Удаленность Меркурия от Солнца
Расстояние от Солнца до Меркурия непостоянно. Оно существенно отличается в разных точках траектории планеты из-за вытянутости ее орбиты.
Общие сведения о планете
Меркурий входит в число планетарных тел, которые можно увидеть на небе без использования астрономической техники. Дата открытия его неизвестна. Произошло оно задолго до начала нашей эры. Свое название космическое тело получило от имени бога торговли — самого быстрого божества древнеримского пантеона. Причина — быстрое движение Меркурия по небесной сфере.
Основные параметры планеты:
- средний диаметр — 4,88 тыс. км;
- окружность по экватору — 15, 33 тыс. км;
- средняя плотность — 5,43 г/см³;
- ускорение свободного падения — 3,7 м/с² (значение на экваторе);
- период обращения вокруг своей оси — 58,5 земных дней;
- наличие естественных спутников — нет.
Масса Меркурия — 33,33022⋅10²³ кг. Не менее 40% объема меркурианской тверди (по другим данным — до 80%) занято расплавленным железным ядром. Выше находится силикатная мантия толщиной 500-700 км. Поверхностная кора имеет толщину 100-300 км. Такое необычное строение планеты может объясняться тем, что в момент рождения она была существенно крупнее. Впоследствии осталось лишь ее главное тело, а внешние слои разрушились. Это могло случиться в результате столкновения с крупным объектом или под влиянием солнечного нагрева.
Поверхность Меркурия сильно кратерирована. С момента своего появления (около 4,6 млрд лет назад) планета попала под бомбардировку астероидов и космического мусора. Отсутствие атмосферы позволяло космическим телам падать на меркурианскую поверхность и оставлять на ней характерные следы. Одновременно внутренняя тектоническая активность рождала равнины и горы.
Солнечное тепло не накапливается на Меркурии, как на других космических телах с атмосферой. Это стало причиной температурных колебаний от +427 °С на солнечной стороне до -173 °С на ночной.
Эту планету изучали только 2 космических аппарата — «Маринер-10» в 1974-1975 гг. и «Мессенджер» в 2011-2015 гг. В конце 2025 г. к ней приблизится запущенная в конце 2018 г. исследовательская станция «БепиКоломбо». Ожидается, что она проработает на меркурианской орбите как минимум 1 год и за это время успеет:
- изучить состав поверхности;
- дать оценку геологической истории космического тела;
- исследовать местное магнитное поле;
- составить подробные карты объекта.
Орбита Меркурия
Планета движется вокруг Солнца по эллиптической траектории, преодолевая каждую секунду 47,4 км и совершая 1 полный оборот вокруг светила за 88 земных дней. Меркурианская орбита наклонена на 7° относительно плоскости эклиптики.
Положение Меркурия в Солнечной системе
Меркурий в силу своего положения имеет только одну планету-соседку — Венеру.
Расстояние до Солнца
Дистанция от Меркурия до Солнца (57,9 млн км) не является постоянной. Существенная вытянутость орбиты планеты уменьшает эту величину до 45,9 млн км в точке перигелия и увеличивает до 69,7 млн км в афелии.
Такая разница в показаниях удаленности объясняется сильной вытянутостью меркурианской орбиты. Ее эксцентриситет (коэффициент сжатости) равен 0,2. Среди планет нашей системы это наибольший показатель. Высокая орбитальная эксцентричность Меркурия позволяет наблюдать его только в моменты максимального удаления от Солнца, иначе он теряется на фоне светила.
Расстояние до Венеры
Когда эти 2 планеты подходят на минимальное расстояние друг к другу, интервал между их орбитами составляет 50,3 млн км. Это немногим больше, чем наименьшая дистанция между Землей и Венерой. В моменты наибольшего отдаления Меркурия от второй планеты Солнечной системы расстояние между ними равно 166 млн км.
Источник
Меркурий планета ? радиус, спутники, температура, поверхность, атмосфера, плотность, интересные факты, расстояние до солнца, химический состав, период вращения
Меркурий (mercury) — планета, которая из всех представителей Солнечной системы является ближайшей к Солнцу. В скорости движения по небесной сфере она существенно превосходит своих собратьев. В 2006 году научным сообществом было принято решение лишить небесное тело под названием Плутон планетарного статуса. С этого момента Меркурий официально является самой маленькой планетой Солнечной системы.
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.
Продолжительность суток на планете Меркурий в пересчете на земное время длится почти 2 месяца (58,65 земных суток).
Исследования ученых
Планета Меркурий давно привлекает к себе внимание учёных.
Из всех планет она является наименее изученной. Однако ученым уже известно, что это небесное тело имеет существенные отличия от своих ближайших соседей:
Но количество завершенных исследований невелико. На сегодняшний день лишь двум космическим аппаратом NASA удалось провести исследование самой маленькой планеты Солнечной системы:
- В 1974−75 годах американская межпланетная станция Маринер-10, работающая в автоматическом режиме, смогла пролететь мимо этого небесного тела.
- Вторая попытка сбора информации о ближайшей к Солнцу планете была предпринята в 2011 году. С 2011 по 2015 годы ее изучала автоматическая межпланетная станция «Мессенджер». Именно этому аппарату и удалось заснять поверхность планеты с высоты 27000 км. «Мессенджер» запечатлел относительно молодой кратер на поверхности планеты и множество протяжённых лучей, разбегающихся из него подобно меридианам (именно так нарисовал бы солнце ребенок, учащийся в первом классе: кружок и расходящиеся от него лучи).
Пролетая мимо Меркурия повторно, аппарат снова сделал снимок относительно хорошего качества, на котором подробно отобразил ландшафт самой маленькой планеты, который до этого момента был исследован лишь приблизительно при помощи радара. Предполагается, что поверхность Меркурия имеет серый или коричневый цвет.
Сведения, полученные этой же автоматической станцией «Messenger», помогли установить и некоторую периодичность метеоритных воздействий на поверхность. Наиболее частое воздействие на поверхность регистрируется на той стороне, что освещена Солнцем, то есть метеориты чаще падают на поверхность утром и днем.
Однако исследователи не намерены останавливаться на достигнутом.
К концу 2021 года самой миниатюрной планеты достигнет европейско-японское устройство, начавшее свою миссию в октябре 2018 года.
Вопрос происхождения планеты Меркурий дискутабелен. Одной из наиболее вероятных версий учёным кажется формирование планеты из скопления планетезималей, которые, в свою очередь, возникли из испаряющихся при экстремально высоких температурах материалов, сконденсировавшихся впоследствии.
Особенности ближайшей к Солнцу планеты
Причинами существенных отличий Меркурия от соседствующих с ним планет учёные называют ранние сроки формирования небесного тела и весьма высокую плотность его мантии, которая может содержать более высокие концентрации железа, чем демонстрируют измерения на поверхности небесного тела, произведенные американской автоматической межпланетной станцией «Messenger».
На сегодняшний день известно, что кора планеты имеет магматическое происхождение. Предположительные сроки ее формирования — 3,5 — 4,5 миллиардов лет назад. Около 3,5 миллиардов лет назад Меркурий утратил свою магматическую активность, став в результате наиболее быстро застывающей планетой Солнечной системы.
Охлаждение недр, приводящее к их сжатию, влечет за собой образование складок на коре небесного тела, а также формирование линий разлома. Ученые, исследующие космос, считают, что именно таков механизм образования Великой долины Меркурия, ограниченной двумя огромными уступами, образовавшимися по причине охлаждения внутренней части космического тела. Особенностью этого элемента рельефа является то, что дно Великой долины существенно ниже уровня окружающей ее местности.
Причиной возникновения такой особенности учёные называют прогибание наружного слоя коры в результате охлаждения внутренностей этого космического объекта. Этот же процесс прогиба горы в области дна Великой долины явился и причиной опущения периферической части бассейна Рембрандт.
Именно уточнить результаты предыдущих исследований, а также продолжить исследование — цель миссии «bepicolombo» (2018−2021гг).
Интересные факты
Солнце с поверхности Меркурия, находящегося на максимальном приближении к звезде, выглядит в 3 раза более крупным объектом по сравнению с его визуальным размером, видимым с поверхности Земли.
Масса предметов на поверхности Меркурия существенно меньше. В частности, 100-килограммовая гиря, попав на самую маленькую планету, весила бы всего 37,7 кг.
Большинство планет Солнечной системы имеют один или несколько естественных спутников. Соседствующих с ними космических объектов лишены только две планеты:
Ближайшая к Солнцу планета является еще и самой быстрой: по скорости обращения по орбите она превосходит все остальные.
Приведённые сведения довольно наглядно демонстрируют, насколько самая маленькая планета Солнечной системы непохожа на Землю.
Благодаря своим особенностям, этот космический объект еще долго будет будоражить фантазию ученых, и не раз еще его название встретится в рассказах фантастов.
Источник
Меркурий — самая первая и самая маленькая планета солнечной системы
Первое место в списке планет нашей солнечной системы занимает Меркурий. Несмотря на достаточно скромные размеры, этой планете выпала почетная роль: находиться ближе всех к нашей звезде, быть приближенным космическим телом нашего светила. Однако такое месторасположения нельзя назвать очень удачным. Меркурий является самой близкой к Солнцу планетой и вынужден терпеть всю силу горячей любви и теплоты нашей звезды.
Астрофизические характеристики и особенности планеты
Меркурий является самой маленькой планетой солнечной системы, относящейся вместе с Венерой, Землей и Марсом к планетам земной группы. Средний радиус планеты составляет всего 2439 км, а диаметр этой планеты в районе экватора составляет 4879 км. Следует отметить, что размер делает планету не только самой маленькой среди других планет солнечной системы. По размерам она даже меньше некоторых самых крупных спутников.
Спутник Юпитера Ганимед и спутник Сатурна Титан имеют диаметр свыше 5 тыс. км. Спутник Юпитера Каллисто имеет практически такие же размеры, как и Меркурий.
Планета названа в честь пронырливого и стремительного Меркурия — древнеримского бога, покровительствующего торговле. Выбор названия неслучаен. Небольшая и шустрая планета быстрее всех движется по небосклону. Движение и длина орбитального пути вокруг нашей звезды занимает 88 земных суток. Такая скорость обусловлена близким расположением планеты к нашей звезде. Планета пребывает на расстоянии от Солнца в пределах 46-70 млн. км.
К небольшим размерам планеты следует добавить следующие астрофизические характеристики планеты:
- масса планеты составляет 3 х 1023 кг или 5,5% от массы нашей планеты;
- плотность маленькой планеты немного уступает земной и равняется 5.427 г/см3;
- сила гравитации на ней или ускорение свободного падения составляет 3,7 м/с2;
- площадь поверхности планеты равна 75 млн. кв. километрам, т.е. всего 10% от площади земной поверхности;
- объем Меркурия составляет 6.1 х 1010 км3 или 5,4% от объема Земли, т.е. 18 таких планет как уместились бы в нашей Земле.
Вращение Меркурия вокруг собственной оси происходит с частотой 56 земных дней, при этом меркурианский день длится на поверхности планеты половину земного года. Другими словами в течение меркурианского дня Меркурий греется в лучах Солнца на протяжении 176 земных дней. В данной ситуации одна сторона планеты нагревается до экстремальных температур, тогда как обратная сторона Меркурия в это время остывает до состояния космического холода.
Имеются весьма интересные факты состояния орбиты Меркурия и положения планеты по отношению к другим небесным телам. На планете практически отсутствует смена времен года. Другими словами, здесь происходит резкий переход от жаркого и горячего лета к лютой космической зиме. Это объясняется тем, что планета имеет ось вращения, расположенную перпендикулярно к орбитальной плоскости. В результате такого положения планеты на ее поверхности есть области, которых солнечные лучи никогда не касаются. Полученные данные с космических зондов «Маринер» подтвердили, что на Меркурии, как и на Луне, обнаружена пригодная для употребления вода, которая правда пребывает в замершем состоянии и находится глубоко под поверхностью планеты. На данный момент считается, что такие участки можно отыскать в районах, близких к областям полюсов.
Другим интересным свойством, которым характеризуется орбитальное положение планеты, является несоответствие скорости вращения Меркурия вокруг собственной оси с движением планеты вокруг Солнца. Планета имеет постоянную частоту обращения, тогда как вокруг Солнца оббегает с разной скоростью. Вблизи перигелия Меркурий движется быстрее, чем угловая скорость вращения самой планеты. Такое несоответствие вызывает интересное астрономическое явление — Солнце начинает двигаться по меркурианскому небосклону в обратную сторону, с Запада в восточном направлении.
Учитывая тот факт, что принято считать Венеру самой близко расположенной к Земле планетой, Меркурий часто находится к нашей планете гораздо ближе, чем «утренняя звезда». У планеты нет спутников, поэтому она в гордом одиночестве сопровождает нашу звезду.
Атмосфера Меркурия: происхождение и современное состояние
Несмотря на близкое положение к Солнцу, поверхность планеты отделяют от звезды в среднем 5-7 десятков млн. километров, зато на нем наблюдаются самые значительные суточные перепады температур. Днем поверхность планеты раскаляется до состояния раскаленной сковородки, температура которой составляет 427 градусов Цельсия. Ночью здесь господствует космический холод. Поверхность планеты имеет низкую температуру, ее максимум достигает отметки минус 200 градусов Цельсия.
Причина таких экстремальных температурных перепадов кроется в состоянии меркурианской атмосферы. Она пребывает в крайне разреженном состоянии, не оказывая никакого влияния на термодинамические процессы на поверхности планеты. Атмосферное давление здесь очень мало и составляет всего 10-14 бар. Атмосфера имеет очень слабое влияние на климатическую обстановку планеты, которая определяется орбитальным положением по отношению к Солнцу.
В основном атмосфера планеты состоит из молекул гелия, натрия, водорода и кислорода. Эти газы были либо захвачены магнитным полем планеты из частиц солнечного ветра, либо возникли в результате испарения меркурианской поверхности. О разреженности атмосферы Меркурия свидетельствует тот факт, что ее поверхность хорошо видна не только с борта автоматических орбитальных станций, но и в современный телескоп. Над планетой отсутствует облачность, открывая солнечным лучам свободный доступ к меркурианской поверхности. Ученые считают, что такое состояние меркурианской атмосферы объясняется близким положением планеты к нашей звезде, ее астрофизическими параметрами.
Долгое время астрономы не имели представления о том, какого цвета Меркурий. Однако, наблюдая за планетой в телескоп и рассматривая снимки, полученные с космических аппаратов, ученые обнаружили серый и непривлекательный меркурианский диск. Этому виной отсутствие у планеты атмосферы и скалистый ландшафт.
Сила магнитного поля явно не в состоянии сопротивляться влиянию силе тяготения, которое оказывает на планету Солнце. Потоки солнечного ветра снабжают атмосферу планеты гелием и водородом, однако ввиду постоянного нагрева, происходит диссипация нагревающихся газов обратно в космическое пространство.
Краткая характеристика структуры и состав планеты
При таком состоянии атмосферы Меркурий не в состоянии защититься от атаки космических тел, падающих на поверхность планеты. На планете нет следов естественной эрозии, на поверхность более вероятно воздействуют космические процессы.
Как и другие планеты земной группы, Меркурий имеет собственную твердь, однако в отличие от Земли и Марса, которые в основном состоят из силикатов, он на 70% состоит из металлов. Этим и объясняется достаточно высокая плотность планеты и ее масса. По многим физическим параметрам Меркурий очень сильно напоминает наш спутник. Как и на Луне, поверхность планеты представляет собой безжизненную пустыню, лишенную плотной атмосферы и открытую для космического воздействия. При этом кора и мантия у планеты имеют тонкий слой, если проводить сравнение с земными геологическими параметрами. Внутренняя часть планеты в основном представлены тяжелым железным ядром. Она имеет ядро, которое полностью состоит из расплавленного железа и занимает почти половину всего планетарного объема и ¾ диаметра планеты. Только незначительная по толщине мантия, всего 600 км., представленная силикатами, отделяет ядро планеты от коры. Слои меркурианской коры имеют различную толщину, которая варьируется в диапазоне 100-300 км.
Этим объясняется очень высокая плотность планеты, которая нехарактерна для аналогичных по размеру и происхождению небесных тел. Наличие расплавленного железного ядра дает Меркурию магнитное поле, его силы достаточно для того, чтобы противодействовать солнечному ветру, захватывая заряженные частицы плазмы. Такая структура планеты является нехарактерной для большинства планет солнечной системы, где на ядро приходится 25-35% от общей планетарной массы. Вероятно, такая меркурология вызвана особенностями происхождения планеты.
Ученые считают, что на состав планеты оказало сильное влияние происхождение Меркурия. По одной версии он является бывшим спутником Венеры, который утратил впоследствии вращательный момент и был вынужден под влиянием притяжения Солнца перейти на собственную вытянутую орбиту. По другим версиям, на стадии формирования, более 4,5 млрд. лет назад Меркурий столкнулся либо с Венерой, либо с другой планетезималью, в результате чего большая часть меркурианской коры была снесена и рассеяна в космическом пространстве.
Третья версия происхождения Меркурия основывается на предположении, что планета сформировалась из остатков космического вещества, оставшегося после формирования Венеры, Земли и Марса. Тяжелые элементы, в основном металлы, сформировали ядро планеты. Для формирования внешней оболочки планеты более легких элементов было явно недостаточно.
Судя по фото, полученным из космоса, время меркурианской активности давно прошло. Поверхность планеты представляет собой скудный ландшафт, на котором главным украшением являются кратеры, большие и малые, представленные в огромном количестве. Меркурианские долины представляют собой обширные участки застывшей лавы, которая свидетельствует о былой вулканической активности планеты. Кора не имеет тектонических плит и слоями покрывает мантию планеты.
Размеры кратеров на Меркурии поражают воображение. Самый крупный и большой кратер, который получил название Равнина Жары, имеет диаметр в поперечнике более полтора тысяч километров. Гигантская кальдера кратера, высота которой составляет 2 км, говорит о том, что столкновение Меркурия с космическим телом таких размеров имело масштаб вселенского катаклизма.
Раннее прекращение вулканической активности привело к быстрому остыванию поверхности планеты и формированию волнистого ландшафта. Остывшие слои коры наползали на нижние, формируя чешуйки, а удары астероидов и падение крупных метеоритов только сильнее изуродовали лик планеты.
Космические аппараты и техника, занимавшиеся исследованием Меркурия
Долгое время космические тела, астероиды, кометы, спутники планеты и звезды мы наблюдали в телескопы, не имея технической возможности изучить наше космическое соседство более детально и подробно. Совсем иначе мы взглянули на наших соседей и Меркурий в том числе, когда появилась возможность запускать к дальним планетам космические зонды и аппараты. Мы получили совершенно другое представление о том, как выглядит внешний космос, объекты нашей солнечной системы.
Основная масса научной информации о Меркурии была получена в результате астрофизических наблюдений. Исследование планеты осуществлялось с помощью новых мощных телескопов. Значительный прогресс в вопросах изучения самой маленькой планеты солнечной системы дал полет американского космического аппарата «Маринер-10». Такая возможность появилась в ноябре 1973 году, когда с мыса Канаверал стартовала ракета Атлас с астрофизическим автоматическим зондом.
Американская космическая программа «Маринер» предполагала запуск к ближайшим планетам, к Венере и к Марсу серии автоматических зондов. Если первые аппараты в основном были направлены к Венере и к Марсу, то последний, десятый зонд, изучив по дороге Венеру, улетел в сторону Меркурия. Именно полет маленького космического аппарата дал астрофизикам необходимую информацию о поверхности планеты, о составе атмосферы и о параметрах его орбиты.
Космический аппарат совершал обследования планеты с пролетной траектории. Полет космического аппарата был рассчитан таким образом, чтобы «Маринер-10» сумел как можно больше раз пройти в непосредственной близости от планеты. Первый пролет состоялся в марте 1974 года. Аппарат прошел от планеты на расстоянии 700 км, делая первые снимки далекой планеты с близкого расстояния. Во время второго пролета расстояние сократилось еще больше. Американский зонд пронесся над поверхностью Меркурия на высоте 48 км. Третий раз «Маринер-10» отделяло от Меркурия расстояние в 327 км. В результате полетов «Маринера» удалось получить снимки поверхности планеты и составить приблизительную ее карту. Планета оказалась с виду мертва, негостеприимна и неприспособлена для существующих и известных науке форм жизни.
Источник