ПЛАНЕТАТА МЕРКУРИЙ

Send

Меркурий е най-близката планета до нашето Слънце, най-малката от осемте планети и един от най-екстремните светове в нашите Слънчеви системи. Като такава тя е играла активна роля в митологичните и астрологичните системи на много култури.

Въпреки това Меркурий е една от най-слабо разбраните планети в нашата Слънчева система. Подобно на Венера, нейната орбита между Земята и Слънцето означава, че тя може да бъде видяна както сутрин, така и вечер (но никога посред нощ). И като Венера и Луната, тя също преминава през фази; характеристика, която първоначално обърква астрономите, но в крайна сметка им помага да осъзнаят истинската същност на Слънчевата система.

Размер, маса и орбита:

Със среден радиус 2440 км и маса 3,3022 × 10²³ kg, Меркурий е най-малката планета в нашата Слънчева система - еквивалентен по размер на 0,38 Земя. И макар да е по-малък от най-големите природни спътници в нашата система - като Ганимед и Титан - той е по-масивен. Всъщност плътността на живак (5,427 g / cm³) е втората най-висока в Слънчевата система, само малко по-малко от земната (5.515 g / cm³).

Меркурий има най-ексцентричната орбита на всяка планета в Слънчевата система (0,205). Поради това разстоянието му от Слънцето варира между 46 милиона км (29 мили мили) при най-близката му (перихелион) до 70 милиона км (43 мили мили) в най-отдалечената му част (афелион). И със средна орбитална скорост от 47.362 км / с (29.429 мили / с), на Меркурий са необходими общо 87.969 земни дни, за да завърши една орбита.

Със средна скорост на въртене от 10 892 км / ч (6,768 мили / ч) на Меркурий също са нужни 58 646 дни, за да завърши едно въртене. Това означава, че Меркурий има спино-орбитален резонанс 3: 2, което означава, че той завършва три завъртания по оста си за всеки две въртения около Слънцето. Това обаче не означава, че три дни продължават същото като две години на Меркурий.

Всъщност високата му ексцентричност и бавно въртене означават, че са необходими 176 земни дни, за да се върне Слънцето на същото място в небето (известен още като слънчев ден). Това означава, че един ден на Меркурий е два пъти по-дълъг от една година. Меркурий има и най-ниския аксиален наклон на всяка планета в Слънчевата система - приблизително 0,027 градуса в сравнение с 3,1 градуса на Юпитер (вторият най-малък).

Характеристики на състава и повърхността:

Като една от четирите земни планети на Слънчевата система, Меркурий е съставен от приблизително 70% метален и 30% силикатен материал. Въз основа на неговата плътност и размер могат да се направят редица изводи за вътрешната му структура. Например геолозите изчисляват, че ядрото на Меркурий заема около 42% от обема си в сравнение със 17% от Земята.

Смята се, че вътрешността е съставена от разтопено желязо, което е заобиколено от 500 - 700 км мантия от силикатен материал. В най-външния слой е кора на Меркурий, за която се смята, че е с дебелина 100 - 300 км. Повърхността също е белязана от множество тесни хребети, които се простират на дължина до стотици километри. Смята се, че те са се образували като сърцевината и мантията на Меркурий изстиват и се свиват в момент, когато кора вече се е втвърдила.

Ядрото на Меркурий има по-високо съдържание на желязо от това на всяка друга голяма планета в Слънчевата система и са предложени няколко теории, които да обяснят това. Най-общоприетата теория е, че Меркурий някога е бил по-голяма планета, която е била поразена от планезимална диаметър с диаметър няколко хиляди км. Тогава това въздействие би могло да отнеме голяма част от първоначалната кора и мантия, оставяйки след себе си ядрото като основен компонент.

Друга теория е, че Меркурий може да се е образувал от слънчевата мъглявина, преди да се стабилизира енергията на Слънцето. При този сценарий Меркурий първоначално би бил два пъти по-голям от сегашната си маса, но би бил подложен на температури от 25 000 до 35 000 К (или по-високи от 10 000 К), както протосунът е сключен. Този процес би изпарил голяма част от повърхностната скала на Меркурий, като я намали до сегашния си размер и състав.

Трета хипотеза е, че слънчевата мъглявина е предизвикала влачене на частиците, от които се е акумулирал Меркурий, което означава, че по-леките частици са загубени и не се събират, за да образуват Меркурий. Естествено е необходим допълнителен анализ, преди някоя от тези теории да бъде потвърдена или изключена.

На пръв поглед Меркурий изглежда подобно на луната на Земята. Той има сух пейзаж, обозначен от кратери за астероидни удари и древни потоци от лава. В комбинация с обширни равнини, това показва, че планетата е била геологически неактивна в продължение на милиарди години. Въпреки това, за разлика от Луната и Марс, които имат значителни участъци от подобна геология, повърхността на Меркурий изглежда много по-объркана. Други често срещани характеристики включват дорса (известна още като "бръчки хребети"), лунноподобни планини, монти (планини), planitiae (равнини), рупии (ескарпменти) и клапи (долини).

Имената за тези функции идват от различни източници. Кратерите са наречени за художници, музиканти, художници и автори; хребетите са наречени за учени; депресиите са кръстени на произведения на архитектурата; планините са назовани за думата "горещо" на различни езици; самолетите са назовани за Меркурий на различни езици; ескарпените са назовани за кораби на научни експедиции, а долините са кръстени на съоръженията на радиотелескопите.

По време и след неговото формиране преди 4,6 милиарда години Меркурий е бил силно бомбардиран от комети и астероиди и може би отново през периода на тежките бомбардировки. През този период на интензивно образуване на кратери планетата получи въздействия върху цялата си повърхност, отчасти благодарение на липсата на атмосфера, която да забави ударите. През това време планетата беше вулканично активна и освободената магма щеше да произведе гладките равнини.

Кратерите на Меркурий се простират в диаметър от малки кухини във формата на купа до много пръстенови въздействащи басейни на стотици километри. Най-големият известен кратер е басейнът Caloris, който е с диаметър 1550 км. Ударът, който го е създал, беше толкова мощен, че предизвика изригвания на лава от другата страна на планетата и остави концентричен пръстен над 2 км висок, заобикалящ кратера на удара. Като цяло са идентифицирани около 15 басейна на въздействието върху онези части на Меркурий, които са били проучени.

Въпреки малкия си размер и бавното въртене в продължение на 59 дни, Меркурий има значително, и очевидно глобално, магнитно поле, което е около 1,1% от силата на Земята. Вероятно е това магнитно поле да се генерира от ефект на динамо, по начин, подобен на магнитното поле на Земята. Този ефект на динамо би се получил от циркулацията на богатото на желязо течно ядро на планетата.

Магнитното поле на Меркурий е достатъчно силно, за да отклонява слънчевия вятър около планетата, като по този начин създава магнитосфера. Магнитосферата на планетата, макар и достатъчно малка, за да се побере в Земята, е достатъчно силна, за да улавя слънчевата плазма на вятъра, което допринася за космическото изветряване на повърхността на планетата.

Атмосфера и температура:

Живакът е твърде горещ и твърде малък, за да запази атмосфера. Въпреки това, той има делителна и променлива екзосфера, съставена от водород, хелий, кислород, натрий, калций, калий и водна пара, с комбинирано ниво на налягане от около 10^-14 бар (една четворна половина от атмосферното налягане на Земята). Смята се, че тази екзосфера се е образувала от частици, уловени от Слънцето, вулканично гасене и отломки, изхвърлени в орбита от микрометеоритни въздействия.

Тъй като му липсва жизнеспособна атмосфера, Меркурий няма начин да задържи топлината от Слънцето. В резултат на това и високата си ексцентричност планетата изпитва значителни колебания в температурата. Докато страната, която е обърната към Слънцето, може да достигне температури до 700 K (427 ° C), докато страната в сянка намалява до 100 K (-173 ° C).

Въпреки тези високи температури, на повърхността на Меркурий е потвърдено съществуването на воден лед и дори органични молекули. Подовете на дълбоките кратери на полюсите никога не са изложени на пряка слънчева светлина, а температурите там остават под планетарната средна стойност.

Смята се, че тези ледени региони съдържат около 10¹⁴–10¹⁵ kg замразена вода и може да бъде покрита от слой от реголит, който инхибира сублимацията. Произходът на леда върху Меркурий все още не е известен, но двата най-вероятни източника са от изхвърляне на вода от вътрешността на планетата или отлагане от въздействието на комети.

Исторически наблюдения:

Подобно на другите планети, които са видими с просто око, Меркурий има дълга история на наблюдение от човешки астрономи. Смята се, че най-ранните регистрирани наблюдения на Меркурий са от таблета Mul Apin, сборник на вавилонската астрономия и астрология.

Наблюденията, които най-вероятно са направени през XIV в. Пр. Н. Е., Отнасят планетата като „скачащата планета“. Други вавилонски записи, които отнасят планетата като „Набу” (след пратеника на боговете във вавилонската митология), датират от първото хилядолетие пр.н.е. Причината за това е свързана с това, че Меркурий е най-бързо движещата се планета в небето.

За древните гърци Меркурий бил известен по различен начин като „Стилбон“ (име, което означава „блестящ“), Хермаон и Хермес. Както при вавилонците, това последно име идва от пратеника на гръцкия пантеон. Римляните продължават тази традиция, кръщавайки планетата Меркурий след бързия крак на пратеника на боговете, който те приравняват с гръцкия Хермес.

В книгата си Планетарни хипотези, Гръко-египетският астроном Птолемей пише за възможността за планетни транзити през лицето на Слънцето. И за Меркурий, и за Венера той предположи, че не са наблюдавани транзити, защото планетата е или твърде малка, за да се види, или защото транзитите са твърде редки.

На древните китайци Меркурий е бил известен като Чън Син („Часовата звезда“) и се свързваше с посоката на север и стихията на водата. По подобен начин съвременните китайски, корейски, японски и виетнамски култури се отнасят към планетата буквално като „водна звезда“, базирана на петте елемента. В индуистката митология името Буда се е използвало за Меркурий - богът, който се смяташе да председателства в сряда.

Същото е и с германските племена, които свързват бога Один (или Воден) с планетата Меркурий и Сряда. Маите може би са представяли Меркурий като сова - или евентуално четири сови, две за сутрешния аспект и две за вечерта - които са служили като пратеник на подземния свят.

В средновековната ислямска астрономия андалузийският астроном Абу Ишак Ибрахим ал-Заркали през XI век описва геоцентричната орбита на Меркурий като овална, въпреки че това прозрение не влияе върху неговата астрономическа теория или астрономическите му изчисления. През XII век Ибн Баджах наблюдава „две планети като черни петна по лицето на Слънцето“, което по-късно се предполага като транзит на Меркурий и / или Венера.

В Индия училищният астроном в Керала Нилаканта Сомаяджи през 15 век разработва частично хелиоцентричен планетарен модел, при който Меркурий обикаля около Слънцето, което от своя страна обикаля около Земята, подобно на системата, предложена от Тихо Брахе през 16 век.

Първите наблюдения с помощта на телескоп се извършват в началото на 17 век от Галилео Галилей. Въпреки че беше наблюдавал фази, когато гледаше Венера, телескопът му не беше достатъчно мощен, за да види Меркурий да преминава през подобни фази. През 1631 г. Пиер Гасенди прави първите телескопични наблюдения на транзита на планета през Слънцето, когато видя транзит на Меркурий, който беше предсказан от Йоханес Кеплер.

През 1639 г. Джовани Зупи използва телескоп, за да открие, че планетата има орбитални фази, подобни на Венера и Луната. Тези наблюдения демонстрираха категорично, че Меркурий обикаля около Слънцето, което спомогна за окончателното доказване, че коперниканският хелиоцентричен модел на Вселената е правилният.

През 1880-те години Джовани Скиапарели картографира планетата по-точно и предположи, че периодът на въртене на Меркурий е 88 дни, същият като орбиталния период поради блокирането на приливите и отливите. Усилията за картографиране на повърхността на Меркурий бяха продължени от Евгениос Антониади, който издаде книга през 1934 г., която включва както карти, така и собствени наблюдения. Много от повърхностните особености на планетата, по-специално албедо, вземат имената си от картата на Антониади.

През юни 1962 г. съветските учени от Академията на науките на СССР стават първи, за да отскочат радарния сигнал от Меркурий и да го получат, с което започва ерата на използването на радар за картографиране на планетата. Три години по-късно американците Гордън Петтенгил и Р. Дайс проведоха радарни наблюдения, използвайки радиотелескопа на обсерваторията Аресибо. Техните наблюдения показаха категорично, че периодът на въртене на планетата е около 59 дни и планетата няма синхронно въртене (което беше широко вярвано по това време).

Наземните оптични наблюдения не хвърлиха много повече светлина върху Меркурий, но радиоастрономите, използващи интерферометрия при микровълнова дължина на вълната - техника, която позволява отстраняване на слънчевата радиация - бяха в състояние да различават физическите и химичните характеристики на подземните слоеве до дълбочина няколко м.

През 2000 г. наблюденията с висока разделителна способност бяха проведени от обсерваторията Маунт Уилсън, която предостави първите гледки, които разрешиха характеристиките на повърхността върху невиждани досега части на планетата. По-голямата част от планетата е картографирана с радарния телескоп Аресибо с разделителна способност 5 км, включително полярни отлагания в затъмнени кратери на това, което се смята, че е воден лед.

Проучване:

Преди първите космически сонди, минаващи покрай Меркурий, много от най-основните му морфологични свойства останаха неизвестни. Първият от тях беше НАСА Маринър 10, прелетяла покрай планетата между 1974 и 1975 г. По време на трите си близки подхода към планетата, тя успя да заснеме първите близки изображения на повърхността на Меркурий, които разкриха силно закрепен терен, гигантски шрамове и друга повърхност Характеристика.

За съжаление, поради дължината на Маринър 10Орбитален период, едно и също лице на планетата беше осветено на всеки от Маринър 10Близки подходи. Това направи наблюдението на двете страни на планетата невъзможно и доведе до картографиране на по-малко от 45% от повърхността на планетата.

По време на първия си близък подход инструментите откриха и магнитно поле, за голяма изненада на планетарните геолози. Вторият близък подход се използва предимно за изображения, но при третия подход са получени обширни магнитни данни. Данните разкриха, че магнитното поле на планетата е много подобно на земното, което отклонява слънчевия вятър около планетата.

На 24 март 1975 г., само осем дни след окончателния си близък подход, Маринър 10 изчерпа гориво, подтиквайки контролерите си да затворят сондата. Маринър 10 се смята, че все още обикаля около Слънцето, минавайки близо до Меркурий на всеки няколко месеца.

Втората мисия на НАСА в Меркурий беше повърхността на Меркурий, космическата среда, геохимията и обхвата (или MESSENGER) космическа проба. Целта на тази мисия беше да изясни шест ключови въпроса, свързани с Меркурий, а именно - неговата висока плътност, геоложката му история, естеството на магнитното му поле, структурата на ядрото му, дали има лед на полюсите си и къде произлиза мрачна атмосфера.

За тази цел сондата е разполагала с устройства за обработка на изображения, които са събрали изображения с много по-висока разделителна способност на много повече от планетата Маринър 10, разнообразни спектрометри за определяне на изобилието от елементи в кора и магнитометри и устройства за измерване на скоростите на заредените частици.

Стартирайки от нос Канаверал на 3 август 2004 г., той направи първия си полет на Меркурий на 14 януари 2008 г., втори на 6 октомври 2008 г. и трети на 29 септември 2009 г. По-голямата част от полукълбата не е изобразена от Маринър 10 беше картографиран по време на тези полети. На 18 март 2011 г. сондата успешно влезе в елиптична орбита около планетата и започна да прави снимки до 29 март.

След като приключи своята едногодишна картографска мисия, след това тя влезе в едногодишна удължена мисия, която продължи до 2013 г.MESSENGER "последната маневра се проведе на 24 април 2015 г., което го остави без гориво и неконтролирана траектория, което неизбежно го доведе до трясък в повърхността на Меркурий на 30 април 2015 г.

През 2016 г. Европейската космическа агенция и Японската агенция за аерокосмическо и проучване (JAXA) планират да стартират съвместна мисия, наречена BepiColombo, Тази роботизирана космическа сонда, която се очаква да достигне Меркурий до 2024 г., ще обиколи Меркурий с две сонди: сонда за картографиране и магнитосферна сонда.

Магнитосферната сонда ще бъде пусната в елиптична орбита, след което ще изстреля химическите си ракети, за да депозира сондата на карти в кръгова орбита. След това картографската сонда ще продължи да изучава планетата в много различни дължини на вълните - инфрачервена, ултравиолетова, рентгенова и гама лъчи, използвайки масив от спектрометри, подобни на тези на MESSENGER.

Да, Меркурий е планета на крайности и е обсебен от противоречия. Тя варира от изключително горещо до изключително студено; той има разтопена повърхност, но също така има воден лед и органични молекули на повърхността си; и няма чувствителна атмосфера, но притежава екзосфера и магнитосфера. В съчетание с близостта си до Слънцето не е чудно защо не знаем много за този земен свят.

Човек може само да се надява, че технологията съществува в бъдеще, за да се доближим до този свят и да изучим по-задълбочено неговите крайности.

Междувременно ето няколко статии за Меркурий, които се надяваме да ви се сторят интересни, осветяващи и забавни за четене:

Местоположение и движение на живак: