|
|
На главную http://www.Neptun8.ru
НазадВ планетарий
О первой планете (планета "Меркурий")
Mеркурий во многом похож на Луну: на его поверхности много кратеров и она очень стара; планета не имеет тектонической плиты. С другой стороны, Меркурий намного более плотный, чем Луна (5.43 гм/cм3 против 3.34). Меркурий - второе по плотности крупное тело Солнечной системы после Земли. Фактически такую плотность Земле обеспечивает гравитационное сжатие, и если бы не оно, то Меркурий был бы более плотным, чем Земля. Это указывает на то, что плотное железное ядро Меркурия больше, чем у Земли, и, возможно, составляет большую часть планеты. Поэтому у Меркурия относительно тонкая кремниевая мантия и кора. Итак, внутри Меркурий по большей части состоит из железного ядра, радиус которого составляет от 1800 до 1900 км. Толщина кремниевой внешней оболочки (аналогично мантии Земли и коре) составляет всего от 500 до 600 км. По крайней мере часть ядра, возможно, расплавлена. На поверхности Меркурия встречаются огромные пропасти, некоторые до сотен километров длиной и до трех километров глубиной. Оценено, что площадь поверхности Меркурия сократилась примерно на 0.1%, что составляет уменьшение радиуса планеты приблизительно на 1 км. На Меркурии есть также и области с относительно гладкими поверхностями. Некоторые могут быть результатом древнего вулканического действия, а другие - результатом отложений вещества, выброшенного при образовании кратеров в результате столкновений. Одна из самых больших особенностей на поверхности Меркурия - бассейн Caloris; его диаметр - приблизительно 1300 км. Он похож на большие бассейны (лунные моря) на Луне. Подобно лунным бассейнам, его появление, возможно, было вызвано очень крупным столкновением в ранней хронологии Солнечной системы. На Меркурии есть характерные формы рельефа – эскарпы. Эскарпы – это обрывы или крутые откосы высотой от сотен метров до 1–2 км, и длиной 20–500 км. Считается, что они образовались из-за сжатия планеты. В процессе образовании Меркурия из планетозималей есть много неясного. При столкновении планетозимали с планетой происходит выброс вещества. Оно частью выпадает обратно, а если его скорость достаточно велика, то улетает в космос. Причем больше скорость планетозималей, тем больше вещества уходит в космос. Расчеты показывают, что выпадение планетозималей на Меркурий не должно привести к увеличению массы. То есть Меркурий не мог образоваться! Одна из гипотез приведена далее. Скорость вращения Меркурия выше, нежели у других планет. Проиходит это для того, чтобы планета оставалась на стабильной орбите. Из за скорости своего вращения и кратчайшей из всех больших планет орбиты, у Меркурия самый короткий год: со средней скоростью 48 км/сек он совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток. За это время планета совершает всего полтора оборота вокруг своей оси. По этой причине звездные сутки длятся очень долго - 59 земных суток. Солнечные сутки Меркурия, которые длятся от одного восхода Солнца до другого, равняются 176 земным суткам. Орбита Меркурия очень вытянута: перигелий равен 46 миллионам км от Солнца, а афелий - 70 миллионов км. Перигелий орбиты прецессирует вокруг Солнца с очень малой скоростью. В 19 веке астрономы провели очень тщательные наблюдения параметров орбиты Меркурия, но не могли адекватно объяснять их с помощью механики Ньютона. Небольшие различия между наблюдаемыми и предсказанными значениями были неразрешенной проблемой в течение многих десятилетий. Думали даже, что другая планета (иногда называемая Вулканом) могла бы существовать на орбите, близкой к Меркурию. Но на самом деле ответ был найден с помощью Общей Теории Относительности Эйнштейна, и корректное предсказание движения Меркурия было важным фактором в раннем принятии этой теории. Меркурий не имеет спутников. Меркурий часто можно увидеть с биноклем или даже невооруженным глазом, но так как эта планета всегда находится очень близко к Солнцу, ее трудно рассмотреть в сумеречном небе. В XIX веке появилась гипотеза о том, что Меркурий ранее являлся спутником Венеры. В 1976 году был произведен математический расчет этой гипотезы, который показал, что это может объяснить потерю вращательного момента у Меркурия и Венеры, большой эксцентриситет орбиты Меркурия, резонансный характер движения Меркурия вокруг Солнца. Убегание Меркурия могло произойти за 500 миллионов лет и сопровождалось огромным выделением энергии, которое разогревало и Венеру, и ее спутник. Эта гипотеза помогает объяснить и наличие магнитного поля у Меркурия, и химический состав его ядра. На основании анализа фотографий Меркурия американские геологи П. Шульц и Д. Гаулт предложили следующую схему эволюции его поверхности. После завершения процесса аккумуляции и формирования планеты её поверхность была гладкой. Далее наступил процесс интенсивной бомбардировки планеты остатками планетного роя, во время которой образовались бассейны типа Калорис, а так же кратеры типа Коперника на Луне. Следующий период характеризовался интенсивным вулканизмом и выходом потока лавы, заполнявшей крупные бассейны. Этот период завершился около 3 млрд. лет назад (возраст планет Солнечной системы известен довольно точно и равен 4,6 млрд. лет). Меркурий довольно близкая к Земле планета, но крайне трудно наблюдаемая. Расстояние до нее уменьшается до 80 млн. км, но Меркурий в это время повернут к Земле темной стороной, в другое время Солнце затмевает его. Меркурий - яркое светило, но увидеть его на небе не так просто. Дело в том, что, находясь вблизи Солнца, Меркурий всегда виден для нас недалеко от солнечного диска, отходя от него то влево (к востоку), то вправо (к западу) только на небольшое расстояние, которое не превосходит 28°. Поэтому его можно увидеть только в те дни года, когда он отходит от Солнца на самое большое расстояние. У Меркурия есть слабое магнитное поле, его мощность составляет приблизительно 1% от мощности магнитного поля Земли. Меркурии гораздо ближе к Солнцу, чем Земля. Поэтому Солнце на нем светит и греет в 7 раз сильнее, чем у нас. На дневной стороне Меркурия страшно жарко, там вечное пекло. Измерения показывают, что температура там поднимается до 400° выше нуля. Зато на ночной стороне должен быть всегда сильный мороз, который, вероятно, доходит до 200° и даже до 250° ниже нуля. Если рассматривать Меркурий в сильный телескоп, то вместо звездочки он будет выглядеть, как маленькая Луна, имея очертания либо узкого серпика, либо полукруга. Это происходит по той же причине, что и смена фаз Луны. Меркурий - темный шар, собственного света он не дает и сияет на небе за счет отражения солнечных лучей. На той половине Меркурия, которая повернута к Солнцу, - день, а на другой - ночь. Мы видим только освещенную часть планеты. Диаметр Меркурия в 2,5 раза меньше диаметра Земли и в 1,5 раза больше диаметра Луны. Многое о Меркурии узнали в 1974 г. после полета АМС “Маринер-10”. Тогда люди впервые увидели поверхность Меркурия. Она оказалась очень похожей на лунную, практически неотличима от нее. У Меркурия есть экзотическая гелиевая атмосфера. Ее давление в 500 млрд. раз меньше давления земной атмосферы. Атмосфера Меркурия подобна текущей реке тем, что она постоянно убегает от планеты, и постоянно пополняется солнечным ветром. Итак, Меркурии - это царство пустынь. Одна его половина - горячая каменная пустыня, другая половина - ледяная пустыня, быть может, покрытая замерзшими газами. У Меркурия есть слабое магнитное поле, которое было обнаружено космическим аппаратом "Маринер-10". Напряженность магнитного поля на экваторе планеты 3,5 мГс, у полюсов 7 мГс, что составляет 0,7 % земного магнитного поля. Тщательное изучение магнитного поля планеты показало, что оно имеет более сложную структуру, чем земное. Кроме дипольного (двухполюсного) в нём присутствуют ещё поля с четырьмя и восемью полюсами. Со стороны Солнца магнитосфера Меркурия сильно сжата под действием солнечного ветра. Высокая плотность и наличие магнитного поля показывает, что у Меркурия должно быть плотное металлическое ядро. По современным расчётам, плотность в центре Меркурия должна достигать 9,8 г/см3, радиус ядра составляет 1800 км (75 % радиуса планеты). На долю ядра приходится 80 % массы Меркурия. Несмотря на медленное вращение планеты, большинство специалистов считает, что её магнитное поле возбуждается тем же динамо-механизмом, что и магнитное поле Земли. Этот механизм сводится к образованию кольцевых электрических токов в ядре планеты при её вращении, которые и генерируют магнитное поле. Выяснение происхождения магнитного поля Меркурия может иметь большое значение для проблемы планетарного механизма в целом. Следует отметить, что NASA планирует отправить к Меркурию еще один зонд под названием MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging). Его запуск состоится в 2004 г., а к Меркурию он прибудет пять лет спустя. Аналогичную экспедицию планирует провести и Европейское космическое агентство. Конкретные сроки пока не называются, но полет состоится, скорее всего, лет через десять после запуска зонда MESSENGER.