Меркурій отримав відповідну назву на честь римського посланця богів. Це пояснюється тим, що його видимий рух на нічному небі був швидшим, ніж будь-яка з інших планет. Коли астрономи дізналися більше про цю «планету-посланник», вони зрозуміли, що її рух пов’язано з її близьким орбітою до Сонця, що змушує її здійснювати один орбіту кожні 88 днів.
Близькість Меркурія до Сонця є лише однією з його визначальних характеристик. Порівняно з іншими планетами Сонячної системи, вона відчуває серйозні коливання температури, від дуже гарячої до дуже холодної. Він також дуже скелястий і не має атмосфери, про яку можна говорити. Але щоб по-справжньому отримати уявлення про те, як Меркурій розташований у порівнянні з іншими планетами Сонячної системи, нам потрібно поглянути на те, як Меркурій порівнюється із Землею.
Розмір, маса та орбіта:
Діаметр Меркурія становить 4879 км, що становить приблизно 38% діаметра Землі. Іншими словами, якщо поставити три Меркурія поруч, вони будуть трохи більшими за Землю від кінця до кінця. Хоча це робить Меркурій меншим за найбільші природні супутники в нашій системі, такі як Ганімед і Титан, він масивніший і набагато щільніше, ніж вони.
Меркурій, зображений космічним кораблем MESSENGER, відкриває частини того, що ніколи не бачиться людським оком. Автор зображення: NASA/JHUAPL/Інститут Карнегі у Вашингтоні
Насправді маса Меркурія становить приблизно 3,3 х 1023кг (5,5% маси Землі), що означає, що її щільність – 5,427 г/см3– це друга за висотою планета Сонячної системи, лише трохи менше, ніж на Землі (5,515 г/см3). Це також означає, що поверхнева гравітація Меркурія становить 3,7 м/с2, що еквівалентно 38% земної гравітації (0,38g). Це означає, що якби ви важили на Землі 100 кг (220 фунтів), то на Меркурії ви б важили 38 кг (84 фунти).
Між тим, площа поверхні Меркурія становить 75 мільйонів квадратних кілометрів, що становить приблизно 10% площі поверхні Землі. Якби ви могли розгорнути Меркурій, він був би майже вдвічі більшим за площу Азії (44 мільйони квадратних кілометрів). А об’єм Меркурія 6,1 х 1010км3, що становить 5,4% об’єму Землі. Іншими словами, ви могли б помістити Меркурій усередину Землі 18 разів і все ще мати трохи вільного місця.
З точки зору орбіти, Меркурій і Земля, ймовірно, не можуть бути більш різними. По-перше, Меркурій має найбільше ексцентрична орбіта будь-якої планети Сонячної системи (0,205), порівняно з 0,0167 на Землі. Через це його відстань від Сонця коливається від 46 мільйонів км (29 мільйонів миль) у його найближчому (перигелій) до 70 мільйонів км (43 мільйони миль) у його найдальшому (афелій).
Це ставить Меркурій набагато ближче до Сонця, ніж Земля, яка обертається на середній відстані 149 598 023 км (92 955 902 миль), або 1 а.о. Ця відстань коливається від 147 095 000 км (91 401 000 миль) до 152 100 000 км (94 500 000 миль) – від 0,98 до 1,017 а.о. І з середньою орбітальною швидкістю 47,362 км/с (29,429 миль/с), Меркурію потрібно 87,969 земних днів, щоб здійснити одну орбіту, порівняно з 365,25 днями Землі.
Орбіта Меркурія у 2006 році. Авторство: Wikipedia Commons/Eurocommuter
Однак, оскільки Меркурію також потрібно 58,646 днів, щоб здійснити один оберт, Сонцю потрібно 176 земних днів, щоб повернутися на те саме місце на небі (він же сонячний день). Отже, на Меркурії один день вдвічі довший за рік. Тим часом на Землі один сонячний день триває 24 години завдяки швидкому обертанню 1674,4 км/год. Меркурій також має найнижчий осьовий нахил серед будь-якої планети Сонячної системи – приблизно 0,027°, порівняно з 23,439° на Землі.
Структура та склад:
Подібно до Землі, Меркурій є а земна планета , що означає, що він складається з силікатних мінералів і металів, які відрізняються від твердого металевого ядра та силікатної кори та мантії. Для Меркурія розпад цих елементів вище, ніж у Землі. У той час як Земля в основному складається з силікатних мінералів, Меркурій на 70% складається з металу і на 30% з силікатних матеріалів.
Вважається, що нутрощі Меркурія, як і Земля, складаються з розплавленого заліза, оточеного оболонкою з силікатного матеріалу. Ядро, мантія і кора Меркурія мають товщину 1800 км, 600 км і 100-300 км відповідно; тоді як ядро, мантія та кора Землі мають 3478 км, 2800 км і товщину до 100 км відповідно.
Більше того, геологи підрахували, що ядро Меркурія займає близько 42% його об’єму (порівняно з 17%), а ядро має вищий вміст заліза, ніж у будь-якої іншої великої планети Сонячної системи. Для пояснення цього було запропоновано кілька теорій, найбільш загальноприйнятою є те, що Меркурій колись був більшою планетою, яку вдарив планетезимальний що позбавило більшу частину первісної кори й мантії.
Внутрішня будова Меркурія: 1. Кора: товщина 100–300 км 2. Мантія: товщина 600 км 3. Ядро: радіус 1800 км. Авторство: MASA/JPL
Характеристики поверхні:
За своєю поверхнею Меркурій набагато більше схожий на Місяць, ніж на Землю. Він має сухий ландшафт, помічений кратерами від удару астероїдів і древніми потоками лави. У поєднанні з великими рівнинами вони вказують на те, що планета була геологічно неактивною протягом мільярдів років.
Назви цих функцій походять із різних джерел. Кратери названі на честь художників, музикантів, художників і авторів; хребти названі на честь вчених; западини названі на честь творів архітектури; гори названі за словом «спекотний» різними мовами; літаки названі на честь Меркурія різними мовами; укоси названі на честь кораблів наукових експедицій, а долини — на честь засобів радіотелескопів.
Під час і після свого формування 4,6 мільярда років тому Меркурій був сильно бомбардований кометами та астероїдами, і, можливо, знову під час Пізня важка бомбардування період. Через відсутність атмосфери та опадів ці кратери залишаються недоторканими через мільярди років. Діаметр кратерів на Меркурії варіюється від невеликих чашоподібних порожнин до багатокільцеподібних ударних басейнів діаметром у сотні кілометрів.
Найбільший відомий кратер Тепловий басейн , діаметр якого становить 1550 км (963 милі). Удар, який створив його, був настільки потужним, що викликав виверження лави на іншому боці планети і залишив концентричне кільце висотою понад 2 км (1,24 милі) навколо ударного кратера. Загалом на тих частинах Меркурія, які були обстежені, було виявлено близько 15 ударних басейнів.
Розширене кольорове зображення кратерів Мунка, Сандера та По серед вулканічних рівнин (помаранчевий) поблизу басейну Калоріс. Авторство зображення: NASA/JHUAPL/Інститут Карнегі у Вашингтоні
Поверхня Землі, тим часом, істотно відрізняється. По-перше, 70% поверхні вкриті океанами, тоді як області, де земна кора піднімається над рівнем моря, утворюють континенти. Як над рівнем моря, так і під ним є гори, вулкани, уступи (жолоби), каньйони, плоскогір’я та бездонні рівнини. Інші частини поверхні вкриті горами, пустелями, рівнинами, плато та іншими формами рельєфу.
Поверхня Меркурія демонструє багато ознак геологічної активності в минулому, головним чином у вигляді вузьких хребтів, які простягаються до сотень кілометрів у довжину. Вважається, що вони утворилися, коли ядро і мантія Меркурія охолоджувалися і стискалися в той час, коли кора вже затверділа. Однак геологічна діяльність припинилася мільярди років тому, і з тих пір її кора залишається твердою.
Тим часом Земля все ще геологічно активна, завдяки конвекції мантії. Літосфера (кора і верхній шар мантії) розбита на частини, т.зв тектонічні плити . Ці пластини рухаються по відношенню один до одного, і взаємодія між ними є причиною землетруси , вулканічна активність (наприклад, « Тихоокеанське вогняне кільце “), горотворення та утворення океанічних жолобів.
Атмосфера і температура:
Коли справа доходить до їх атмосфери, Земля і Меркурій не можуть відрізнятися. Земля має щільну атмосферу, що складається з п’яти основних шарів – тропосфери, стратосфери, мезосфери, термосфери та екзосфери. Атмосфера Землі також в основному складається з азоту (78%) і кисню (21%) з невеликою концентрацією водяної пари, вуглекислого газу та інших газоподібних молекул.
Швидкий плазмовий спектрометр на борту MESSENGER виявив, що сонячний вітер здатний впливати на Меркурій настільки, щоб викинути частинки з його поверхні в його тонку атмосферу. Авторство: Шеннон Кохліц, Media Academica, LLC
Через це середня температура поверхні Землі становить приблизно 14°C, з великою різницями в залежності від географічного регіону, висоти та часу року. Найвища температура, коли-небудь зареєстрована на Землі, становила 70,7°C (159°F) в пустелі Лут в Ірані, а найнижча температура була -89,2°C (-129°F) на радянській станції Схід на Антарктичному плато.
У той же час Меркурій має слабку та змінну екзосферу, яка складається з водню, гелію, кисню, натрію, кальцію, калію та водяної пари, із сумарним рівнем тиску приблизно 10-14бар (одна квадрильйонна частина атмосферного тиску Землі). Вважається, що ця екзосфера утворилася з частинок, захоплених Сонцем, вулканічного викиду та сміття, викинутого на орбіту в результаті ударів мікрометеоритів.
Оскільки Меркурій не має життєздатної атмосфери, він не має можливості утримувати тепло від Сонця. Внаслідок цього та її високого ексцентриситету, планета відчуває набагато більші екстремальні коливання температури, ніж Земля. У той час як сторона, яка звернена до Сонця, може досягати температури до 700 К (427 ° C), сторона, яка знаходиться в темряві, може досягати температури до 100 К (-173 ° C).
Незважаючи на ці високі температури, існування водяний лід і навіть органічні молекули було підтверджено на поверхні Меркурія. Підлоги глибоких кратерів на полюсах ніколи не піддаються впливу прямих сонячних променів, і температура там залишається нижче середньопланетної. У цьому відношенні Меркурій і Земля мають ще щось спільне, а саме наявність водяного льоду в його полярних областях.
Магнітне поле Меркурія. Авторство: NASA
Магнітні поля:
Так само, як і Земля, Меркурій має значне і, мабуть, глобальне магнітне поле, яке становить приблизно 1,1% сили Землі. Ймовірно, що це магнітне поле створюється ефектом динамо, подібним до магнітного поля Землі. Цей ефект динамо буде результатом циркуляції рідкого ядра планети, багатого залізом.
Магнітне поле Меркурія досить сильне, щоб відхиляти сонячний вітер навколо планети, створюючи таким чином магнітосферу. Магнітосфера планети, хоча і досить мала, щоб поміститися в межах Землі, досить сильна, щоб утримувати плазму сонячного вітру, що сприяє космічному вивітрюванню поверхні планети.
Загалом, Меркурій і Земля сильно контрастують. Хоча обидва є земними за своєю природою, Меркурій значно менший і менш масивний, ніж Земля, хоча і має подібну щільність. Склад Меркурія також набагато більш металевий, ніж у Землі, і його орбітальний резонанс 3:2 призводить до того, що один день вдвічі довший за рік.
Але, мабуть, найстрашнішим з усіх є екстремальні коливання температури, через які проходить Меркурій порівняно із Землею. Природно, це пов’язано з тим, що Меркурій обертається набагато ближче до Сонця, ніж Земля, і не має атмосфери, про яку можна говорити. А його довгі дні й довгі ночі також означають, що один бік постійно випікається Сонцем або в морозній темряві.
Ми написали багато оповідань про Меркурій на Всесвіт сьогодні. Ось Цікаві факти про Меркурій , До якого типу планет відноситься Меркурій? , Скільки триває день на Меркурії? , Орбіта Меркурія. Скільки триває рік на Меркурії? , Яка температура поверхні ртуті? , Водяний лід та органічні речовини, знайдені на Північному полюсі Меркурія , Характеристики Меркурія, , Поверхня Меркурія , і Місії до Меркурія
Якщо ви хочете отримати більше інформації про Mercury, перегляньте Посібник NASA з дослідження Сонячної системи , а ось посилання на Сторінка місії NASA MESSENGER .
Ми також записали цілий епізод Astronomy Cast, який стосується лише планети Меркурій. Послухайте це тут, Епізод 49: Меркурій .
Джерела: