Особенности планеты меркурий

Атмосфера

Большую часть Меркурия занимает плотное ядро, состоящее преимущественно из железа. Сверху присутствует сравнительно тонкий слой твердых пород, которые составляют поверхность. Атмосфера у этой планеты практически отсутствует: она в 1015 тоньше земной. Поэтому можно говорить, что над поверхностью Меркурия присутствует вакуум.

Причины отсутствия полноценной и ярко выраженной атмосферы точно не установлены. Существует предположение, что это обусловлено малой плотностью планеты, составляющей всего 30% от земной. Также это объясняется близким расположением к Солнцу, которое, испуская так называемый ветер, «сдувает» любые газы.

Влияние солнечного ветра на Меркурий

Проведенные исследования показывают, что тонкий слой над поверхностью планеты состоит из кислорода (42%), натрия (29%), водорода (22%), гелия (6%) и калия (0,5%). Также в атмосфере планеты в небольшом количестве содержатся магний, азот, ксенон, диоксид углерода, вода, неон, кальций и другие вещества.

Также определенную роль в том, что Меркурий практически лишен атмосферы, играют резкие перепады температур над поверхностью. Как показали исследования, этот показатель может достигать 610 градусов Цельсия (от -180 до +430).

Интересный факт: Меркурий является единственной планетой в Солнечной системе, у которой наблюдаются такие температурные колебания.

Определенную роль в этом играет как раз отсутствие многоуровневой атмосферы. На Земле плотные слои газов удерживают в течение ночи тепло. Но Меркурий из-за тонкой атмосферы не способен защищаться от солнечной радиации. В связи с этим, тепло практически сразу уходит в космическое пространство.

Внутреннее и внешнее строение Меркурия

Для всех планет земной группы характерной особенностью является твердая поверхность.

Это объясняется схожестью внутреннего строения этих планет. В плане геологии Меркурий имеет три классических слоя:

• меркурианская кора, толщина которой варьируется в диапазоне 100-300 км;
• мантия, толщина которой составляет 600 км;
• железно-никелевое ядро диаметром 3500-3600 км.

Кора Меркурия представляет собой подобие рыбной чешуи, где слои пород, образованные в результате геологической активности планеты в ранние периоды, наслаивались друг на друга. Эти наслоения образовали своеобразные выпуклости, являющиеся особенностями рельефа. Быстрое остывание поверхностного слоя привело к тому, что кора начала сжиматься подобно шагреневой коже, теряя свою прочность. В дальнейшем, с окончанием геологической активности планеты, меркурианская кора подверглась сильному внешнему воздействию.

Достаточно тонкой по сравнению с толщиной коры, выглядит мантия, всего 600 км. Такая незначительная толщина меркурианской мантии говорит в пользу теории, согласно которой часть планетарного вещества Меркурия была потеряна в результате столкновения планеты с крупным небесным телом.

Долгое время астрономы и ученые о поверхности планеты имели скудные представления, основанные на данных визуальных наблюдений. Только в 1974 году с помощью американского космического зонда «Маринер-10» человечеству впервые представилась возможности с близкого расстояния увидеть поверхность солнечного соседа. Из полученных снимков удалось выяснить, как выглядит поверхность планеты Меркурий. Судя по снимкам, которые были получены благодаря «Маринеру-10», первая планета от Солнца покрыта кратерами. Самый большой кратер «Калорис» имеет диаметр 1550 км. Участки между кратерами покрыты меркурианскими равнинами и скалистыми образованиями. В отсутствие эрозии поверхность Меркурия сохранилась практически такой же, какой она была на заре формирования Солнечной системы. Этому способствовало раннее прекращение активной тектонической деятельности на планете. Изменения в меркурианском рельефе происходили только в результате падения метеоритов.

Что касается климатических условий на планете Меркурий, то это суровый и жестокий мир. Несмотря на то, что под воздействием близкого светила планета нагревается до 4500 С, тепло не удерживается на меркурианской поверхности. На теневой стороне планетного диска, температура опускается до отметки -1700С. Причина таких резких температурных колебаний – крайне разреженная атмосфера планеты. По физическим параметрам и по своей плотности меркурианская атмосфера напоминает вакуум, однако даже в такой обстановке воздушная прослойка планеты состоит кислорода (42%), натрия и водорода (29% и 22% соответственно). Только 6% приходится на гелий. Менее 1% приходится на водяные пары, диоксид углерода, азот и инертные газы.

Интересные факты

Меркурий — самая загадочная из планет и наполнена интересными особенностями. Но какими?

• Эта планета самая первая по близости к Солнцу. Расстояние к нему всего около 58 млн. км.
• Если сравнивать расстояние от Меркурия до Солнца, по сравнению с удаленностью нашей планеты, разница составит 2,6 раза.
• В солнечной системе всего 2 планеты наделены магнитосферой. Одна из них — наша, а вторая — Меркурий. Магнитное поле карлика более слабое по мощности — в 100 раз меньше земного.
• В древности считали, что эта планета не вращается вокруг своей оси. Но это не так. Данные, полученные в 1960 году, благодаря развитию радиолокации опровергли эту теорию. Год здесь длится всего 88 дней, для нас это 2 месяца и 26 дней.
• Несмотря на совсем крохотные размеры, увидеть эту планету с Земли можно даже без телескопа.
• Поверхность Меркурия похожа на морщинки, научное название — эскарпы. Их происхождение приписывают большим перепадам температур в ядре планеты. Эти «морщинки» иногда достигают несколько сотен километров в высоту.
• Совсем недавно ученые установили. На планете существуют подземные океаны их пара, которые выходят на поверхность Меркурия с помощью гейзеров.
• Слабые геологические процессы в недрах Меркурия не дают возможности ему самовосстановиться. Поэтому на планете располагается множество кратеров, возникших от столкновения с космическими телами.
• Первое упоминание об этой планете относится к шумерской эпохе. Это приблизительно 3000 год до н.э.
• У этой планеты есть атмосфера, состоящая из тонкой прослойки газов и гравитация. Она слабее земной на 38%. Это влияет и на вес. 100 земных кг на этой планете будут легче и составят всего 37.7 кг.
• У планеты даже есть свой микки маус.

Гипотезы образования Меркурия

Теории, согласно которым были сформированы планеты, будоражат умы ученых ни одно десятилетие. Какая из них верная — доподлинно не известно. Для их подтверждения или опровержения не хватает многих данных, которых на данном моменте развития науки получить не удается. Возможно, точные ответы получат наши потомки.
Сейчас, в астрономии, существует несколько гипотез, которые являются основоположниками теорий формирования планет.

• Одна из них — небулярная. Согласно ей, материя, из которой формировался Меркурий, получилась путем сближения двух звезд в космической туманности.
• По второй — Меркурий никогда не считался полноценной планетой. Он спутник Венеры. Что стало причиной его отдаления, спорят до сих пор.Благодаря математическим расчетам, произведенным в 1970 году американскими астрономами, эта теория нашла свое подтверждения. Этим можно объяснить и аномалию вращения планеты.
• Еще одна гипотеза возникновения — Меркурий получился из ядра (зародыша) протопланетного тела. Под влиянием космического излучения и ветров, из недр протопланеты были вымыты практически все легкие химические элементы. Поэтому, сейчас на Меркурии переизбыток тяжелых.

Помимо самой планеты, ученые спорят и о ее ядре. Оно слишком большое для небесного карлика. Возможно, ранее планета имела совершенно другие масштабы. Намного больше. Но, из-за столкновения с каким-то из космических объектов, произошло разрушение ее верхнего слоя, обломки которого рассеялись в космическом пространстве. А ядро Меркурия осталось прежним.

Аномальная прецессия орбиты

Меркурий, со слов ученых, наиболее точно иллюстрирует теорию относительности. Она просматривается в его движениях.
Согласно механике, разработанной Ньютоном, все планеты вращаются вокруг нашей звезды по траектории эллипса. Гравитация остальных планет прямо пропорционально влияет на их орбиту и немного сдвигает ее. Это называется прецессировка. И если остальные подходят под этот расчет, то только не Меркурий. Для него дуговая погрешность составила целых 0.1 секунды. В космических масштабах даже такая малая величина имеет огромное значение. И не вписывается в земные теории и законы.
Первые упоминания об аномалии датированы 1859 годом. Тогда астроном из французской обсерватории — Урбен Леверье предположил. Что на орбиту Меркурия оказывает влияние другая, еще не обнаруженная планета. Или он, на каком-то этапе вращения, пересекает пояс астероидов. Этой мифической планете даже дали название — Вулкан. Но все предположения так и остались только теорией.

Атмосфера

Исследования Меркурия космическими аппаратами показали, что у планеты есть атмосфера, которая имеет следующие характеристики:

Наблюдения

Внешний облик планеты не так привлекает людей, как вид других планет.

Он  виден только в период  максимальной видимости. Из-за низкого положения Меркурия над горизонтом, его очень сложно изучать. Две третьи части планеты скрыты. Изображения  постоянно искажено и  редко удавалось запечатлеть в полной мере.

Главной задачей по изучению планеты считается изучение  пятен, так как древние районы планеты Меркурий состоят из пород, которые родились при высоком давлении на границе между ядром и мантией.

В то же время, более молодые регионы состоят из минералов, которые родились у поверхности Меркурия. Поверхность Меркурия, как стало известно, представляет собой лоскутное полотно, состоящее из магния и серы и других минералов.

Эти пятна видно с помощью телескопа. Конечно, изображение  будет искаженным. Но зато благодаря искажениям  выявляются смещения или прецессии орбиты Меркурия при наблюдении обращения Меркурия вокруг Солнца относительно звёзд. Это означает, что планеты вращаются и траектория вращения — спирально-сферической. Понятно, что это  косвенное подтверждение.

Интересные факты про Меркурий

1. Стоит отметить, что естественных спутников у него нет.
2. По одной из гипотез, когда-то давным-давно Меркурий являлся спутником Венеры. Хотя есть и другая версия, согласно которой во время формирования нашей системы он столкнулся с Венерой и она забрала часть его вещества. Хотя пока достоверное происхождение планеты неизвестно.
3. Самая маленькая планета содержит в своём ядре наибольшую концентрацию железа.
4. На поверхности обнаружили лавовую равнину Жары, которая располагается рядом с одной из горячих точек и находится внутри кратера. Что интересно, в самом центре этой равнины есть совокупность борозд, называемая Пантеон или Паук.
5. Один из меркурианских кратеров под именем Койпер простирается на 60 км и является крупнейшим молодым кратером среди остальных на поверхности. Причём это ярчайшее пятно на ней.
6. В 2008 году открыли кометоподобный хвост протяжённостью свыше 2,5 млн км.

Кратер Койпер

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.

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.

Характеристики Меркурия

Меркурий находится в 58 миллионах километров от Солнца. Это расстояние соответствует 0,38 астрономической единицы. Это среднее расстояние. Ближайшая к центру Солнечной системы точка орбиты Меркурия (Перигелий) расположена в 46 миллионах километров от Солнца. Афелий — наиболее удаленная точка орбиты Меркурия — в 69,8 миллионах километров от Солнца.

Период, за который Меркурий облетает полный круг вокруг Солнца, равняется 88 земным суткам. Передвижение его по орбите совершается со скоростью 48 км/с.

Естественных спутников планета Меркурий не имеет. Из всей Солнечной системы их лишены только он и Венера.

Особенности строения: 83% объёма небесного тела составляет ядро, состоящее из железа с примесями никеля. Оно же является источником магнитного поля, напряженность которого приблизительно в 100 раз ниже магнитного поля Земли. Масса ядра Меркурия составляет 60% от массы всей планеты. Постепенное охлаждение железно-никелевого центра небесного тела приводит к сжатию его коры и уменьшению размеров.

Силикатная мантия, являющаяся окружением ядра, имеет толщину около 550 километров, а кора планеты — от 100 до 300 километров.

Площадь поверхности самой маленькой планеты 74797000 квадратных километров, что составляет около 15% поверхности Земли.

Масса Меркурия 30,3010*10 в 23 степени кг. Это около 5,5% от массы Земли.

Атмосфера сильно разрежена.

Диаметр Меркурия — 4879,4 километра. Радиус Меркурия составляет 2440 километров, что существенно меньше радиуса Земли, а также спутников Юпитера (Ганимед) и Сатурна (Титан). Однако, имея довольно высокую плотность, превосходит эти космические тела по массе.

Для поверхности Меркурия характерны довольно резкие температурные колебания, находящиеся в пределах от -190 до +430 градусов по Цельсию. Сторона, обращенная к Солнцу, нагревается сильнее и имеет максимальную температуру. Наиболее холодной является обратная сторона космического объекта. Промежуточные температурные параметры отмечаются в полярных областях. Настолько резкие температурные перепады на поверхности обусловлены особенностями поверхностного слоя. Тепло, благодаря теплопроводности, быстро проникает в более глубокие слои, где температура значительно более стабильна.

Поверхность Меркурия визуально несколько схожа с поверхностью Луны Это связано с тем, что она покрыта большим количеством кратеров, оставшихся от ударов метеоритов. Из всего множества кратеров, оставленных ударами метеоритов на поверхности Меркурия, самым большим является Равнина Жары, имеющая диаметр более полутора тысяч километров.

https://youtube.com/watch?v=QYMGekS2jho

Структурные особенности

Меркурий – самая близкая планета к Солнцу. В ближайшей точке к Солнцу – перигелию – Меркурий проходит на расстоянии 46 млн км. Апогелий – дальняя точка орбиты – отстоит от светила на расстоянии 69,8 млн км.

Меркурий имеет трехслойную структуру: ядро, мантия и кора. При этом ядро занимает 3/4  его радиуса и по объему соизмеримо с Луной, что и делает эту планету тяжелой для своего объема. Концентрация железа в ядре Меркурия рекордная для всех планет Солнечной системы.

Мантия имеет толщину 500-600 км. Кора же Меркурия совсем тоненькая – 100-300 км. Однако, зонд, что был отправлен на изучения Меркурия, оценил кору Меркурия всего лишь в 26 километров.

Год на Меркурии равен 88 земным дням. При этом «день» длится 176 дней. Такое поведение планеты относительно Солнца – уникально. Обычно, под приливные силы попадают спутники планет (как Луна), но здесь воздействие гравитации Солнца установило целочисленное соотношение между годом и сутками: за один год Меркурий поворачивается на полтора оборота вокруг своей оси, которая имеет угол наклона к эклиптике — 2,11 градусов.

Рекордные перепады температур

Из-за такого поведения Меркурия относительно Солнца, на поверхности планеты происходят самые большие перепады температур во всей Солнечной системе.

Днем температура поверхности нагревается до 350 Цельсий. Ночью же падает до -170 Цельсий.

Атмосфера Меркурия

Меркурий в натуральном цвете, снимок «Марионера-10»

Несмотря на такое «экстремальное» расположение Меркурия, на нем все же присутствует хоть и слабая, но атмосфера. Из-за небольшой гравитации, сохранить атмосферу у Меркурия практически не получается.

Но при этом, в ней все равно можно выделить 4 слоя: нижний, средний, верхний и экзосферу.

Плотность атмосферы Меркурия столь мала, что атомы в ней скорей столкнутся с самой планетой, чем друг с другом. Но все равно, на Меркурии присутствуют ветра и пыль, которая окрашивает самую маленькую планету в красный оттенок.

Поверхность Меркурия напоминает поверхность Луны. У самой маленькой планеты нет спутников или колец, что делает ее и самой одинокой планетой.

Поверхность Меркурия, снимок «Мессенджер»

Особенности планеты

Пожалуй, самой интересной особенностью этой маленькой планеты, является тот факт, что именно на Меркурии происходят самые большие температурные колебания: поскольку Меркурий ближе всех к Солнцу, то днем его поверхность прогревается до 450 С. Но с другой стороны, Меркурий не имеет собственной атмосферы и не может удержать тепло, как следствие, ночью температура опускается до минус 170 С, здесь самая большая разница температур в нашей Солнечной системе.

Своими размерами Меркурий лишь немного больше, чем наша Луна. Поверхность его также подобно лунной, изрешечена кратерами, следами мелких астероидов и метеоритов.

Интересный факт: примерно 4 миллиарда лет назад огромный астероид врезался в Меркурий, силу этого удара можно сравнить со взрывом триллиона мегатонных бомб. От этого удара на поверхности Меркурия остался гигантский кратер, величиной примерно как современный штат Техас, астрономы назвали его кратер Бассейнс Калорис.

Также весьма интересный является тот факт, что на Меркурии есть самый настоящий лед, который скрывается в глубине тамошних кратеров. Лед мог быть принесен на Меркурий кометами и метеоритами или даже образоваться из водяного пара, который вырывается из недр планеты.

Еще одной интересной особенностью этой планеты, является уменьшение ее размеров. Само уменьшение как полагают ученые вызвано постепенным охлаждением планеты, которое происходит миллионы лет. Вследствие охлаждения происходит сминание его поверхности и образование лопастевидных скал.

Плотность Меркурия является высокой, выше только у нашей Земли, в центре планеты находится огромное расплавленное ядро, составляющее 75% диаметра всей планеты.

С помощью отправленного НАСА к поверхности Меркурия исследовательского зонда Маринер-10 было сделано удивительное открытие – на Меркурии существует магнитное поле. Это было тем более удивительно, так как согласно астрофизическим данным этой планеты: скорости вращения и наличия расплавленного ядра, магнитного поля там быть не должно. Несмотря на то, что сила магнитного поля Меркурия составляет лишь 1% от силы магнитного поля Земли, оно сверхактивно – магнитное поле солнечного ветра периодически попадает в поле Меркурия и от взаимодействия с ним возникают сильные магнитные торнадо, порой достигающие и поверхности планеты.

Скорость планеты Меркурий, по которой он вращается вокруг Солнца, составляет 180 000 км в час. Орбита Меркурия овальной формы и сильно вытянута эпилептически, вследствие чего он, то приближается к Солнцу на 47 миллионов километров, то отдаляется на 70 миллионов километров. Если бы мы могли наблюдать Солнце с поверхности Меркурия, то оттуда оно выглядело бы в три раза больше, чем с Земли.

Один год на Меркурии равен 88 земным суткам.