Атмосфера меркурия: описание и состав

Интересные сведения

Первое наблюдение джета квазара

Количество лепестков параболической антенны – 27, именно столько поместилось в ракету-носитель. За время же своего существования проект «Радиоасторн» установил несколько рекордов:

стал самым масштабным научным инструментом в истории человечества;
превзошел мировые достижения по угловому разрешению, оно зафиксировано на уровне 14 миллионных доли секунды дуги;
база интерферометра составляет 350 тыс. км;
был занесен в книгу Гиннеса.

Результаты исследований, выполненных с помощью миссии «Спектр-Р», заставили многих ученых переосмыслить свои теории о поведении небесных тел нашей Галактики.

Видео: Заглянуть в черную дыру: Радиоастрон и загадки Вселенной.

Как выглядит атмосфера Меркурия

Взгляд в высоком разрешении на северный горизонт Меркурия

Можно сказать, что атмосфера планеты Меркурий рассеялась еще 4.6 миллиардов лет назад при планетарном формировании. Проблема в низкой гравитации и приближенности к звезде, что не позволило противостоять мощным солнечным ветрам.

Как выглядит атмосфера Меркурия сейчас? Это тонкий шар, химический состав которого представлен кислородом, гелием, водородом, натрием, калием, водяным паром и кальцием. Ученые полагают, что состав все время обогащается частичками звездного ветра, радиоактивным распадом поверхностных элементов, вулканической дегазацией, а также осколками и пылью с метеоритов. Если не это, то не осталось бы и такой слабой атмосферы.

Атмосферный состав Меркурия:

42% – кислород.
29% – натрий.
22% – водород.
6% – гелий.
0.5% – калий.

Также стоит отметить небольшие примеси аргона, двуокиси углерода, воды, криптона, кальция, ксенона, азота и магния.

В 2008 году аппарат MESSENGER уловил присутствие водяного пара, формирующегося при контакте атомов водорода и кислорода.

Графическое представление состава атмосферы Меркурия

Эти химические элементы атмосферы планеты важны, так как способны намекать на жизнь в чужих мирах. Особое значение имеют вода и водяной лед. При детальном анализе удалось отыскать ледяные залежи в глубинах кратеров на полюсах, куда не попадают прямые солнечные лучи. Метан иногда выступает побочным продуктом деятельности живых организмов. Но на Меркурии он способен появляться из-за вулканической или гидротермальной активности. Эта разновидность газа не отличается устойчивостью, поэтому нуждается в стабильном пополнении. Скорее всего, производится из почвенных перхлоратов и пероксидов.

Несмотря на небольшое количество атмосферы, ее делят на 4 слоя. Нижняя – теплый участок (210 К), прогревающийся из-за пыли и поверхностного тепла. Средняя располагает реактивным потоком. Верхняя прогревается звездными ветрами. На высоте в 200 км начинается экзосфера, у которой не наблюдается четкой границы.

За удержание атмосферного слоя отвечает магнитосфера планета. Если гравитация сохраняет поверхностные газы, то магнитосфера отклоняет солнечный ветер.

Это одна из планет с наиболее слабой атмосферой в Солнечной системе. К тому же звездный ветер продолжает наносить удары, заставляя планетарные источники пополнять потери.

Полезные статьи:

Интересные факты о Меркурии;
Ближайшая к Солнцу планета;
К какому типу планет принадлежит Меркурий?
Ближайшая планета к Меркурию
Возраст Меркурия
Жизнь на Меркурии
Обнаружение планеты Меркурий
Кто открыл Меркурий?
Посещали ли люди Меркурий?
Как Меркурий получил свое имя?
Терраформирование Меркурия

Положение и движение Меркурия

Как далеко Меркурий от Солнца?
Орбита Меркурия;
Сколько лететь до Меркурия;
Вращение Меркурия;
Ретроградный Меркурий;
Как долго длится день на Меркурии?;
Год на Меркурии;

Строение Меркурия

Из чего сделан Меркурий
Структура Меркурия
Строение Меркурия;
Поверхность Меркурия
Состав Меркурия;
Вода на Меркурии
Есть ли у Меркурия Кольца?;
Есть ли у Меркурия спутники?;
Сравнение Меркурия и Земли

Поверхность Меркурия

Температура на Меркурии;
Атмосфера Меркурия;
Погода на Меркурии;
Цвет Меркурия;
Геология Меркурия
Лед на Меркурии

Поверхность планеты

Поверхность Меркурия схожа с лунной. Она усеяна многочисленными кратерами, но частота их не одинакова. Предполагают, что это связано с разным возрастом поверхностного грунта.

Крупнейший кратер — Рембрандт, имеет в поперечнике 716 км. Главное отличие поверхностей Меркурия и лунной в наличии на первом эскарпов. Это зубчатые откосы, растягивающиеся на сотни километров. Они могли появиться в результате сжатия планеты, происходившего по мере её остывания. Считается, что долгое время на планете сохранялась геологическая активность.

Интереснейшая деталь ландшафта планеты – Равнина Жары. Это образование получилось при столкновении с планетой объекта, имевшего в поперечнике около 100 метров. Получилась отметина размером 1300 км.

Температура в дневные периоды достигает 410°С, а в ночные опускается до -162°С. Полярные области более суровы, и мороз там может достигать -210°С.

Тропосфера

Тропосфера — это самый плотный слой атмосферы и, следовательно, самый близкий к Земной поверхности. Общая масса атмосферы оценивается в 5х1018 кг, и 75% этого количества находится в тропосфере.

Толщина тропосферы колеблется от 8 км до 14 км, в зависимости от региона Земли. Самые тонкие места (где толщина достигает 8 км) находятся на северном и южном полюсах.

Поскольку это самый нижний слой атмосферы, тропосфера ответственна за жизнь на планете, а также там, где происходят почти все климатические явления. Термин «тропосфера» происходит от греческого «tropos» (означает «изменение»), чтобы отразить динамический характер изменений климата и поведение этого слоя атмосферы.

Область тропосферы, которая ограничивает её конец и начало стратосферы, называется тропопаузой. Тропопауза легко идентифицируется по различным картинам распределения давления и температурам каждого слоя.

Состав тропосферы

По объёму тропосфера состоит из 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона и 0,04% углекислого газа. Воздух также состоит из меняющихся процентных показателей водяного пара, который попадает в тропосферу через явление испарения.

Температура тропосферы

Как и давление, температура в тропосфере также уменьшается с увеличением высоты. Это связано с тем, что почва поглощает бóльшую часть солнечной энергии и нагревает нижние уровни тропосферы

Принимая во внимание, что испарение выше в более тёплых областях, водяные пары присутствуют чаще на уровне моря и реже на больших высотах

Что встречается в тропосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в тропосфере:

климат;
осадки, такие как: дождь, снег и град;
газы, такие как: азот, кислород, аргон и углекислый газ;
облака;
птицы.

День и ночь на Меркурии

Меркурий очень медленно вращается вокруг собственной оси. Поэтому на нем не происходит каких-либо значительных событий. За период полного
обращения Меркурия вокруг Солнца планета делает лишь полтора поворота вокруг своей оси. Другими словами, Меркурий три оборота вокруг своей оси совершает за
два своих года, вращаясь примерно в направлении своего движения по орбите. Один оборот по орбите вокруг Солнца Меркурий совершает за 88 земных суток.
Меркурий это единственная планета в солнечной системе, о которой известно, что её орбитально/вращательный резонанс отличается от 1:1. Из-за столь медленного
движения получается, что сутки на Меркурии (за сутки принят временной интервал между двумя последовательными восходами Солнца) равны двум меркурианским годам
(т.е 176-ти земным суткам — точнее: 4222,6 земных часов). Тот факт, что время оборота Меркурия вокруг оси соответствует 2/3 времени его обращения вокруг
Солнца, теперь расценивается как наличие резонанса между этими двумя вращениями, который возник из-за гравитационного воздействия Солнца на Меркурий.

Впервые измерен период обращения планеты вокруг оси, был в 1965 году́ с помощью радиолокационного метода (раньше ошибочно считалось, что
Меркурий всегда повернут к Солнцу одной стороной, как Луна к Земле).

По этой причине, в течение долгого времени одно из полушарий Меркурия остается повёрнутым к Солнцу. Из этого следует, что на поверхности
Меркурия контраст между ночью и днем сильнее, чем на любой другой планете. Колебания температуры таковы, что ночью температура полушария Меркурия,
находящегося на противоположной от Солнца стороне падает до -180°С, но когда он находится в афелии, ближе к «вечеру», температура может достигать +430°C.

Как уже было сказано в разделе
«Орбита Меркурия», на Меркурии не существует времён года в том смысле, который мы вкладываем в это понятие на Земле. Предположительно, это
происходит из-за того, что ось вращения планеты находится под прямым углом по отношению к плоскости орбиты. Как следствие, рядом с полюсами есть области, до
которых солнечные лучи не доходят никогда. Обследование, проведенное радиотелескопом «Аресибо», позволяет предположить, что в этой студёной и темной
зоне есть ледники. Ледниковый слой может достигать 2 м и покрыт слоем пыли.

Немного о поверхности и не только

С помощью всё — той же станции «Маринер – 10» были получены снимки поверхности и ученые смогли узнать, как выглядит Меркурий. Оказалось, что очень много есть схожего с лунной поверхностью. Присутствуют старые и более молодые кратеры, есть равнины, горы, долины.

Самая большая по размерам равнина получила название Жара, ее просторы впечатляют 1530 на 1320 км. Образовалась она в кратере, вал которого в высоту превышает два километра. Ученые обнаружили интересной формы кратерную цепочку, которая напоминает мордочку мультяшного мышонка — Микки Мауса. Пока рассматриваются варианты для названия, но вполне возможно, что свой Микки появится и на Меркурии.

По мнению ученых нынешний вид поверхности планеты создавался поэтапно. После того как планета сформировалась, произошла атака астероидами, чем и объясняют появление кратеров, которые по размерам очень сильно отличаются. Есть маленькие всего от нескольких километров, до самых огромных, свыше ста километров. различных по своей сохранности. Затем пошел период активных вулканов, что в впоследствии извержений привели к образованию лавовых равнин. При остывании, после вулканических извержений, стали образовываться характерные складки и наплывы на поверхности, напоминающие набегающие волны, но только состоящие из каменных пород.

И хотя считается, что Луна похожа на Меркурий, поверхность планеты все же отличается и имеет только ей присущие пейзажи. Такими характерными чертами и являются грабены — больше сотни очень длинных впадин, которые имеют плоское дно, и эскарпы —уступы, похожие на лопасти, достигающие высоты больше двух метров.

У Меркурия довольно массивное ядро, по предположениям находится в жидком состоянии и составляет 82% от общего объема планеты. Генерирует достаточно слабое магнитное поле, по напряженности в сто раз меньше напряженности магнитного поля нашей планеты.

Продолжение следует.

Источник

Что такое атмосфера

Атмосферой Земли называют ее воздушную оболочку, состоящую из газов (воздуха) и взвешенных частиц.

Она играет роль защитного купола для нашей планеты и простирается до уровня около 1000 км над поверхностью Земли. Для атмосферы характерна высокая динамичность и неоднородный физический состав. На него оказывают сильное влияние биологические факторы.

Озоновый слой защищает Землю от неблагоприятного воздействия ультрафиолета, излучаемого Солнцем, и от прочих вредных космических излучений. Большинство падающих метеоритов и других космических тел сгорает в земной атмосфере. Она же помогает поддерживать приемлемую для жизни температуру у поверхности нашей планеты. Нижние слои атмосферы участвуют в круговороте воды в природе за счет движения воздушных масс.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Благодаря атмосфере происходит формирование воздушных потоков (ветра), образуются облака и атмосферные осадки.

Плотность воздуха и атмосферное давление меняются c высотой в обратной пропорции. А вот с температурой не все так однозначно — она зависит от солнечной активности, магнитных бурь, разницы в поглощении газами солнечной энергии и множества других факторов.

Состав атмосферы

Углекислый газ, водород, гелий

Углекислый газ является самым важным и доминирующим элементом в составе. атмосферы. Этот показатель составляет 95%, что во много раз выше, чем на Земле, и делает существование живых существ на Меркурии просто невозможным. Атмосфера Меркурия также состоит из водорода и гелия, наличие которых обеспечивается поступлением этих веществ с ветром, а затем эти элементы рассеиваются в пространстве. Калий и арагон-40, который образуется в результате распада изотопа калия, присутствуют в небольших количествах. Ученые говорят, что газовая оболочка постоянно обновляется в результате различных процессов на планете и за ее пределами, таких как распад частиц в коре и солнечные ветры. Ртутную атмосферу можно сравнить с руслом реки, по которому текут более мелкие ручьи. Атом гелия, например, живет в атмосфере 200 дней, а затем растворяется, возвращаясь в свою оболочку и таким образом ходит по кругу. Наиболее важные химические элементы, входящие в состав атмосфера Наиболее важными элементами ртути являются кислород и натрий с долей 42 и 29 процентов соответственно. Другим важным элементом является водород. Он взаимодействует с кислородом, поэтому водяной пар также присутствует в оболочке Меркурия.

Водяные пары

Нахождение водяного пара в исследовании атмосферы подсказало ученым, что где-то на планете могут быть и залежи льда. Маринер 10 обнаружил его в 2009 году в глубоком кратере, куда никогда не доходят солнечные лучи. Так что в дополнение к водяному пару. в атмосфере На Меркурии также есть водяной лед. Но, несмотря на наличие водяного льда, воды на планете нет, потому что поверхность имеет необычайно высокую температуру и вся жидкость испаряется. В недрах планеты содержится много радиоактивного материала, что также влияет на состав. атмосферы.

Кислород

В составе также присутствует небольшое количество кислорода; его процентное содержание примерно такое же, как у метана. 4 миллиарда лет назад атмосфера он был перенасыщен кислородом, а сегодня его почти нет. Потеря кислорода может быть вызвана солнечными ветрами, столкновением с метеоритом или другим астероидом, или низкой, разреженной атмосферой. атмосферой.

Метан и арагон

Интересно, что Меркурий является планетой с наибольшим количеством ударных кратеров. Если вы посмотрите на фотографию поверхности планеты, вы легко можете принять ее за другой объект Солнечной системы — Луну. Ученые описывают Меркурий как пассивную планету, не способную отражать удары комет и астероидов. Другими элементами в его составе, доля которых весьма мала, являются криптон, закись азота и метан. Последнее объясняется вулканической активностью и наличием в почве перекисей и хлоридов. Он присутствует только в небольших количествах и должен пополняться, в то время как метан разлагается через год. Аргон, который также присутствует, образуется в результате радиоактивного распада частиц натрия вблизи полюсов. Состав атмосферы Меркурия практически не изменилась за несколько миллиардов лет. И теперь ученые сходятся во мнении, что Меркурий медленно остывает, что повлияет на его дальнейшие свойства. атмосферы этой орбиты.

Состав [ править ]

Экзосфера Меркурия состоит из множества видов, происходящих либо от солнечного ветра, либо от планетной коры . Первые компоненты были обнаружены атомарный водород (Н), гелий (He) и атомарный кислород (О), которые наблюдались ультрафиолетовым излучением фотометра от Маринер 10 SpaceProbe в 1974 г. Концентрации приповерхностные этих элементов были по оценкам, варьируется от 230 см –3 для водорода до 44 000 см –3 для кислорода с промежуточной концентрацией гелия. В 2008 году МЕССЕНДЖЕРзонд подтвердил присутствие атомарного водорода, хотя его концентрация оказалась выше оценки 1974 года. Экзосферный водород и гелий Меркурия, как полагают, происходят из солнечного ветра, тогда как кислород, вероятно, имеет коровое происхождение.

Ca и Mg в хвосте

Четвертым видом, обнаруженным в экзосфере Меркурия, был натрий (Na). Он был открыт в 1985 году Дрю Поттером и Томом Морганом, которые наблюдали его эмиссионные линии фраунгофера на 589 и 589,6 нм. Средняя колоночная плотность этого элемента составляет около 1 × 10 11 см -2 . Наблюдается концентрация натрия у полюсов, образующая яркие пятна. Его численность также увеличивается около терминатора рассвета по сравнению с терминатором сумерек. некоторых исследованиях утверждается корреляция содержания натрия с некоторыми особенностями поверхности, такими как калорис или радиояркие пятна; однако эти результаты остаются спорными. Через год после открытия натрия Поттер и Морган сообщили, что калий (K) также присутствует в экзосфере Меркурия, хотя его плотность столбца на два порядка ниже, чем у натрия. В остальном свойства и пространственное распределение этих двух элементов очень похожи. В 1998 году другой элемент, кальций (Ca), был обнаружен с плотностью колонки на три порядка ниже, чем у натрия. Наблюдения зонда MESSENGER в 2009 году показали, что кальций сконцентрирован в основном около экватора — в противоположность тому, что наблюдается для натрия и калия. Дальнейшие наблюдения Messenger, опубликованные в 2014 году, показывают, что атмосфера дополнена материалами, испаренными с поверхности метеорами, как спорадическими, так и метеорным дождем, связанным с кометой Энке .

В 2008 году плазменный спектрометр Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) зонда MESSENGER обнаружил рядом с Меркурием несколько молекулярных и различных ионов, включая H ₂ O + (ионизированный водяной пар ) и H ₂ S + (ионизированный сероводород ). Их содержание относительно натрия составляет около 0,2 и 0,7 соответственно. Также присутствуют другие ионы, такие как H ₃ O + ( гидроксоний ), OH ( гидроксил ), O ₂+ и Si + . Во время пролета в 2009 году канал ультрафиолетового и видимого спектрометра (UVVS) спектрометра атмосферы и состава поверхности ртути (MASCS) на борту космического корабля MESSENGER впервые выявил присутствие магния в экзосфере Меркурия. Содержание этого недавно обнаруженного компонента у поверхности примерно сравнимо с содержанием натрия.