Меркурий:(планета),первая от солнце,описание, характеристика, расстояние, интересные факты

Эскарпы

Важнейшими формами рельефа Меркурия, которые позволяют получить представление о внутреннем строении планеты, являются сотни зубчатых уступов. Протяженность этих скал варьируется от десятков до более чем тысяч километров, а высота — от 100 м до 3 км. Если смотреть сверху, то края их кажутся округлыми или зубчатыми. Понятно, что это — результат трещинообразования, когда часть грунта поднялась и легла на прилегающую местность. На Земле такие структуры ограничены в объемах и возникают при местном горизонтальном сжатии в земной коре. Но вся исследованная поверхность Меркурия покрыта эскарпами, из чего следует, что кора планеты в прошлом уменьшилась. Из количества и геометрии эскарпов следует, что планета уменьшилась в диаметре на 3 км.

Кроме того, усадка, должно быть, продолжалась до сравнительно недавнего в геологической истории времени, так как некоторые эскарпы изменили форму хорошо сохранившихся (и, следовательно, относительно молодых) ударных кратеров. Замедление первоначально высокой скорости вращения планеты приливными силами произвело сжатие в экваториальных широтах Меркурия. Глобально распределенных эскарпы, однако, наводят на другое объяснение: позднее охлаждение мантии, возможно, в сочетании с затвердеванием части некогда полностью расплавленного ядра, привело к сжатию сердцевины и деформации холодной коры. Сокращение размеров Меркурия при охлаждении его мантии должно было привести к большему количеству продольных структур, чем можно увидеть, что говорит о незавершенности процесса сжатия.

Некоторые интересные факты

Точная дата окрытия Меркурия неизвестна. Судя по дошедшим до нас источникам, первые упоминания об этой планете были сделаны ещё шумерами около 3000 года до н. э.

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 Меркурия

Атмосфера 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

Итак, какова же планета Меркурий и что в ней такого особенного, что отличает ее от других планет? Наверное, прежде всего, стоит перечислить самое очевидное, что можно легко почерпнуть из разных источников, но без чего человеку будет трудно составить общую картину.

На текущий момент (после того как Плутон был «разжалован» в карликовые планеты) Меркурий является самой маленькой из восьми планет нашей Солнечной системы. Также планета находится на самом близком расстоянии от Солнца, в связи с чем совершает оборот вокруг нашего светила намного быстрее остальных планет. Видимо, именно последнее качество и послужило поводом назвать ее в честь самого быстроногого посланника Богов по имени Меркурий, незаурядного персонажа из легенд и мифов Древнего Рима, обладающего феноменальной скоростью.

Кстати, именно древнегреческие и древнеримские астрономы не раз называли Меркурий как «утренней», так и «вечерней» звездой, хотя в большинстве своем они знали о том, что оба названия соответствуют одному и тому же космическому объекту. Уже тогда древнегреческий ученый Гераклит указывал на то, что Меркурий и Венера совершают свое вращение вокруг Солнца, а не вокруг .

Состав атмосферы

Углекислый газ, водород, гелий

Углекислый газ — главный и превалирующий над другими элементами в составе атмосферы. Его процент нахождения равен 95% и это во многое количество раз превышает показатели Земли, поэтому существование на Меркурии живых организмов просто невозможно. Атмосфера Меркурия также состоит из водорода и гелия, наличие которых осуществляется приходом этих веществ вместе с ветром, а потом эти элементы рассеиваются в космосе. Отмечается незначительное присутствие калия и арагона-40, который образуется в результате распада изотопа калия. Ученые говорят, что газовая оболочка постоянно пополняется из-за различных процессов, происходящих на планете и извне, например распада частиц в коре, солнечных ветров. Атмосферу Меркурия можно сравнить с руслом реки, в которые впадают более мелкие речушки. Например, атом гелия «живет» в атмосфере 200 дней а затем рассеивается, позже опять приходит в оболочку и так по кругу. Основные химические элементы, из которых состоит атмосфера Меркурия, это кислород и натрий, проценты, которых составляют 42 и 29 соответственно. Еще один немаловажный элемент это водород. Он взаимодействует с кислородом и поэтому в оболочке Меркурия можно также найти водяные пары.

Водяные пары

Нахождение водяных паров при изучении атмосферы подсказало ученым, что где-то на планеты можно найти и залежи льда. Mariner 10 нашел их в 2009 году в глубоких кратерах, в местах, где лучи солнца никогда не доходили до них. Таким образом, помимо водяного пара в атмосфере Меркурия находится и водяной лед. Но, несмотря на наличие водяного льда, на планете нет воды, так как на поверхности сохраняется аномально высокая температура и она испаряет всю жидкость. В недрах планеты содержится очень много радиоактивных вещество, что тоже влияет на состав атмосферы.

Кислород

В составе также есть незначительное число кислорода, процент его примерно такой же, как и метана. Еще 4 миллиарда лет назад атмосфера была перенасыщена кислородом, а к сегодняшнему дню его практически не осталось. Процесс исчезновения кислорода, возможно, связан с натисками солнечных ветров, столкновением с метеоритом или другим астероидом или последствием низкой разреженной атмосферой.

Метан и арагон

Интересный факт, что Меркурий — планета с наибольшим числом ударных кратеров. Если смотреть на фотографию поверхности планеты, то ее легко можно спутать с другим объектом Солнечной системы, Луной. Ученые называют Меркурий пассивной планетой, не способной отбиваться от ударов комет и астероидов. Остальные элементы в составе, процент которых довольно низок это криптон, окись азота и метан. Причина проявления последнего — вулканическая активность, нахождение перекиси и хлоратов в почве. Его присутствие мало и требует пополнения, окончательно разрушается метан через год. Аргон, который также имеется в составе, образуется в результате радиоактивного распада, частички натрия у полюсов. Состав атмосферы Меркурия претерпевал незначительные изменения в течение многих миллиардов лет. И сейчас ученые в один голос заявляют, что Меркурий медленно остывает, что повлияет на дальнейшие характеристики атмосферы этой орбиты.

Интересные факты

Меркурий — самая загадочная из планет и наполнена интересными особенностями. Но какими?

Эта планета самая первая по близости к Солнцу. Расстояние к нему всего около 58 млн. км.
Если сравнивать расстояние от Меркурия до Солнца, по сравнению с удаленностью нашей планеты, разница составит 2,6 раза.
В солнечной системе всего 2 планеты наделены магнитосферой. Одна из них — наша, а вторая — Меркурий. Магнитное поле карлика более слабое по мощности — в 100 раз меньше земного.
В древности считали, что эта планета не вращается вокруг своей оси. Но это не так. Данные, полученные в 1960 году, благодаря развитию радиолокации опровергли эту теорию. Год здесь длится всего 88 дней, для нас это 2 месяца и 26 дней.
Несмотря на совсем крохотные размеры, увидеть эту планету с Земли можно даже без телескопа.
Поверхность Меркурия похожа на морщинки, научное название — эскарпы. Их происхождение приписывают большим перепадам температур в ядре планеты. Эти «морщинки» иногда достигают несколько сотен километров в высоту.
Совсем недавно ученые установили. На планете существуют подземные океаны их пара, которые выходят на поверхность Меркурия с помощью гейзеров.
Слабые геологические процессы в недрах Меркурия не дают возможности ему самовосстановиться. Поэтому на планете располагается множество кратеров, возникших от столкновения с космическими телами.
Первое упоминание об этой планете относится к шумерской эпохе. Это приблизительно 3000 год до н.э.
У этой планеты есть атмосфера, состоящая из тонкой прослойки газов и гравитация. Она слабее земной на 38%. Это влияет и на вес. 100 земных кг на этой планете будут легче и составят всего 37.7 кг.
У планеты даже есть свой микки маус.

Гипотезы образования Меркурия

Теории, согласно которым были сформированы планеты, будоражат умы ученых ни одно десятилетие. Какая из них верная — доподлинно не известно. Для их подтверждения или опровержения не хватает многих данных, которых на данном моменте развития науки получить не удается. Возможно, точные ответы получат наши потомки. Сейчас, в астрономии, существует несколько гипотез, которые являются основоположниками теорий формирования планет.

Одна из них — небулярная. Согласно ей, материя, из которой формировался Меркурий, получилась путем сближения двух звезд в космической туманности.
По второй — Меркурий никогда не считался полноценной планетой. Он спутник Венеры. Что стало причиной его отдаления, спорят до сих пор.Благодаря математическим расчетам, произведенным в 1970 году американскими астрономами, эта теория нашла свое подтверждения. Этим можно объяснить и аномалию вращения планеты.
Еще одна гипотеза возникновения — Меркурий получился из ядра (зародыша) протопланетного тела. Под влиянием космического излучения и ветров, из недр протопланеты были вымыты практически все легкие химические элементы. Поэтому, сейчас на Меркурии переизбыток тяжелых.

Помимо самой планеты, ученые спорят и о ее ядре. Оно слишком большое для небесного карлика. Возможно, ранее планета имела совершенно другие масштабы. Намного больше. Но, из-за столкновения с каким-то из космических объектов, произошло разрушение ее верхнего слоя, обломки которого рассеялись в космическом пространстве. А ядро Меркурия осталось прежним.

Аномальная прецессия орбиты

Меркурий, со слов ученых, наиболее точно иллюстрирует теорию относительности. Она просматривается в его движениях. Согласно механике, разработанной Ньютоном, все планеты вращаются вокруг нашей звезды по траектории эллипса. Гравитация остальных планет прямо пропорционально влияет на их орбиту и немного сдвигает ее. Это называется прецессировка. И если остальные подходят под этот расчет, то только не Меркурий. Для него дуговая погрешность составила целых 0.1 секунды. В космических масштабах даже такая малая величина имеет огромное значение. И не вписывается в земные теории и законы. Первые упоминания об аномалии датированы 1859 годом. Тогда астроном из французской обсерватории — Урбен Леверье предположил. Что на орбиту Меркурия оказывает влияние другая, еще не обнаруженная планета. Или он, на каком-то этапе вращения, пересекает пояс астероидов. Этой мифической планете даже дали название — Вулкан. Но все предположения так и остались только теорией.

Перигелий	46 001 009 км 0,30749951 а.е.
Афелий	69 817 445 км 0,46670079 а.е.
Эксцентриситет орбиты	0,20563593
Сидерический период обращения	87,969 дней
Синодический период обращения	115,88 дней
Орбитальная скорость	47,36 км/с
Наклонение	7,00° относительно плоскости эклиптики 3,38° относительно солнечного экватора 6,34° отн. инвариантной плоскости
Долгота восходящего узла	48,33167°
Аргумент перицентра	29,124279°

Физичecкиe и орбитальные xapaктepиcтики Mepкуpия:

Физические характеристики Меркурия
Пoляpный paдиуc	2439,7 км
Эквaтopиaльный paдиуc	2439,7 км
Cpeдний paдиуc	2439,7 км ± 1,0 км
Плoщaдь пoвepxнocти	7,48·107 км² 0,147 земной
Oкpужнocть бoльшoгo кpугa	15 329,1 км
Macca	3,33·1023 кг 0,055274 зeмнoй
Oбъём	6,083·1010 км³ 0,056 зeмнoгo
Cpeдняя плoтнocть	5,427 г/cм³ 0,984 зeмнoй
Aльбeдo	0,142 (Бoнд) 0,068 (гeoм.)
Уcкopeниe cвoбoднoгo пaдeния нa эквaтope	3,7 м/c² 0,377 g
Эквaтopиaльнaя cкopocть вpaщeния	10,892 км/ч
Пepвaя кocмичecкaя cкopocть	3,1 км/c
Bтopaя кocмичecкaя cкopocть	4,3 км/c
Пepиoд вpaщeния	58,646 днeй
Haклoн ocи	2,11′ ± 0,1′
Cклoнeниe ceвepнoгo пoлюca	61,45°
Пpямoe вocxoждeниe ceвepнoгo пoлюca	18 ч 44 мин 2 c 281,01°
Углoвoй диaмeтp	4,5″ – 13″
Bидимaя звёзднaя вeличинa	2,6m дo 5,7m

Орбитальные характеристики Меркурия
Aфeлий	69 817 445 км 0,46670079 a. e.
Пepигeлий	46 001 009 км 0,30749951 a. e.
Экcцeнтpиcитeт opбиты	0,20563593
Бoльшaя пoлуocь	57 909 227 км 0,38709927 a. e.
Cинoдичecкий пepиoд oбpaщeния	115,88 днeй
Cидepичecкий пepиoд oбpaщeния	87,969 днeй
Opбитaльнaя cкopocть	47,36 км/c
Cpeдняя aнoмaлия	174,795884°
Haклoнeниe	7,00° oтнocитeльнo плocкocти эклиптики 3,38° oтнocитeльнo coлнeчнoгo эквaтopa 6,34° oтносительно инвapиaнтнoй плocкocти
Apгумeнт пepицeнтpa	29,124279°
Дoлгoтa вocxoдящeгo узлa	48,33167°

Орбита и движение

Прецессия орбиты Меркурия. Скорость прецессии для наглядности рисунка увеличена по сравнению с действительной

У Меркурия крайне эксцентричная орбита. Он вращается в 46 млн. км от Солнца, на один оборот у него уходит 88 дней.

Орбита Меркурия овальной формы и сильно вытянута эпилептически, вследствие чего планета, то приближается к Солнцу на 47 миллионов километров, то отдаляется на 70 миллионов километров.

Если бы мы могли наблюдать Солнце с поверхности Меркурия, то оттуда оно выглядело бы в три раза больше, чем с Земли.

Экваториальная скорость вращения планеты составляет 10,892 км/час. Скорость движения вокруг Солнца, составляет 180 000 км в час. Один год на Меркурии равен 88 земным суткам.

Ось Меркурия отклонена от орбиты всего на 7 градусов. Данная особенность приводит к тому, что на планете не наблюдается смены времен года. По той же причине в районе полюсов есть зоны, на которые совсем не попадает солнечный свет.

Ученые установили, что Меркурий со временем постепенно смещается относительно Солнца. Данный эффект известен как прецессия. Смещение орбиты Меркурия по отношению Солнца было одной из неразрешимых загадок, с которой столкнулись астрономы в 19 веке. Чтобы объяснить данный эффект, ученые даже выдвинули предположение, что здесь располагается неизвестная планета, расположенная ближе к звезде.

Сутки на Меркурии равны 58,65 земных суток! За 176 земных суток планета совершает три полных оборота вокруг оси и два оборота вокруг Солнца.

Прецессия была объяснена только в 20 годах прошлого века. В это вредя Альберт Эйнштейн опубликовал свой труд «Общая теория относительности». Именно это позволяло понять, почему орбита Меркурия со временем смещается. Позднее данное предположение удалось подтвердить во время солнечного затмения.

Мнение эксперта
Цыпкин Трофим Петрович
Сотрудник обсерватории

Измерения показали, что спин-орбитальный резонанс Меркурия (количество оборотов, которое совершает планета на орбите) составляет 3:2. Из-за такой особенности возникает необычный эффект, который невозможно наблюдать на Земле. Если бы человек находился на поверхности Меркурия, то смог бы увидеть, как Солнце поднимается до максимальной точки на небосводе, затем по той же траектории опускается к горизонту.

Смена дня и ночи на Меркурии происходит крайне редко. Данный процесс занимает существенно больше времени, чем на других планетах Солнечной системы, поскольку он медленно вращается вокруг своей оси. Одно из полушарий планеты в течение продолжительного срока обращено в сторону Солнца. День и ночь на Меркурии длятся столько же, сколько и год

Астрономические характеристики Меркурия:

Расстояние от Меркурия до Земли меняется от 82 до 217 млн км. Поэтому при наблюдении с Земли Меркурий за несколько дней изменяет своё положение относительно Солнца от запада (утренняя видимость) к востоку (вечерняя видимость).

Видимая звёздная величина Меркурия колеблется от −1,9 до 5,5. Наиболее благоприятные условия для наблюдения Меркурия – в низких широтах и вблизи экватора: это объясняется с тем, что продолжительность сумерек там наименьшая. В средних широтах обоих полушарий найти Меркурий возможно только в дни равноденствий (продолжительность сумерек при этом минимальная). Оптимальным временем для наблюдений планеты являются утренние или вечерние сумерки в периоды его элонгаций (периодов максимального удаления Меркурия от Солнца на небе, наступающих несколько раз в год). В высоких широтах планету практически никогда (за исключением затмений) нельзя увидеть на тёмном ночном небе: Меркурий виден в течение очень небольшого промежутка времени после наступления сумерек.

Меркурий движется вокруг Солнца по довольно сильно вытянутой эллиптической орбите (эксцентриситет 0,205) на среднем расстоянии 57,91 млн км (0,387 а.е.). В перигелии Меркурий находится в 46,0 млн км от Солнца (0,3 а.е.), в афелии – в 69,7 млн км (0,46 а.е.), таким образом, в перигелии Меркурий более чем в полтора раза ближе к Солнцу, чем в афелии. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 7°. Средняя скорость движения планеты по орбите – 48 км/с (в афелии – 38,7 км/с, а в перигелии – 56,6 км/с).

Меркурий обращается по своей орбите вокруг Солнца с периодом около 87,97 земных суток. Продолжительность одних звёздных суток на Меркурии составляет 58,65 земных, а солнечных — 176 земных. Продолжительность меркурианского дня (и соответственно ночи) на 33,3 % меньше продолжительности меркурианского года.

Такое соотношение периодов вращения вокруг оси и обращения Меркурия вокруг Солнца является уникальным для Солнечной системы явлением. Предположительно оно объясняется тем, что приливное воздействие Солнца отбирало момент количества движения и тормозило вращение, которое было первоначально более быстрым, до тех пор, пока оба периода не оказались связаны целочисленным отношением. В результате за один меркурианский год Меркурий успевает повернуться вокруг своей оси на полтора оборота. В результате такого движения планеты на ней можно выделить «горячие долготы» — два противоположных меридиана, которые попеременно обращены к Солнцу во время прохождения Меркурием перигелия, и на которых из-за этого бывает особенно горячо даже по меркурианским меркам.

Благодаря вытянутой орбите, комбинация осевого и орбитального движения Меркурия порождает ещё одно интересное явление. Скорость вращения планеты вокруг оси — величина практически постоянная, в то время как скорость орбитального движения постоянно изменяется. На участке орбиты вблизи перигелия в течение около восьми суток угловая скорость орбитального движения превышает угловую скорость вращательного движения. В результате Солнце на небе Меркурия описывает петлю, как сам Меркурий на небе Земли. На долготах, близких к 90 и 270 градусов, Солнце после восхода останавливается, поворачивает обратно и заходит почти в той же точке, где взошло. Но спустя несколько земных суток Солнце восходит снова в той же точке и уже надолго. Данный эффект иногда называют эффектом Иисуса Навина. Его имя встречается в Библии – однажды он остановил движение Солнца (Нав. 10:12-13). Около захода картина повторяется в обратном порядке.

Интересно также, что Меркурий в среднем чаще других является ближайшей к Земле планетой, однако ближайшие по расположению орбит к Земле планеты – это Марс и Венера, Меркурий. Объяснить явление можно тем, что другие планеты больше отдаляются не будучи столь «привязанными» к Солнцу.

История изучения

Меркурий (снимок «Мессенджера»). У правого края в южном полушарии виден кратер Толстой.

Точная дата обнаружения Меркурия неизвестна, поскольку планету описывали еще шумеры в 3000 году до нашей эры. Знали о планете также вавилонские и древнеегипетские жрецы, прекрасные астрономы древнего мира.

Название планеты идет от римлян, которые дали ей имя в честь античного бога Меркурия (в греческом варианте Гермеса), покровителя торговли, ремесел и посланца других олимпийских богов.

Также астрономы прошлого Меркурий порой поэтически называли утренней или вечерней зарей, по времени его появления на звездном небосводе.

Античные астрономы полагали, что Меркурий и его ближайшая соседка планета Венера вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли. А вот Солнце уже в свою очередь вращается вокруг Земли

Точный возраст Меркурия неизвестен. Но он, вероятно, образовался примерно в тот же период, что и остальные планеты солнечной системы. На это указывают результаты радиоуглеродного анализа. На основе данных ученые установили, что Меркурий появился приблизительно 4,6 млрд лет назад.

Изучению планеты мешает близость расположения к Солнцу. Первые четкие фотографии планеты были получены в 1974 году, когда космический зонд «Маринер-10» осуществил 3 пролета над ней. Спустя более чем 40 лет до Меркурия добрался аппарат «Мессенджер», который тоже совершил облет планеты и через 7 лет он закрепился на ее орбите. Благодаря этому зонду ученые получили информацию о магнитном поле, атмосфере и особенностях рельефа планеты.

Меркурий в натуральном цвете, снимок пролёта «Маринера-10» в 1974/1975 годах.

Первые изображения Меркурия с высоким разрешением, полученные АМС «Мессенджер», 22 января 2008.

Первый обзор планеты в телескоп сделал в 17 веке Галилео Галилей. Но несовершенство его оптики не помогло получить сколько-нибудь существенных данных. Транзит планеты в 1631 году отметил Пьер Гассенди. Астроном Джованни Зупи заметил орбитальные фазы Меркурия. Случилось это в 1639 году и подтвердило вращение вокруг звезды и правильность гелиоцентрической модели.

Пояс Койпера: где находится, как проходит его исследование, характеристики основных объектов

Планета Макемаке — суровая ледяная пустыня, которая никогда не станет колыбелью жизни

Ганимед — крупнейший спутник Юпитера, под ледяным покровом которого плещется океан

Планеты-газовые гиганты, в пределах и за пределами Солнечной системы

Прохождение Меркурия по диску Солнца 8 ноября 2006 года. Меркурий виден как маленькая точка чуть ниже центра фотографии.

Более точные сведения о планете представил в 1880 году Джованни Скиаперелли, который высчитал длительность орбитального пути Меркурия. В 1934 году Юджиос Антониади создал детально прорисованную карту поверхности планеты.

В 1962 году советские ученые смогли отбить первый радиолокационный сигнал Меркурия. А через 3 года американские астрономы повторили этот эксперимент и закрепили осевой оборот в 59 дней.

Но обычные оптические наблюдения не позволили рассмотреть особенности поверхности планеты. При этом с помощью интерферометров ученым удалось открыть физические и химические характеристики подповерхностных слоев.

Первые серьезные сведения о характеристиках поверхности Меркурия были получены только в начале 2000 годов. Сотрудники обсерватории Маунт-Вильсон составили большую часть карты планеты с помощью радиолокационного телескопа Аресибо с расширением 5 км.

Поверхность планеты

Поверхность Меркурия схожа с лунной. Она усеяна многочисленными кратерами, но частота их не одинакова. Предполагают, что это связано с разным возрастом поверхностного грунта.

Крупнейший кратер — Рембрандт, имеет в поперечнике 716 км. Главное отличие поверхностей Меркурия и лунной в наличии на первом эскарпов. Это зубчатые откосы, растягивающиеся на сотни километров. Они могли появиться в результате сжатия планеты, происходившего по мере её остывания. Считается, что долгое время на планете сохранялась геологическая активность.

Интереснейшая деталь ландшафта планеты – Равнина Жары. Это образование получилось при столкновении с планетой объекта, имевшего в поперечнике около 100 метров. Получилась отметина размером 1300 км.

Температура в дневные периоды достигает 410°С, а в ночные опускается до -162°С. Полярные области более суровы, и мороз там может достигать -210°С.

Орбита и вращение Меркурия

Меркурий находится гораздо ближе к Солнцу, чем любая другая планета в нашей системе и, соответственно, ему требуется самое короткое время для оборота по орбите. Год на Меркурии составляет всего лишь около 88 земных суток.

Важной особенностью орбиты Меркурия является его высокий эксцентриситет по сравнению с другими планетами. Кроме того, из всех планетарных орбит, орбита Меркурия меньше всего напоминает круг.Этот эксцентриситет, наряду с отсутствием существенной атмосферы объясняет, почему на поверхности Меркурия возможен самый широкий разброс экстремальных температур в Солнечной системе

Проще говоря, поверхность Меркурия намного сильнее нагревается, когда планета находится в перигелии, нежели чем в афелии, так как разница в расстоянии между этими точками слишком велика.

Орбита Меркурия сама по себе является прекрасным примером одного из ведущих процессов современной физики. Речь идет о процессе под названием прецессия, который объясняет смещение орбиты Меркурии относительно Солнца с течением времени.

Не смотря на то, что ньютоновская механика (т.е. классическая физика) весьма детально прогнозирует скорости этой прецессии, точные значения так и не были определены. Это стало настоящей проблемой для астрономов в конце девятнадцатого, начале двадцатого века. Для того, чтобы объяснить разницу между теоретическими трактовками и фактическими наблюдениями было составлено множество концепций. Согласно одной из теорий высказывалось предположение даже о том, что существует неизвестная планета, орбита которой ближе к Солнцу, чем у Меркурия.

Однако, наиболее правдоподобное объяснение нашлось после того, как была опубликована общая теория относительности Эйнштейна. Опираясь именно на эту теорию, ученые, наконец, смогли с достаточной точностью описать орбитальную прецессию Меркурия.

Таким образом, долгое время считалось, что спин-орбитальный резонанс Меркурия (число оборотов на орбите) составлял 1:1, но, в конце концов, было доказано, что на самом деле он составляет 3:2. Именно благодаря этому резонансу на планете возможно явление, которое невозможно на Земле. Если бы наблюдатель находился на Меркурии, то смог бы увидеть, что Солнце поднимается до самой высокой точки на небе, а после «включает» обратный ход и опускается в том же направлении, откуда оно поднялось.

Меркурий был известен человечеству с древнейших времен. Несмотря на то, что точная дата его обнаружения неизвестна, первые упоминания о планете, как полагают, появились около 3000 г. до н.э. у шумеров.
Год на Меркурии составляет 88 дней земных дней, но день Меркурия составляет 176 земных дня. Меркурий практически полностью заблокирован Солнцем приливными силами, но с течением времени совершает медленное вращение планеты вокруг своей оси.
Меркурий вращается так быстро вокруг Солнца, что некоторые ранние цивилизации полагали, что это на самом деле две разные звезды, одна из которых появляется в первой половине дня, а другая в вечернее время.
Обладая диаметром 4,879 км Меркурий является самой маленькой планетой в Солнечной системе, а также является одной из пяти планет, которую можно увидеть в ночном небе невооруженным взглядом.
После Земли, Меркурий является второй по плотности планетой в Солнечной системе. Несмотря на небольшие размеры, Меркурий очень плотный, так как состоит в основном из тяжелых металлов и камня. Это позволяет отнести его к планетам земной группы.
Астрономы не понимали, что Меркурий является планетой до 1543 года, когда Коперник создал гелиоцентрическую модель Солнечной системы, согласно которой вращение планет происходит вокруг Солнца.
Гравитационные силы планеты составляют 38% от гравитационных сил Земле. Это означает, что Меркурий не в состоянии удерживать атмосферу которая у него есть, а та что остается сдувается солнечным ветром. Тем не менее, все те же самые солнечные ветры привлекают к Меркурию газовые частицы, пыль от микрометеоритов и образуют радиоактивный распад, что в некотором роде образует атмосферу.
Меркурий не имеет спутников или колец из-за его низкой силы притяжения и отсутствия атмосферы.
Существовала теория, что между орбитами Меркурия и Солнца есть не открытая еще планета Вулкан, однако ее присутствие так и не было доказано.
Орбита Меркурия представляет собой эллипс, а не круг. Он имеет самую эксцентричную орбиту в Солнечной системе.
Меркурий является только вторым максимальным температурам среди планет Солнечной системы. Первое место занимает

Таблица. Сравнение основных характеристик Меркурия, Венеры, Земли и Марса

Сравнение размеров планет Земной группы (слева направо: Меркурий, Венера, Земля и Марс)

Характеристики	Меркурий	Венера	Земля	Марс
Расстояние до Солнца, млн. км	57,91	108	150	228
Период обращения вокруг Солнца, сутки земные	88	224,7	365,26	687
Естественные спутники	нет	нет	Луна	Фобос Деймлс
Атмосфера	H₂ He O₂ Ca (пары) Na K	CO₂ N₂ H₂SO₄	N₂ O₂ CO₂ H₂O (пары)	CO₂ N₂ Ar O₂ CO H₂O (пары) NO
Ядро	Fe	Ni Fe	Fe Ni	Fe S Ni
Температура поверхности	от -190°С до +430°С	от -173°С до +127°С	от -89°С до +59°С	от -125°С до +20°C
Радиус, средний, км	2439	6051	6371	3396
Масса, кг	0,33х1024	4,8х1024	5,97х1024	0,642х1024
Плотность, средняя, г/см3	5,43	5,24	5,51	3,9
Ускорение свободного падения, м/c2	3,7	8,8	9,8	3,86
Вторая космическая скорость, км/с	4,25	10,2	11,2	5,0

Нептун и Тритон

Как и другие газовые гиганты, Нептун — очень неспокойное место. Штормы здесь могут достигать больших размеров, чем вся наша планета, и двигаться с известной нам рекордной скоростью: почти 2500 км / ч. В противном случае это скучное место. Нептун стоит посетить только ради одного из его спутников: Тритона.

Вообще Тритон такой же холодный и однообразный, как и его планета, но туристов всегда заинтриговывает все преходящее и бренное. Тритон — один из них: спутник медленно приближается к Нептуну, и через некоторое время его разорвет на части под действием силы тяжести.

Часть обломков упадет на планету, а часть может образовать нечто вроде кольца, как у Сатурна. Когда это произойдет, пока нельзя сказать точно: где-то через 10 или 100 миллионов лет.

Геологическая история и гипотезы образования

В настоящее время согласно доминирующей гипотезе геологического формирования Меркурия считается, что планета первоначально являлась спутником планеты Венера. В рамках данного предположения учёные построили две модели:

Согласно первой Меркурий был потерян Венерой. Причиной этому послужило возрастание скорости движения Меркурия. Высокая скорость и относительно небольшая масса позволили Меркурию преодолеть силу притяжения Венеры. Поскольку гравитационное поле Венеры не смогло более удерживать Меркурий, то Меркурий был захвачен мощным гравитационным полем звезды Солнце. И таким образом из планеты-спутника Венеры Меркурий превратился в самостоятельную планету Солнечной системы.
Согласно второй модели на начальном этапе формирования Солнечной системы в ней существовали прото-Меркурий и прото-Венера, то есть планеты-прародители этих современных планет. И в это время произошло столкновение этих двух прото-планет по касательной линии. Следствием стало то, что Меркурий занял существующую ныне орбиту. На этом удалении от Солнца и началось геологическое формирование Меркурия, то есть формирование его ядра, мантии и коры до сегодняшнего состояния.

Внутреннее ядро

Планета Меркурий, как и планета Земля, имеет внутреннее ядро. Изучая планету Меркурий, учёные выдвинули 2 основные гипотезы формирования внутреннего ядра планеты до сегодняшнего состояния:

Гипотеза 1. Первоначально масса планеты Меркурий была в два раза больше, чем ныне. Соотношение металлических веществ и веществ силикатных по их массам было обычным в составе планетного материала..

Меркурий столкнулся с планетезималью (космическим телом, которое образуется за счёт приращения более мелких космических тел, состоящих из частиц космической пыли). Масса планетезимали была равной одной шестой части массы Меркурия.

В результате столкновения планеты Меркурий с планетезималью произошло следующее:

массивная часть коры Меркурия была унесена в космос и рассеяна;
крупная часть верхнего слоя мантии Меркурия унесена в космос и рассеяна;
ядро Меркурия из тяжёлых металлов сохранилось.

Гипотеза 2. Протопланетный диск планеты Меркурий с самого начала был беден содержанием во внутренней части легковесных металлов. Причиной этому послужило выметание лёгких металлов под действием солнечного света (светового давления), а также солнечным ветром. В результате сохранилось ядро Меркурия, состоящее из тяжёлых металлов.