Планета Меркурий
Общие сведения о Меркурии
Меркурий – это ближайшая к Солнцу планета (первая планета Солнечной системы).
Меркурий относится к планетам земной группы и назван в честь древнеримского бога торговли. У Меркурия нет естественных спутников. Имеет очень разреженную атмосферу.
Меркурий известен людям с древних времен.
Единственной соседкой Меркурия является Венера.
Меркурий обладает крупным железным ядром, которое составляет 83% от объема и 60% от массы планеты и является источником магнитного поля.
Ядро Меркурия окружено силикатной мантией толщиной примерно 550 километров. Толщина коры планеты составляет от 100 до 300 километров.
Поверхность Меркурия испещрена ударными кратерами от воздействий метеоритов и комет и напоминает поверхность Луны.
Из-за близкого расположения к Солнцу Меркурий сложно наблюдать с поверхности Земли.
Орбита Меркурия
Среднее расстояние Меркурия от Солнца чуть меньше 58 миллионов километров (0,38 астрономические единицы).
Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 88 земных суток.
Средняя скорость движения Меркурия по орбите составляет 48 километров в секунду.
Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 46 миллионов километров (0,31 астрономические единицы).
Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 69,8 миллионов километров (0,47 астрономические единицы).
Продолжительность суток на Меркурии составляет 58,65 земных.
Физические характеристики Меркурия
Меркурий является самой маленькой планетой Солнечной системы.
Радиус Меркурия составляет всего 2440 километров (38% радиуса Земли), что меньше радиуса Ганимеда (спутник Юпитера) и Титана (спутник Сатурна).
Температура на поверхности Меркурия колеблется от −190°C до +430°C. Солнечная сторона нагревается гораздо больше, чем полярные области и обратная сторона планеты.
Меркурий обладает магнитным полем, напряженность которого примерно в 100 раз меньше земного.
Меркурий вторая по плотности (после Земли) планета в Солнечной системе.
Ускорение свободного падения на Меркурии равно 3,7 метра на секунду в квадрате (0,377 g).
Площадь поверхности Меркурия составляет 74 797 000 квадратных километров (примерно 14,7% поверхности Земли).
Масса Меркурия равна 3,3010 х 10 23 килограмма, что составляет около 5,5% от массы Земли.
Исследование Меркурия
На данный момент Меркурий исследовали только два космических аппарата NASA.
Первым была американская автоматическая межпланетная станция «Маринер-10», которая в 1974-1975 годах трижды пролетела мимо Меркурия.
Второй стала американская автоматическая межпланетная станция «Мессенджер», изучавшая планету c 2011 по 2015 год.
20 октября 2018 года к Меркурию отправилась европейско-японская миссиия «BepiColombo», которая достигнет планеты в конце 2021 года.
Интересные факты о Меркурии
Объект, весящий на Земле 100 килограмм, на Меркурии будет весить 37,7 килограмма.
В ближайшей точке орбиты Солнце с поверхности Меркурия выглядит в 3 раза больше, чем с Земли.
Среди всех планет Солнечной системы только Меркурий и Венера не имеют естественных спутников.
Меркурий является самой быстрой планетой в Солнечной системе.
Диаметр самого большого кратера на Меркурии «Равнина Жары» (Caloris Planitia) составляет около 1 550 километров.
Источник
Какое расстояние от Солнца до планеты Меркурий — минимальное, максимальное и среднее
Меркурий – это ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы. Но какое же расстояние отделяет первую планету от звезды?
Расстояние между Меркурием и Солнцем непостоянно, так как форма меркурианской орбиты – это эллипс, а не идеальная окружность. Максимальная дистанция между этими небесными телами составляет 69,8 млн км (0,47 a.e.), а минимальная равняется 46 млн км (0,31 a.e.). Среднее же расстояние составляет 57,9 млн км (0,39 a.e.).
Точка орбиты, наиболее приближенная к Солнцу, называется перигелием, а наиболее удаленная от звезды точка именуется афелием. Вообще орбиты всех планет являются эллипсами и потому имеют различный радиус. О величине отклонения орбиты от идеальной окружности можно судить по такому показателю, как эксцентриситет. У Меркурия он равен 0,206. Это самое большое значение среди всех планет Солнечной системы.
Близкое расположение Меркурия к Солнцу объясняет некоторые особенности планеты. Во-первых, она очень сильно нагревается, температура на поверхности может доходить до 427° С. Во-вторых, у Меркурия почти нет своей атмосферы. Дело в том, что из-за высокой температуры молекулы газов на Меркурии имеют очень высокую скорость, благодаря чему им легче преодолевать силу тяжести планеты и улетать в космическое пространство. Впрочем, здесь важно и то, что Меркурий является очень легкой планетой, а потому его гравитация мала.
Также из-за своего близкого расположения к Солнцу Меркурий очень быстро перемещается по своей орбите. Он является рекордсменом Солнечной системы как по своей линейной, так и по угловой скорости. В перигелии орбиты он разгоняется до 56,6 км/с, а один оборот вокруг Солнца планета совершает всего за 88 дней.
Позиция Меркурия в Солнечной системе мешает его подробному изучению. Многие телескопы просто невозможно направить на него, так как они выйдут из строя из-за яркого солнечного света. А из-за высокой скорости планеты на ее орбиту очень тяжело выводить искусственные спутники. За всю историю лишь одному аппарату под названием «Мессенджер» удалось выйти на устойчивую орбиту вокруг Меркурия.
Список использованных источников
Источник
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: секреты первой планеты Солнечной системы
Из всех известных на сегодняшний день планет Солнечной системы Меркурий является объектом, наименее интересующим научное сообщество. Объясняется это в первую очередь тем, что маленькая звездочка, тускло горящая на ночном небосклоне, на деле оказалась самой наименее пригодной в плане прикладной науки. Первая планета от Солнца представляет собой безжизненный космический полигон, на котором потренировалась явно сама природа в процессе формирования Солнечной системы.
В действительности Меркурий можно смело назвать настоящим кладезем информации для астрофизиков, из которого можно почерпнуть массу интереснейших данных о законах физики и термодинамики. Используя полученную информацию об этом интереснейшем небесном объекте, можно получить представление о том влиянии, какое оказывает на всю Солнечную систему наша звезда.
Что представляет собой первая планета Солнечной системы?
На сегодняшний день Меркурий считается самой маленькой планетой, входящей в систему. С тех пор, как Плутон был исключен из списка основных небесных светил нашего ближнего космоса и переведен в разряд карликовых планет, Меркурий занял почетное первое место. Однако это лидерство не прибавило баллов. То место, которое занимает Меркурий в Солнечной системе, оставляет его вне поля зрения современной науки. Всему виной, близкое расположение к Солнцу.
Такое незавидное положение откладывает отпечаток на поведение планеты. Меркурий со скоростью 48 км/с. несется по своей орбите, совершая полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток. Вокруг собственной оси он вращается достаточно медленно — за 58,646 дней, что дало повод астрономам долгое время считать Меркурий повернутым к Солнцу одной стороной.
С большой долей вероятности именно такая прыткость небесного тела и его соседство с центральным светилом нашей Солнечной системы, стали поводами дать планете название в честь древнеримского бога Меркурия, который также отличался своей стремительностью.
К чести первой планеты Солнечной системы, еще древние считали ее самостоятельным небесным телом, которое вращается вокруг нашей звезды. С этого ракурса любопытны академические данные о ближайшем соседе нашего светила.
Краткая характеристика и особенности планеты
Среди всех восьми планет Солнечной системы у Меркурия самая необычная орбита. Ввиду незначительного расстояния планеты от Солнца, орбита у нее самая короткая, однако по своей форме это сильно вытянутый эллипс. В сравнении с орбитальным путем других планет, у первой планеты самый высокий эксцентриситет – 0,20 е. Другими словами, движение Меркурия напоминает гигантские космические качели. В перигелий стремительный сосед Солнца приближается к нему на расстояние 46 млн. км, раскаляясь до красна. В афелии Меркурий отдается от нашего светила на расстояние 69,8 млн. км, успевая за это время немного остыть в просторах космоса.
В ночном небе планета имеет светимость в широком диапазоне от −1,9m до 5,5m, однако ее наблюдение весьма ограничено по причине близкого расположения Меркурия к Солнцу.
Такая особенность орбитального полета легко объясняет широкий диапазон перепада температур на планете, который является самым значительным в Солнечной системе. Однако главной отличительной чертой астрофизических параметров маленькой планеты является смещение орбиты относительно положения Солнца. Этот процесс в физике называется прецессия, и чем он вызван, до сих пор остается загадкой. В XIX веке была даже составлена таблица изменений орбитальных характеристики Меркурия, однако объяснить подобное поведение небесного тела до конца не удалось. Уже в середине XX было сделано предположение о существовании вблизи Солнца некой планеты, влияющей на положение орбиты Меркурия. Подтвердить эту теорию в данный момент техническими средствами наблюдения с помощью телескопа не представляется возможным, ввиду близкого расположения исследуемой области к Солнцу.
Самое подходящее объяснение этой особенности орбиты планеты — рассматривать прецессию с точки зрения теории относительности Эйнштейна. Предварительно орбитальный резонанс Меркурия оценивался как 1 к 1. На деле оказалось, что этот параметр имеет значение 3 к 2. Ось планеты располагается под прямым углом к орбитальной плоскости, а комбинация скорости вращения солнечного соседа вокруг собственной оси с орбитальной скоростью приводит к возникновению любопытному явлению. Светило, дойдя до зенита, начинает обратный ход, поэтому на Меркурии восход и закат Солнца происходят в одной части меркурианского горизонта.
Что касается физических параметров планеты, то они следующие и выглядят довольно скромно:
- средний радиус планеты Меркурий составляет 2439,7 ± 1,0 км;
- масса планеты составляет 3,33022·1023 кг;
- плотность Меркурия равна 5,427 г/см³;
- ускорение свободного падения на меркурианском экваторе 3,7 м/с2.
Диаметр самой маленькой планеты равен 4879 км. Среди планет земной группы Меркурий уступает всем трем. Настоящими гигантами по сравнению с маленьким Меркурием являются Венера и Земля, Марс ненамного превышает размеры первой планеты. Солнечный сосед уступает по размерам даже спутникам Юпитера и Сатурна, Ганимеду (5262 км) и Титану (5150 км).
Относительно Земли первая планета Солнечной системы занимает разное положение. Самое близкое расстояние между двумя планетами составляет8 2 млн. км, тогда как максимальная удаленность равна 217 млн. км. Если лететь с Земли к Меркурию, то космический корабль может достичь планеты быстрее, чем отправившись на Марс или на Венеру. Это происходит ввиду того, что маленькая планета чаще расположена к Земле ближе, чем ее соседи.
У Меркурия очень высокая плотность, и по этому параметру он ближе к нашей планете, превосходя Марс почти в два раза — 5,427 г/см3 против 3,91 г/см2 у Красной планеты. Однако ускорение свободного падения у обеих планет, у Меркурия и у Марса, практически одинаково – 3,7 м/с2. Долгое время ученые считали, что первая планета Солнечной системы была в прошлом спутником Венеры, однако получение точных данных о массе и плотности планеты, развенчало эту гипотезу. Меркурий вполне самостоятельная планета, сформировавшаяся в процессе образования Солнечной системы.
При своих скромных размерах, всего 4879 километров, зато планета тяжелее Луны, а по плотности превосходит такие огромные небесные тела, как Солнце, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун вместе взятые. Однако такая высокая плотность не обеспечила планете других выдающихся физических параметров, ни в плане геологии, ни в плане состояния атмосферы.
Внутреннее и внешнее строение Меркурия
Для всех планет земной группы характерной особенностью является твердая поверхность.
Это объясняется схожестью внутреннего строения этих планет. В плане геологии Меркурий имеет три классических слоя:
- меркурианская кора, толщина которой варьируется в диапазоне 100-300 км;
- мантия, толщина которой составляет 600 км;
- железно-никелевое ядро диаметром 3500-3600 км.
Кора Меркурия представляет собой подобие рыбной чешуи, где слои пород, образованные в результате геологической активности планеты в ранние периоды, наслаивались друг на друга. Эти наслоения образовали своеобразные выпуклости, являющиеся особенностями рельефа. Быстрое остывание поверхностного слоя привело к тому, что кора начала сжиматься подобно шагреневой коже, теряя свою прочность. В дальнейшем, с окончанием геологической активности планеты, меркурианская кора подверглась сильному внешнему воздействию.
Достаточно тонкой по сравнению с толщиной коры, выглядит мантия, всего 600 км. Такая незначительная толщина меркурианской мантии говорит в пользу теории, согласно которой часть планетарного вещества Меркурия была потеряна в результате столкновения планеты с крупным небесным телом.
Что касается ядра планеты, то здесь имеется много спорных моментов. Диаметр ядра составляет ¾ диаметра всей планеты и имеет полужидкое состояние. Причем по концентрации железа в ядре Меркурий — безоговорочный лидер среди планет Солнечной системы. Активность жидкого ядра продолжает оказывать влияние на поверхность планеты, образуя на ней своеобразные геологические образования — вспучивания.
Долгое время астрономы и ученые о поверхности планеты имели скудные представления, основанные на данных визуальных наблюдений. Только в 1974 году с помощью американского космического зонда «Маринер-10» человечеству впервые представилась возможности с близкого расстояния увидеть поверхность солнечного соседа. Из полученных снимков удалось выяснить, как выглядит поверхность планеты Меркурий. Судя по снимкам, которые были получены благодаря «Маринеру-10», первая планета от Солнца покрыта кратерами. Самый большой кратер «Калорис» имеет диаметр 1550 км. Участки между кратерами покрыты меркурианскими равнинами и скалистыми образованиями. В отсутствие эрозии поверхность Меркурия сохранилась практически такой же, какой она была на заре формирования Солнечной системы. Этому способствовало раннее прекращение активной тектонической деятельности на планете. Изменения в меркурианском рельефе происходили только в результате падения метеоритов.
По своей цветовой гамме Меркурий сильно напоминает Луну, такой же серый и безликий. Альбедо обоих небесных светил также практически одинаково, 0,1 и 0, 12 соответственно.
Что касается климатических условий на планете Меркурий, то это суровый и жестокий мир. Несмотря на то, что под воздействием близкого светила планета нагревается до 4500 С, тепло не удерживается на меркурианской поверхности. На теневой стороне планетного диска, температура опускается до отметки -1700С. Причина таких резких температурных колебаний – крайне разреженная атмосфера планеты. По физическим параметрам и по своей плотности меркурианская атмосфера напоминает вакуум, однако даже в такой обстановке воздушная прослойка планеты состоит кислорода (42%), натрия и водорода (29% и 22% соответственно). Только 6% приходится на гелий. Менее 1% приходится на водяные пары, диоксид углерода, азот и инертные газы.
Считается, что плотная воздушная прослойка на поверхности Меркурия исчезла в результате слабого гравитационного поля планеты и постоянного воздействия солнечного ветра. Близкое соседство Солнца способствует наличию на планете слабого магнитного поля. Во многом такое соседство и слабость гравитационного поля способствовали тому, что у Меркурия нет естественных спутников.
Исследования Меркурия
До 1974 года планету в основном наблюдали в оптические приборы. С началом космической эры человечество получило возможность начать более интенсивное изучение первой планеты Солнечной системы. Только два земных космических аппарата сумели достичь орбиты маленькой планеты — американские «Маринер-10» и «Мессенджер». Первый совершил трехкратный пролет мимо планеты в течение 1974-75 годов, приблизившись к Меркурию на максимально возможное расстояние – 320 км.
Ученым пришлось ждать долгие двадцать лет, пока к Меркурию не отправился в 2004 году космический аппарат NASA «Messenger». Через три года, в январе 2008 года автоматическая межпланетная станция совершила первый облет планеты. В 2011 году космический аппарат «Мессенджер» благополучно занял место на орбите планеты и приступил к ее изучению. Через четыре года отработав свой ресурс, зонд упал на поверхность планеты.
Количество космических зондов, отправленных на исследование первой планеты Солнечной системы, в сравнении с количеством автоматических аппаратов, отправленных на исследование Марса, крайне мало. Это связано с тем, что запуск кораблей к Меркурию затруднителен с технической точки зрения. Для попадания на меркурианскую орбиту необходимо совершить массу сложных орбитальных маневров, осуществление которых требует большого запаса топлива.
В ближайшее время планируется запуск сразу двух космических автоматических зондов, европейского и японского космического агентства. Планируется, что первый зонд будет исследовать поверхность Меркурия и его недра, тогда как второй — японский космический аппарат — будет заниматься исследованием атмосферы и магнитного поля планеты.
Источник