Меркурій: Планета, яку всі забувають
Це найзанедбаніша планета в нашій Сонячній системі. Ми дивимося на вихрові штати Юпітера або іржаві піщані дюни Марса, але що щодо Меркурія? Майже ніхто не спромігся глянути на нього. Через те, що він знаходиться так близько до Сонця, його часто приховує відблиск, і він видно лише протягом короткого часу на світанку чи заході сонця. Більшість людей не можуть назвати жодного факту про нього. Це неправильно.
Меркурій – це не просто обпалена скеля. Він не піддається простому поясненню. Його таємниці кидають виклик нашому розумінню формування планет. У той час як інші планети обертаються або вагаються повільно, Меркурій поводиться інакше. Він маленький. Він щільний. Це дуже дивно.
Чому Меркурій так важко помітити?
Ви також можете звинувачувати у цьому Сонці. Орбіта Меркурія знаходиться найближче до нього. Ця близькість створює дві проблеми. По-перше, відблиск Сонця затьмарює тьмяне світло, відбите від Землі. По-друге, кут орбіти означає, що на нашому небі вона ніколи не знаходиться далеко від Сонця. Необхідні відповідні умови. Потрібен ясний обрій. Потрібно терпіння. Більшість із нас не має всіх трьох умов одночасно.
Тому ми мало що знаємо про нього зорово. Телескопи корисні, але мають свої обмеження. Ми покладаємось на космічні апарати. Ми довіряємо фізиці. Ми спираємось на висновки.
Що унікального в Меркурії?
Це не найбільша планета. Це не найгарячіша. Не найбарвистіша. Але це одна з найменших. Фактично, відколи Плутон позбавили статусу планети, Меркурій став найменшою планетою Сонячної системи. Цей розмір важливий. Маленький світ остигає швидше. Атмосферні гази легше губляться. Вважається, що Меркурій – це мертва замерзла куля. Але це негаразд.
Чому? Тому що густина дуже висока. Його ядро величезне. Воно займає близько 85% радіусу планети. Це трапляється вкрай рідко. Ядро Землі становить близько 55% її радіусу. Ядро Меркурія домінує. Це передбачає бурхливу історію. Ймовірно, у минулому сталося гігантське зіткнення, яке відкинуло більшу частину його кам’янистої мантії. Або, можливо, тепло Сонця передчасно випарувало легші матеріали. Яка з теорій є вірною, досі обговорюється.
Як Меркурій виживає в таких екстремальних умовах?
Вдень температура піднімається до 430 градусів за Цельсієм. Вночі температура знижується до -180 градусів. Це перепад 600 градусів. Жодна інша планета не зазнавала таких змін. Чому? Меркурій мало атмосфери, щоб утримувати тепло. Сонце пече. Поверхня випікається. Потім тепло випромінюється у космос, коли планета повільно обертається. Миттєво. Земля перейшла від духовки до морозильної камери за кілька годин.
Відсутність атмосфери означає відсутність погоди. Немає хмар. Нема вітру. Тільки скеля, повна дір. Гола, тиша, відкритість.
Що ми знаємо про його поверхню?
Завдяки місії NASA Messenger ми знаємо ще більше. Він перебував на орбіті Меркурія протягом чотирьох років, перш ніж розбити його поверхню в 2015 році. Дані виявили деякі дивовижні речі. Водяний лід. У постійно затінених кратерах на полюсах. Як? Сонце ніколи не досягне цієї глибокої ями. Вони залишаються холодними. Завжди. Лід досі там.
Це змінює те, як ми бачимо Меркурія. Це не просто мертвий світ. Є приховані резервуари. Летючі речовини. Це може дати ключі до того, як будівельні блоки життя поширилися по всій Сонячній системі.
Чому вам має бути цікаво?
Тому що Меркурій розповідає нам про початок. що
Екстремальна реальність #Меркурія: чому найменша планета спростовує очікування
Хоча Меркурій знаходиться найближче до Сонця, він не є найгарячішою планетою. Цей титул належить Венері. Ця поширена помилка наголошує, наскільки контрінтуїтивною є поведінка нашого найближчого сусіда. Меркурій, названий на честь римського бога вісників через свій швидкий рух небом, — це світ крайнощів. Будучи маленьким, щільним і сильно схильним до сонячного випромінювання, він володіє напрочуд складною геологією.
Середня відстань від Сонця становить близько 58 мільйонів кілометрів. Ця близькість визначає всі аспекти поведінки планети. Один рік (визначається як один повний оборот) на Меркурії триває лише 88 земних днів. Але як щодо доби на Меркурії? Це вже зовсім інша історія. Через повільне обертання та швидке звернення один схід сонця до наступного сходу займає близько 176 земних днів. Це означає, що за одну добу минають два сонячні роки. Різниця температур очевидна.
Розуміння умов на поверхні Меркурія
Ранні астрономи, включаючи Галілео Галілея у XVII столітті, відзначали яскравість Меркурія та його швидкий рух. Вони спостерігали яскраві плями на темному тлі та розрізняли деталі поверхні. Поліпшення телескопів розширило уявлення, але справжня природа Меркурія залишалася прихованої до космічної ери. Апарат Mariner 10 надав перші великомасштабні знімки в 1970-х роках, відкривши ландшафт, поцяткований кратерами, практично ідентичний місячному. Нові дані місії NASA MESSENGER показують, що Меркурій динамічніший, ніж вважалося раніше.
Поверхня рясніє ударними кратерами, великими рівнинами і крутими уступами. Ці уступи, звані лопатевими шрамами (lobate scarps), є надвиговими розломами, що утворилися через стиснення кори планети в міру остигання та скорочення її надр. Це стиснення призвело до зменшення радіусу планети на 14 кілометрів за мільярди років. Це планета, яка зменшується у розмірах.
Парадокс температур
Хоча Меркурій знаходиться найближче до Сонця, він не є найгарячішою планетою. Рекорд тримає Венера завдяки своїй щільній атмосфері, яка утримує тепло. Меркурій практично не має атмосфери. Відсутність ізоляції призводить до швидких коливань температури. На освітленому боці температура може досягати 430 °C (800 °F). На темному боці температура зменшується до -180 °C (-290 °F). Це добове коливання більш ніж на 600 градусів Цельсія напружує кору, викликаючи часті землетруси та формування уступів, що спостерігаються космічними апаратами.
Склад та магнітне поле
Меркурій є другою за густиною планетою в Сонячній системі. Його густина вказує на величезне залізне ядро, що займає близько 85% його радіусу. Це велике ядро створює слабке магнітне поле – перше виявлене у будь-якій планеті, крім Землі. Ця область має велике значення, тому що вона захищає поверхню планети від сонячного вітру, хоча більшість атмосфери вже була здута. Наявність цього магнітного поля, хоч і слабкого, свідчить про те, що частково розплавлене ядро все ще активно.
Крижані кратери в тіні
Одним із найдивовижніших відкриттів про Меркурію стала наявність водяного льоду. Радіолокаційні спостереження із Землі та орбітальних апаратів виявили яскраві відкладення у постійно затінених кратерах поблизу полюсів. Ці регіони не одержують сонячного світла і досить холодні, щоб зберігати лід протягом мільярдів років. Це відкриття спростовує попередні припущення про те, що Меркурій є повністю безжиттям і сухим. Крига могла потрапити сюди в результаті зіткнення з кометою або вивільнитися з мінералів кори.
Орбіта Меркурія та її положення в Сонячній системі
Меркурій – це не просто маленька планета. Це найменша планета у Сонячній системі. З цією відмінністю пов’язано кілька особливостей. Це світ шрамів і крайнощів, далеко від блакитної кулі, яку ми називаємо будинком. Меркурій носить свою історію на поверхні, чи, точніше, у своїй корі. Ландшафт характеризується кратерами, великими рівнинами та скелястою місцевістю. Він названий на честь римського бога вісників, тому що обертається навколо Сонця швидше за будь-яку іншу планету. На завершення одного обороту навколо Сонця в нього йде близько 88 земних днів. За нашими мірками, це короткий рік, але для тих, хто намагається там жити, це довгий і спекотний рік.
Близькість до Сонця – головний герой історії Меркурія. Ця близькість означає, що температури можуть сильно змінюватись. Йдеться про регіон, де температура поверхні може досягати 800 градусів за Фаренгейтом. Це не курорт. Хоча у цій статті основна увага приділяється впливу Сонця, денна спека невблаганна, але через фізику планети вночі ситуація протилежна.
Розмір тут має значення. Діаметр Меркурія складає близько 4879 км. Це приблизно одна третина розміру Землі. Однак не плутайте розмір із невеликою площею поверхні. Його загальна площа становить лише близько 15% площі Землі. Він компактний. Платин. Ця компактність тривалий час була проблемою його класифікації. До 2006 року Меркурій був дуже малий, щоб відповідати критеріям повноцінної планети. Зірка класифікується як карликова планета і обертається навколо неї разом з іншими малими тілами, які ще не здійснили повний оберт навколо неї. Перекласифікація змінює розповідь, але з фізичну реальність.
Поверхня – це цвинтар ударних кратерів. У ландшафті є десятки кратерів, найбільший із яких домінує у полі зору. Це не просто нерівності. Це визначальні особливості планети. Ґрунт в основному складається з гірських порід, забарвлених у відтінки коричневого та червоних тонів. Є також рівні ділянки, але вчені досі не до кінця розуміють, як вони опинилися там. Геологія є загадковою, і є багато питань, на які орбітальні місії тільки почали відповідати.
А також атмосфера або її відсутність. Магнітосфера Меркурія слабка. Вона дуже слабка, щоб повністю блокувати сонячний вітер. Потік частинок від Сонця бомбардує поверхню та згодом вимиває певні мінерали. Це звучить як руйнівний процес, і він такий. Але він також дає ключі до розгадки однієї із найбільших загадок планети: води. Цей процес ерозії може пояснити, як лід та інші леткі сполуки зберігаються на поверхні. Нещодавні спостереження це підтверджують. У полярних регіонах, у тінях кратерів, куди ніколи не потрапляє сонячне світло, є льодові ділянки. Це феномен. Замерзлий резервуар на гарячій планеті.
Меркурій не має супутників. Немає природних супутників, які б відбивати світло чи стабілізувати його нахил. Він самотній. Його орбіта не кругова, а дуже еліптична та витягнута. Ця форма викликає вищезгадані зміни температури. Його відстань від Сонця значно змінюється під час орбіти, спричиняючи екстремальні коливання температури. Це поодиноке та нестабільне існування, замкнене в танці із зіркою, навколо якої він звертається кожні 88 днів. Відносини інтимні, але не дружні. Радіація Сонця формує безповітряний світ, висікаючи
Сувора реальність орбіти та структури Меркурія
Меркурій — внутрішня і найближча до Сонця планета. Відстань від нього до нашої зірки становить близько 58 мільйонів кілометрів. Ця близькість означає, що він обертається навколо Сонця швидше за будь-яку іншу планету, здійснюючи повний оборот всього за 88 днів.
Але це кругова дорога. Орбіта сильно витягнута (еліптична), що призводить до екстремальних коливань відстаней. У перигелії — точці, де Меркурій знаходиться ближче до Сонця, — відстань становить менше 46 мільйонів кілометрів. У своїй найвіддаленішій точці, афелії, він віддаляється на відстань 70 мільйонів кілометрів.
Нахил цієї орбіти додає складності. Меркурій рухається під похилим кутом до екватора Сонця. В результаті він часто виходить із вирівнювання з іншими планетами. Це хаотичний, незбалансований, стрімкий танець навколо палаючої зірки.
Удари та жар, що сформували поверхню
Якщо подивитися на поверхню, ситуація змінюється. Поверхня Меркурія вкрита кратерами. Вона дуже схожа на місяць Землі. Цей поритий ландшафт розповідає історію невблаганного бомбардування у ранній Сонячній системі. Тут немає атмосфери, щоб спалити вхідний астероїд. Вони просто падають. Сильно.
Температури дуже різняться. Оскільки атмосфери майже немає і вона не утримує тепло, температура на стороні зверненої до Сонця досягає близько 430°C. Темна сторона замерзає при температурі -180°C. Камені не витримують таких теплових навантажень. Вони розколюються. Розпадаються. Вони ламаються.
Внутрішня будова планети глибока і щільна. Меркурій має непропорційно велике залізне ядро. Це ядро займає більшу частину радіусу планети. Воно генерує слабке магнітне поле, що є незвичайним для об’єкта такого розміру. Зовнішній шар або кора тонка та кам’яниста. Така структура свідчить про бурхливе минуле. Деякі вчені вважають, що в ранній Сонячній системі потужне зіткнення відкинуло більшу частину первісної мантії Меркурія. Залишається лише металевий каркас, ув’язнений у тендітну оболонку.
Меркурій – найменша планета Сонячної системи. Невеликий розмір означає обмежену площу поверхні, але не приймайте компактність за нудьгу. Рельєф є сумішшю гострих кратерів, широких долин і рівнин і сильно відрізняється від пейзажів сусідніх планет.
Поверхня шорстка і порита слідами від зіткнень з метеоритами, що тривали еони. Ці зіткнення сформували величезні басейни та кратери. На відміну від Венери та Марса, на Меркурії немає ознак недавньої вулканічної активності, яка формувала його кору. Геологія статична, і час ніби застиг.
Але перше, що спадає на думку, — це його колір. Планета напрочуд темна. Це не тінь. Це – хімія. Поверхня багата на мінерали заліза, що надає їй глибокого, м’якого відтінку. Вона переважно складається з типу базальтової породи, званої меркуритом. Пил містить багато заліза.
Усередині щільного ядра
Загляньте під кору, і ви виявите щось несподіване. Внутрішня частина Меркурія складається в основному з гірських порід та сплаву заліза та нікелю. У її центрі знаходиться потужне ядро. Воно непропорційно велике порівняно із загальними розмірами планети. Фактично, це найбільше ядро щодо маси планети у всій Сонячній системі.
Це металеве ядро є також джерелом магнітного поля Меркурія. Воно потужне. Напрочуд сильне. Незважаючи на свій малий розмір, ця планета має один з найсильніших магнітних полів серед усіх планет земної групи.
Як ми дізналися те, що знаємо
Наші знання про планету базуються на двох важливих місіях: NASA «Марінер-10» та MESSENGER. «Марінер-10» здійснив перший проліт повз, щоб отримати загальне уявлення про ситуацію. MESSENGER вийшов на орбіту навколо планети і склав карти кожної її ділянки у високій роздільній здатності. Місія завершилася у 2015 році, але дані все ще обробляються. Нові деталі відкриваються постійно.
Майже відсутня атмосфера
Можна подумати, що планета, що знаходиться так близько до Сонця, повинна мати щільну атмосферу. Але не у Меркурія. Він має екзосферу — тонкий шар атомів, які вибиваються з поверхні сонячним вітром і ударами мікрометеороїдів. Вона настільки тонка, що майже нагадує вакуум. Дихати неможливо. Без чутливих приладів ви навіть не помітили б її присутність.
Відсутність атмосфери має наслідки. Без повітря, що утримує тепло, температури можуть сильно змінюватись. Поверхня нагрівається до температури майже 430 ° C (800 ° F). Нічні температури можуть зменшуватися до -180 °C (-290 °F). Це перепад 600 градусів. Немає ковдри, щоб зберегти тепло. Немає хмар, щоб відбивати сонячне світло.
Відсутність атмосфери означає відсутність погоди. Нема вітру. Немає ерозії, спричиненої дощем. Оскільки атмосферне вивітрювання не відбувається, ці кратери залишаються недоторканими. Геологічно це мертвий світ, але не порожній. Там просто нема повітря.
Дослідники досі аналізують дані місії MESSENGER. Ми шукаємо водяний лід у постійно затінених кратерах поблизу полюсів. Ми вивчаємо взаємодію між магнітними полями та сонячним вітром. Ще багато чого потрібно з’ясувати. Поверхня розповідає одну історію, але внутрішню будову може приховувати іншу.
Меркурій не має атмосфери в тому вигляді, в якому ми її собі уявляємо. Власне, її немає. Оскільки ця планета є однією з найменших у Сонячній системі, її гравітація надто слабка, щоб утримувати газову оболонку. Поверхня нагрівається настільки сильно, що камінь випаровується. Однак ці гази, що вивільняються, не утворюють стабільної атмосфери і розсіюються.
Залишається лише зовнішній шар. Це тонкий шар газу, який формується в основному сонячним вітром. Він настільки розріджений, що атоми навряд чи взаємодіють один з одним. Вони відскакують від поверхні Меркурія, нагріваються сонячним світлом і відлітають у космос. Там нема погоди. Нема вітру. Це просто атоми, що розкидані і прилипли до поверхні розпеченої скелі.
Історія відкриття
Як виявили Меркурій, викликає подив. Це був моментом осяяння, а повільним процесом, що розгортався протягом століть. Ранні астрономи бачили спалах поряд із Сонцем і припустили, що це планета. У перських текстах її називали «Шахріяром», а в вавилонських текстах – «Зіркою Наву». Однак потрібен час, щоб довести, що це один об’єкт, а не два.
Галілей спостерігав її в 1631 і прийняв проходження за транзит Венери. Лише 1631 року Джованні Цупі підтвердив, що Меркурій звертається навколо Сонця. Це було величезне відкриття. Воно підтвердило геліоцентричну теорію. Але протягом століть ми майже нічого не знали про її поверхню.
Проліт апарату Mariner 10
У 1974 році космічний апарат NASA Mariner 10 нарешті пролетів повз Меркурія. Він здійснив три прольоти навколо планети. Знімки були зернистими. Дозвіл був низьким. Але вони показали світ, схожий на наш Місяць. Сильно кратерований. Мертвий. Темний.
Mariner 10 також виявив слабке магнітне поле. Це було несподіваним. Маленькі планети зазвичай остигають і втрачають свої магнітні генератори. Меркурій він все ще є. Він слабкий, охоплює лише близько 1% поверхні Меркурія, але присутній. Це поле захоплює частину сонячного вітру та формує магнітосферу. Це небагато, але це щось.
«Магнітне поле Меркурія загадкове. Воно вказує на частково розплавлене ядро або, можливо, унікальний динамо-процес».
Детальний портрет від MESSENGER
Mariner 10 бачив лише половину глобусу. До 2008 року інша сторона залишалася загадкою. Прибув Messenger. Він був на орбіті Меркурія чотири роки. Він становив карту всієї поверхні. Він виявив водяний лід у постійно затінених кратерах на полюсах. Це дуже шокує. Як крига може зберігатися на планеті, що знаходиться так близько до Сонця?
Відповідь криється у геометрії. Деякі кратери настільки глибокі, що сонячне світло не досягає їхнього дна. Там температура знижується до -180 градусів. Лід може зберігатися мільярди років. Він був доставлений не лише кометами. Частина цієї криги може залишатися в мінералах і повільно вивільнятися з часом.
Messenger також підтвердив склад атмосфери. В основному це кисень, натрій, водень, гелій та калій. Звідки вони беруться? Розпорошення сонячним вітром. Удари мікрометеоритів. Радіоактивний розпад гірських порід. Це
Коротка історія спостережень за Меркурієм
Меркурій — одна з п’яти найяскравіших планет, які видно неозброєним оком. Історія його відкриття – це не один момент “Еврика!”, а історія повільного розвитку технологій та людської цікавості. Перші спостереження сягають епохи Птолемея. Однак Птолемей відчував труднощі з відмінністю Меркурія та зірок. Він відносив його до інших мандрівних об’єктів, але не повністю розумів його унікальні властивості.
Сучасні астрономи не просто чекають на появу телескопів. Вони використовували складні математичні обчислення, щоб передбачити наявність Меркурія та її орбіту задовго перед тим, як побачили його фактично. Галілео Галілей зробив перші чіткі телескопічні спостереження у 1631 році. Він виявив кілька важливих властивостей. Потім настала космічна ера. У 1965 році зонд NASA “Mariner 4” став першим космічним апаратом, який зробив знімки поверхні. У 1974 році пішов «Mariner 10», який зробив три обороти і зробив детальні знімки. Останнім часом ESA запустила місію BepiColombo у 2011 році для проведення комплексного дослідження.
Що таке Меркурій?
Меркурій – найменша планета Сонячної системи. Він також є найближчим до Сонця. Його близькість до Сонця визначає короткий орбітальний період. Він завершує рік швидше, ніж будь-яка інша планета.
Поверхня Меркурія
Поверхня сувора. Вона рясніє кратерами. Сильна сонячна радіація створює спекотний та суворий клімат. Тим не менш, у Меркурія одна з найрівніших поверхонь серед усіх планет. Це з базальтовими лавовими потоками, які вирівняли великі площі у минулому.
Чи можливе життя на Меркурії?
Ні, умови надто екстремальні. Майже відсутня атмосфера. Рівень радіації смертельний. Коливання температури можуть бути руйнівними. Це не місце для життя в тому вигляді, в якому ми його знаємо.
Відстань від Сонця
Середня відстань Меркурія від Сонця становить близько 57,91 мільйонів кілометрів.
