Меркурия почти нет наклона оси вращения, отчего часть полярных областей планеты никогда не освещают прямые солнечные лучи. Поэтому радар «Мессенджера» нашел там что-то, что крайне напоминает залежи водного льда под тонким слоем пыли. Крайне неожиданное открытие для самой близкой к Солнцу и оттого по-настоящему жаркой планеты! В кратерах Меркурия на этот лед никогда не падает солнечный свет, что не дает ему испаряться. Чтобы наверняка отличить лед от гидратированных минералов, хорошо бы провести исследовательскую работу «на месте». Увы, пока сделать этой крайне сложно: бюджеты миссий к другим планетам весьма умеренны.

Чтобы лучше понять всю сложность полета к Меркурию, достаточно представить себе маршрут. Обе названные выше части зонда будут лететь туда вместе семь лет. BepiColombo получит ускорение за счет гравитационных полей Земли и Венеры. Затем, в 2021 году, аппарат будет ускорять уже одна Венера. В промежутках между гравитационными маневрами аппарат будет нарезать вокруг Солнца огромные, но постепенно сужающиеся круги, словно шарик на рулетке. Как ни странно, для полета к Меркурию самым простым путем будет именно такой — «наматывание кругов», причем сперва на большом удалении от планеты-цели. Наконец, будет использована гравитация самого Меркурия — для сброса скорости. Эти маневры случатся уже в 2021—2025 годах. Окончательно замедлиться и выйти на устойчивые орбиты получится не раньше декабря 2025 года. Путешествие к самой близкой (в среднем) планете системы займет у BepiColombo столько времени и энергии, что полет в пояс астероидов (между Марсом и Юпитером) на этом фоне был и быстрее, и менее требовательным к массе топлива — по прямой туда летать втрое дальше, чем до Меркурия.

Схема движения BepiColombo к Меркурию

Новые материалы наблюдений, которые поставят два новых аппарата, должны ответить на две основные группы вопросов. Первая: каковы параметры магнитного динамо планеты — ее расплавленного ядра? Здесь важно все — от температуры до параметров вращения и, конечно, границ создаваемого им магнитного поля. Вторая: чем конкретно сложена поверхность Меркурия?

Если окажется, что на его поверхности меньше легких металлов, чем оценивал «Мессенджер», возможен возврат к концепции соударения как причине всех странностей первой планеты. Более вероятный вариант — относительно легкие элементы там есть, но не только калий, надежно выявленный ранее. Дело в том, что по изобилию тех или иных элементов можно сравнительно точно выяснить, какому именно нагреву подвергалась планета (по точке возгонки тех или иных материалов) и насколько активно поступал на нее в прошлом кометный материал. Среди возможных объяснений меркурианской аномалии со слишком большим ядром — формирование планеты в необычных условиях, на орбите, далеко отстоящей от нынешней меркурианской. Если это действительно так, то на ее поверхности могут быть следы не только водного льда, но и, например, значительных количеств углекислотного льда и иных замерзших газов. Конечно, они будут только в кратерах близ полюсов, куда никогда не заглядывает Солнце. Но ведь и орбита Mercury Planetary Orbiter оптимизирована как раз так, чтобы ему было проще всего вести съемку приполярных областей.

Еще одна заманчивая цель при исследовании первой планеты — горы, окружающие кратер Рахманинова. Он резко выделяется на всей поверхности Меркурия не только двойной цепью таких гор, но и гладкой равниной внутри. Ее 290 километров в диаметре не могли стать гладкими без вулканической активности, залившей равнину лавой. Однако возраст кратера всего один миллиард лет. Меркурий — небольшая планета, и теоретически его ядро не могло сохранить достаточно энергии для обеспечения серьезной вулканической активности на протяжении 3,6 миллиарда лет, прошедших от появления Солнечной системы до образования кратера Рахманинова. Тем не менее ее следы в кратере Рахманинова налицо, и это определенный вызов земной планетологии. Здесь же лежит и самая низкая точка Меркурия — на 5,38 километра ниже его среднего уровня поверхности. Детальное изучение спектрометрами позволит ближе всего подобраться к загадке внутренней части планеты. Состав покрывающей дно кратера лавы определенно может много рассказать и о том, из чего состоит ее ядро.

Кратер Рахманинова. Cнимок с борта «Мессенджера». Фото: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington Image Addition

Несмотря на то что проблемы происхождения и устройства Меркурия могут показаться крайне далекими от земных, в реальности они ближе к нашим практическим интересам, чем можно подумать. Механизмы формирования всех твердых планет нашей системы похожи, и от того, как они протекали, зависит и то, что сегодня находится у нас под ногами. Человечество не может добуриться до ядра Земли, чтобы узнать детали его устройства. А сделать это было бы неплохо: от них зависит и простота поисков новых месторождений полезных ископаемых, и, в теории, возможность предсказывать зоны потенциальной сейсмической опасности или даже извержения супервулканов. Первая планета нашей системы в этом отношении — ценный кадр. Ее ядро настолько ближе к поверхности, что предоставляет поистине уникальный шанс узнать новое.

Весьма вероятно, что BepiColombo сможет существенно продвинуть земную науку в изучении Меркурия. Тогда его достижения станут в один ряд с результатами работы таких космических зондов, как «Новые горизонты» и «Вояджер», перевернувшими наши представления о внешних планетах Солнечной системы.

 Александр Березин

США предложили совершить первую в истории посадку на ближайшую к Солнцу планету

Меркурий — ближайшая к Солнцу и самая маленькая планета в Солнечной системе, если конечно, не считать Плутон, утративший статус планеты по воле Международного астрономического союза в 2006 году. По своим размерам Меркурий уступает даже крупнейшим спутникам планет-гигантов — юпитерианскому Ганимеду (на 8%) и сатурнианскому Титану, хотя и превосходит при этом Ганимед по массе более чем в два раза.

Вблизи Меркурий уже изучали две успешные американские миссии — Mariner 10 в 1974–1975 годах и MESSENGER в 2008–2015 годах, второй аппарат со временем вышел на околомеркурианскую орбиту, совершил свыше четырех тысяч витков, составив подробную карту, и 30 апреля 2015 года врезался в поверхность планеты после выработки горючего.

Теперь на встречу с Меркурием направляется еще и европейско-японская миссия BepiColombo, в ходе которой на орбиту в 2025 году будут выведены два аппарата — Mercury Planetary Orbiter (MPO) ESA и Mercury Magnetospheric Orbiter (ММО) JAXA. Их первый пролет мимо Меркурия после гравитационных маневров в окрестностях Венеры назначен на 2 октября 2021 года. Вместе они изучат происхождение и эволюцию Меркурия, его внутреннюю структуру, геологию, состав, кратеры, экзосферу и магнитосферу, постараются выяснить происхождение магнитного поля Меркурия и разберутся в отложениях на его полюсах, возможно даже в виде ледяных шапок, таящихся в затененных кратерах. Аппарат назван в честь профессора Джузеппе (Бепи) Коломбо (1920–1984), итальянского математика и инженера, который рассчитал резонанс между орбитальным и собственным вращением Меркурия: планета завершает три вращения вокруг своей собственной оси каждые два оборота вокруг Солнца.

Тем не менее мягких посадок на поверхность Меркурия до сих пор не бывало и не планировалось, хотя благодаря относительно низкой гравитации небольшой планеты это сделать проще, чем в случае двух других, более близких к нам планет земной группы, посещенных уже многократно.

Чтобы устранить эту несправедливость, в рамках программы NASA New Frontiers («Новые рубежи») — запусков к наименее изученным областям Солнечной системы — предложено отправить на Меркурий миссию Mercury Lander стоимостью $1,2 млрд. Подробности предложения Кэролайн Эрнст из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса и соавторов можно найти на сайте препринтов. Это предложение для NASA уже на следующее десятилетие, на 2023–2032 годы, и оно будет серьезно конкурировать с другими интересными потенциальными миссиями — к карликовой планете Церера (тот же MAC в том же году повысил статус этого астероида, приравняв тем самым к Плутону), спутнику Сатурна Энцеладу, у которого может быть подледный океан, Марсу и Плутону. Но все равно планы посетить ближайшие к Солнцу планеты, безусловно, звучат весьма многообещающе. Причем две миссии на Венеру на 2028–2030 годы уже выбраны.

Ученые надеются отыскать на Меркурии сведения об изначальном распределении элементов на самых ранних стадиях развития Солнечной системы, о том, как планеты и экзопланеты формируются и эволюционируют в непосредственной близости от своих родительских звезд. Mercury Lander позволит проводить исследования на поверхности планеты, которые могут решить сразу несколько проблем фундаментальной науки, поднятых во время полета межпланетной станции MESSENGER и важных для понимания уникальной минералогии, геохимии и геофизики Меркурия, структуры его относительно крупного ядра, изучения магнитного поля планеты непосредственно с поверхности, а также процессов, вносящих постоянные изменения в удивительно темный ландшафт Меркурия, меняющих слой реголита и являющихся источником пополнения его экзосферы (чрезвычайно разреженной газовой оболочки).

Планируется также сделать разнообразные фотографии места посадки в интересах геологов. Одна из загадок связана с внешним ядром Меркурия. Считается, что оно состоит из жидкого металла, как и земное ядро, но были некоторые намеки на то, что внутреннее ядро Меркурия все же твердое.

Новая концепция подразумевает пребывание аппарата на поверхности Меркурия в течение одного меркурианского года. Меркурий обращается по своей орбите вокруг Солнца с периодом около 88 земных суток. Питание в ночное время аппарат получает благодаря радиоизотопному термоэлектрическому генератору и сглаживающим нагрузки литий-ионным батареям.

Запуск планируется осуществить на тяжелой ракете Илона Маска Falcon Heavy в марте 2035 года и достигнуть конечного пункта назначения спустя десятилетие. Выглядит это достаточно амбициозно и интересно с научной точки зрения, чтобы встать в один ряд с другими интересными миссиями New Frontiers. Полезная научная нагрузка включает 11 приборов. Орбитальная ступень выводит космический корабль на безопасную орбиту, а затем выполняет орбитальные маневры и спуск. Во время орбитальной фазы узкоугольная камера передает изображения для выбора наиболее безопасного места посадки в пределах интересующего участка. Прямая связь с Землей возможна в течение первых трех недель операций по спуску, затем прекращается в течение шести недель и возобновляется в последний месяц.

Исследовать Меркурий посадочный модуль будет в основном ночью — на затененной стороне планеты, где температура составит –180ºC, хотя саму посадку он совершит примерно за 30 часов до захода Солнца для первоначальных наблюдений. Через 88 дней Солнце окончательно взойдет и жизненный цикл спускаемого аппарата Mercury Lander на палящей жаре в 430ºC неизбежно закончится. На Землю планируется отослать около 11 ГБ данных.

Есть ли жители на Меркурии?

Меркурий, как известно, ближайшая к солнцу планета. Некоторые астрономы уверяют, будто они видели еще более близкую к солнцу планету и даже дали ей название Вулкан. Но большинство астрономов не подтвердили этого, хотя и допускают существование одного или даже нескольких астероидов, не заслуживающих, однако, чести титуловаться «планетами». Итак, Меркурий ближе всех планет к солнцу; он никогда не удаляется от солнца далее 29o. Это влечет обычные последствия близости к великим сиятельным особам: в сиянии солнечных лучей маленький Меркурий совершенно исчезает для простого глаза и даже в телескоп его не всегда можно увидеть, хотя он вовсе уж не столь ничтожен (но объему Меркурий в 20 раз меньше Земли, а по массе в 15 раз) и находится от нас близехонько: он никогда не уходит от Земли далее 29 миллионов географических миль (в миле 7 верст) и бывает даже на расстоянии только 10 миллионов миль, что для астрономов сущие пустяки.

Видимое полушарие Меркурия; копия с рис. Скиапарелли. В обратном виде (как видно в телескоп).

В самом деле, расстояние ближайшей к нам «неподвижной» звезды (в созвездии Центавра) в 222.000 раз более расстояния Земли от Солнца, так что свет этой звезды достигает к нам лишь через З 1/2 года. Но огромное большинство звезд находятся от нас в неизмеримом расстоянии; свет от них достигает к нам через тысячи; самое наше Солнце в сравнении с ними — ничтожная пылинка. Поистине, «звезда от звезды разнствует во славе». Что же значат, после всего этого, какие-нибудь 10—29 миллионов миль в небесной географии?

Не смотря на трудность наблюдений Меркурия, последний является в высшей степени интересными именно вследствие близости Меркурия к Солнцу: он находится на расстоянии только в 6—9 миллионов миль. Солнце с Меркурия кажется кругом в 2 1/2 раза более чем нам, а тепла Меркурий получает в 7 раз более чем Земля, так что многие тела, находящееся у нас в твердом виде, на Меркурий были бы в жидком.

За последнее время многие астрономы считают весьма вероятным предположение, что в солнечной системе не одна только наша Земля заселена живыми существами, и не только живыми, но даже разумными. На планете Марс в прошлом году усмотрены каналы, происхождение коих объясняется работой его обитателей. Можно допустить существование «людей» и на других планетах, имеющих вей условия для этого. Но только так называемые нижние планеты (т.е. удаленные от Солнца более чем Земля) имеют условия для жизни сходные с нашими. Верхние планеты (Меркурий и Венера) имеют ту особенность, что температура здесь гораздо выше земной, а потому и условия для жизни, если считать ее возможною там, совершенно особые. Но за последнее время сделаны новые весьма важные наблюдения, проливающий новый свет на этот вопрос.

Доныне было принято, что Меркурий вращается вокруг Солнца почти в 88 наших дней, причем обращается вокруг своей оси почти ровно в 24 часа.

На днях итальянский астроном, директор миланской обсерватории Скиапарелли (Schiaparelli) опубликовал результаты своих наблюдении, совершенно меняющие дело. Он наблюдал пятна, находящиеся на Меркурии. Эти наблюдения сопряжены были со многими затруднениями, так как величина диаметра Меркурия с нашей Земли не превосходить 8 секунд. Прилагаемая гравюра представляет точную копию с рисунка Скиапарелли, сделанного так, как он видишь в телескоп, т.е. в обратном виде.

Г. Скиапарелли пришел к выводу, что вид пятен на Меркурии, в общем, всегда одинаков, а это может быть лишь в том случай, если эта планета не имеет вращения вокруг оси, также как и наша ближайшая соседка и компаньонка в мировом пространстве — Луна.

Этот вывод ведет к ряду новых: итак, одна половина Меркурия обращена всегда к Солнцу, другая же никогда не видит его. В первой — вечный день и страшный жар, пред которым наши тропические жары — мороз. В другой — вечная ночь и вечный ужасный холод междупланетных пространств, пред коим наши полярные страны — тропики.

Возможна ли при таких исключительных условиях жизнь на этой планете? Жизнь таких же людей, как мы, конечно, невозможна. Правда, некоторые астрономы допускают существование на Меркурии густой атмосферы, умиряющей де солнечный свет и теплоту. Может быть и так, — мы не знаем этого достоверно, во всяком случай, если эта планета не вращается вокруг оси, то жители её имеют условия, о коих нам трудно составить понятие. Наша кровь — у них испарилась бы, наши мускулы — обуглились бы. Вот где нужны стальные нервы и медные мускулы — на Меркурий.

Кроме того, на Меркурии есть много и иных особенностей. На нашей Земле в первую секунду тела падают с быстротой 4. 9, метра, а на Меркурии быстрота падения в первую секунду составляет только 2.55 метра. Таким образом груз, весящий на Земли 1000 фунтов, на Меркурии висит всего только 521 фунт, т.е. почти вдвое менее. Поэтому прыгать на сажень вышины на Меркурии ничего не стоило бы с силой наших мышц. Если предположит, что Меркурий окружен нашим воздухом, то задача воздухоплавания там гораздо легче может быть разрешена.

Глаза обитателей Меркурия должны быть совершенно особого устройства, так как необычайно яркое сияние солнечных лучей было бы невыносимо для наших глаз. На Меркурии мы очень скоро совершенно ослепли бы.

Но быть может, Скиапарелли ошибся (хотя это и маловероятно). А в этом случае, дело много изменилось бы, так как, при вращении вокруг оси, т.е. при смене дня ночью, условия для жизни были бы гораздо благоприятнее. Если верить Скиапарелли, то одна половина Меркурия — страна вечного огня, а другая— вечного льда. При этих условиях нам трудно представить себя, какие живые существа могут там жить, и еще менее возможно сделать какое-либо представление об их организации.

Но допустим, что жители на Меркурии все-таки есть. В этом случай, в полночь для них самыми большими звёздами первой величины на небесном своде кажутся Венера и наша Земля, причем Земля, вмести с Луной, кажется им двойною звездой.

Дадим волю фантазии. Мы покидаем нашу Землю и несемся с едва постижимой для нашего ума быстротой, — быстротой света. Пред нашими глазами мелькают планеты нашей солнечной системы. Земля скрывается в пространстве, уменьшаясь с каждой секундой, и мы поминутно любуемся новыми огромными «шарами», гораздо большими нашей Земли. Через четыре часа мы достигаем Нептуна и лишь чрез несколько месяцев покидаем «солнечную систему». Достигли ли мы конца вселенной! Нет. Мы видим, что снова

На воздушною, океане,
Вез руля и без ветрил,
Тихо плавают в тумане
Хоры стройные свeтил.

Мы несемся к ближайшему светилу, — и несмотря на ужасающую быстроту, достигаем его лишь через З 1/2 года. Но пред нами опять новое небо: наше солнце чуть-чуть заметно, а впереди, позади, вокруг ряд новых солнц, еще более великолепных и громадных. Вот наше Солнце совсем скрылось, — и все-таки пред нами не меньшее число миров. Мы несемся с тою же ужасающею быстротой сотни, тысячи, миллионы лет, — и в конце концов видим, что пред нами бесконечность, которую наш ум не может постигнуть, и на существование которой лишь указывает астрономия. Мы убеждаемся, что вся наша солнечная система есть менее, чем пылинка пред этою бесконечностью, и что жизнь всей нашей системы, измеряемая миллионами лет, есть лишь миг новой непостижимой для нас величины — вечности.

Возможно ли думать после этого, что только одна наша Земля населена разумными существами? Может ли быть сомнение в том, что на «воздушном океане» есть множество миров, точно также населенных разумными существами, и в принципе мы не можем отрицать, что такие соседи у нас есть на Меркурии.

Астрономия — Меркурий

Меркурий — самая близкая к Солнцу планета, и весь свой путь по орбите вокруг Солнца он проходит всего за 88 дней. Меркурий — самая маленькая из всех планет, не считая Плутона. Поверхность этого небольшого мирка достаточно горяча, чтобы расплавить олово и свинец. Едва ли там есть какая-нибудь атмосфера, а твердый грунт весь покрыт кратерами.


Орбита Меркурия ближе к Солнцу, чем орбита Земли. По этой причине Меркурий па нашем небе всегда располагается очень близко к Солнцу. Из каждого 88-дневного пути Меркурия по орбите имеется всего несколько дней, когда он находится достаточно далеко от Солнца, для того чтобы его вообще можно было разглядеть. В это время он стоит низко над горизонтом в сумеречном небе. К сожалению, Меркурий никогда не бывает виден па совершенно темном небе.

Лучше всего наблюдать Меркурий в вечернем небе весной или перед рассветом осенью. Чтобы не пропустить самые удачные дни, поищи необходимые сведения в ежегодном астрономическом справочнике или внимательно прочитай ежемесячную астрономическую колонку в газете. У тебя будет больше шансов найти на небе Меркурий, если ты вооружишься биноклем, но никогда не пользуйся им, пока не сядет Солнце. Меркурий будет выглядеть, как яркая звезда. После того как ты определишь его с помощью бинокля, ты сможешь видеть Меркурий и невооруженным глазом.

Долгие сутки Меркурия

Меркурий совершает один оборот вокруг своей оси за 59 наших суток. Возможно, что когда-то давно Меркурий вращался быстрее, но сила тяготения Солнца постепенно замедлила его вращение.

Чтобы сделать один оборот вокруг своей оси, Меркурию требуется 59 земных суток. Начни с того места, где стрелка указывает на Солнце. Теперь следуй вдоль орбиты и смотри, как медленно поворачивается Меркурий, двигаясь по своей орбите. Стрелка совершит один оборот, когда Меркурий проделает две трети своего пути вокруг Солнца. Прежде чем стрелка снова укажет на Солнце, планета дважды обойдет всю орбиту. Это означает, что сутки Меркурия длятся в течение двух его лет.

Меркурий делает три оборота вокруг своей оси, пока дважды обходит всю свою орбиту вокруг Солнца. За время одного оборота вокруг оси он проходит две трети своей орбиты. Так что, оказавшись па Меркурии, ты обнаружил бы, что от одного восхода Солнца до другого проходит два «меркурианских года», то есть 176 земных суток. Кроме того, ты заметил бы, что Солнце сильно меняется в своих кажущихся размерах, поскольку орбита Меркурия довольно сильно вытянута. За время очень долгих «дней» температура па экваторе Меркурия поднимается до 430°С, а это достаточно, чтобы расплавить олово, свинец и цинк.

Почти без воздуха

На Меркурии почти нет атмосферы. В прошлом, возможно, там и были какие-то газы, но теперь все давно выкипело под воздействием жгучих лучей Солнца. Однако Меркурию все же удается захватывать некоторое количество газовых струй водорода и гелия, которые вырываются из Солнца. Кроме того, раскаленные, как печь, твердые породы выделяют атомы натрия. Так что очень топкий атмосферный слой все же имеется, и состоит он, главным образом, из натрия с небольшими добавками гелия и водорода.

В отсутствие воздуха и облаков составление прогнозов погоды на Меркурии было бы делом весьма несложным: невыносимая жара днем, а в полярных областях ледяной холод по ночам.

Поверхность, как на Луне

Детали поверхности Меркурия невозможно разглядеть в телескоп ввиду очень большой удаленности этой планеты. В 1974 и 1975 гг. космическим кораблем «Марииер-10» было сделано свыше 10 000 снимков поверхности Меркурия. На лучших фотографиях видны кратеры и трещины на поверхности, ширина которых не превосходит 100 м. «Марииер-10» произвел фотосъемки почти половины всей планеты. Ее поверхность изрыта кратерами, очень похожими на лунные. Одно огромное образование круглой формы под названием Бассейн Калорис имеет В диаметре 1300 км. Возможно, оно возникло в результате столкновения с большим астероидом. Точно так же, как и на Луне, здесь имеются маленькие чашеобразные кратеры и кратеры побольше с острым пиком в центре. Очень многие кратеры выглядят так, словно они возникли от ударов метеоритов или астероидов.

Вскоре после начала образования планет, около 5 млрд лет назад, во всех внутренних частях Солнечной системы летали случайные куски твердых пород, камни и астероиды. Они бомбардировали поверхности планет. Взглянув па Лупу и Меркурий, мы и теперь можем видеть следы этих бомбардировок. В отличие от Земли, в этих мирах нет пи воздуха, пи воды, а потому их кратеры не подверглись никакой эрозии.

    ВАЖНЫЕ ОТКРЫТИЯ

  • 1631 г. 7 ноября астрономы впервые наблюдают проход Меркурия по диску Солнца. Это явление было предсказано Иоганном Кеплером.
  • 1965 г. С помощью радиолокации измерен период обращения Меркурия вокруг своей оси: 58,65 земных суток.
  • 1974-1975 гг. Космический корабль «Маринср-10» делает первые фотосъемки поверхности.
  • 1985 г. В атмосфере Меркурия обнаружен натрий.

описание и характеристика, интересные факты

Меркурий — самая близкая планета к Солнцу. Древние римляне считали Меркурия покровителем торговли, путешественников и воров, а также вестником богов. Неудивительно, что небольшая планета, быстро перемещающаяся по небу вслед за Солнцем, получила его имя. Меркурий очень похож на Луну. В истории обоих небесных тел был период, когда лава потоками вытекала на поверхность. Когда космический аппарат «Маринер-10» передал первые снимки Меркурия с близкого расстояния, астрономы всплеснули руками: перед ними была вторая Луна!

Там, где светлая полоса вверху означает фотографий данного участка отсутствуют. Это — участок поверхности северного полушария Меркурия шириной около 500 км. Меркурий расположен близко к Солнцу, его максимальная элонгация всего 28 градусов, поэтому его очень трудно наблюдать. По размерам Меркурий можно сравнить с крупными спутниками других планет Солнечной системы. Поверхность Меркурия на фотографиях, сделанных с близкого расстояния, изобилует кратерами. Темных образований — морей — на Меркурии меньше, чем на Луне. На поверхности планеты были обнаружены гладкие округлые равнины, получившие по сходству с лунными «морями» название бассейнов.
Наибольший из них, Калорис, имеет в диаметре 1300 км (океан Бурь на Луне — 1800 км). Появление долин объясняется интенсивной вулканической деятельностью, которая совпала по времени с формированием поверхности планеты. Огромный бассейн Калорис (слева), достигающий в диаметре 1300 км, имеет сильное сходство с круговыми морями на Луне. Он, вероятно, образовался в результате столкновения Меркурия с большим небесным телом на раннем этапе геологической истории Меркурия.
Бассейн является результатом истечения лавы из недр планеты после столкновения. Его плоское дно окаймлено разломами и извилистыми гребнями гор.
На Меркурии есть горы, высота которых достигает 2-4 км. В ряде районов планеты на поверхности видны долины, бескратерные равнины. На Меркурии встречается также необычная деталь рельефа — эскарп. Это выступ высотой 2-3 км, разделяющий два района поверхности. Считают, что эскарпы образовались как сдвиги при раннем сжатии планеты.
Соотношение периодов вращения и обращения планеты, равное 2/3, приводит к тому, что солнечные сутки на Меркурии длятся 176 суток. День и ночь продолжаются по 88 суток, т.е. равны году планеты. Это явление происходит из-за особого соотношения между периодами обращения планеты вокруг оси и вокруг Солнца. Средняя скорость движения Меркурия по орбите составляет 47,9 км/с. Быстро мчась по орбите, Меркурий лениво поворачивается вокруг своей оси. Ось вращения Меркурия почти перпендикулярна к плоскости орбиты. Смена времен года на Меркурии обусловлена не наклоном оси, а изменением расстояния до Солнца.

Данные об атмосфере Меркурия указывают лишь на её сильную разрежённость. Давление у поверхности планеты в 500 миллиардов раз меньше, чем у поверхности Земли (это меньше, чем в современных вакуумных установках на Земле).
Меркурий расположен очень близко к Солнцу и захватывает солнечный ветер своим тяготением. Атом гелия, захваченный Меркурием, находится в атмосфере в среднем 200 дней.

У Меркурия есть слабое магнитное поле, которое было обнаружено космическим аппаратом «Маринер-10». Высокая плотность и наличие магнитного поля показывают, что у Меркурия должно быть плотное металлическое ядро. По современным расчётам, плотность в центре Меркурия должна достигать 9,8 г/см3, радиус ядра составляет 1800 км (75% радиуса планеты). На долю ядра приходится 80% массы Меркурия.
Температура поверхности в полярных областях Меркурия, которые Солнце никогда не освещает, может держаться около — 210°С. Возможно, имеется водяной лед. Максимальная температура поверхности Меркурия, зарегистрированная датчиками, +410°С. Перепады температур на дневной стороне из-за смены времен года, вызванной вытянутостью орбиты, достигают 100°С.

Меркурий — Детский технопарк «Кванториум»

Ни для кого не секрет, что Меркурий – первая планета от Солнца. Наблюдая за стремительным вращением планеты, римляне прозвали его самым быстрым богом. Шумеры знали о Меркурии еще 5000 лет назад. Только тогда его воспринимали как Набу – бога письма.
Также у него было два имени для появления – утренняя и вечерняя звезда. Но греческие астрономы поняли, что это один и тот же объект.

Физические характеристики Меркурия

Из-за близкого расположения к Солнцу температура Меркурия достигает 450 °C. Но из-за отсутствия атмосферы, тепло не задерживается и ночью поверхность остывает до -170°C, а самая большая зафиксированная температура – 600°C.
Меркурий – самая маленькая планета, которая лишь немного больше земного спутника. Без атмосферы она не может сопротивляться ударам, поэтому на ней много кратеров. Около 4 миллиардов лет назад 100-километровый астероид врезался в Меркурий. Сила удара приравнивается к одному триллиону бомб мощностью в одну мегатонну. Это создало гигантский кратер в 1550 км шириной – бассейн Калорис.

(Кратер Калорис на поверхности Меркурия)

Исследование Меркурия начиналось с телескопа. В 2012 году к планете подошел аппарат НАСА MESSENGER. Ему удалось заметить в кратерах вокруг северного полюса лед. На южном полюсе также могут быть ледяные залежи, но орбита MESSENGER не позволила исследовать эту область. Лед мог остаться после падения комет или метеоритов. Или же водяной пар дегазировался из планеты и замерз на поверхности полюсов.

Знаете ли вы?

• Размер Меркурия постоянно уменьшается
• На Меркурии есть гейзеры.

(Меркурий)

Крошечная Меркурий представляет собой единую континентальную плиту, размещенную над железным ядром, которое не прекращает охлаждаться. С падением температуры оно затвердевает, сокращая объем всей планеты. Именно из-за этого поверхность начала сжиматься, создав уступы и скалы, напоминающие купол длинною в несколько сотен миль. В прошлом поверхность была более активной из-за действия вулканов.

(Внутренняя структура)

Перед нами вторая по плотности планета после Земли. Металлическое ядро занимает 3600-3800 км в ширину, а это 75% диаметра всей планеты. А вот внешняя оболочка охватывает лишь 500-600 км. Такое сочетание заставило ученых внимательнее изучить этот объект.
У Меркурия нет атмосферы. Вместо этого там заметна ультратонкая «экзосфера». Она состоит из атомов, сдутых с поверхности солнечной радиацией и микрометероитными ударами. Они стремительно удаляются в космос, создавая хвост из частиц.

Характеристика орбиты Меркурия

Планета облетает Солнце за 88 земных дней на скорости 180000 км/ч. Овальная орбита близка к эллипсу, поэтому в разные периоды подходит и отдаляется к Солнцу на 47-70 миллионов км.
Высокоэллиптическая орбита приводит к тому, что Меркурию требуется 59 дней на оборот вокруг оси. Солнце ненадолго поднимается, задерживается и садится до того, как он пройдет в западном направлении.


Состав и структура Меркурия

Орбита и вращение Меркурия

Исследования и миссии Меркурия

Детальная характеристика планеты была бы невозможной без полетов космических аппаратов. Впервые Меркурий посетил Маринер-10, осмотревший 45% поверхности и обнаруживший магнитное поле. Орбитальный аппарат НАСА MESSENGER прибыл туда в марте 2011 года и стал первым, кому удалось закрепиться на орбите планеты.

(Фотография поверхности Меркурия)

В 2012 году ученые нашли в Марокко группы метеоритов, которые могут происходить из Меркурия. Если это так, то он войдет в клуб планет, подобных Земле (только Луна, Марс и пояс астероидов подтвердили наличие осколков).

Почему Меркурий проходит мимо Солнца так редко?

Меркурий пересечет поверхность Солнца с точки зрения Земли в понедельник (9 мая) в ходе первого такого «транзита» с 2006 года и последнего до 2019 года.

Большая часть мира сможет стать свидетелями транзита Меркурия в понедельник, если позволит погода, хотя наблюдателям потребуется телескоп, чтобы хорошо его увидеть. Но помните:  НИКОГДА  не смотрите прямо на солнце без солнечного фильтра или другой подходящей защиты для глаз; может наступить слепота.

прохождения Меркурия происходят в среднем всего 13 раз за столетие. Они настолько редки, потому что орбита самой внутренней планеты наклонена примерно на 7 градусов по сравнению с орбитой Земли, поэтому Меркурий, Солнце и наша родная планета не так уж часто совпадают. [Прохождение Солнца Меркурием в 2016 году: редкое зрелище (видео)]

Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней, поэтому маленькая планета пересекает плоскость земной орбиты каждые 44 дня — один раз при движении «вверх» и еще раз при возвращении «вниз». » Эти точки пересечения называются узлами.

 

 

Эти узлы совпадают с Солнцем с точки зрения Земли всего два раза в год, один раз в мае и один раз в ноябре. Если Меркурий окажется в узле в любой из этих моментов, земные наблюдатели увидят транзит. (Все транзиты Меркурия происходят в течение нескольких дней после 8 мая и 10 ноября.)

Орбита Меркурия эллиптическая, поэтому майские и ноябрьские транзиты — разные звери.

«Во время ноябрьских транзитов Меркурий приближается к перигелию и демонстрирует диск диаметром всего 10 угловых секунд», — написали представители НАСА в описании планетарных транзитов, которые в основном представляют собой просто мини-затмения. (Перигелий относится к наибольшему сближению вращающейся планеты с Солнцем; афелий — к наиболее удаленному от звезды положению.)

«Для сравнения, во время майских транзитов планета находится вблизи афелия и кажется в поперечнике на 12 угловых секунд», — добавили официальные лица. «Однако вероятность майского транзита меньше почти в два раза.Более медленное орбитальное движение Меркурия в афелии снижает вероятность того, что он пересечет узел в критический период.»

Венера тоже проходит транзитом, потому что, как и Меркурий, она находится ближе к Солнцу, чем Земля. Но поскольку Венера обращается вокруг Солнца намного медленнее, чем Меркурий — раз в 225 дней по сравнению с разом в 88 дней — транзиты Венеры случаются намного реже; всего восемь таких событий произошло с момента изобретения телескопа в начале 1600-х годов. (Плоскость орбиты Венеры также не совпадает с плоскостью Земли примерно на 3 градуса.)

90 002 прохождения Венеры происходят парами с интервалом в восемь лет, при этом каждая пара отделена от предыдущей пары более чем на 100 лет. Например, последние восемь произошли в 1631, 1639, 1761, 1769, 1874, 1882, 2004 и 2012 годах. Следующее прохождение Венеры произойдет только в 2117 году.

Планетарные транзиты за пределами нашей Солнечной системы также видны с помощью мощных инструментов, таких как космический телескоп НАСА «Кеплер». Действительно, Кеплер обнаружил более 1000 экзопланет (и еще 3600 планет-кандидатов), заметив крошечные провалы яркости, которые эти миры вызывают, когда они пересекают лица своих родительских звезд с точки зрения космического корабля.

Астрономы также могут узнать о составе атмосфер экзопланет, изучая звездный свет, который проходит через них во время прохождения.

Copyright 2016 SPACE.com, компания по закупкам. Все права защищены. Этот материал нельзя публиковать, транслировать, переписывать или распространять.

Три причины, по которым мы так мало знаем о Меркурии

Наука и исследования

4708 просмотра 8 лайков

Меркурий — наименее изученная из четырех каменистых планет внутренней части Солнечной системы.Только в 2011 году первый космический корабль НАСА MESSENGER вышел на орбиту вокруг планеты. Для сравнения, Юпитер, расположенный примерно в пять раз дальше от Земли, приветствовал свой первый орбитальный аппарат уже в 1990-х годах. Также известно, что Меркурий трудно наблюдать с Земли. Здесь мы представляем три наиболее значительных препятствия в исследовании Меркурия.

1. Трудно наблюдать

Из пяти планет, известных с древних времен как «блуждающие звезды», Меркурий наименее изучен.В отличие от Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, Меркурий, как известно, трудно наблюдать с Земли. Будучи самой внутренней планетой Солнечной системы, она всегда кажется слишком близкой к Солнцу. В то время как золотое время для астрономических наблюдений приходится на ночь, Меркурий заходит и восходит на небе почти одновременно с Солнцем. Это означает, что его можно заметить лишь ненадолго незадолго до восхода солнца и сразу после заката, и он всегда появляется близко к горизонту.

Хотя планету можно наблюдать в телескопы в дневное время, астрономам необходимо принимать дополнительные меры предосторожности, поскольку интенсивный солнечный свет и постоянная близость Солнца могут повредить оптику.Большим телескопам часто вообще не разрешается смотреть в сторону Солнца из-за возможных повреждений.

Интересно, что одна из самых мощных на сегодняшний день астрономических обсерваторий, легендарный космический телескоп Хаббл НАСА/ЕКА, никогда не фотографировала Меркурий. Облетев Землю на высоте около 550 км, Хаббл наблюдал некоторые очень далекие небесные объекты, такие как голубая сверхгигантская звезда по прозвищу Икар, находящаяся на расстоянии около 14 миллиардов световых лет. Однако он никогда не смотрел на Меркурий из-за опасений повредить его чувствительную оптику.

2. Труднодоступный

Бепи Коломбо требуется семь лет и девять пролетов, чтобы добраться до Меркурия.

Хотя «Маринер-10» НАСА трижды пролетел мимо Меркурия в начале 1970-х годов, обращаясь вокруг Солнца, только в 2011 году первая миссия НАСА «МЕССЕНДЖЕР» вышла на орбиту непосредственно вокруг Меркурия.

Для сравнения, Марс получил свой первый орбитальный аппарат в 1971 году, а Венера — в 1975 году.Юпитер, ближайший к Земле на расстоянии почти 630 миллионов километров по сравнению со средним расстоянием Меркурия в 77 миллионов километров, приветствовал свой первый орбитальный аппарат в 1995 году. Агентство, на семь лет.

Почему Меркурий так мало изучен? После трех коротких облетов «Маринера-10» в 1973 и 1974 годах в исследовании самой внутренней планеты Солнечной системы в течение почти четырех десятилетий ничего не происходило.Удивительно, но, несмотря на то, что Меркурий гораздо ближе к Земле, чем Юпитер и Сатурн, на самом деле добраться до него труднее. По некоторым оценкам, чтобы добраться до карликовой планеты Плутон, потребуется меньше энергии, чем для того, чтобы добраться до Меркурия. Причина тому — близость Меркурия к Солнцу. Космический корабль, стремящийся не только пролететь мимо Меркурия, находясь на орбите вокруг Солнца, но и выйти на орбиту непосредственно вокруг планеты, должен постоянно тормозить, преодолевая гравитационное притяжение звезды.

«Есть два способа выполнить это торможение», — говорит Йоханнес Бенкхофф, научный сотрудник проекта ЕКА по миссии BepiColombo.«Либо вам нужен огромный космический корабль с большим количеством топлива, либо вы можете использовать гравитацию других планет, чтобы замедлять вас по пути. Чтобы добраться до Меркурия, вам нужно совершить несколько таких облетов планет, поэтому путешествие занимает много времени».

Солнечному орбитальному аппарату ESA Sun-explorer требуется менее двух лет, чтобы выйти на целевую орбиту вокруг Солнца, которое даже ближе к нашей родительской звезде, чем Меркурий. Удивительно, но BepiColombo требуется семь лет, чтобы занять правильное положение и вывести два своих орбитальных аппарата, орбитальный аппарат Mercury Planetary Orbiter (MPO) ЕКА и магнитосферный орбитальный аппарат Mercury Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), на правильные орбиты вокруг Меркурия.Чтобы добраться туда, космический корабль должен выполнить в общей сложности девять гравитационных маневров или облетов, которые помогут ему затормозить и скорректировать траекторию.

Одним из пионеров изучения использования планетарных облетов для корректировки траекторий космических миссий был итальянский инженер Джузеппе (Бепи) Коломбо. Именно Бепи Коломбо предложил оптимизировать траекторию «Маринера-10», совершив облет Венеры, чтобы в конечном итоге достичь трех облетов Меркурия вместо первоначально запланированного. Именно его имя носит нынешняя европейско-японская миссия Меркурия BepiColombo.

«Большую часть энергии, чтобы добраться до Меркурия, мы получаем от пролетов», — говорит Йоханнес. «Мы используем наше топливо в основном для правильного пролета, чтобы привести космический корабль в правильное положение, когда мы пролетаем мимо планеты, чтобы получить от него максимальную энергию, чтобы затормозить и пойти в правильном направлении к Солнцу».

3. Слишком жарко, чтобы приближаться к орбите

BepiColombo: работа в экстремальных условиях

Ближайшее расстояние NASA Mariner 10 от поверхности Меркурия во время одного из трех коротких сближений составляло 327 км.Космический корабль MESSENGER вращался вокруг Меркурия в период с 2011 по 2015 год по эллиптической орбите, которая несколько изменилась за эти годы. Ближайшая точка орбиты находилась примерно в 200 км от поверхности Меркурия, а самая дальняя сместилась с начальных 15 200 км до примерно 9000 км к концу своей миссии.

Планетарный орбитальный аппарат ЕКА «Меркурий» (MPO), один из двух орбитальных аппаратов, входящих в состав миссии BepiColombo, будет двигаться по гораздо более узкой орбите вокруг Меркурия, причем ближайшая точка будет находиться на начальном расстоянии 480 км от поверхности, а самая дальняя — всего на 1500 км.Со временем орбита BepiColombo изменится, и ближайшая точка к поверхности опустится примерно на 200 км, прежде чем снова поднимется.

Несмотря на то, что оба, «Маринер-10» и «Мессенджер», возможно, ненадолго сближались, они никогда не оставались в палящем зное возле Меркурия постоянно. В результате ни одна из миссий не получила данных высокого разрешения по всей поверхности планеты, что BepiColombo должен исправить.

Амбициозные планы европейских ученых в отношении BepiColombo заставили инженерные команды ЕКА и его сотрудников работать на пределе своих возможностей.

Даниэле Страмаччони, системный инженер ESA BepiColombo, сравнил ситуацию, с которой BepiColombo столкнется, с засовыванием работающего ноутбука в горячую печь для пиццы.

«BepiColombo — это уникальная миссия, — говорит он. «Около 80% оборудования пришлось разрабатывать с нуля. Без широко распространенных инноваций он никогда бы не взлетел».

Во время разработки BepiColombo должен был столкнуться с более суровыми условиями, чем любая миссия ЕКА ранее.

Мало того, что солнечный свет вокруг Меркурия примерно в 10 раз интенсивнее, чем вблизи Земли, выжженная поверхность планеты также излучает тепло обратно в космос.В результате MPO придется выдерживать температуры до 450°C, достаточно высокие, чтобы расплавить свинец.

Материалы, используемые в стандартных космических миссиях, не способны выдерживать такие высокие температуры. Например, стандартные солнечные батареи начинают разваливаться при 140°C. Поэтому инженерам пришлось искать совершенно новые материалы для работы. Полимер, армированный углеродным волокном, позволил увеличить рабочую температуру солнечных панелей до более чем 200 ° C, но массивы по-прежнему необходимо наклонять на угол до 70 градусов, чтобы уменьшить воздействие солнца.

Технология солнечных батарей была одним из решающих вопросов для миссии, и неудачи в ее разработке в какой-то момент поставили проект на грань отмены.

MPO также оснащен сложной системой охлаждающих трубок, которые передают тепло изнутри космического корабля к радиаторам, прикрепленным к его затененной стороне. Эти радиаторы вместе с десятками слоев пространственной изоляции поддерживают внутреннюю температуру МПО в пределах комнатной температуры, что важно для чувствительных приборов космического корабля.Изоляционные одеяла, состоящие из титана, алюминия и керамической ткани, прибавляют к массе космического корабля до 94 кг.

Мало того, что BepiColombo столкнется с экстремальной жарой, на ночной стороне Меркурия температура может упасть до 180°C, подвергая материалы дополнительной нагрузке.

В ходе разработки ЕКА пришлось внести изменения в свою испытательную базу в Европейском центре космических исследований и технологий (ESTEC) в Нидерландах, чтобы выполнить сложную миссию.

Узнайте больше о технических проблемах, связанных с разработкой миссии BepiColombo, в Горячие штучки: создание BepiColombo

Нравиться

Спасибо за лайк

Вам уже нравилась эта страница, вы можете поставить лайк только один раз!

Планета Меркурий: факты и видимость

Меркурий состоит из большого железного ядра, окруженного тонкой каменистой оболочкой.

Изрытая кратерами поверхность Меркурия делает его похожим на нашу Луну.

© НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне

Краткий обзор Меркурия

Меркурий – ближайшая к Солнцу планета и самая маленькая планета в Солнечной системе. У него большое железное ядро, на которое приходится около трех четвертей его массы. Напротив, на железное ядро ​​Земли приходится только одна треть ее массы.

Сравните размеры и порядок расположения планет.

Ядро планеты окружает твердая внешняя оболочка. У Меркурия почти нет атмосферы, а его серая поверхность покрыта ударными кратерами, образовавшимися от астероидов и комет.


Где Меркурий в небе?

Найдите и отследите Меркурий с помощью нашей интерактивной карты ночного неба

Узнайте погоду в своем городе


Когда лучше всего наблюдать Меркурий?

Предупреждение: Никогда не направляйте бинокль или телескоп в сторону Солнца — это может привести к необратимому повреждению глаз. Не пытайтесь наблюдать за Меркурием, пока какая-либо часть Солнца находится над горизонтом.

Поскольку Меркурий мал и находится близко к Солнцу, его трудно наблюдать. Его можно увидеть невооруженным глазом незадолго до восхода солнца или вскоре после захода солнца.

Лучшее время для наблюдения за Меркурием — примерно через неделю после его наибольшего удлинения: в это время Меркурий кажется наиболее удаленным от Солнца, если смотреть с Земли. Эти периоды происходят дважды каждые 116 дней или около того (примерно каждые четыре месяца).

Наибольшая элонгация на запад — это когда Меркурий находится дальше всего от Солнца на утреннем небе. Наибольшее удлинение на восток — это когда два тела находятся дальше всего друг от друга в вечернем небе. В промежутках между этими моментами быстрая орбита Меркурия несет его либо прямо за Солнцем, если смотреть с Земли ( верхнее соединение ), либо перед ним ( нижнее соединение ).


Следующие превосходные сочетания: апреля 2, 2022

Далее величайшее удлинение восток: апреля 29 апреля, 2022

Следующие уступающие союду: 21 мая 2022

Следующие наибольшее удлинение на западе: июня 16 2022



Предыдущая Величайшее удлинение WEST: Февраль 16, 2022

Предыдущая нижняя связь: 23 января, 2022

Предыдущее величайшее удлинение восток: января 7, 2022

предыдущие превосходные сочетания: 29 , 2021


Как далеко сейчас Меркурий от Земли?

Другие моменты, когда можно увидеть Меркурий

Меркурий часто хорошо виден, когда Луна полностью закрывает Солнце во время полного солнечного затмения.

Когда будет следующее полное солнечное затмение?

Планета тоже производит свои мини-затмения: 13 или 14 раз в столетие Меркурий проходит по диску Солнца. Следующее прохождение Меркурия, которое можно будет наблюдать только с помощью специального оборудования, произойдет 12/13 ноября 2032 года. транзита 11 ноября 2019 года.

©timeanddate.com

Сколько длится день и год?

Солнечные приливные силы дали Меркурию 3-к-2 спин-орбитальная связь : Меркурий делает три оборота вокруг своей оси за каждые два оборота вокруг Солнца.

Тропический год Меркурия длится около 88 земных дней. Солнечные сутки на планете составляют примерно 176 земных суток.

Сколько лун у Меркурия?

Меркурий и Венера — единственные планеты Солнечной системы, не имеющие спутников.

Миссия BepiColombo к Меркурию стартует с космодрома Куру во Французской Гвиане 20 октября 2018 г.В 1974 и 1975 годах «Маринер-10» совершил один облет Венеры и три облета Меркурия. Примерно четыре десятилетия спустя MESSENGER провел около четырех лет на орбите Меркурия, прежде чем 30 апреля 2015 года врезался в его поверхность. Этот космический аппарат назван в честь Джузеппе «Бепи» Коломбо (1920–1984), астронома, открывшего спин-орбитальное взаимодействие Меркурия. Он также предложил использовать гравитационные маневры (см. Ниже) для посещения планеты.

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Меркурия?

Хотя «Маринер-10» достиг Меркурия примерно за пять месяцев, он двигался слишком быстро, чтобы выйти на орбиту вокруг планеты.

Космические корабли ускоряются по мере приближения к Солнцу: чтобы замедлиться, им необходимо выполнить сложную серию из гравитационных маневров вокруг Земли, Венеры и самого Меркурия. Для миссий MESSENGER и BepiColombo это увеличивает время в пути примерно до семи лет.

«Маринер-10» использовал гравитационный маневр вокруг Венеры, чтобы контролировать свою орбиту вокруг Солнца — это позволило ему совершить более одного облета Меркурия.

Когда космический корабль удаляется от Солнца, он может использовать гравитационные маневры для ускорения. Например, Галилей совершил облет Венеры и Земли, чтобы ускорить ее движение к Юпитеру.

Как работает гравитация?


27

Mariner 10

    • Выпущены: 3 ноября 1973
    • прибыли: 29 марта 1974 г. (Первая Флиби)
    • Время в пути: 4 месяца и 26 дней

    Messenger

    • запущены: 3 августа 2004 г.
    • Прибытие: 18 марта 2011 г. (выход на орбиту после шести гравитационных маневров)
    • Время в пути: 6 лет, 7 месяцев и 15 дней , 2018
    • Запланированное прибытие: 5 декабря 2025 г. (выход на орбиту после девяти гравитационных маневров)
    • Время в пути: 7 лет, 1 месяц и 15 дней

    Все даты указаны в формате UTC.

    Темы: Астрономия, планеты

    Все, что вам нужно знать о планете Меркурий – Астрономия сейчас

    Самая внутренняя планета, Меркурий, может быть самой маленькой в ​​Солнечной системе, но она также является домом для некоторых больших сюрпризов.

    Меркурий, полученный космическим кораблем MESSENGER во время его первого пролета в 2008 году. Чуть выше центра виден бассейн Калорис. Изображение: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне.

    При диаметре 4 879 км Меркурий меньше, чем даже спутник Юпитера Ганимед (5 268 км), а его орбита вокруг Солнца сильно вытянута по эллипсу, достигая 46 миллионов километров и 69 миллионов.8 миллионов километров. Действительно, это самая эллиптическая орбита среди всех планет Солнечной системы (эксцентриситет 0,21, что делает ее орбиту скорее яйцевидной, чем круглой), и это медленно прецессирующая орбита. Это означает, что его ближайшая к Солнцу точка на его орбите, называемая перигелием, движется или прецессирует вокруг Солнца с каждым оборотом — подумайте о том, как юла прецессирует по кругу во время своего вращения. В девятнадцатом веке классическая ньютоновская гравитация не могла объяснить эту прецессию.Только с появлением общей теории относительности Альберта Эйнштейна это можно было объяснить в контексте сильного гравитационного поля вблизи Солнца.

    Меркурию требуется 88 земных суток, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, но он очень медленно вращается вокруг своей оси, так что один звездный день – это время, за которое Меркурий совершает один оборот вокруг своей оси относительно неподвижных звезд. на заднем плане – 58,6 земных суток. Однако из-за того, что он вращается так медленно, Меркурий прошел две трети своего пути по своей орбите к концу одного звездного дня, а это означает, что Солнце не находится в том же положении на небе Меркурия в начале одного звездного дня до конца дня. следующий.Вместо этого солнечные сутки, то есть время между нахождением Солнца в одном и том же положении в одно и то же время, составляют 176 земных суток. Для сравнения, относительно быстрое вращение Земли означает, что наши звездные сутки и солнечные сутки имеют почти одинаковую продолжительность — звездные сутки составляют 23 часа 56 минут и четыре секунды, а солнечные сутки — 24 часа плюс-минус несколько секунд в разное время суток. год из-за наклона Земли на 23,5 градуса, тогда как у Меркурия практически нет наклона.

    Когда мы изучаем экзопланеты, которые вращаются близко к своим звездам, мы обнаруживаем, что многие из них заблокированы приливами.Это означает, что их осевое вращение и их орбитальный период синхронизировались — день длится столько же времени, сколько и год, что на практике означает, что, когда планета плавно вращается, она всегда показывает одну и ту же сторону своей звезде. Именно поэтому мы всегда видим на небе ближнюю сторону Луны.

    Меркурий немного отличается. Он попал в синхронизацию, но не в резонанс 1:1. Вместо этого за каждые три полных оборота вокруг своей оси (звездные сутки) Меркурий совершает два оборота вокруг Солнца — резонанс 3:2.Поэтому Солнце восходит и садится на Меркурии, но очень медленно.

    Во время длительного вращения Меркурия температура колеблется от низких -183 градусов по Цельсию ночью до резких 427 градусов по Цельсию днем. Тем не менее, поскольку Меркурий почти не наклонен (он наклоняется всего на два градуса по отношению к плоскости эклиптики), дно многочисленных глубоких кратеров на полюсах никогда не подвергается воздействию солнечного света, а это означает, что лед остается в постоянном глубоком замерзании, что подтверждается открытием. космическим кораблем НАСА MESSENGER (MERcury Surface, Space Environment, GEochemistry and Ranging), который вращался вокруг Меркурия в период с 2011 по 2015 год.

    Глядя вниз на бассейн Калорис шириной 1525 километров, слабо видимый как более светлое, примерно круглое пятно с множеством более мелких кратеров внутри него. Изображение: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне.

    На поверхности

    Потребовалось много времени, чтобы узнать Меркьюри. Первый разведывательный пролет планеты MESSENGER в 2008 году (с еще одним пролетом в 2009 году перед выходом на орбиту) произошел через 33 года после последней миссии космического корабля к Меркурию, NASA Mariner 10, который совершил три облета Меркурия в 1974 и 1975 годах. и удалось сфотографировать всего 45 процентов поверхности планеты.

    Пантеон Фоссе, прозванный «пауком», когда его впервые увидели, состоит из сотен желобов, которые, по-видимому, исходят из кратера шириной 40 километров в центре бассейна Калорис. Прогибы могли образоваться после того, как магма вытолкнула вверх на дно центрального бассейна, распространяясь наружу по радиальным трещинам. Изображение: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне.

    Таким образом, поскольку более половины планеты еще предстоит открыть, у MESSENGER было много дел.Оказавшись на орбите, космический аппарат нанес на карту в высоком разрешении поверхность, испещренную ударными кратерами, высокими скалами и затонувшими траншеями, равнинами застывшей лавы и полыми вулканическими ямами, яркими пятнами, темными лучами и совершенно «странной местностью» (да, это называется это!), который представляет собой неровный участок поверхности, лежащий на противоположной стороне планеты от гигантского бассейна Калорис. Это одно из крупнейших мест удара в Солнечной системе, огромный кратер диаметром 1525 километров, окруженный многокилометровыми горами и возрастом около 3.9 миллиардов лет назад, когда астероид диаметром 100 километров врезался в Меркурий. Столь сильным было столкновение, что ударные волны пробежали вокруг и через планету, совпадая в антиподе удара — прямо напротив места удара в другом полушарии — где они сформировали странную местность.

    Диаметрально противоположно бассейну Калорис, т. е. в противоположном полушарии от бассейна, находится участок необычно ухабистой и бороздчатой ​​местности, получивший прозвище «странная местность». Эта особенность может быть связана с формированием бассейна Калорис.Изображение: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне.

    В других местах над ландшафтом доминируют большие пространства гладких равнин, само их существование свидетельствует о периодах интенсивной вулканической активности, когда лава толщиной в несколько километров изливалась из длинных линейных жерл, покрывая поверхность и образуя равнины. Яркие отметины вокруг кратеров с ямами с крутыми стенками также интерпретируются как вулканические отложения взрывоопасных вулканов, что еще раз подтверждает, что вулканизм сформировал большую часть коры Меркурия.

    Другие полости неправильной формы, найденные в кратерах всех размеров и кажущиеся относительно молодыми, могут указывать на то, что Меркурий все еще жив. Подобный «швейцарскому сыру» ландшафт Марса, где углекислый лед сублимирует, заставляя поверхность разрушаться в ямы, аналогичный процесс может происходить на Меркурии. Однако в данном случае это летучие вещества на поверхности планеты, такие как калий, а не лед, которые сублимируются под воздействием сильного солнечного тепла.

    Уменьшающаяся планета

    Меркурий сжимается, так как его внутренняя часть охлаждается в течение миллиардов лет.Свидетельством этого глобального похолодания являются так называемые складчатые хребты, которые змеятся по поверхности планеты, формируясь по мере того, как Меркурий сжимается и поверхность изгибается, создавая эти подобные складкам черты, в то время как уже существующие долины начинают прогибаться.

    Глубоко под землей Меркурий хранит в себе великую тайну. Его гигантское железное ядро ​​составляет 3600 километров в поперечнике, что составляет 60 процентов массы планеты и 85 процентов ее объема. Внутренняя часть ядра представляет собой твердое железо шириной 2000 километров, тогда как внешнее ядро ​​остается расплавленным.Как у такой маленькой планеты появилось такое большое сердце?

    Предполагается, что, возможно, гигантское столкновение в смутном и далеком прошлом с большой протопланетой оторвало большую часть мантии Меркурия, оставив после себя планету, в которой доминирует ядро. Однако эта теория не соответствует фактам. Нет никаких доказательств местонахождения материала, сорванного с Меркурия, поскольку у Меркурия нет спутников, которые могли бы слиться с ним. Кроме того, MESSENGER обнаружил относительно большое количество летучих веществ на поверхности Меркурия.Это такие материалы, как водород, которые имеют низкую температуру кипения и легко испаряются при воздействии тепла, скажем, при гигантском ударе. Такое воздействие должно было удалить большую часть летучих.

    Было выдвинуто множество других теорий, в том числе о том, что магнитное поле Солнца диктовало, сколько железа и других тяжелых элементов было распределено по внутренней части Солнечной системы, когда планеты формировались 4,5–4,6 миллиарда лет назад. Магнитное поле притягивало частицы железа ближе к Солнцу, в результате чего они собирались в центре протопланеты, которая в конечном итоге стала Меркурием.

    Большое пространство гладкого равнинного материала было сильно изменено тектоническими силами, которые образовали изогнутые скалы (уступы) и морщинистые хребты, идущие сверху вниз на изображении, образовавшиеся в результате разломов приповерхностных пород в ответ на усыхание коры. . Молодость гладкой местности можно оценить, сравнив ее с сильно потрепанной местностью в правом верхнем и нижнем углах изображения. Изображение: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне.

    Магнитная личность

    Меркурий имеет собственное магнитное поле. Сегодня он составляет всего один процент от силы Земли, но в прошлом он был бы намного сильнее. С точки зрения своей структуры, магнитное поле Меркурия похоже на магнитное поле нашей планеты, с магнитными северным и южным полюсами, генерируемыми динамо-машиной, создаваемой взбалтыванием расплавленного ядра, богатого железом. Однако магнитный экватор Меркурия смещен примерно на 480 километров к северу от географического экватора Меркурия, что приводит к магнитному полю около 3.В 5 раз сильнее на северном полюсе, чем на южном географическом полюсе.

    Магнитного поля Меркурия достаточно, чтобы отклонить основной удар солнечного ветра вокруг планеты, создав магнитосферный «пузырь», внутри которого заключен Меркурий. В результате перед лицом солнечного ветра, который гораздо интенсивнее на Меркурии, чем дальше на Земле, Меркурий может цепляться за очень разреженную атмосферу — или экзосферу — порожденную и поддерживаемую взаимодействием космической среды с поверхность планеты.Солнечный ветер доставляет водород и гелий, а водяной пар выделяется в экзосферу в результате ударов комет и сублимации из ледяных кратеров. Такие элементы, как натрий, калий, кальций и магний, высвобождаются из земной коры во время ударов метеоритов, бомбардировки солнечным ветром или даже при солнечном нагреве; взаимодействие с поверхностью «выбрасывает» эти виды из горных пород, после чего они ионизируются и увлекаются силовыми линиями магнитного поля. Эти материалы были обнаружены MESSENGER в виде магнитного хвоста, уходящего от планеты, магнитное поле приняло форму слезы под действием порывов солнечного ветра, проносящихся мимо.

    MESSENGER был преднамеренно врезан в поверхность Меркурия в 2015 году после того, как его топливо было почти израсходовано. Что касается будущих исследований, то европейско-японская миссия под названием BepiColombo стартовала 20 октября 2018 года и должна выйти на орбиту вокруг Меркурия в 2025 году.

    Меркурий | StarDate Online

    Крошечный Меркурий, покрытый кратерами, — ближайшая к Солнцу планета. Он больше Плутона, но меньше крупнейших спутников Юпитера и Сатурна. Если бы Земля была размером с бейсбольный мяч, Меркурий был бы размером с мяч для гольфа.

    Поверхность Меркурия очень похожа на поверхность Луны. Он покрыт ударными кратерами, древними лавовыми потоками и линиями разломов. Скалы высотой в милю тянутся на сотни миль по поверхности планеты. Огромный ударный бассейн Калорис шириной 800 миль (1300 км) украшает одну сторону планеты.

    Меркурий всего на шесть процентов тяжелее Земли, но примерно такой же плотности. В нем преобладает железное ядро, составляющее 70 процентов его массы. Ядро может быть частично расплавлено, что объясняет наличие слабого магнитного поля Меркурия, которое всего на один процент меньше, чем у Земли.Над ядром Меркурий имеет тонкую мантию и кору.

    Слабый, но сильный солнечный ветер сдувает частицы с твердой поверхности Меркурия, создавая разреженную атмосферу вокруг планеты. Частицы быстро улетают в космос, даже когда нескончаемый солнечный ветер сдувает с поверхности все больше материала.

    Меркурий вращается вокруг Солнца быстрее, чем любая другая планета. Его 88-дневная высокоэллиптическая орбита приближает его к Солнцу на расстояние 29 миллионов миль (47 миллионов километров), а затем отклоняет его на 44 миллиона миль (70 миллионов километров).

    В 1800-х годах астрономы поняли, что современная физика не может правильно предсказать орбитальный путь Меркурия. Причина оставалась загадкой до 1915 года, когда Альберт Эйнштейн использовал свою новую теорию гравитации, общую теорию относительности, для правильного предсказания орбиты Меркурия и объяснил причину предыдущих ошибок: Меркурий находится так близко к Солнцу, что на его орбиту влияет «деформация» в пространстве, создаваемая мощным гравитационным полем Солнца.

    С Земли мы видим одну и ту же сторону Меркурия каждый раз, когда он проходит ближе всего к нашей планете.Долгое время это заставляло астрономов думать, что планета находится в приливной связи с Солнцем, то есть ее день и год имеют одинаковую продолжительность. Не так; в 1965 году радиолокационные наблюдения показали, что Меркурий совершает три оборота вокруг своей оси за каждые два оборота вокруг Солнца.

    Поверхность планеты подвержена экстремальным температурам. Днем она может достигать 700 градусов по Фаренгейту (315 градусов по Цельсию). Ночью температура опускается до –300 F (–183 C). Радиолокационные наблюдения предполагают, что водяной лед может обитать в затененных кратерах на полюсах Меркурия.Эти регионы никогда не видят Солнца, поэтому лед не испарится в космос.

    Расстояние и близость Меркурия к Солнцу затрудняют его изучение с помощью наземных телескопов. Он виден только сразу после захода солнца или перед восходом солнца, что вынуждает астрономов рассматривать его сквозь толстый турбулентный слой земной атмосферы.

    ☿Ближайшая к Солнцу планета находится на вечернем небе в начале января, конце апреля — начале мая (лучшее вечернее явление 2022 года), августе и декабре.Он появляется на утреннем небе с конца февраля до середины марта, июня и октября (лучшее утреннее зрелище).

    Меркурий посетили только два космических корабля. «Маринер-10» трижды пролетел мимо планеты в 1974 и 1975 годах и нанес на карту около половины поверхности Меркурия. Космический корабль НАСА MESSENGER совершил три собственных пролета более трех десятилетий спустя. В марте 2011 года он стал первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту Меркурия. Он завершил свою миссию в 2015 году. Европейская миссия BepiColombo, состоящая из двух космических аппаратов, летящих через Солнечную систему как единое целое, должна совершить свой первый пролет вокруг Меркурия в конце 2021 года, а затем выйти на орбиту вокруг планеты в конце 2021 года. декабрь 2025.

    Солнечная система: Меркурий

    Солнечная система: Меркурий

    Визит на Меркурий

    Меркурий — большая луноподобная скала. Хотя Меркурию требуется около 59 дней, чтобы совершить один оборот, его сутки длятся около 176 земных дней. Это потому, что он также обращается вокруг Солнца каждые 88 дней, поэтому к тому времени, когда Меркурий повернется на 30 °, Солнце относительно почти на столько же сместится в противоположном направлении. Перед восходом солнца на небе на экваторе температура составляет почти -300° F (-183° C.) Солнце с Меркурия выглядит примерно в 3 раза шире, чем с Земли. В середине утра, через 22 земных дня после восхода солнца, температура составляет 81° F или 27° C. 22 дня спустя, в полдень, температура составляет 765° F (407° C). Кажется, что солнце останавливается, движется назад, снова останавливается и снова движется вперед. Ранним днем, 6 дней спустя, температура достигает максимума 800° F (427° C). Когда солнце садится через 38 дней, температура составляет -9° F (-23° C). За оставшиеся 88 дней до следующего заката Меркурий постепенно остывает до -300°F.В некоторых частях планеты вместо того, чтобы солнце зацикливалось в полдень, каждый день бывает два восхода и два заката. Это верно отчасти из-за того, что Меркурий, находясь ближе всего к Солнцу, движется по своей орбите быстрее, чем вращается. Это также связано с большим эксцентриситетом орбиты Меркурия.

    Структура

    Ядро
    Ядро Меркурия является самым большим в Солнечной системе по отношению к его планете. Поскольку Меркурий такой маленький, казалось логичным, что у него не будет достаточно гравитации, чтобы сжать его массу до более высоких плотностей. Однако его железо-никелевое ядро, которое составляет 80% его массы и имеет размеры, равные Луне, повышает его плотность почти до земной.

    Мантия
    Мантия Меркурия состоит в основном из силикатов. Вероятно, он также содержит некоторые оксиды металлов.

    Кора
    Кора Меркурия похожа на земную.Он состоит из силикатов горных пород и некоторых металлов.

    Атмосфера
    Атмосфера Меркурия состоит из гелия. Хотя магнитное поле Меркурия всего в одну тысячную меньше, чем у Земли, оно достаточно сильное, чтобы захватить тонкую завесу солнечного ветра. Эта завеса настолько тонка, что атмосферное давление Земли на поверхности более чем в 1 миллион раз превышает давление Меркурия.

    История

    В первые дни существования Меркурия его постоянно бомбардировали объекты из космоса.Эти космические объекты различались по размеру от песчинок до футбольных стадионов, а редкие были даже больше. Их удар создал бы большой кратер, называемый первичным кратером, а также отбросил бы куски материи, создавшие собственные кратеры. Поскольку эти кратеры были вторичным эффектом столкновения, их называют вторичными кратерами. Первичный удар также выбросил волну обломков, которые осели на землю в виде круга ярких лучей, исходящих из кратера. Один удар оставил кратер, известный как Бассейн Калорис.Этот кратер имеет ширину 800 миль (1300 километров). Ученые считают, что объект, создавший кратер, был почти вдвое меньше озера Мичиган, что делает его одним из крупнейших объектов, столкнувшихся с другим объектом в истории Солнечной системы. Точно напротив кратера находится широкая, беспорядочная коллекция холмов, которые выглядят как срезанная кожа и которые ученые любят называть «своеобразной местностью». Когда планета начала остывать от своего первоначального шара из горячих твердых тел и газов, она сжалась.Это сжатие подтолкнуло некоторые участки коры Меркурия вверх, образовав скалы. Такая скала известна как рупы или уступы. Средняя скала Mercurial имеет длину несколько сотен километров и высоту до двух километров. Во время формирования Меркурия, но после бомбардировки космическими объектами кора иногда раскалывалась и изливалась лава. Лава остыла, превратившись в плоские пространства, называемые планитиями, или равнинами.
    По отсутствию поверхностной эрозии мы можем сказать, что на Меркурии никогда не было океанов.
    Структура Меркурия
    Особенность % радиуса
    Сердцевина 74%
    Мантия 24%
    Корка 2%
    Атмосфера
    Земли. . Земли.
    Факты о ртути

    Традиционный Метрическая Сравнение с Землей
    Экваториальный диаметр 3031 миль 4 878 км Земля больше 2½ Меркурия из стороны в сторону
    Полярный диаметр 3031 миль 4 878 км Земля > 2½ Меркурия сверху вниз
    Средняя плотность 5.43• плотность воды 1 чайная ложка ртути весит на 98% больше, чем 1 чайная ложка Земли
    Масса 7,244• 10 23 фунта 3. 286• 10 23 кг Земля весит как 18 Меркурий
    Грав. Ускорение 12,4 фута/сек² 3,8 м/с² G-сила на Меркурии составляет около 0,4 G
    Скорость убегания 2.67 миль/сек 4,3 км/сек Может двигаться вдвое медленнее, чтобы избежать Меркурия
    Количество Лун Нет У Земли есть еще 1 луна
    Расстояние до Солнца: Среднее 36 000 000 миль 57 900 000 км Земля примерно в 2,58 раза дальше от Солнца
    Минимум 28 600 000 миль 46 000 000 км
    Максимум 43 400 000 миль 69 800 000 км
    Орбитальная скорость: Средняя 107 130 миль/ч 172 410 км/ч Меркурий движется по своей орбите примерно на 60% быстрее, чем Земля
    Орбитальный период 87. 97 земных дней Один земной год равен примерно 4 и одной шестой меркурийного года
    Минимум 86 930 миль/ч 139 900 км/ч
    Максимум 132 030 миль/ч 212 480 км/ч
    Орбитальный эксцентриситет .206 Орбита Меркурия намного меньше окружности, чем
    Наклонение орбиты Орбита Меркурия наклонена на 7° относительно орбиты Земли
    Осевой наклон Меркурий не имеет времен года
    Период вращения 58.65 земных суток Вращение Меркурия занимает почти в 59 раз больше времени, чем
    Альбедо 11% Меркурий имеет < одну треть отражающей способности Земли
    Температура поверхности -350-800°F -200-450°С Самая холодная точка Меркурия на 200° F (100° C) холоднее, а самая горячая на 650° F (400° C) горячее

    Внутренние планеты
    Следующая планета: Венера

    Эта крошечная точка? Это транзит Меркурия

    2019 года.

    В понедельник планета Меркурий скользнула по диску Солнца.

    Меркурий — самая быстрая планета, и если бы он вращался в той же плоскости, что и Земля, мы бы видели, как он проходит перед Солнцем каждые 166 дней.

    Но орбита Меркурия наклонена, поэтому мы видим, как он пересекает Солнце только в редких ноябре или мае, когда Меркурий восходит или опускается прямо между Землей и Солнцем.

    Как смотреть транзит

    Не смотрите прямо на солнце. Для безопасного просмотра транзита вам необходимо соответствующее оборудование для просмотра.

    Обсерватория солнечной динамики НАСА публиковала изображения и видео почти в реальном времени, а местные астрономические клубы проводили множество мероприятий. Транзит был наиболее заметен в Америке, особенно вдоль восточного побережья, и Меркурий уже пересекал его, когда солнце взошло на западном побережье.

    Транзит 2016 года

    Последнее прохождение Меркурия было 9 мая 2016 года. Покадровая съемка НАСА показывает крошечную точку Меркурия, скользящую по Солнцу.

    Транзит 1631 г.

    Первое задокументированное прохождение Меркурия состоялось 11 ноября.7, 1631. Транзит был предсказан Иоганном Кеплером, умершим в 1630 году, и наблюдался французским астрономом Пьером Гассенди.

    Наблюдение Пьера Гассенди за транзитом Меркурия в 1631 году. Библиотека Карла Галле / Линды Холл

    Транзит на Марсе

    В июне 2014 года марсоход НАСА Curiosity поднял голову, чтобы наблюдать за прохождением Меркурия с поверхности Марса.

    Это был первый транзит, наблюдаемый с планеты, отличной от Земли.Меркурий выглядел как тусклая точка, движущаяся быстрее, чем два больших солнечных пятна.

    Наблюдатель на Марсе также может наблюдать случайные прохождения Земли по Солнцу, хотя следующее произойдет не раньше ноября 2084 года.

    Транзиты в The Times

    Первое прохождение 20-го века попало на первую полосу The Times 15 ноября 1907 года. Наблюдатель заметил «рассеянное кольцо» вокруг Меркурия, которое считалось свидетельством существования атмосферы.(Планета действительно имеет чрезвычайно тонкую атмосферу, называемую экзосферой, состоящую из атомов, выброшенных в космос солнечным ветром.)

    В статье после транзита 1940 года отмечалось, что транзиты были менее важны, поскольку астрономы перестали искать теоретическую планету Вулкан между Меркурием и Солнцем, но что транзиты «будут наблюдаться до тех пор, пока существуют обсерватории и астрономы».

    Подпишитесь на информационный бюллетень Science Times и синхронизируйте свой календарь с солнечной системой.

    Источники: НАСА; Фред Эспенак (NASA Eclipse и EclipseWise). Изображения НАСА, если не указано иное.

    .