– самая близкая к Солнцу планета земной группы . Радиус – 2440 км (для сравнения: радиус Земли – 6371 км). Поверхность Меркурия похожа на поверхность Луны – она покрыта кратерами, здесь есть и скалистые обрывы, простирающиеся на сотни километров, и огромные плато, сложенные застывшей лавой.
Поверхность планеты покрыта кратерами от ударов метеоритов. Склоны кратеров, их плоское дно покрыты потоками застывшей лавы.
У этой небольшой планеты даже есть атмосфера – очень разряженная, состоящая из гелия, водорода, калия, аргона, натрия, также были обнаружены кислород, ОН, вода. Гелий и водород заносятся сюда от Солнца солнечным ветром. Калий и натрий образуются при радиоактивном распаде горных пород. А откуда взялись кислород и вода?
Ученые предполагают, что вода появилась при падении на Меркурий ледяных комет . После падения комет лед, под действием высоких температур днем, испаряется, а пар клубится над планетой. Существует предположение, что вода из атмосферы затем может оседать, накапливаясь в древних кратерах северного и южного полюсов.
Средняя дневная температура на поверхности этой небольшой планеты составляет почти 350 градусов Цельсия. Ночью поверхность планеты стремительно остывает — до минус 170 градусов.
Скалистые зубчатые обрывы и откосы образовались из застывшей лавы, они простираются на сотни километров и носят название «эскарпы ». Например, обрыв гигантских размеров (длина около 350 км и высота до 3 км) имеет собственное название – Дискавери . Хребты, также как разломы, образовались при сжатии планеты, которое имело место при её остывании.
В целом поверхность Меркурия однородна – здесь нет резких различий в рельефе, как на Марсе или на Луне.
Итак, нас, как любителей геологии и минералогии, интересуют горные породы и минералы, которые слагают эту, пока малоизученную планету. Спектральный анализ отраженного света планеты показал, что её поверхность содержит мало кальция и алюминия (что характерно и для Луны), мало титана, железа, но много магния и серы.
Отсюда сделаны аналитические выводы, что состав пород занимает промежуточное положение между базальтами (породы основного состава) и ультраосновными горными породами (типа коматиитов). Откуда взялось большое количество серы (её больше, чем на других планетах земной группы) – вопрос дискуссионный.
Образуются на поверхности планеты при излиянии лавы. Они, как и ультраосновные породы, очень распространены и на Земле.
На Меркурии базальт разливался по поверхности многократно, слои ложились один на другой на больших площадях. Поверхность планеты имеет следы метеоритных бомбардировок. Из-за многочисленных ударов метеоритов на поверхности Меркурия много обломков и пыли, а поверхность на равнинах рыхлая.
Толщина коры Меркурия колеблется от 100 до 300 км. Ядро Меркурия очень массивное, оно составляет 3/4 объема планеты, состоит из железа и никеля, поэтому у Меркурия есть магнитное поле. Для сравнения можно сказать, что по объему размер ядра этой планеты равен Луне.
Какие полезные ископаемые могут содержать недра Меркурия? На планетах земной земной группы какие-то условия образования минералов и горных пород были одинаковыми, а какие-то отличались, причем значительно. По данным исследований, полученных космическими аппаратами, базальты и коматииты Меркурия могут содержать в себе месторождения сульфидов меди, никеля, хрома, марганца, других цветных металлов. Можно уверенно предположить существование урановых месторождений.
Меркурий теряется в лучах Солнца, поэтому для его наблюдения нужны особые условия. Известно, что знаменитый ученый Николай Коперник никогда не наблюдал эту планету на небосводе, о чем очень сожалел. В январе 2015 года жители северного полушария могут наблюдать парад двух планет — Венеры и Меркурия, это очень редкое явление. Меркурий можно увидеть в бинокль, оптику хорошего фотоаппарата и даже невооруженным глазом. На снимках фотографии Меркурия и Венеры, сделанные 11 января 2015 года в Восточных Саянах, г. Саяногорск.
Очередная порция данных, полученных от американского космического аппарата Messenger, позволила провести переоценку размера ядра первой планеты и пополнить знания о топографии этого горячего мира.
Работа меркурианского разведчика по имени Messenger недавно была продлена ещё на год. Тем временем на конференции планетологов (43rd LPSC), проходящей в Техасе, исследователи представили 57 докладов, посвящённых уже достигнутым результатам миссии.
В частности, судя по последним данным, ядро первой от не только занимает большую долю внутреннего объёма, в сравнении с ядрами , или Венеры, но и оказалось даже крупнее, чем гласили предыдущие оценки. Ядро Меркурия составляет около 85% радиуса планеты, заявили специалисты (ранее предполагалось примерно 70%).
Предыдущие работы уже показали, что её ядро, несмотря на малый размер планеты, до сих пор не остыло и по меньшей мере частично - жидкое. Теперь выявлены любопытные детали.
Если у Земли мы видим жидкое металлическое внешнее ядро и твёрдое внутреннее, то у Меркурия под силикатными корой и мантией сначала идёт твёрдая оболочка из сульфида железа, а затем уже жидкое ядро, очень богатое железом, и ещё глубже, возможно, снова твёрдое ядро, передаёт PhysOrg.com.
Эту картину удалось получить за счёт анализа гравитационного поля планеты и параметров её вращения, а также последующего моделирования. Детали работы можно найти в статье в Science Express.
Яркие пятна на радарных кадрах, сделанных телескопом Аресибо (жёлтый цвет), на снимках с «Мессенджера» точно совпадают с депрессиями, постоянно находящимися в тени (фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/ Carnegie Institution of Washington).
Ещё одно исследование была посвящено лазерному измерению высот в северном полушарии Меркурия. Перепад высот там оказался значительно меньше, чем у Луны и Марса.
Характерной же особенностью полушария учёные назвали обширную низменность в высоких северных широтах, на которой находятся вулканические равнины. Эти районы испытывали существенные изменения уже после того, как завершилась ранняя история планеты, то есть после возникновения крупных ударных бассейнов и появления больших вулканических равнин.
Интересно, что в результате подъёма пород некоторые участки местности внутри гигантского (диаметром 1550 км) ударного бассейна Caloris ныне расположены выше его краёв.
Из других открытий стоит упомянуть обнаруженные на Меркурии локальные гравитационные аномалии, в том числе кандидаты на концентрации масс (масконы), и вновь поднятую тему залежей льда близ полюсов. О них говорит анализ рельефа в сочетании с радарными снимками планеты.
Меркурий — самая близкая к Солнцу планета (общие сведения о Меркурии и других планетах вы найдете в приложении 1) — среднее расстояние от Солнца 57 909 176 км. Однако расстояние от Солнца до Меркурия может меняться от 46,08 до 68,86 млн км. Расстояние Меркурия от Земли составляет от 82 до 217 млн км. Ось Меркурия почти перпендикулярна плоскости его орбиты.
Из-за незначительного наклонения оси вращения Меркурия к плоскости его орбиты заметных сезонных изменений на этой планете нет. Нет у Меркурия и спутников.
Меркурий — маленькая планета. Его масса составляет двадцатую часть массы Земли, а радиус в 2,5 раза меньше земного.
Ученые считают, что в центре планеты находится большое железное ядро — на его долю приходится 80 % массы планеты, а сверху — мантия из каменных пород.
Для наблюдений с Земли Меркурий — трудный объект, так как его приходится наблюдать всегда на фоне вечерней или утренней зари низко над горизонтом, а кроме этого, в эту пору наблюдатель видит освещенной лишь половину его диска.
Первым исследовал Меркурий американский космический зонд «Маринер-10», который в 1974-1975 гг. трижды пролетел мимо планеты. Максимальное сближение этого космического зонда с Меркурием составляло 320 км.
Поверхность планеты похожа на сморщенную яблочную кожуру, она изрыта трещинами, впадинами, горными хребтами, наиболее высокие из которых достигают 2-4 км, отвесными уступами-эскарпами высотой 2-3 км и длиной в сотни километров. В ряде районов планеты на поверхности видны долины, бескратерные равнины. Средняя плотность грунта — 5,43 г/см 3 .
На изученном полушарии Меркурия имеется единственное ровное место — Равнина Жары. Предполагается, что это застывшая лава, излившаяся из недр после столкновения с гигантским астероидом около 4 млрд лет назад.
Атмосфера МеркурияАтмосфера Меркурия имеет крайне низкую плотность. Она состоит из водорода, гелия, кислорода, паров кальция, натрия и калия (рис. 1). Водород и гелий планета, вероятно, получает от Солнца, а металлы испаряются с ее поверхности. «Атмосферой» эту тонкую оболочку можно назвать лишь с большой натяжкой. Давление у поверхности планеты в 500 млрд раз меньше, чем у поверхности Земли (это меньше, чем в современных вакуумных установках на Земле).
Общие характеристики планеты Меркурий
Максимальная температура поверхности Меркурия, зарегистрированная датчиками, +410 °С. Средняя температура ночного полушария равна -162 °С, а дневного +347 °С (этого достаточно, чтобы расплавить свинец или олово). Перепады температур из-за смены времен года, вызванной вытянутостью орбиты, на дневной стороне достигают 100 °С. На глубине 1 м температура постоянна и равна +75 °С, ведь пористый грунт плохо проводит тепло.
Органическая жизнь на Меркурии исключается.
Рис. 1. Состав атмосферы Меркурия
Ударный бассейн, шириной 250 километров, снимок космического аппарата MESSENGER
Меркурий является планетой земной группы, как и все остальные три внутренние планеты: Венера, Земля и Марс. Он самый маленький из них и имеет диаметр всего 4879 км. Каков же его состав?
Химический состав
Он образован на 70% металлами и 30% силикатными материалами. Cостав Меркурия немного менее плотный, чем Земной с ее плотностью 5,43 г/см3.
Так как планеты гораздо меньше Земли, то его гравитация не так сильно сжимает планету, так что на самом деле планета содержит тяжелые элементы в ядре.
Астрономы считают, что ядро является очень большим и состоит в основном из железа.
Оно занимает до 42% от общего объема планеты, в то время, как у Земли всего 17%.
Само ядро составляет около 3600 км в поперечнике. Окружающая его мантия имеет толщину 600 км. Вокруг мантии находится кора, размером 100-200 км.
Кора, как известно, содержит много горных хребтов, которые простираются на сотни километров.
Планетарные геологи считают, что часть хребтов сформировалась, когда планета начала охлаждаться, а другая часть образовалась из-за деформаций от падения больших астероидов.
Что же эта за причина, которая может объяснить почему Меркурий имеет такое большое ядро, и что повлияло на зарождающуюся планетезималь в самом начале ее истории? Возможно, что он сформировался до того, как вспыхнуло наше Солнце. После начала термоядерного синтеза в ядре звезды, Солнце испарило часть поверхности планеты, мощным солнечным ветром.
| · · · · | |
Самая близкая планета к Солнцу - Меркурий. Астрономы многие десятки лет потратили на изучение этой планеты, но вопросов все равно больше, чем ответов. С другой стороны, известно о Меркурии тоже немало. Например, ученые знают, что концентрация железа в ядре Меркурия выше, чем у любой другой планеты Солнечной системы. Возможных объяснений этому факту несколько. Общепринятая теория говорит о том, что изначально самая близкая к Солнцу планета имела столько же металлов и силикатов, сколько обычный метеорит. При этом масса Меркурия была в 2,25 раз больше, чем сейчас.
Но в самом начале существования Меркурий столкнулся с неким крупным телом, в результате чего от планеты отделилась большая часть коры и мантии. Соответственно, относительная доля ядра Меркурия увеличилась. Эта теория выглядит несколько сомнительной после того, как элементный состав поверхности Меркурия был изучен зондом «Мессенджер».
Как оказалось, Меркурий богат калием. Но этого элемента не должно быть много на планете, которая пережила крупное столкновение. В ходе удара, достаточного для потери части коры и мантии, планета должна была сильно нагреться, и калий просто улетучился бы. Сейчас ученые пытаются объяснить этот факт. А пока они ищут объяснение, выяснилась еще одна особенность планеты: оказывается , она до сих пор геологически активна.
Астрономы изучили последние снимки зонда «Мессенджер». На снимках хорошо видны следы недавних тектонических процессов. А это свидетельствует о том, что на Меркурии до сих пор происходят геологические процессы.
«Мессенджер» (Mercury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging - MESSENGER) - американская автоматическая межпланетная станция (АМС) для исследования Меркурия . Этот зонд передал на Землю большое количество данных о самой близкой к Солнцу планете. До «Мессенджера» ее исследовал еще один аппарат - «Маринер-10 ». Он пролетел около планеты в 70-х годах. Тогда удалось получить фотографии почти половины поверхности Меркурия. Правда, данных о химическом составе или строении планеты ученые не получили - этот аппарат не был оснащен необходимыми приборами. Технологии того времени еще не позволяли создавать относительно небольшие зонды со сложными научными инструментами. Для того, чтобы получше изучить Меркурий, агентство НАСА в 2004 году запустило «Мессенджер».
Этот аппарат помог восполнить ряд пробелов в изучении планеты. Например, в 2011 году оказалось, что магнитный центр расположен вовсе не в центре планеты, как, например, магнитный центр Земли. Он смещен к северу, что вызывает деформацию и магнитного поля Меркурия. Кроме того, «Мессенджер» обнаружил следы вулканической деятельности. Также считается доказанным наличие водяного льда в кратерах на полюсах планеты.
Томас Уоттерс (Thomas Watters) из Смитсоновского института в Вашингтоне (США) возглавил работу по изучению снимков планеты, которые были переданы «Мессенджером» непосредственно перед его разрушением. В конце 2014 года на «Мессенджере» закончилось топливо , что сделало невозможной коррекцию орбиты. Постепенно перицентр стал смещаться всё ниже к поверхности Меркурия. 30 апреля 2015 года «Мессенджер» завершил свою миссию, разбившись о поверхность планеты.
На фотографиях удалось рассмотреть поверхность Меркурия в деталях. В частности, ученые увидели множество разломов, которые делят равнинные регионы планеты на многоугольники. Ранее эти разломы считались следами тектонической активности планеты в ее далеком прошлом. Планетологи считали, что сотни миллионов лет назад Меркурий остывал, его размер уменьшался, а поверхность покрывалась неровностями.
Зонд «Мессенджер» во время сборки (
