Самая маленькая планета в Солнечной системе

Самая маленькая планета в Солнечной системе

Самая маленькая планета Солнечной системы — Меркурий. Этот статус астрономы присвоили ей в 2006 г. До этого наименьшим считался Плутон, но ученые, исследуя новые данные, пришли к выводу, что это небесное тело нужно отнести к разряду планет-карликов. Изучать Меркурий сложно из-за близости Солнца, однако и сейчас можно узнать много интересных фактов об этой планете.

Размер, масса и орбита

При радиусе в 2440 км и массе 3.3022 х 10 23 кг Меркурий считается самой маленькой планетой в Солнечной системе. По размеру достигает всего 0.38 земного. Также уступает по параметрам некоторым спутникам, но по плотности стоит на втором месте после Земли – 5.427 г/см 3 . На нижнем фото указано сравнение размеров Меркурия и Земли.

Сравнение Меркурия и Земли

Это обладатель самой эксцентричной орбиты. Удаленность Меркурия от Солнца может колебаться от 46 миллионов км (перигелий) до 70 миллионов км (афелий). От этого могут меняться и ближайшие планеты. Средняя орбитальная скорость равна – 47322 км/с, поэтому на прохождения орбитального пути уходит 87.969 дней. Ниже представлена табличка характеристик планеты Меркурий.

Физические характеристики Меркурия

Эксцентричность и замедленность вращения приводят к тому, что планета тратит 176 дней на то, чтобы вернуться в изначальную точку. Так что один день на планете вдвое длиннее года. Также это обладатель наиболее низкого осевого наклона – 0.027 градусов.

Орбита и вращение Меркурия

Маленький, да удаленький…

Меркурий — также является самой маленькой планетой в земной группе. Его окружность составляет всего 4879,4±1,0 км, что меньше окружности Ганимеда — спутника Юпитера и Титана — спутника Сатурна. Но, несмотря на значительно меньшие размеры, за счет своего огромного ядра самая маленькая планета все же превосходит данные спутники планет-гигантов по своей массе, которая составляет 3,3×10 в 23 степени кг. Величина средней плотности относительно маленького Меркурия незначительно меньше плотности значительно большей по размерам Земли и составляет 5,43 г/см³, указывая тем самым на высокое содержание металлов в его недрах.

Меркурий – самая маленькая планета в Солнечной системы

В результате принятого решения титул наименьшей планеты в нашей звездной системе вернулся к Меркурию, который был таковым и до 1930 года. Меркурий – это планета, наиболее приближенная к Солнцу, расстояние между ними изменяется в пределах 46 до 69,8 млн км. Радиус планеты равен 2439,7 км. При этом у Меркурия не наблюдается эффект полярного сжатия, радиусы его поверхности на экваторе и на полюсах совпадают. Остальные планеты в Солнечной системе на экваторе шире, чем на полюсах.

Планеты, вращающиеся вокруг Солнца, можно разделить на 2 класса – землелеподобные и газовые гиганты. Меркурий – представитель первого класса. Он настолько мал, что уступает по габаритам даже двум спутникам: Ганимеду и Титану, однако обгоняет их по массе, которая равняется 3,33⋅1023 кг. Он легче Земли почти в 18 раз и во столько же раз уступает ей по объему, так как плотность Меркурия почти совпадает с плотностью Земли.

Хотя земная орбита расположена между марсианской и венерианской, чаще всего ближайшей к нам планетой оказывается Меркурий. Ведь планеты не выстроены в одну прямую линию от Солнца, а движутся по своим орбитам с разной скоростью. Поэтому в разные моменты времени расстояние между любыми двумя планетами различно, в частности, они могут оказаться на противоположных сторонах относительно Солнца. Моделирование движения планет показывает, что среднее (а не минимально возможное) расстояние от Меркурия до Земли меньше, чем расстояние от нас до любой другой планеты. Более того, по этому параметру он оказывается ближайшим соседом для каждой планеты в нашей системе.

Температура на планете изменяется в интервале от -183°С до 427°С. На полюсах, куда не попадают солнечные лучи, может находиться лед. У планеты присутствует сильно разряженная атмосфера, чье давление в 500 миллиардов раз меньше земного.

Строение планеты

Ученые всегда были уверены, что у Меркурия есть твердое ядро, как у Земли. Но в 2007 году были подведены итоги 5 лет наблюдения за движением планеты, которые показали, что ее ядро не может быть твердым. Поэтому сейчас предполагается, что оно жидкое. Считается, что радиус ядра достигает 1800 км, то есть более 70% от радиуса Меркурия. Над ним расположена мантия толщиной около 600 км. Толщина верхнего слоя, коры, изменяется в диапазоне от 15 до 40 км.

Особенности движения

Меркурий выделяется уникальными особенностями своего перемещения по орбите. Он является самой быстрой планетой в нашей планетной системе. Средняя скорость его вращения составляет 47 км/с, а максимальная достигает 57 км/с. Меркурий совершает один оборот вокруг светила за 88 земных дней.

Долгое время ученые считали, что Меркурий делает оборот вокруг Солнца за тоже время, что и оборот вокруг собственной оси. Лишь в 60-х годах XX века выяснилось, что длительность меркурианского дня ровно в 1,5 раза меньше длительности меркурианского года и равняется 59 земным дням. А причиной ошибки астрономов было то, что самый удачный период для изучения планеты повторяется каждый 352 дня, за которые Меркурий совершает ровно 4 оборота. В эти периоды времени он развернут к Земле одной той же частью своей поверхности.

Ось вращения планеты расположена почти ортогональна к его орбитальной плоскости, поэтому на ней нет времен года, зато есть районы, куда свет звезды никогда не падает.

На планете бывает интересный период, равный 8 суткам, когда скорость орбитального движения оказывается выше скорости вращения Меркурия относительно собственной оси. Причем речь идет об угловой, а не линейной скорости. Следствием этого является то, что с планеты будет казаться, что Солнце на небосводе сначала остановится, а потом начнет двигаться в противоположном направлении. Можно даже наблюдать, как сразу после восхода светила оно зайдет, а потом снова взойдет. Этот эффект носит имя Иисуса Навина, который, как гласит Ветхий Завет, смог остановить движение Солнца на небе.

Аномальная прецессия орбиты

Наблюдение за орбитой Меркурия сыграло исключительно важную роль в физике. Ещё со времен Ньютона для расчета движения небесных тел использовалась ньютоновская механика, в частности, всемирный закон тяготения. Результаты расчетов всегда точно совпадали с наблюдениями, откуда и возник термин «астрономическая точность». Однако в 1859 году Урбен Леверье обнаружил, что движение Меркурия немного отклоняется от расчетного, а именно имеет место смещение его перигелия. Сначала ученые предположили, что причина этого в существовании ещё одной планеты рядом с Солнцем, влияющей на Меркурий, которой даже успели дать название – Вулкан. Аналогичным образом Леверье, исследовав отклонения в движении Урана, смог в 1846 году найти планету Нептун. Однако обнаружить Вулкан так и не удалось.

В результате ученые осознали, что причиной несоответствия реального и расчетного движения Меркурия является неточность самого закона тяготения. В 1915 году Эйнштейн создал свою общую теорию относительности, являвшейся новой теорией тяготения. Расчеты с её применением смогли наконец объяснить аномальную прецессию орбиты Меркурия, тем самым став первым подтверждением теории Эйнштейна.

История исследования

Планета была известна ещё вавилонянам, первые записи о ее наблюдении датируются примерно 1500 годом до н.э. Жители Рима дали ей имя в честь бога торговли, который более известен как Гермес. Дело в том, что Меркурий – быстрейшая планета на небосводе, а Гермес считался «быстроногим» богом. При этом греки для обозначения планеты использовали имена двух богов. Гермес соответствовал планете во второй половине дня, а Аполлон – в первой.

Близкое расположение Меркурия и Солнца всегда сильно мешало его изучению. Например, невозможно направить на него телескоп «Хаббл», так как тогда аппаратура телескопа будет выведена из строя.

Меркурий очень тяжело исследовать космическими зондами, ведь сам он обладает малой массой, зато сила притяжения со стороны нашего светила на орбите Меркурия очень высока. При этом велика и скорость вращения Меркурия относительно Солнца. Лишь в 1985 году удалось разработать теоретический план вывода космического аппарата на меркурианскую орбиту, который требует совершения большого числа гравитационных маневров.

В 1974 и 1975 годах зонд «Маринер-10» пролетел рядом с Меркурием, сблизившись с ним на расстояние в 320 километров. «Маринер» смог сфотографировать 45% поверхности Меркурия, измерил характеристики ее магнитного поля и определил диапазон колебания температур.

В 2004 году был запущен зонд «Мессенджер». Через 7 лет, в марте 2011 года, выполнив предварительно 6 гравитационных маневров, «Мессенджер» смог впервые в истории выйти на меркурианскую орбиту, где находился до 30 апреля 2015 года. Ему удалось составить карту поверхности Меркурия, определить химический состав планеты, детально изучить ее рельеф.

Тайны и загадочные явления

Вечером или утром в условиях чистого неба рассматриваемый космический объект то появляется, то исчезает. Учёные в шутку отмечают, что это светило любит будто бы «играть в прятки». По причине обращения, которое происходит эксцентрично, а также в связи с близкой расположенностью к яркой звезде, учёные не всегда могут рассмотреть явления, происходящие на поверхности. Поэтому на сегодняшний день достоверной информации об объекте немного. Есть вероятность, что в ближайшее время специалисты с использованием прогрессивного оборудования смогут раскрыть всё, что не было раскрыто ранее.
Теперь известно, какая планета является самой маленькой в Солнечной системе.

Изучение и наблюдение Меркурия

Наблюдать Меркурий, даже без помощи телескопа, можно после захода Солнца и до его восхода, однако, создаются определенные сложности, вызванные расположением планеты, даже в эти периоды он не всегда заметен.

В проекции на небесную сферу планета видна как звездообразный объект, который не отходит от Солнца дальше чем на 28 градусов дуги, с сильно изменяющимся блеском – от минус 1,9 до плюс 5,5 звездной величины, то есть примерно в 912 раз. Заметить такой объект в сумерках можно только в идеальных атмосферных условиях и если знать, куда смотреть. А смещение «звезды» за сутки превышает четыре градуса дуги – именно за эту “скорость” планета в свое время и получила наименование в честь римского бога торговли с крылатыми сандалиями.

Вблизи перигелия Меркурий подходит так близко к Солнцу, а его орбитальная скорость настолько увеличивается, что для наблюдателя на Меркурии Солнце двигается назад. Меркурий настолько близок к Солнцу, что за ним очень трудно наблюдать.

В средних широтах (в России в том числе), планета заметна, только в летние месяцы и после захода Солнца.

Наблюдать Меркурий на небе можно, но нужно точно знать куда смотреть – планета видна очень низко над горизонтом (левый нижний угол)

Вопросы о Меркурии

Почему на Венере жарче, чем на Меркурии?

Поскольку Меркурий находится ближе к Солнцу, чем Венера, можно подумать, что он намного теплее. Верно и обратное. Средняя температура на Меркурии составляет 160 °C, а на Венере 462 °C. Объяснение заключается в том, что у Меркурия нет атмосферы, поэтому у него нет возможности сохранять тепло. Все полученное тепло исчезает в космосе.

Венера, с другой стороны, имеет мощную атмосферу, которая аккумулирует тепло благодаря парниковому эффекту из-за высокого содержания углекислого газа. Поэтому тепло от Солнца задерживается там, и в результате там гораздо теплее, чем на Меркурии.

Можем ли мы наблюдать за Меркурием?

Меркурий виден невооруженным глазом и был виден людям на протяжении тысяч лет. Но его очень трудно наблюдать из-за небольшого размера и близости к Солнцу. Даже если его можно (с трудом) наблюдать в телескоп, видно очень мало деталей, поэтому наблюдение Меркурия с Земли не представляет особого интереса. Когда он находится в одной плоскости с Землей и Солнцем, его можно наблюдать с помощью солнечного фильтра.

Почему на Меркурии так много кратеров?

Как и любая другая планета Солнечной системы, Меркурий подвергся разрушительному воздействию астероидов всех видов. Но в отличие от Земли, он не защищен, поскольку не имеет атмосферы. Атмосфера Земли в значительной степени разрушает большинство метеоритов, которые падают на нас. Кроме того, отсутствие атмосферы на Меркурии означает, что там нет эрозии. Видимые кратеры существуют уже 4,5 миллиарда лет.

Какой самый большой кратер на Меркурии?

Самый большой кратер на Меркурии – это бассейн Калорис, диаметр которого составляет около 1500 км. Размер астероида, образовавшего этот кратер, оценивается в 100 км в поперечнике. Сразу после удара сейсмические волны сошлись на другой стороне планеты, вызвав разрыв поверхности. Это привело к образованию удивительных скальных образований, настоящему хаотическому рельефу. Кратеры за считанные секунды превратились в холмы шириной 10 км и высотой два километра. Неизвестно, когда именно произошло это огромное ударное образование. Считается, что этому явлению чуть меньше четырех миллиардов лет. Но что точно известно, так это то, что если бы Земля испытала удар такого размера, то это уничтожило бы человечество.