Merkurijus yra mažiausia planeta, esanti arčiausiai Saulės, ir priklauso sausumos planetoms. Gyvsidabrio masė yra maždaug 20 kartų mažesnė nei Žemės; planeta neturi natūralių palydovų. Mokslininkų teigimu, planeta turi sutvirtintą geležies šerdį, užimančią maždaug pusę planetos tūrio, o po jos - mantiją, o paviršiuje - silikatinį apvalkalą.
Gyvsidabrio paviršius yra labai panašus į Mėnulio paviršių ir yra tankiai padengtas krateriais, kurių dauguma yra smūginės kilmės - susidūrus su nuolaužomis, kurios liko nuo susidarymo Saulės sistema apie 4 milijardus metų, nes. Planetos paviršius padengtas ilgais, giliais įtrūkimais, kurie galėjo susidaryti palaipsniui atvėsus ir susitraukus planetos šerdžiai.
Merkurijaus ir Mėnulio panašumas slypi ne tik kraštovaizdyje, bet ir daugelyje kitų ypatybių, visų pirma abiejų dangaus kūnų skersmenyje - 3476 km Mėnulio, 4878 - Merkurijaus. Diena Merkurijuje yra maždaug 58 Žemės dienos, arba lygiai 2/3 Merkurijaus metų. Su tuo susijęs dar vienas įdomus „mėnulio“ panašumo faktas - iš Žemės Merkurijus, kaip ir Mėnulis, visada mato tik „priekinę pusę“.
Tas pats poveikis būtų, jei Merkurijaus diena būtų visiškai tokia pati kaip Merkurijaus metai, taigi prieš pradžią kosminis amžius ir stebėjimai radaro pagalba, buvo manoma, kad planetos sukimosi aplink ašį laikotarpis yra 58 dienos.
Gyvsidabris juda labai lėtai aplink savo ašį, tačiau savo orbita juda labai greitai. Merkurijuje saulės dienos yra lygios 176 Žemės dienoms, tai yra, tuo metu dėl orbitos ir ašiniai judesiai, planeta sugeba praleisti dvejus „Merkurijaus“ metus!
Merkurijaus atmosfera ir temperatūra
Kosminių laivų dėka pavyko sužinoti, kad Merkurijus turi itin retą helio atmosferą, kurioje yra nereikšminga neono, argono ir vandenilio būsena.
Kalbant apie tinkamas gyvsidabrio savybes, jos daugeliu atžvilgių yra panašios į Mėnulio savybes - naktį temperatūra nukrenta iki - 180 laipsnių Celsijaus, to pakanka anglies dioksidui užšaldyti ir deguoniui suskystinti, o dienos pusėje jis pakyla iki 430, kurio pakanka švinui ir cinkui ištirpinti ... Nepaisant to, dėl itin silpno laisvo paviršiaus sluoksnio šilumos laidumo, jau vieno metro gylyje, temperatūra stabilizuojasi plius 75.
Taip yra dėl to, kad planetoje nėra pastebimos atmosferos. Tačiau vis dar yra tam tikras atmosferos panašumas - iš saulės vėjo sudėtyje esančių atomų, daugiausia metalinių.
Gyvsidabrio tyrinėjimas ir stebėjimas
Stebėti gyvsidabrį galima ir be teleskopo pagalbos po saulėlydžio ir prieš jam kylant, tačiau dėl planetos vietos atsiranda tam tikrų sunkumų, net ir šiais laikotarpiais tai ne visada pastebima.
Projekcijoje į dangaus sferą planeta matoma kaip žvaigždės formos objektas, kuris toliau nuo Saulės nejuda daugiau kaip 28 lanko laipsniais, o ryškumas labai kinta - nuo minus 1,9 iki plius 5,5 dydžio, t. , apie 912 kartų. Tokį objektą pastebėti prieblandoje galima tik esant idealioms atmosferos sąlygoms ir žinant, kur ieškoti. Ir „žvaigždės“ poslinkis per dieną viršija keturis lanko laipsnius - būtent dėl šio „greičio“ planeta vienu metu gavo vardą romėnų prekybos su sparnuotomis basutėmis dievo garbei.
Netoli perihelio Merkurijus patenka taip arti Saulės, o jo orbitos greitis padidėja tiek, kad stebėtojui Merkurijuje Saulė juda atgal. Gyvsidabris yra taip arti Saulės, kad labai sunku ją stebėti.
Vidurinėse platumose (įskaitant Rusiją) planeta pastebima tik vasaros mėnesiais ir po saulėlydžio.
Galite stebėti Merkurijų danguje, tačiau turite tiksliai žinoti, kur ieškoti - planeta matoma labai žemai virš horizonto (apatiniame kairiajame kampe)
- Gyvsidabrio paviršiaus temperatūra labai skiriasi: nuo –180 C tamsioje pusėje iki +430 C saulėtoje pusėje. Tuo pačiu metu, kadangi planetos ašis beveik nenukrypsta nuo 0 laipsnių, net ir arčiausiai Saulės esančioje planetoje (ties jos poliais), yra kraterių, kurių dugno niekada nepasiekė saulės spinduliai.
2. Aplink Saulę Merkurijus atlieka vieną apsisukimą per 88 Žemės dienas, o aplink savo ašį - vieną apsisukimą per 58,65 dienas, tai yra 2/3 vienerių metų Merkurijaus. Šį paradoksą lemia tai, kad Merkurijų veikia Saulės potvynio poveikis.
3. Merkurijus turi įtampą magnetinis laukas 300 kartų mažesnė už Žemės planetos magnetinio lauko stiprumą, Merkurijaus magnetinė ašis 12 laipsnių pakreipta į sukimosi ašį.
4. Merkurijus yra mažiausias iš visų sausumos planetų, jis yra toks mažas, kad savo dydžiu yra prastesnis už didžiausius Saturno ir Jupiterio mėnulius - Titaną ir Ganimedą.
5. Nepaisant to, kad Venera ir Marsas savo orbitomis yra arčiausiai Žemės, Merkurijus ilgesnį laiką yra arčiau Žemės nei bet kuri kita planeta.
6. Gyvsidabrio paviršius primena Mėnulio paviršių - jis, kaip ir Mėnulis, yra pažymėtas daugybe kraterių. Didžiausias ir svarbiausias skirtumas tarp šių dviejų kūnų yra buvimas Merkurijuje. didelis skaičius dantyti šlaitai - vadinamosios skarpos, kurios tęsiasi kelis šimtus kilometrų. Jie susidarė suspaudžiant, o tai lydėjo planetos branduolio aušinimą.
7. Beveik labiausiai pastebima savybė planetos paviršiuje yra Šilumos lyguma. Tai krateris, pavadintas dėl savo buvimo vietos netoli „karštų ilgumos“. 1300 km - šio kraterio skerspjūvio dydis. Kūnas, amžinai atsitrenkęs į Merkurijaus paviršių, turėjo būti bent 100 km skersmens.
8. Aplink Saulę gyvsidabrio planeta sukasi vidutiniu 47,87 km / s greičiu, todėl ji yra greičiausia Saulės sistemos planeta.
9. Merkurijus yra vienintelė Saulės sistemos planeta. Joshua efektas... Šis efektas atrodo taip: Saulė, jei ją stebėtume iš Merkurijaus paviršiaus, tam tikru momentu turėtų sustoti danguje, o tada toliau judėti, bet ne iš rytų į vakarus, o atvirkščiai - iš vakarų į į rytus. Tai įmanoma dėl to, kad maždaug 8 dienas greitis sukamasis judesys Gyvsidabris yra mažesnis už planetos orbitos greitį.
10. Ne taip seniai matematinio modeliavimo dėka mokslininkai sugalvojo, kad Merkurijus yra ne nepriklausoma planeta, o seniai dingęs Veneros palydovas. Tačiau, nors nėra esminių įrodymų, tai yra ne kas kita, kaip teorija.
Merkurijus yra mažiausia ir arčiausiai Saulės esanti planeta Saulės sistemoje. Senovės romėnai davė jam vardą garbindami prekybos dievą Merkurijų, kitų dievų pasiuntinį, kuris dėvėjo sparnuotus sandalus, nes planeta danguje juda greičiau nei kiti.
trumpas aprašymas
Dėl mažo dydžio ir artumo Saulės gyvsidabris yra nepatogus sausumos stebėjimams, todėl ilgas laikas apie jį buvo žinoma labai mažai. Svarbus žingsnis jo tyrime buvo padarytas dėka erdvėlaivių „Mariner-10“ ir „Messenger“, kurių pagalba buvo gauti aukštos kokybės vaizdai ir išsamus žemėlapis paviršius.
Gyvsidabris priklauso sausumos planetoms ir yra vidutiniškai maždaug 58 milijonų km atstumu nuo Saulės. Didžiausias atstumas (afelione) yra 70 milijonų km, o mažiausias (perihelyje) - 46 milijonai km. Jo spindulys yra tik šiek tiek didesnis nei Mėnulio spindulys - 2 439 km, o tankis beveik toks pat kaip Žemės - 5,42 g / cm³. Didelis tankis reiškia, kad jame yra didelė dalis metalų. Planetos masė yra 3,3 · 10 23 kg, o apie 80% jos yra šerdis. Pagreitis laisvas kritimas 2,6 karto mažiau nei žemė - 3,7 m / s². Verta paminėti, kad gyvsidabrio forma yra idealiai sferinė - jis turi nulinį polinį suspaudimą, tai yra, jo pusiaujo ir poliniai spinduliai yra lygūs. Merkurijus neturi palydovų.
Planeta sukasi aplink Saulę per 88 dienas, o sukimosi aplink savo ašį laikotarpis žvaigždžių atžvilgiu (šoninė diena) yra du trečdaliai revoliucijos laikotarpio - 58 dienos. Tai reiškia, kad viena diena Merkurijuje trunka dvejus metus, tai yra 176 Žemės dienos. Laikotarpių palyginamumas, matyt, paaiškinamas Saulės potvynio poveikiu, kuris sulėtino Merkurijaus sukimąsi iš pradžių greičiau, kol jų vertės tapo lygios.
Gyvsidabris turi labiausiai pailgą orbitą (jo ekscentriškumas yra 0,205). Jis žymiai linkęs į žemės orbitos plokštumą (ekliptikos plokštumą) - kampas tarp jų yra 7 laipsniai. Planetos orbitos greitis yra 48 km / s.
Merkurijaus temperatūrą nustatė jo infraraudonoji spinduliuotė. Jis svyruoja nuo 100 K (-173 ° C) nakties pusėje ir polių iki 700 K (430 ° C) vidurdienį ties pusiauju. Tuo pačiu metu dienos temperatūros svyravimai sparčiai mažėja, judant giliau į plutą, tai yra, dirvožemio šiluminė inercija yra didelė. Iš to buvo padaryta išvada, kad Merkurijaus paviršiaus dirvožemis yra vadinamasis regolitas - labai suskaidyta uoliena, turinti mažą tankį. Paviršinius Mėnulio, Marso ir jo palydovų Phobos ir Deimos sluoksnius taip pat sudaro regolitas.
Planetos susidarymas
Labiausiai tikėtinas gyvsidabrio kilmės aprašymas yra miglota hipotezė, pagal kurią planeta praeityje buvo Veneros palydovas, o paskui dėl tam tikrų priežasčių išėjo iš savo gravitacinio lauko įtakos. Pagal kitą versiją, Merkurijus buvo suformuotas vienu metu su visais Saulės sistemos objektais vidinėje protoplanetinio disko dalyje, iš kur saulės elementai šviesos elementus jau nešė į išorinius regionus.
Remiantis viena iš versijų apie labai sunkaus vidinio Merkurijaus šerdies kilmę - milžiniško susidūrimo teoriją - planetos masė iš pradžių buvo 2,25 karto didesnė nei dabartinė. Tačiau po susidūrimo su maža protoplaneta ar į planetą panašiu objektu didžioji plutos dalis ir viršutinis mantijos sluoksnis išsisklaidė į kosmosą, o šerdis pradėjo sudaryti didelę planetos masės dalį. Ta pati hipotezė naudojama paaiškinti mėnulio kilmę.
Prieš 4,6 milijardo metų baigus pagrindinį formavimosi etapą, Merkurijus ilgą laiką buvo intensyviai bombarduojamas kometų ir asteroidų, nes jo paviršius nusėtas daugybe kraterių. Dėl žiaurios ugnikalnių veiklos Merkurijaus istorijos aušroje krateriuose susidarė lavos lygumos ir „jūros“. Kai planeta palaipsniui atvėso ir susitraukė, gimė kitos reljefo detalės: keteros, kalnai, kalvos ir atbrailos.
Vidinė struktūra 
Visa Merkurijaus struktūra mažai kuo skiriasi nuo kitų sausumos planetų: centre yra masyvi metalinė šerdis, kurios spindulys yra apie 1800 km, apsupta 500–600 km mantijos sluoksnio, o tai savo ruožtu yra padengta 100–300 km storio pluta.
Anksčiau buvo manoma, kad gyvsidabrio šerdis yra tvirta ir sudaro apie 60% visos jo masės. Buvo manoma, kad tokia maža planeta gali turėti tik tvirtą branduolį. Tačiau planetos magnetinio lauko buvimas, nors ir silpnas, yra svarus argumentas versijos apie jos skystą šerdį naudai. Medžiagos judėjimas šerdies viduje sukelia dinamo efektą, o stiprus orbitos pailgėjimas sukelia potvynio efektą, dėl kurio branduolys lieka skystos būklės. Dabar patikimai žinoma, kad gyvsidabrio šerdį sudaro skysta geležis ir nikelis ir ji sudaro tris ketvirtadalius planetos masės.
Gyvsidabrio paviršius praktiškai nesiskiria nuo Mėnulio paviršiaus. Labiausiai pastebimas panašumas yra daugybė kraterių, didelių ir mažų. Kaip Mėnulyje, išsiskiria jauni krateriai skirtingos pusėsšviesos spinduliai. Tačiau Merkurijuje nėra tokių didelių jūrų, kurios, be to, būtų palyginti plokščios ir be kraterių. Kitas ryškus kraštovaizdžio skirtumas yra daugybė šimtų kilometrų ilgio skardžių, susidarančių suspaudus gyvsidabrį.
Krateriai planetos paviršiuje yra nevienodai. Mokslininkai teigia, kad vietovės, kuriose yra tankesnių kraterių užpildytų vietų, yra senesnės, o lygesnės-jaunesnės. Be to, didelių kraterių buvimas rodo, kad bent 3-4 milijardus metų Merkurijuje nebuvo plutos poslinkių ir paviršiaus erozijos. Pastarasis yra įrodymas, kad planetoje niekada nebuvo pakankamai tankios atmosferos.
Didžiausias Merkurijaus krateris yra apie 1500 kilometrų dydžio ir 2 kilometrų aukščio. Viduje yra didžiulė lavos lyguma - Zhara lyguma. Šis objektas yra labiausiai matomas objektas planetos paviršiuje. Kūnas, susidūręs su planeta ir sukėlęs tokį didelio masto darinį, turėjo būti bent 100 km ilgio.
Zondų vaizdai parodė, kad Merkurijaus paviršius yra vienalytis, o pusrutulių reljefai nesiskiria vienas nuo kito. Tai dar vienas skirtumas tarp planetos ir Mėnulio, taip pat nuo Marso. Paviršiaus sudėtis ryškiai skiriasi nuo mėnulio - jame yra nedaug tų Mėnuliui būdingų elementų - aliuminio ir kalcio -, tačiau gana daug sieros.
Atmosfera ir magnetinis laukas
Gyvsidabrio atmosferos praktiškai nėra - ji labai reta. Jo vidutinis tankis yra toks pat kaip ir Žemėje 700 km aukštyje. Tiksli jo sudėtis nenustatyta. Spektroskopinių tyrimų dėka žinoma, kad atmosferoje yra daug helio ir natrio, taip pat deguonies, argono, kalio ir vandenilio. Elementų atomus Saulės vėjas atneša iš kosmoso arba pakelia nuo paviršiaus. Vienas iš helio ir argono šaltinių yra radioaktyvus skilimas planetos plutoje. Vandens garų buvimas paaiškinamas vandens susidarymu iš vandenilio ir deguonies, esančio atmosferoje, kometų poveikio paviršiui, ledo sublimacijos, matyt, esančių krateriuose prie polių.
Gyvsidabris turi silpną magnetinį lauką, kurio stiprumas ties pusiauju yra 100 kartų mažesnis nei Žemėje. Tačiau tokios įtampos pakanka, kad aplink planetą būtų sukurta galinga magnetosfera. Lauko ašis beveik sutampa su sukimosi ašimi, amžius yra maždaug 3,8 milijardo metų. Lauko sąveika su jį gaubiančiu saulės vėju sukelia sūkurius, kurie atsiranda 10 kartų dažniau nei Žemės magnetiniame lauke.
Stebėjimas
Kaip jau minėta, stebėti gyvsidabrį iš Žemės yra gana sunku. Jis niekada nejuda daugiau nei 28 laipsniais nuo Saulės, todėl yra praktiškai nematomas. Merkurijaus matomumas priklauso nuo geografinė platuma... Lengviausia jį stebėti pusiaujo ir artimų platumų platumose, nes prieblanda čia trunka mažiausiai. Aukštesnėse platumose Merkurijus yra daug sunkiau įžiūrimas - jis yra labai žemai virš horizonto. Čia geriausios sąlygos stebėti ateiti per didžiausias pašalinimas Gyvsidabris nuo Saulės ar toliau didžiausias aukštis saulėtekio ar saulėlydžio metu virš horizonto. Taip pat patogu stebėti gyvsidabrį lygiadienių metu, kai prieblandos trukmė yra minimali.
Gyvsidabrį gana lengva pamatyti pro žiūronus iškart po saulėlydžio. Merkurijaus fazės yra aiškiai matomos per teleskopą nuo 80 mm skersmens. Tačiau, žinoma, į paviršiaus detales galima atsižvelgti tik daug daugiau dideli teleskopai ir net naudojant tokius įrankius tai bus nelengva užduotis.
Gyvsidabris turi panašias fazes kaip mėnulis. Minimaliu atstumu nuo Žemės jis matomas kaip plonas pjautuvas. V pilna fazė jis yra per arti saulės, kad būtų matomas.
Paleidžiant zondą „Mariner-10“ į Merkurijų (1974 m.), Buvo naudojama gravitacinė pagalba. Tiesioginis prietaiso skrydis į planetą
reikalavo milžiniškų energijos sąnaudų ir buvo beveik neįmanoma. Šis sunkumas buvo apeinamas pataisant orbitą: pirma, erdvėlaivis praėjo pro Venerą, o skrydžio pro ją sąlygos buvo parinktos taip, kad jo gravitacinis laukas pakeitė savo trajektoriją tiek, kad zondas nuskrido į Merkurijų be papildomų energijos sąnaudų.
Yra pasiūlymų, kad Merkurijaus paviršiuje yra ledo. Jo atmosferoje yra vandens garų, kurie gali būti tvirti giliuose krateriuose esančiuose poliuose.
XIX amžiuje astronomai, stebėdami Merkurijų, negalėjo rasti jo orbitos judėjimo paaiškinimo naudodamiesi Niutono dėsniais. Jų apskaičiuoti parametrai skyrėsi nuo stebimų. Norėdami tai paaiškinti, buvo pateikta hipotezė, kad Merkurijaus orbitoje yra dar viena nematoma Vulkano planeta, kurios poveikis sukelia pastebėtus neatitikimus. Tikrasis paaiškinimas buvo pateiktas po dešimtmečių, naudojant Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją. Vėliau Vulkano planetos pavadinimas buvo suteiktas ugnikalniams - tariamiems asteroidams, esantiems Merkurijaus orbitoje. Zona nuo 0,08 AU iki 0,2 a.u. gravitaciniu požiūriu stabilus, todėl tokių objektų egzistavimo tikimybė yra gana didelė.
Gyvsidabris savo fizinėmis savybėmis yra panašus į Mėnulį. Jis neturi natūralių palydovų, jo atmosfera yra labai reta. Ši planeta turi didelę geležinę šerdį, kuri sudaro 83% visos planetos tūrio. Ši šerdis yra magnetinio lauko, kurio intensyvumas yra 0,01 žemės, šaltinis. Planetos paviršiaus temperatūra yra - 90 - 700 K (-183,15-426,85 C). Saulės planetos pusė įšyla žymiai labiau nei jos galinė pusė ir poliariniuose regionuose.
Gyvsidabrio krateriai
Merkurijaus paviršiuje yra didelis skaičius krateriai, šis kraštovaizdis labai panašus į mėnulio. Įvairiose Merkurijaus dalyse kraterių tankis yra skirtingas. Gali būti, kad planetos paviršiaus sritys, kuriose yra daugiau kraterių, yra senesnės, o tos, kurios yra mažiau pažymėtos su jaunesniais. Jie susidarė dėl senojo paviršiaus užliejimo lava. Be to, Merkurijuje yra mažiau didelių kraterių nei Mėnulyje. Didžiausio Merkurijaus kraterio skersmuo yra 716 km ir jis buvo pavadintas didžiojo olandų dailininko Rembrandto vardu. Be to, Merkurijuje yra darinių, kurių nėra Mėnulyje. Pavyzdžiui, escarps yra daugybė dantytų šlaitų, besitęsiančių šimtus kilometrų. Tiriant skarus, nustatyta, kad jie susidarė suspaudžiant paviršių, lydint Merkurijaus aušinimui, kuriame planetos paviršiaus plotas sumažėjo 1%. Kadangi Merkurijaus paviršiuje yra gerai išsilaikiusių didelių kraterių, o tai reiškia, kad per pastaruosius 3–4 milijardus metų plutos dalys nejudėjo dideliu mastu, paviršiuje nebuvo erozijos. Pastaroji beveik visiškai patvirtina, kad neįmanoma turėti bet kokios reikšmingos atmosferos).
Tyrimo metu „Messenger“ zondas gavo daugiau nei 80% planetos paviršiaus nuotraukų, todėl buvo nustatyta, kad jis yra vienalytis, priešingai nei Marso ar Mėnulio paviršius, kurio vienas pusrutulis labai skiriasi iš kitos.
Elementinė gyvsidabrio paviršiaus sudėtis, gauta naudojant „Messenger“ aparato rentgeno fluorescencinį spektrometrą, parodė, kad planetos paviršiuje gausu plagioklazės lauko špato, būdingo žemyniniams Mėnulio regionams, ir, palyginus, prasta. kalcio ir aliuminio. Jame taip pat gausu magnio, mažai geležies ir titano, todėl jis gali užpildyti tarpą tarp bazinių akmenys, kaip antžeminiai komatiitai ir tipiški bazaltai. Taip pat nustatyta santykinė sieros gausa, o tai reiškia, kad planeta susiformavo redukuojančiomis sąlygomis.
Merkurijaus krateriai yra skirtingi. Tai gali būti mažos dubenėlio formos įdubos ir smūginiai kelių žiedų krateriai, kurių skersmuo yra šimtai kilometrų. Gyvsidabrio krateriai įvairaus laipsnio sunaikinti. Yra daugiau ar mažiau gerai išsilaikiusių, aplink juos yra ilgos sijos, susidarančios išstumiant medžiagą nuo smūgio. Taip pat yra labai sunaikintų kraterių liekanų.
Šilumos lyguma (lot. Caloris Planitia) yra vienas ryškiausių Merkurijaus reljefo bruožų. Jis taip pavadintas, nes yra netoli vienos iš „karštų ilgumos“. Šios lygumos skersmuo yra apie 1550 km.
Greičiausiai kūnas, kurio susidūrimas su Merkurijaus paviršiumi sudarė kraterį, buvo ne mažesnis kaip 100 km skersmens. Smūgis buvo toks stiprus, kad seisminės bangos, praeinančios per visą planetą ir susikaupusios priešingame paviršiaus taške, sukėlė savotišką „chaotišką“ atšiaurų kraštovaizdį Merkurijuje. Smūgio jėgą liudija ir tai, kad jis išprovokavo lavos išmetimą, dėl kurio aplink kraterį susidarė daugiau nei 2 km aukščio Zhary kalnai. Kuiperio krateris (60 km skersmens) yra aukščiausias albedo taškas planetos paviršiuje. Labiausiai tikėtina, kad Kuiperio krateris yra vienas iš „paskutinių“ didelių Merkurijaus kraterių.
Dar vieną įdomų kraterių išdėstymą planetoje mokslininkai atrado 2012 metais: kraterių išdėstymo seka formuoja Peliuko Mikio veidą. Galbūt ateityje ši konfigūracija bus pavadinta taip.
Merkurijaus geologija
Visai neseniai buvo manoma, kad Merkurijaus žarnyne yra metalinė šerdis, kurios spindulys 
rogo 1800 - 1900 km, tai yra 60% planetos masės, nes erdvėlaivis „Mariner -10“ aptiko silpną magnetinį lauką. Be to, pasak mokslininkų, buvo manoma, kad Merkurijaus šerdis dėl mažo planetos dydžio neturėtų būti skysta. Po penkerių metų radarų stebėjimų Jean-Luc Margot komanda 2007 m. Apibendrino rezultatus ir dėl to buvo pastebėti įvairūs Merkurijaus sukimosi variantai, kurie yra per dideli planetai su kieta šerdimi. Remdamiesi tuo, beveik šimtu procentų tiksliai galime pasakyti, kad gyvsidabrio šerdis yra skysta.
Lyginant su bet kuria Saulės sistemos planeta, geležies procentas gyvsidabrio šerdyje yra didesnis. Yra keletas šio paaiškinimo versijų. Labiausiai paplitusi mokslo pasaulyje teorija teigia, kad gyvsidabris, kurio masė iš pradžių buvo 2,25 karto didesnė už dabartinę, turėjo tą pačią silikatų ir metalo dalį kaip įprastas meteoritas. Tačiau pačioje Saulės sistemos istorijos pradžioje į Merkurijų susidūrė kelis šimtus kilometrų skersmens ir 6 kartus mažesnės masės į planetą panašus kūnas. Dėl šio susidūrimo dauguma pirminės plutos ir mantijos buvo nuplėšta nuo planetos, todėl padidėjo santykinė gyvsidabrio šerdies dalis. Beje, norint paaiškinti mėnulio susidarymą, buvo pasiūlyta panaši hipotezė, vadinama milžiniško susidūrimo teorija. Tačiau šiai teorijai prieštarauja pirmieji duomenys, kurie buvo gauti tiriant gyvsidabrio paviršiaus elementinę sudėtį naudojant gama spektrometrą AMS „Messenger“ (tai leidžia išmatuoti turinį). radioaktyvieji izotopai). Paaiškėjo, kad planetoje yra daug kalio (lakus elementas, palyginti su toriu ir uranu, kurie yra labiau atsparūs ugniai). Tai prieštarauja neišvengiamam susidūrimui aukšta temperatūra... Remiantis tuo, tampa aišku, kad gyvsidabrio elementinė sudėtis sutampa su pirminę jį sudarančios medžiagos elementine sudėtimi, kuri yra artima bevandenėms kometų dalelėms ir enstatitiniams chondritams, o geležies kiekio pastarosiose šiandien nepakanka. paaiškinti didelį vidutinį planetos tankį.
Silikato mantija (500–600 km storio) supa Merkurijaus šerdį. Jo plutos storis yra 100–300 km (pagal „Mariner -10“).
Merkurijaus geologinė istorija
Geologinė planetos istorija suskirstyta į laikmečius, tokius kaip Marsas, Mėnulis ir Žemė. Šios eros vadinamos taip (į vėlesnes iš ankstesnių): 1- iki Tolstojaus, 2-asis Tolstojus, 3-Kaloras, 4-asis Kaloras, 5-Mansuras ir 6-Kuiperis. O santykinis Merkurijaus geologinis amžius yra suskirstytas į laikotarpius pagal šiuos laikmečius. Tiesa, absoliutus amžius, matuojamas metais, nėra tiksliai nustatytas.
Maždaug prieš 4,6 milijardo metų, kai planeta jau buvo suformuota, įvyko intensyvus susidūrimas su kometomis ir asteroidais. Paskutinis didžiulis Merkurijaus bombardavimas buvo prieš 3,8 mlrd. Kai kurios vietovės (pavyzdžiui, Zharos lyguma) buvo sukurtos, be kita ko, užpildant jas lava. Dėl to kraterių viduje susidarė lygios į mėnulį panašios ertmės.
Po to, aušinant ir susitraukiant Merkurijui, susidarė gedimai ir keteros. Vėlesnį jų susidarymo laiką liudija jų vieta didelių reljefinių objektų, pavyzdžiui, lygumų ir kraterių, paviršiuje. Vulkanizmo laikas planetoje baigėsi po to, kai mantija susitraukė pakankamai, kad būtų išvengta lavos išsiskyrimo į Merkurijaus paviršių. Gali būti, kad tai įvyko per pirmuosius 700–800 milijonų metų nuo Merkurijaus susidarymo. Vėlesnius planetos kraštovaizdžio pokyčius lėmė kosminių kūnų poveikis jos paviršiui.
Merkurijaus magnetinis laukas
Merkurijaus magnetinio lauko stipris yra maždaug šimtą kartų mažesnis nei Žemės ir yra lygus ~ 300 nT. Gyvsidabrio magnetinis laukas turi dipolio struktūrą, yra labai simetriškas, jo ašis yra tik 10 laipsnių nuo Merkurijaus sukimosi ašies. Tai žymiai sumažina hipotezių, paaiškinančių gyvsidabrio magnetinio lauko kilmę, skaičių. Manoma, kad Merkurijaus magnetinis laukas atsiranda dėl dinamo efekto (tas pats vyksta ir Žemėje). Galbūt šis poveikis yra skysto šerdies cirkuliacijos pasekmė. Labai stiprus potvynio efektas atsiranda dėl labai ryškaus gyvsidabrio ekscentriškumo. Šis potvynio efektas išlaiko šerdį skystoje būsenoje, kuri yra - būtina sąlyga sukurti dinamo efektą. Planetos magnetinis laukas yra toks stiprus, kad gali pakeisti Saulės vėjo kryptį aplink Merkurijų, todėl susidaro jos magnetosfera. Ir nors jis yra toks mažas, kad tilptų Žemės viduje, jis yra pakankamai galingas, kad sugautų saulės vėjo plazmą. Remiantis stebėjimais, gautais naudojant „Mariner-10“, paaiškėjo, kad Merkurijaus naktinės pusės magnetosferoje yra mažos energijos plazma. Aktyvių dalelių sprogimai magnetosferos uodegoje rodo būdingas dinamines savybes.
2008 m. Spalio 6 d. „Messenger“, antrą kartą skridęs virš Merkurijaus, užfiksavo daugybę langų planetos magnetiniame lauke. Messenger atrado magnetinių sūkurių fenomeną. Tai yra magnetinio lauko mazgai, jungiantys erdvėlaivį su Merkurijaus magnetiniu lauku. Sūkurio skersmuo buvo 800 km, tai yra trečdalis planetos spindulio. Saulės vėjas sukuria tokią magnetinio lauko sūkurinę formą. Saulės vėjui tekant aplink Merkurijaus magnetinį lauką, jis jungiasi ir veržiasi kartu su juo, suformuodamas į sūkurį panašias struktūras. Tokie sūkuriai sukuria langus magnetiniame planetos skydelyje, pro kuriuos prasiskverbia saulės vėjas ir pasiekia planetos paviršių. Ryšys tarp tarpplanetinių ir planetinių magnetinių laukų (magnetinis pakartotinis sujungimas) yra dažnas kosminis reiškinys, atsirandantis aplink Žemę tuo metu, kai jis sukuria magnetinius sūkurius. Tačiau Merkurijaus magnetinio pakartotinio prisijungimo dažnis, pasak „Messenger“, yra 10 kartų didesnis.
Nuotrauka paimta iš erdvėlaivio MESSENGER.
Merkurijaus planeta yra arčiausiai Saulės esanti planeta. Jis yra tik 58 milijonų km atstumu nuo mūsų žvaigždės (palyginimui, nuo Žemės iki Saulės yra 150 milijonų km). Jis, kaip ir visos planetos, pavadintas romėnų dievo vardu Ši byla, romėnų prekybos dievas - kaip ir senovės graikų dievas Hermesas.
Jo skersmuo yra tik 4879 km, todėl tai yra mažiausia Saulės sistemos planeta. Jis netgi mažesnis už palydovus Ganimedą ir Titaną. Tačiau jis turi metalinę šerdį, kuri sudaro beveik pusę planetos tūrio. Tai suteikia jai daugiau masės ir stiprios gravitacijos, nei galima tikėtis. Merkurijuje jūsų svoris būtų 38% jūsų svorio Žemėje.
Orbita
Merkurijus sukasi aplink Saulę labai pailga elipsine orbita.
Artimiausiame taške jis priartėja prie Saulės 46 milijonais kilometrų, o vėliau atsitraukia iki 70 milijonų kilometrų. Planeta apskrieja saulę tik 88 dienas.
Iš pirmo žvilgsnio Merkurijus yra labai panašus į mūsų Mėnulį. Jis turi krateriu padengtą paviršių, taip pat senovinius lavos srautus. Didžiausias krateris yra Caloris baseinas, kurio skersmuo yra beveik 1300 km. Kaip ir mūsų mėnulis, jis neturi pastebimos atmosferos. Bet po paviršiumi labai skiriasi nuo mėnulio. Jame yra didžiulė geležinė šerdis, apsupta storo mantijos uolienos sluoksnio ir plonos plutos. gravitacijos jėga planetoje yra 1/3 Žemės.
Jis lėtai sukasi aplink savo ašį, per 59 dienas padarydamas vieną apsisukimą.
Atmosfera
Jis yra labai retas ir susideda iš saulės vėjo dalelių. Be atmosferos jis negali išlaikyti šilumos nuo saulės. Pusė, nukreipta į Saulę, įkaista iki 450 ° C, o šešėlinė -iki -170 ° C.
Studija
BepiColumbo, kuris buvo pradėtas tyrinėti planetą
Pirmasis „Mercury“ pasiekęs erdvėlaivis buvo „Mariner 10“, skridęs pro planetą 1974 m. Per kelis skrydžius jam pavyko nufotografuoti apie pusę planetos paviršiaus. 2004 m. NASA pradėjo „MESSENGER“ erdvėlaivių misiją. Šiuo metu erdvėlaivis pateko į orbitą ir labai išsamiai ją tyrinėja.
Jei norite tai pamatyti be teleskopo, tai padaryti yra sunku, nes planeta yra ryškiuose Saulės spinduliuose dauguma laikas.
Matomumo metu jį galite pamatyti vakaruose iškart po saulėlydžio arba rytuose prieš pat saulėtekį. Teleskopu planeta turi tokias fazes kaip mėnulis, priklausomai nuo padėties orbitoje.
Taigi, kas yra Merkurijaus planeta ir kuo ji ypatinga, skirianti ją nuo kitų planetų? Tikriausiai visų pirma verta išvardyti akivaizdžiausius, kuriuos galima lengvai surinkti iš įvairių šaltinių, tačiau be kurių žmogui bus sunku susidaryti bendrą vaizdą.
Šiuo metu (po to, kai Plutonas buvo „pažemintas“ nykštukinės planetos) Merkurijus yra mažiausia iš aštuonių mūsų Saulės sistemos planetų. Be to, planeta yra arčiausiai Saulės, todėl ji aplink mūsų žvaigždę skrieja daug greičiau nei likusios planetos. Matyt, tai buvo paskutinė savybė, dėl kurios ji buvo pavadinta garbingiausio trumpalaikio dievų pasiuntinio, vardu Merkurijus, nepaprasto legendų ir mitų personažo garbei. Senovės Roma fenomenaliu greičiu.
Beje, būtent senovės graikų ir romėnų astronomai ne kartą Merkurijų vadino ir „ryto“, ir „vakaro“ žvaigždėmis, nors dauguma jų žinojo, kad abu pavadinimai atitinka tą patį kosminį objektą. Jau tada senovės graikų mokslininkas Herakleitas nurodė, kad Merkurijus ir Venera sukasi aplink Saulę, o ne aplink.
Merkurijus šiandien
Šiais laikais mokslininkai žino, kad dėl to, kad Merkurijus yra arti Saulės, jo paviršiaus temperatūra gali siekti iki 450 laipsnių Celsijaus. Tačiau atmosferos nebuvimas šioje planetoje neleidžia Merkurijui išlaikyti šilumos, o šešėlinėje pusėje paviršiaus temperatūra gali smarkiai nukristi iki 170 laipsnių Celsijaus. Didžiausias temperatūros skirtumas dieną ir naktį Merkurijuje buvo didžiausias Saulės sistemoje - daugiau nei 600 laipsnių Celsijaus.
Pagal dydį Merkurijus yra šiek tiek didesnis už mėnulį, bet tuo pat metu daug sunkesnis už mūsų natūralų palydovą.
Nepaisant to, kad planeta žmonėms buvo žinoma nuo neatmenamų laikų, pirmasis Merkurijaus vaizdas buvo gautas tik 1974 m., Kai erdvėlaivis „Mariner 10“ perdavė pirmuosius vaizdus, kuriuose buvo galima nustatyti kai kurias reljefo savybes. . Po to ilgametė aktyvi fazė pradėjo tirti šį kosminį kūną, o po kelių dešimtmečių, 2011-ųjų kovą, erdvėlaivis, pavadintas „Messenger“, pasiekė Merkurijaus orbitą. po to galiausiai žmonija gavo atsakymus į daugelį klausimų.
Gyvsidabrio atmosfera yra tokia plona, kad jos praktiškai nėra, o tūris yra apie 10–15 kartų mažesnė nei tankių Žemės atmosferos sluoksnių. Tuo pačiu metu šios planetos atmosferoje esantis vakuumas yra daug arčiau tikrojo vakuumo, jei lyginsime jį su bet kokiu kitu vakuumu, sukurtu Žemėje techninėmis priemonėmis.
Yra du paaiškinimai, kodėl Merkurijuje nėra atmosferos. Pirma, tai yra planetos tankis. Manoma, kad esant tik 38% tankio Žemės tankiui, Merkurijus tiesiog negali išsaugoti daugumos atmosferos. Antra, Merkurijaus artumas saulei. Šis artimas atstumas iki mūsų žvaigždės daro planetą labiausiai pažeidžiamą saulės vėjų, kurie pašalina paskutinius to, kas gali būti vadinama atmosfera, likučius.
Nepaisant to, kad ir kokia menka būtų atmosfera šioje planetoje, ji vis dar egzistuoja. Pasak NASA kosmoso agentūros, savaip cheminė sudėtis Jį sudaro 42% deguonies (O2), 29% natrio, 22% vandenilio (H2), 6% helio, 0,5% kalio. Likusią nereikšmingą dalį sudaro argono, anglies dioksido, vandens, azoto, ksenono, kriptono, neono, kalcio (Ca, Ca +) ir magnio molekulės.
Manoma, kad atmosferos retėjimas atsiranda dėl ekstremalių temperatūrų planetos paviršiuje. Labiausiai žema temperatūra temperatūra gali siekti -180 ° C, o aukščiausia -apie 430 ° C. Kaip minėta aukščiau, Merkurijus turi didžiausią paviršiaus temperatūros diapazoną iš visų Saulės sistemos planetų. Ekstremalios aukštumos, esančios Saulės pusėje, yra būtent dėl nepakankamo atmosferos sluoksnio, kuris nesugeba sugerti saulės spindulių. Beje, dėl to ir didžiulis šaltis planetos šešėlinėje pusėje. Reikšmingos atmosferos nebuvimas neleidžia planetai išlaikyti saulės spinduliuotės, o šiluma labai greitai palieka paviršių, laisvai išeina į kosmosą.
Iki 1974 m. Merkurijaus paviršius iš esmės liko paslaptis. Šio kosminio kūno stebėjimai iš Žemės buvo labai sunkūs dėl planetos artumo Saulei. Merkurijų buvo galima apsvarstyti tik prieš aušrą arba iškart po saulėlydžio, tačiau šiuo metu Žemėje regėjimo liniją žymiai riboja per tankūs mūsų planetos atmosferos sluoksniai.
Tačiau 1974 m., Po didingo trigubo „Mariner 10“ erdvėlaivio skrydžio Merkurijaus paviršiuje, buvo gautos pirmosios pakankamai aiškios paviršiaus nuotraukos. Keista, kad nepaisant didelių laiko apribojimų, beveik pusė viso planetos paviršiaus buvo nufotografuota „Mariner 10“ misijos metu. Analizuodami stebėjimo duomenis, mokslininkai sugebėjo nustatyti tris reikšmingas Merkurijaus paviršiaus savybes.
Pirmasis bruožas yra didžiulis smūginių kraterių skaičius, kuris palaipsniui susiformavo paviršiuje per milijardus metų. Vadinamasis Caloris baseinas yra didžiausias iš kraterių, jo skersmuo yra 1 550 km.
Antrasis bruožas yra lygumų buvimas tarp kraterių. Manoma, kad šie lygūs paviršiaus plotai buvo sukurti dėl lavos srautų judėjimo aplink planetą praeityje.
Galiausiai, trečiasis bruožas yra uolienos, išsibarsčiusios visame paviršiuje ir siekia nuo kelių dešimčių iki kelių tūkstančių kilometrų ilgio ir nuo šimto metrų iki dviejų kilometrų aukščio.
Mokslininkai ypač pabrėžia prieštaravimą tarp pirmųjų dviejų savybių. Lavos laukų buvimas rodo, kad aktyvi ugnikalnių veikla kadaise buvo istorinėje planetos praeityje. Tačiau kraterių skaičius ir amžius, atvirkščiai, leidžia manyti, kad Merkurijus labai ilgą laiką buvo geologiškai pasyvus.
Tačiau trečiasis yra ne mažiau įdomus. skiriamasis bruožas Merkurijaus paviršius. Paaiškėjo, kad kalvos susidaro dėl planetos branduolio veiklos, dėl to atsiranda vadinamasis plutos „išsipūtimas“. Toks išlinkimas Žemėje paprastai siejamas su tektoninių plokščių poslinkiu, o gyvsidabrio plutos stabilumas prarandamas dėl jo branduolio susitraukimo, kuris palaipsniui susitraukia. Procesai, vykstantys su planetos šerdimi, lemia pačios planetos susitraukimą. Naujausi mokslininkų skaičiavimai rodo, kad Merkurijaus skersmuo sumažėjo daugiau nei 1,5 kilometro.
Gyvsidabrio struktūra
Gyvsidabris susideda iš trijų skirtingų sluoksnių: plutos, mantijos ir šerdies. Vidutinis planetos plutos storis, įvairiais skaičiavimais, svyruoja nuo 100 iki 300 kilometrų. Anksčiau minėtų iškilimų buvimas paviršiuje, savo forma primenantis žemės formą, rodo, kad, nepaisant pakankamo kietumo, pati pluta yra labai trapi.
Apytikslis Merkurijaus mantijos storis yra apie 600 kilometrų, o tai rodo, kad ji yra palyginti plona. Mokslininkai mano, kad ji ne visada buvo tokia plona ir praeityje įvyko planetos susidūrimas su didžiuliu planetiniu, dėl kurio buvo prarasta didelė mantijos masė.
Gyvsidabrio šerdis tapo daugelio tyrimų objektu. Manoma, kad jis yra 3600 kilometrų skersmens ir turi keletą unikalių savybių. Įdomiausia savybė yra jos tankis. Atsižvelgiant į tai, kad Merkurijaus planetinis skersmuo yra 4878 kilometrai (jis yra mažesnis už Titano palydovą, kurio skersmuo yra 5125 kilometrai, ir Ganimedo palydovą, kurio skersmuo yra 5270 kilometrų), pačios planetos tankis yra 5540 kg / m3, masė 3,3 x 1023 kilogramai.
Iki šiol yra tik viena teorija, kuri bandė paaiškinti šią planetos branduolio savybę ir sukėlė abejonių dėl to, kad Merkurijaus šerdis iš tikrųjų yra tvirta. Išmatavusi radijo bangų atšokimo nuo planetos paviršiaus ypatybes, grupė planetos mokslininkų priėjo prie išvados, kad planetos šerdis iš tikrųjų yra skysta, ir tai daug ką paaiškina.
Merkurijaus orbita ir sukimasis
Gyvsidabris yra daug arčiau Saulės nei bet kuri kita mūsų sistemos planeta, todėl orbitai reikia trumpiausio laiko. Metai Merkurijuje yra tik apie 88 Žemės dienas.
Svarbus Merkurijaus orbitos bruožas yra didelis jo ekscentriškumas, palyginti su kitomis planetomis. Be to, iš visų planetų orbitų Merkurijaus orbita yra mažiausiai apskrito formos.
Šis ekscentriškumas ir reikšmingos atmosferos nebuvimas paaiškina, kodėl Merkurijaus paviršius turi plačiausią ekstremalių temperatūrų diapazoną Saulės sistemoje. Paprasčiau tariant, gyvsidabrio paviršius įkaista daug labiau, kai planeta yra perihelyje, nei prie afelio, nes atstumas tarp šių taškų yra per didelis.
Pati Merkurijaus orbita yra puikus vieno iš pirmaujančių šiuolaikinės fizikos procesų pavyzdys. Tai procesas, vadinamas precesija, kuris paaiškina Merkurijaus orbitos poslinkį laikui bėgant.
Nepaisant to, kad Niutono mechanika (t. Y. Klasikinė fizika) labai detaliai numato šios precesijos tempus, tikslios vertės nebuvo nustatytos. Tai tapo tikra astronomų problema XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje. Buvo sukurta daug koncepcijų, skirtų paaiškinti skirtumą tarp teorinių interpretacijų ir faktinių stebėjimų. Remiantis viena teorija, netgi buvo pasiūlyta, kad yra nežinoma planeta, kurios orbita yra arčiau Saulės nei Merkurijus.
Tačiau labiausiai tikėtinas paaiškinimas atsirado po to, kai buvo paskelbta bendra Einšteino reliatyvumo teorija. Remdamiesi šia teorija, mokslininkai pagaliau sugebėjo tiksliai apibūdinti Merkurijaus orbitinę precesiją.
Taigi ilgą laiką buvo manoma, kad Merkurijaus sukimosi orbitos rezonansas (apsisukimų skaičius orbitoje) yra 1: 1, tačiau galiausiai buvo įrodyta, kad iš tikrųjų tai yra 3: 2. Šio rezonanso dėka planetoje įmanomas reiškinys, kurio neįmanoma Žemėje. Jei stebėtojas buvo Merkurijuje, jis galėjo pamatyti, kad Saulė pakyla į aukščiausią dangaus tašką ir tada „įsijungia“ atvirkščiai ir leidžiasi ta pačia kryptimi, iš kurios kilo.
- Merkurijus žmonijai buvo žinomas nuo seniausių laikų. Nors tiksli jos atradimo data nežinoma, manoma, kad pirmasis planetos paminėjimas atsirado apie 3000 m. tarp šumerų.
- Metai Merkurijuje yra 88 Žemės dienos, tačiau Merkurijaus diena yra 176 Žemės dienos. Gyvsidabrį Saulė beveik visiškai blokuoja potvynio jėgos, tačiau laikui bėgant jis lėtai suka planetą aplink savo ašį.
- Merkurijus skrieja aplink Saulę taip greitai, kad kai kurios ankstyvosios civilizacijos manė, jog jos iš tikrųjų yra dvi skirtingos žvaigždės - viena pasirodo ryte, o kita - vakare.
- Merkurijus, kurio skersmuo yra 4,879 km, yra mažiausia Saulės sistemos planeta, taip pat yra viena iš penkių planetų, kurias galima matyti nakties danguje plika akimi.
- Po Žemės Merkurijus yra antra tankiausia Saulės sistemos planeta. Nepaisant mažo dydžio, gyvsidabris yra labai tankus, nes jį daugiausia sudaro sunkieji metalai ir akmuo. Tai leidžia mums priskirti jį sausumos planetoms.
- Astronomai nesuvokė, kad Merkurijus yra planeta, tik 1543 m., Kai Kopernikas sukūrė heliocentrinį Saulės sistemos modelį, pagal kurį planetos sukasi aplink saulę.
- Planetos traukos jėgos sudaro 38% Žemės traukos jėgų. Tai reiškia, kad Merkurijus nesugeba išlaikyti atmosferos, kurią jis turi, ir kad likusi dalis yra nupūsta saulės vėjo. Nepaisant to, visi tie patys saulės vėjai pritraukia dujų daleles, dulkes iš mikrometeoritų į Merkurijų ir sudaro radioaktyvųjį skilimą, kuris tam tikru būdu formuoja atmosferą.
- Gyvsidabris neturi mėnulių ar žiedų dėl mažo svorio ir atmosferos trūkumo.
- Buvo teorija, kad tarp Merkurijaus ir Saulės orbitų yra neatrasta planeta Vulkanas, tačiau jos buvimas nebuvo įrodytas.
- Merkurijaus orbita yra elipsė, o ne apskritimas. Ji turi labiausiai ekscentrišką Saulės sistemos orbitą.
- Gyvsidabris yra tik antra aukščiausia temperatūra tarp Saulės sistemos planetų. Pirmąją vietą užima
