Планета меркурий

Погода на Меркурии

Ученые считают, что первичную утратил еще во время своего образования 4,6 млрд лет назад. Нынешний газовый слой пополняется за счет захвата и удержания вещества, выделяющего при столкновениях с метеоритами, космической пыли, солнечного ветра. Газовая оболочка Меркурия по плотности близка к вакууму и не может обеспечить равномерное прогревание планеты. По этой причине погода на Меркурии зависит во многом от солнечной активности.

Атмосфера

Планета обладает самой слабой атмосферой в Солнечной системе, что связано, в первую очередь, с ее малым весом. Вторая причина низкой плотности газовой оболочки обусловлена близостью звезды: температура Меркурия достигает нескольких сотен градусов, элементы (в том числе металлы) переходят в газообразное состояние и легко улетучиваются. Также обеднению газовой оболочки способствует солнечный ветер.

Химический состав атмосферы Меркурия представлен в следующей таблице.

Химический компонент	Содержание, в %
Кислород, О2	40-42
Натрий, Na	29-31
Водород, Н2	21-22
Гелий, Не	6-7
Калий, К	0,5-1
Криптон, Kr	0,09
Метан, СН4	0,3
Водяной пар, H2O	0,11
NО, Ar, CO2, N2, Xe, Ne, Ca, Mg	около 0,1

Атмосфера Меркурия имеет коричневый цвет из-за обилия пыли и делится на 4 слоя:

1. нижний слой прогревается до 210 °С, поддержанию температуры способствует тепловое излучение планеты и рассеянная пыль;
2. средняя часть – это подвижные газовые массы, напоминающие ветер на Земле;
3. верхний слой простирается до 200 км от поверхности планеты, он сильно разогрет;
4. экзосфера не имеет границы и плавно переходит в космический вакуум.

Температура на планете

Несмотря на близость к звезде, температура на Меркурии не самая высокая в Солнечной системе. Слабая атмосфера имеет низкую теплоемкость, поэтому температура на планете резко меняется в течение меркурианских суток.

Сторона планеты	Средняя температура, °С	Максимальная/минимальная температура, °С
Дневная	+349	+427
Ночная	-170	-183

Органика и лед

Наклон оси Меркурия имеет минимальные значения. По этой причине лучи Солнца падают на полюса практически горизонтально, температура на поверхности Меркурия в этой зоне остается неизменной (-190°С). Здесь расположены кратеры, содержащие замороженную воду. Запасы льда оцениваются в 1 триллион тонн.

Лёд в кратерах на одном из полюсов Меркурия

В более теплом климате обнаружены скопления темного вещества, спектр которого указывает на органическое происхождение

Обращает на себя внимание также наличие в атмосфере метана CH4. Этот газ в условиях ближайшей к Солнцу планеты нестабилен, поэтому должен быть его постоянный источник

Ученые рассматривают действующие водородные гейзеры как возможные внутренние доноры метана и воды. Также есть версия, что органика и лед могут поставляться на планету кометами и астероидами.

Прецессия орбиты

Если рассматривать движения планет через механику Ньютона, то орбита Меркурия ведет себя странно – она испытывает слишком большую прецессию. В середине 19 века астроном Леверье предположил, что на такое поведение Меркурия влияет другая планета, чья орбита находится ближе к Солнцу, чем Меркурий. не отрицало существования такой планеты, и она даже получила имя – Вулкан. Но многочисленные ее поиски не дали никаких весомых доказательств. Ответ на этот вопрос дала общая теория относительности.

Прецессия орбиты Меркурия. Скорость прецессии для наглядности рисунка увеличена по сравнению с действительной

Как появилась планета

Есть очень интересная гипотеза происхождения планеты: считается, что она – некогда потерянный спутник Венеры. При помощи математического моделирования выяснилось, что эта гипотеза вполне реальна. Очень медленные осевые вращения планет косвенно это подтверждают. Но основная гипотеза всё же более прозаична. Учёные склоняются к версии, что маленькая планета есть лишь планетарный эмбрион. Она когда-то сформировала твёрдое ядро, а вот остальные элементы для мантии и коры накопиться не успели. Излучение Солнца, гравитация других планет, метеоритные и астероидные атаки со временем придали ей нынешний облик.

Проблемы колонизации Меркурия

Удаленность от Земли, близость к Солнцу вызовут целый ряд проблем при колонизации Меркурия. Наибольшие сложности связаны с полетом. По материальным и энергозатратам миссия на Меркурий эквивалентна аналогичной на Плутон. Космический корабль должен совершить минимум шесть гравитационных маневров.

Но если проблемы, касающиеся полета, можно успешно устранить, сконструировав более совершенный космический двигатель, то непригодные условия для существования человека изменить невозможно.

Для решения этой проблемы британским математиком Ричардом Тейлором в 1992 году был предложен способ паратерраформинга, согласно которому можно сформировать подобные земным условия не на всей планете, а на ее наиболее подходящей части, создав таким образом замкнутую среду. В такую меркурианскую сферу, созданную в зоне «вечной ночи», необходимо нагнетать дыхательную смесь, а для создания круговорота воды — расплавить водяной лед. По предположениям ученых, экологические параметры под куполом постепенно приблизились бы к земным.

Колонизация Меркурия в представлении художника

Непохожие на земные, природные условия Меркурия отрицательно скажутся на здоровье космонавтов-колонизаторов. Из-за отсутствия атмосферы им придется большую часть времени находиться в замкнутом пространстве (будь-то лавовые трубки или замкнутый купол), что негативно отразится на психологическом здоровье каждого и эмоциональном климате коллектива. Также на психическое здоровье окажет негативное влияние нарушение биологических ритмов, связанное с длительным (178 земных суток) меркурианским днем.

Так как жизнь на Земле неразрывно связана с водой, ученых все еще привлекают огромные запасы льда на полюсах Меркурия. Изучая их происхождение, исследователи ставят целью выяснить и, возможно, положительно ответить на вопрос, была ли когда-либо жизнь на планете-карлике. Но некоторые считают, что в прошлом жизнь на планете была возможна.

История изучения планеты

Описание Меркурия не обходится без истории исследований. Эта планета доступна для наблюдения без использования приборов, поэтому фигурирует в мифах и древних легендах. Первые записи обнаружены в табличке Мул Апин, выступающей астрономическими и астрологическими вавилонскими записями.

Эти наблюдения сделаны в 14-м веке до н.э. и рассказывают о «пляшущей планете», потому что Меркурий перемещается быстрее всего. В Древней Греции его именовали Стилбон (переводится как «блеск»). Это был посланник Олимпа. Потом римляне переняли эту идею и дали современное наименование в честь своего пантеона.

Птолемей в работах несколько раз упоминал, что планеты способны проходить перед Солнцем. Но он не записывал в примеры Меркурий и Венеру, потому что считал их слишком маленькими и незаметными.

Для германских племен здесь наблюдалась связь с богом Одином. Майя видели четырех сов, две из которых отвечали за утро, а две других за вечер.

О геоцентрическом орбитальном пути еще в 11 веке написал один из исламских астрономов. В 12-м веке Ибн Баджья отметил транзит двух крошечных темных тел перед Солнцем. Скорее всего он видел Венеру и Меркурий.

Проход Меркурия через солнечный диск, наблюдаемый SOHO в 2006 году. За транзитом можно было смотреть в Восточной Европе и восточном полушарии

Индийский астроном Кералы Сомаяджи в 15 веке создал частичную гелиоцентрическую модель, где Меркурий совершал обороты вокруг Солнца.

Первый обзор в телескоп приходится на 17 век. Это сделал Галилео Галилей. Он тогда внимательно изучал фазы Венеры. Но его аппарату не хватило мощности, поэтому Меркурий остался без внимания. А вот транзит отметил Пьер Гассенди в 1631 году.

Орбитальные фазы в 1639 году заметил Джованни Зупи

Это было важное наблюдение, потому что подтвердило вращение вокруг звезды и правильность гелиоцентрической модели

Более точные наблюдения в 1880-х гг. предоставил Джованни Скиапарелли. Он считал, что орбитальный путь занимает 88 дней. В 1934 году Юджиос Антониади создал детальную карту поверхности Меркурия.

Карта Меркурия, созданная Антониади

Первый радиолокационный сигнал удалось отбить советским ученым в 1962 году. Через три года американцы повторили эксперимент и закрепили осевой оборот в 59 дней. Обычные оптические наблюдения не смогли дать новых сведений, но интерферометры открыли химические и физические характеристики подповерхностных слоев.

Первое глубокое изучение поверхностных особенностей провели в 2000 году обсерваторией Маунт-Вильсон. Большую часть карты составили при помощи радиолокационного телескопа Аресибо, где расширение достигает 5 км.

От чего зависит состав и внутреннее устройство планеты

Естественно, что процесс образования планет Солнечной системы из газово-пылевого облака был длительным. Длительность этого процесса зависит от массы и размеров планет. Поэтому становится понятным, что Зем­ля, имеющая больший радиус, чем, скажем, Луна, Марс, Ве­нера и Меркурий, обладает большими энергетическими ре­сурсами и продолжает свое геологическое развитие до на­стоящего времени.

Луна, Марс, Венера и Меркурий свои энергетические ре­сурсы утратили и поэтому в настоящее время представляют собой геологически пассивные объекты. Этим выводом можно объяснить и то по­ложение, что Земля и Луна, сформированные примерно на одном удалении от Солнца, согласно законам распределе­ния вещества с одинаковыми магнитными свойствами — магнит­ной сепарации, должны иметь равные исходные концентра­ции элементов, в том числе и радиоактивных.

Луна , в отли­чие от Земли, находясь в состоянии тектонического покоя, может расходовать радиоактивное тепло только на подогрев своего тела, в то время как на Земле оно является также и источником тектонических преобразований.

При построении модели Марса следует исходить из тео­ретических расчетов о конденсации протопланетного обла­ка в зоне этой планеты в условиях, при которых часть желе­за замещалась серой, а магнезиальные силикаты обогаща­лись железом в большем количестве, чем при образовании Земли и Венеры. Это обстоятельство может свидетельство­вать о том, что ядро Марса слагается преимущественно сер­нистым железом; заметное количество железа присутствует и в его силикатных оболочках.

Внутреннее строение планет земной группы – Меркурия, Венеры, Земли и Марса

По разработанной модели Марса его кора имеет толщину до 100 км, значительно обо­гащенную железом мантию — толщиной около 2500 км и небольшое ядро. Ядро Марса со­ставляет 7% полной массы планеты. Анализ гравитационно­го поля Марса и интерпретация полученной сейсмограммы позволили отметить распределение утонений и утолщений коры в зависимости от форм рельефа: более толстая кора соответствует возвышенностям, а более тонкая — понижениям. В среднем толщина коры под континентами Марса составляет 43—45 км, местами увеличиваясь до 80— 100 км, а в пониженных участках — не превышает 10—30 км.

Меркурий имеет, вероятно, расплавленное железно-никелевое ядро и силикатную оболочку. Температура на границе ядра и силикатной оболочки оценивается 2000° С. Его ядро окружено силикатной мантией толщиной до 600 км, а кора планеты составляет толщину от 100 до 300 км. Размер ядра Меркурия аномален по сравнению с другими планетами “земной группы” – он составляет около 3/4 диаметра планеты, и примерно равен размерам Луны.

Венера также изучена весьма слабо , считается что её кора имеет толщину примерно в 16 км. Далее идет мантия, силикатная оболочка, простирающаяся на глубину порядка 3300 км до границы с железным ядром, значительно превосходящим по размеру земное, масса которого составляет около 1/4 массы планеты. Поскольку собственное магнитное поле Венеры отсутствует, то считается, что ядро планеты находится в твёрдом состоянии.

Состав и поверхность

Состав Меркурия на 70% представлен металлическим и на 30% силикатным материалам. Считают, что его ядро охватывает примерно 42% всего объема планеты (у Земли – 17%). Внутри располагается ядро из расплавленного железа, вокруг которого сосредоточен силикатный слой (500-700 км). Поверхностный слой – кора с толщиной в 100-300 км. На поверхности можно заметить огромное количество хребтов, которые тянутся на километры.

По сравнению с другими планетами Солнечной системы, ядро Меркурия обладает наибольшим количеством железа. Полагают, что раньше Меркурий был намного больше. Но из-за удара с крупным объектом внешние слои разрушились, оставив главное тело.

Некоторые считают, что планета могла появиться в протопланетном диске до того, как солнечная энергия стала стабильной. Тогда он должен быть вдвое массивнее современного состояния. При нагреве в 25000-35000 К большая часть породы могла просто испариться. Изучите строение Меркурия на фото.

Внутренняя структура Меркурия представлена корой, мантией и ядром

Есть и еще одно предположение. Солнечная туманность могла привести к увеличению частичек, которые набросились на планету. Тогда более легкие отошли и не использовались при создании Меркурия.

Если смотреть издалека, то планета напоминает земной спутник. Такой же кратерный ландшафт с равнинами и следами лавовых потоков. Но здесь отмечено большее разнообразие элементов.

Опытный таролог ответит на вопросы:

Что ждёт Вас в будущем? Как сложатся отношения? Какое решение — верное? Воспользуйтесь нашим телеграмм каналом и получите ответы на все свои вопросы!

Меркурий сформировался 4.6 миллиардов лет назад и попал под обстрел целой армии астероидов и мусорных осколков. Атмосферы не было, поэтому удары оставили заметные следы. Но планета оставалась активной, так что лавовые потоки создали равнины.

Улучшенные изображения кратеров Манч, Сандер и По среди вулканических равнин (оранжевые), недалеко от бассейна Калори

Размеры кратеров варьируются от небольших ям до бассейнов с шириною в сотни километров. Самый крупный – Калорис (равнина Жары) с диаметром в 1550 км. Удар был настолько сильным, что привел к лавовому извержению на противоположной планетарной стороне. А сам кратер окружен концентрическим кольцом высотой в 2 км. На поверхности можно отыскать примерно 15 крупных кратерных образований. Внимательно рассмотрите схему магнитного поля Меркурия.

Магнитное поле Меркурия

Планета обладает глобальным магнитным полем, достигающем 1.1% земной силы. Возможно, что источником служит динамо, напоминая нашу Землю. Оно образуется благодаря вращению жидкого ядра, наполненного железом.

Этого поля хватает, чтобы противостоять звездные ветра и формировать магнитосферный слой. Его силы достаточно, чтобы удерживать плазму из ветра, из-за чего происходит поверхностное выветривание.

Интересные факты о Меркурии:

• От Меркурия до Солнца около 58 млн.км.
• Для достижения орбиты Меркурия «Месенджер» преодолел 79 млн. км и был вынужден 15 раз облететь Солнце, чтобы синхронизироваться с планетой.
• Когда Меркурий находится в максимальной близости к Солнцу, он имеет размер в 3 раза больший, чем мы его видим с Земли.
• Благодаря меньшей гравитации, на Меркурии человек был бы способен прыгнуть в 2,6 раз выше, чем на нашей планете.
• Космический корабль долетает с Земли до Меркурия за 6 лет.
• Радиосигнал Меркурия до Земли и обратно вернется за 5 минут.
• По своим размерам маленькая планета проигрывает даже некоторым спутникам планет-гигантов, например, Титану и Ганимеду.
• Ядро Меркурия соизмеримо с размером Луны.
• Вблизи двух полюсов планеты находятся области, на которые никогда не попадают лучи Солнца.
• Предполагается, что слой льда на Меркурии достигает 2 м.
• Только на Меркурии можно наблюдать, как в течение одних суток Солнце дважды всходит (либо заходит).
• Наибольший меркурианский кратер в диаметре равен 716 км, исследователи его назвали Рембрандт.
• Самый большой уступ под названием Дискавери имеет длину 350 км, а его высота – 3 км.
• На уровне 1 м под внешней оболочкой Меркурия отсутствуют колебания температуры. Здесь она постоянно находится на отметке +75°C.
• Планета имеет каметоподобный хвост, длина которого превышает 2,5 млн. км.
• Если бы Земля была пустая внутри, в нее поместилось бы 20 Меркуриев

Знакомство с Солнечной системой

Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.

Млечный путь

Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.

Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.

Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.

Планеты солнечной системы

Сколько существует планет?

Планеты и их спутники:

1. Меркурий,
2. Венера,
3. Земля (спутник Луна),
4. Марс (спутники Фобос и Деймос),
5. Юпитер (63 спутника),
6. Сатурн (49 спутника и кольца),
7. Уран (27 спутника),
8. Нептун (13 спутников).

• Астероиды,
• Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
• Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
• Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
• Кометы (комета Галлея),
• Метеорные тела.

Чем отличается земная группа?

К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).

Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.

Какие есть планеты-гиганты?

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов!  Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.

Размеры планет солнечной системы

Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения. Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет. Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.