Меркурий; Строение планеты, описание, орбита, поверхность, атмосфера, фото и видео

Меркурий Строение планеты, описание, орбита, поверхность, атмосфера, фото и видео

Меркурий — это самая маленькая планета Солнечной системы, расположенная максимально близко к небесному светилу. Однако он выделяется не только данной особенностью. Меркурий сложен для наблюдения с Земли, так как остается видимым для телескопов незадолго до наступления вечера или утра. Причем планета всегда располагается возле горизонта. Вследствие этого наблюдатель может рассмотреть только половину диска Меркурия.

Характеристики Меркурия

Размер: 4878 км в диаметре
Масса: 3.33×10²³ кг
Расстояние до Солнца: от 46 миллионов км (Перигелий) до 70 миллионов км (Афели)
Расстояние от Земли: от 90 млн км до 210 млн км
Температура: от -175 °C до 427 °C
1 меркурианский день: 176 земных дней
1 меркурианский год: 88 земных дней
Миссии к Меркурию: Mariner 10, Messenger, Bepicolombo
Поверхность: пустынный пейзаж, состоящий из кратеров и трещин.

Мы знаем, что Меркурий – это очень негостеприимный мир с поверхностью, изрезанной миллионами кратеров, который на первый взгляд похож на Луну. Температурные колебания впечатляют: на экваторе удушающая жара меркурианской почвы может достигать 427 °C, а ночью опускаться до -175 °C. Туда лучше не ступать: вас либо поджарят, либо заморозят на месте!

Меркурий имеет настолько странную орбиту и вращение, что это придает ему еще больше загадочности. У него очень необычный цикл: день на Меркурии длится вдвое дольше, чем меркурианский год!

Этот сумасшедший календарь объясняется чрезвычайно медленным вращением Меркурия вокруг себя: за два оборота вокруг Солнца он делает всего три оборота вокруг себя. Другими словами, и чтобы лучше понять эту странность, один день на Меркурии соответствует 176 земным дням. А год на Меркурии длится всего 88 земных дней! Поэтому год короче дня.

Эксцентрическая орбита Меркурия приводит к огромному изменению его расстояния от Солнца: от 47 миллионов км до 70 миллионов км.

Гигантское жидкое ядро Меркурия было обнаружено благодаря его странному способу вращения вокруг своей оси. Считается, что это ядро состоит из расплавленного железа, смешанного с небольшим количеством серы.

У Меркурия почти нет атмосферы. У него очень тонкая экзосфера, состоящая из солнечных частиц. В течение очень долгого времени Меркурий считался маленькой планетой, представлявшей небольшой научный интерес. Это было до того, как его заметили первые космические аппараты. Это планета, известная очень давно, египтяне уже заметили и опознали ее как планету, но фактическое наблюдение за ней началось гораздо позже, в середине 1970-х годов, когда к ней начали посылать космические зонды.

Фотография Меркурия, сделанная зондом Messenger.

Астрономические характеристики Меркурия:

Расстояние от Меркурия до Земли меняется от 82 до 217 млн км. Поэтому при наблюдении с Земли Меркурий за несколько дней изменяет своё положение относительно Солнца от запада (утренняя видимость) к востоку (вечерняя видимость).

Видимая звёздная величина Меркурия колеблется от −1,9 до 5,5. Наиболее благоприятные условия для наблюдения Меркурия – в низких широтах и вблизи экватора: это объясняется с тем, что продолжительность сумерек там наименьшая. В средних широтах обоих полушарий найти Меркурий возможно только в дни равноденствий (продолжительность сумерек при этом минимальная). Оптимальным временем для наблюдений планеты являются утренние или вечерние сумерки в периоды его элонгаций (периодов максимального удаления Меркурия от Солнца на небе, наступающих несколько раз в год). В высоких широтах планету практически никогда (за исключением затмений) нельзя увидеть на тёмном ночном небе: Меркурий виден в течение очень небольшого промежутка времени после наступления сумерек.

Меркурий движется вокруг Солнца по довольно сильно вытянутой эллиптической орбите (эксцентриситет 0,205) на среднем расстоянии 57,91 млн км (0,387 а.е.). В перигелии Меркурий находится в 46,0 млн км от Солнца (0,3 а.е.), в афелии – в 69,7 млн км (0,46 а.е.), таким образом, в перигелии Меркурий более чем в полтора раза ближе к Солнцу, чем в афелии. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 7°. Средняя скорость движения планеты по орбите – 48 км/с (в афелии – 38,7 км/с, а в перигелии – 56,6 км/с).

Меркурий обращается по своей орбите вокруг Солнца с периодом около 87,97 земных суток. Продолжительность одних звёздных суток на Меркурии составляет 58,65 земных, а солнечных — 176 земных. Продолжительность меркурианского дня (и соответственно ночи) на 33,3 % меньше продолжительности меркурианского года.

Такое соотношение периодов вращения вокруг оси и обращения Меркурия вокруг Солнца является уникальным для Солнечной системы явлением. Предположительно оно объясняется тем, что приливное воздействие Солнца отбирало момент количества движения и тормозило вращение, которое было первоначально более быстрым, до тех пор, пока оба периода не оказались связаны целочисленным отношением. В результате за один меркурианский год Меркурий успевает повернуться вокруг своей оси на полтора оборота. В результате такого движения планеты на ней можно выделить «горячие долготы» — два противоположных меридиана, которые попеременно обращены к Солнцу во время прохождения Меркурием перигелия, и на которых из-за этого бывает особенно горячо даже по меркурианским меркам.

Благодаря вытянутой орбите, комбинация осевого и орбитального движения Меркурия порождает ещё одно интересное явление. Скорость вращения планеты вокруг оси — величина практически постоянная, в то время как скорость орбитального движения постоянно изменяется. На участке орбиты вблизи перигелия в течение около восьми суток угловая скорость орбитального движения превышает угловую скорость вращательного движения. В результате Солнце на небе Меркурия описывает петлю, как сам Меркурий на небе Земли . На долготах, близких к 90 и 270 градусов, Солнце после восхода останавливается, поворачивает обратно и заходит почти в той же точке, где взошло. Но спустя несколько земных суток Солнце восходит снова в той же точке и уже надолго. Данный эффект иногда называют эффектом Иисуса Навина. Его имя встречается в Библии – однажды он остановил движение Солнца (Нав. 10:12-13). Около захода картина повторяется в обратном порядке.

Интересно также, что Меркурий в среднем чаще других является ближайшей к Земле планетой, однако ближайшие по расположению орбит к Земле планеты – это Марс и Венера, Меркурий. Объяснить явление можно тем, что другие планеты больше отдаляются не будучи столь «привязанными» к Солнцу.

Материалы по теме

От Mariner до New Horizons

MESSENGER обнаружил на поверхности Меркурия многочисленные складки, изгибы и разломы, что позволяет сделать однозначный вывод о тектонической активности планеты в недавнем прошлом. Строение внешней коры и тектоника, по мнению ученых, связаны с происходящими в недрах планеты процессами. MESSENGER показал, что магнитное поле планеты сильнее в северном полушарии, чем в южном. Судя по гравитационной карте, составленной аппаратом, толщина коры в районе экватора в среднем на 50 километров выше, чем на полюсе. Значит, силикатная мантия в северных широтах планеты разогрета сильнее, чем в ее экваториальной части. Эти данные прекрасно согласуются с обнаружением в северных широтах относительно молодых траппов. Хотя вулканическая активность на Меркурии прекратилась примерно 3,5 миллиарда лет назад, современная картина термодиффузии в мантии планеты во многом, скорее всего, определяется ее прошлым.

В частности, в слоях, примыкающих вплотную к ядру планеты, до сих пор могут существовать конвективные потоки. Тогда температура мантии под северным полюсом планеты будет на 100-200 градусов Цельсия выше, чем под экваториальными областями планеты. Более того, MESSENGER обнаружил, что остаточное магнитное поле одного из участков северной коры направлено в противоположную сторону относительно глобального магнитного поля планеты. Это означает, что в прошлом на Меркурии как минимум однажды произошла инверсия — смена полярности магнитного поля.

Подробно Меркурий исследовали только две станции — Mariner 10 и MESSENGER. А эта планета, прежде всего из-за собственного магнитного поля, представляет большой интерес для науки. Объяснив природу ее магнитосферы, мы почти наверняка сможем сделать это и для Земли. В 2018 году к Меркурию Япония и ЕС планируют отправить третью миссию. Полетят две станции. Первая, MPO (Mercury Planet Orbiter) составит мультиволновую карту поверхности небесного тела. Вторая, MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) займется исследованием магнитосферы. Ждать первых результатов миссии придется долго — даже если старт состоится в 2018-м, точки назначения станции достигнут только в 2025 году.