| Меркурій | |||||||||
| Меркурій (знімок MESSENGER) | |||||||||
| Орбітальні характеристики | |||||||||
| Афелій | |||||||||
| Перигелій | |||||||||
| Велика піввісь | |||||||||
| Орбітальний ексцентриситет | 0,20530294 | ||||||||
| Сидеричний період | 87,969 днів [1] | ||||||||
| Орбітальний період | 115,88 днів | ||||||||
| Орбітальна швидкість | 47,87 км / с | ||||||||
| Середня аномалія | 174,795884 ° | ||||||||
| Нахил | 3,38 ° (щодо сонячного екватора) | ||||||||
| Довгота висхідного вузла | 48,330541 ° | ||||||||
| Аргумент періцентра | 29,124279 ° | ||||||||
| Число супутників | немає | ||||||||
| Фізичні характеристики | |||||||||
| Стиснення | <0,0006 | ||||||||
| Середній радіус | 2439,7 ± | ||||||||
| Площа поверхні | 7,48 × 10 7 км ² 0,108 Земних. | ||||||||
| Обсяг | 6,083 × 10 10 км ³ 0,054 Земних | ||||||||
| Маса | 3,3022 × 10 23 кг 0,055 Земних | ||||||||
| Середня щільність | 5,427 г / см ³ | ||||||||
| Прискорення вільного падіння на екваторі | 3,7 м / с ² 0,38 g | ||||||||
| Друга космічна швидкість | 4,25 км / с | ||||||||
| Швидкість обертання (на екваторі) | |||||||||
| Період обертання | 58,646 днів (1407,5 годин) | ||||||||
| Нахил осі обертання | 0,01 ° | ||||||||
| Пряме сходження на північному полюсі | 18 год 44 хв 2 з 281.01 ° | ||||||||
| Схиляння на північному полюсі | 61,45 ° | ||||||||
| Альбедо | 0,119 (Бонд) 0,106 (геом. альбедо) | ||||||||
| |||||||||
| Атмосфера | |||||||||
| Склад атмосфери | 31,7% Калій 24,9% Натрій 9,5%, А. Кисень 7,0% Аргон 5,9% Гелій 5,6%, М. Кисень 5,2% Азот 3,6% Вуглекислий газ 3,4 % Вода 3,2% Водень | ||||||||
Меркурій - перша від Сонця, сама внутрішня і найменша планета Сонячної системи, що обертається навколо Сонця за 88 днів. Видима зоряна величина Меркурія коливається від -2,0 до 5,5, але його нелегко помітити через дуже маленького кутового відстані від Сонця (максимум 28,3 °). Планету ніколи не можна побачити на темному нічному небі: Меркурій завжди ховається в ранковій або вечірньої зорі. Оптимальним часом для спостережень планети є ранкові або вечірні сутінки в періоди його елонгацій (періодів максимального видалення Меркурія від Сонця на небі, що наступають кілька разів на рік).
Про планеті поки відомо порівняно небагато. Апарат Марінер-10, який вивчав Меркурій в 1974-1975 роках, встиг картографувати лише 40-45% поверхні. У січні 2008 року повз Меркурія пролетіла міжпланетна станція MESSENGER, яка вийде на орбіту навколо планети в 2011 році.
За своїми фізичними характеристиками Меркурій нагадує Місяць, сильно кратерірован. У планети немає природних супутників, але є дуже розріджена атмосфера. Планета має великий залізним ядром, що є джерелом магнітного поля по своїй сукупності становлять 0,1 від земного. [4] Температура на поверхні Меркурія коливається від 90 до 700 К (-180 ... 430 ° C). Соняшникова сторона нагрівається набагато більше ніж полярні області і зворотна сторона планети.
Незважаючи на менший радіус, Меркурій все ж перевершує за масою такі супутники планет-гігантів, як Ганімед і Титан.
Астрономічний символ Меркурія є стилізоване зображення крилатого шолома бога Меркурія з його кадуцеєм.
Історія та назва
Найдавніші свідоцтва спостереження Меркурія можна знайти ще в шумерських клинописних текстах, датованих третім тисячоліттям до н. е.. Планета названа на честь бога римського пантеону Меркурія, аналога грецького Гермеса й вавилонського Набу. Стародавні греки часів Гесіода називали Меркурій «Στίλβων» (Стілбон, Блискучий). До V століття до н. е.. греки вважали, що Меркурій це два окремих об'єкти: один видно лише на сході Сонця, інший тільки ввечері на заході. У Стародавній Індії Меркурій іменували Будда (बुध) і Рогінея. У китайському, японському, в'єтнамською та корейською мовами Меркурій називається Водяна зірка (水星) (у відповідності з уявленнями про «П'яти елементи». На івриті назва Меркурія звучить як «Кохав Хама» (כוכב חמה) («Сонячна планета»).
Рух планети
Меркурій рухається навколо Сонця по досить сильно витягнутою еліптичною орбіті (ексцентриситет 0,205) на середній відстані 57910 тисяч км (0,387 а. Е.). У перигелії Меркурій перебуває в 45900 тисяч км від Сонця, в афелії - в 69,7 млн км. Нахил орбіти до площини екліптики дорівнює 7 °. На один оберт по орбіті Меркурій витрачає 87,97 діб. Середня швидкість руху планети по орбіті 48 км / с.
Протягом довгого часу вважалося, що Меркурій постійно звернений до Сонця однією і тією ж стороною, і один оборот навколо осі займає у нього ті ж 87,97 діб. Спостереження деталей на поверхні Меркурія, виконані на межі роздільної здатності, здавалося, не суперечили цьому. Дане оману було пов'язано з тим, що найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія повторюються через потрійний синодичний період, тобто 348 земних діб, що приблизно дорівнює шестиразовому періоду обертання Меркурія (352 діб), тому в різний час спостерігався приблизно один і той же ділянку поверхні планети. З іншого боку, деякі астрономи вважали, що меркуріанські добу приблизно рівні земним. Істина розкрилася тільки в середині 1960-х років, коли була проведена радіолокація Меркурія.
Виявилося, що меркуріанські зоряні добу рівні 58,65 земної доби, тобто 2 / 3 меркуріанський року. Така сумірність періодів обертання і обертання Меркурія є унікальним для Сонячної системи явищем. Воно може бути пояснюється тим, що приливне вплив Сонця відбирало момент кількості руху і гальмувало обертання, яке було спочатку більш швидким, до тих пір, поки обидва періоду не виявилися пов'язані цілочисловим ставленням [5]. У результаті за один меркуріанський рік Меркурій встигає повернутися навколо своєї осі на півтора обороту. Тобто, якщо в момент проходження Меркурієм перигелію певна точка його поверхні звернена точно до Сонця, то при наступному проходженні перигелію до Сонця буде звернена в точності протилежна точка поверхні, а ще через один меркуріанський рік Сонце знову повернеться в зеніт над першою точкою. У результаті сонячні добу на Меркурії триває два меркуріанський року або троє меркуріанський зоряної доби.
У результаті такого руху планети на ній можна виділити «гарячі довготи» - два протилежних меридіана, які поперемінно звернені до Сонця під час проходження Меркурієм перигелію, і на яких через це буває особливо гаряче навіть по меркуріанським мірками.
Комбінація рухів планети породжує ще одне унікальне явище. Швидкість обертання планети навколо осі - величина практично постійна, в той час як швидкість орбітального руху постійно змінюється. На ділянці орбіти поблизу перигелію протягом приблизно 8 діб швидкість орбітального руху перевищує швидкість обертального руху. В результаті Сонце на небі Меркурія зупиняється, і починає рухатися в зворотному напрямку - із заходу на схід. Цей ефект іноді називають ефектом Ісуса Навина, на ім'я біблійного героя, який зупинив рух Сонця (Нав., X, 12-13). Для спостерігача на довготах, віддалених на 90 ° від «гарячих довгот», Сонце при цьому сходить (або заходить) двічі.
Цікаво також, що, хоча найближчими по розташуванню орбіт до Землі є Марс і Венера, саме Меркурій є велику частину часу найближчій до Землі планетою, ніж будь-яка інша (оскільки інші віддаляються в більшій мірі, не будучи настільки «прив'язаними» до Сонця).
Фізичні характеристики
Меркурій - маленька планета земної групи. Його радіус становить всього 2439,7 ±
Близькість до Сонця і досить повільне обертання планети, а також відсутність атмосфери призводять до того, що на Меркурії спостерігаються різкі перепади температур в Сонячній системі. Середня температура його денної поверхні дорівнює 623 К, нічний - всього 103 К. Мінімальна температура на Меркурії дорівнює 90 К, а максимум, що досягається опівдні на «гарячих довготах» - 700 К.
Незважаючи на такі умови, останнім часом з'явилися припущення про те, що на поверхні Меркурія може існувати лід. Радарні дослідження приполярних областей планети показали наявність там сильно відбиває радіохвилі речовини, найбільш вірогідним кандидатом в яке є звичайний водяний лід. Поступаючи на поверхню Меркурія при ударах об неї комет, вода випаровується і подорожує по планеті, поки не замерзне в полярних областях на дні глибоких кратерів, куди ніколи не заглядає Сонце, і де лід може зберігатися практично необмежено довго.
До недавнього часу передбачалося, що в надрах Меркурія знаходиться металеве ядро радіусом 1800-1900 км, що містить 60% маси планети, оточене силікатною оболонкою товщиною 500-600 км, так як КА Марінер-10 виявив слабке магнітне поле, і вважалося, що планета з таким малим розміром не може мати рідкого ядра. Але в 2007 році група Жана-Люка Марго підвела підсумки п'ятирічних радарних спостережень за Меркурієм, в ході яких були помічені варіації обертання планети, занадто великі для моделі з твердим ядром.
Поверхня
Кратер Койпер (трохи нижче центру). Знімок КА MESSENGER
Поверхня нагадує місячну (знімок MESSENGER)
Поверхня Меркурія багато в чому нагадує місячну - вона всіяна безліччю кратерів. Щільність кратерів різна на різних ділянках. Передбачається, що більш густо всіяні кратерами ділянки є більш давніми, а менш густо всіяні - більш молодими, що утворилися при затопленні лавою старої поверхні. У той же час, великі кратери зустрічаються на Меркурії рідше, ніж на Місяці. Найбільший кратер на Меркурії названий на честь великого німецького композитора Бетховена, його поперечник складає
У ході досліджень проведених зондом MESSENGER, було сфотографовано понад 80% поверхні Меркурія і виявлено, що вона однорідна, що відрізняє Меркурій від Місяця або Марса, у яких одна півкуля різко відрізняється від іншого.
Одна з найпомітніших деталей поверхні Меркурія - Рівнина Жари («лат. Caloris Planitia»). Цей кратер отримав свою назву, тому що розташований поблизу однієї з «гарячих довгот». Його поперечник становить близько
Атмосфера і фізичні поля
При прольоті космічного апарату «Марінер-10» повз Меркурія було встановлено наявність у планети гранично розрідженої атмосфери, тиск якої в 5 × 10 11 разів менше тиску земної атмосфери. У таких умовах атоми частіше стикаються з поверхнею планети, ніж один з одним. Її складають атоми, захоплені з сонячного вітру або вибиті сонячним вітром з поверхні - гелій, натрій, кисень, калій, аргон, водень. Середній час життя певного атома в атмосфері близько 200 діб.
Меркурій володіє магнітним полем, напруженість якого в 300 разів менше напруженості магнітного поля Землі. Магнітне поле Меркурія має дипольного структуру і найвищою мірою симетрично, а його вісь всього на 2 градуси відхиляється від осі обертання планети, що накладає суттєві обмеження на коло теорій, що пояснюють його походження.
Дослідження
Знімок ділянки поверхні Меркурія, отриманий апаратом MESSENGER
Меркурій - найменш вивчена планета земної групи. Тільки два апарати були направлені для його дослідження. Першим був «Марінер-10», який в 1974-1975 рр.. тричі пролетів повз Меркурія; максимальне зближення становило
В даний час НАСА здійснює другу місію до Меркурія під назвою MESSENGER. Апарат був запущений 3 серпня 2004 року. 14 січня 2008 апарат вперше здійснив проліт повз своєї мети - Меркурія. Для виходу на орбіту навколо планети 18 березня 2011 апарату доведеться виконати ще два гравітаційних маневру повз Меркурія 6 жовтня 2008 і 29 вересня 2009. MESSENGER також виконав один проліт повз Землі в 2005 році (8 лютого) і два прольоту повз Венери: 24 жовтня 2006 і 5 червня 2007, в ході яких перевіряв обладнання.
Європейським космічним агентством (ESA) спільно з японським аерокосмічним дослідницьким агентством (JAXA) розробляється місія BepiColombo, що складається з двох космічних апаратів Mercury Planetary Orbiter (MPO) і Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Європейський апарат MPO буде досліджувати поверхню Меркурія і його глибини, в той час, як японський MMO буде спостерігати за магнітним полем і магнітосферою планети. Запуск BepiColombo планується на 2013 рік, а в 2019 році він досягне орбіти Меркурія, де і буде розділене на дві складові.
Розвиток електроніки та інформатики зробило можливим наземні спостереження Меркурія за допомогою приймачів випромінювання ПЗЗ і подальшу комп'ютерну обробку знімків. Одним з перших серії спостережень Меркурія з ПЗЗ-приймачами здійснив у 1995-2002 роках Йохан Варелл в обсерваторії на острові Ла Пальма на півметровому сонячному телескопі. Варелл вибирав найкращі зі знімків, не використовуючи комп'ютерного відомості. Зведення почали застосовувати в Абастуманській астрофізичної обсерваторії до серій фотографій Меркурія, отриманих 3 листопада 2001, а також в обсерваторії Скінакас Іракліонского університету до серій від 1-2 травня 2002 року; для обробки результатів спостережень застосували метод кореляційного суміщення. Отримане дозволене зображення планети мало схожістю з фотомозаїка Mariner-10, обриси невеликих утворень розмірами 150-200 км повторювалися. Так була складена карта Меркурія для довгот 210-350.
Цікаві факти
· Меркурій - швидка планета в Сонячній системі, вона рухається по орбіті навколо Сонця із середньою швидкістю 47,87 км / с, що майже в 2 рази більше швидкості руху Землі. Така швидкість і той факт, що Меркурій розташований ближче до Сонця, ніж Земля, призводять до того, що один рік на Меркурії (час його повного обороту навколо Сонця) складає всього 87,99 днів, або приблизно 3 місяці.
· Меркурій - досить складний об'єкт для спостереження у високих широтах Землі через те, що він завжди спостерігається в зорі - ранкової або вечірньої - на тлі сутінкового неба, і досить низько над горизонтом (особливо в північних широтах). Період його найкращої видимості (елонгація) настає кілька разів на рік (продовжуючись близько 10 днів). Навіть у ці періоди побачити Меркурій неозброєним оком непросто (щодо неяскрава зірочка на досить світлому тлі неба). Існує історія про те, що Микола Коперник, який спостерігав астрономічні об'єкти в умовах північних широт і туманного клімату Прибалтики, жалкував, що за все життя так і не побачив Меркурій. У низьких же широтах Меркурій видно добре.
· На Меркурії не існує часів року в тому сенсі, який ми вкладаємо в це поняття на Землі. Імовірно, це відбувається через те, що вісь обертання планети знаходиться під прямим кутом до площини орбіти. Як наслідок, поряд з полюсами є області, до яких сонячні промені не доходять ніколи. Обстеження, проведене радіотелескопом Аресібо, дозволяє припустити, що в цій студеної і темної зоні є льодовики. Льодовиковий шар може досягати
· З усіх планет, відомих неозброєним оком, тільки Меркурій не має власного штучного супутника. Вихід АМС MESSENGER на орбіту Меркурія запланований на 2011 рік.