Меркурий — первая планета от Солнца и самая маленькая в Солнечной системе . На английском языке он назван в честь римского бога Меркурия ( Меркурия ), бога торговли и коммуникаций и посланника богов. Меркурий классифицируется как планета земной группы с примерно такой же гравитацией на поверхности, как и у Марса . Поверхность Меркурия покрыта многочисленными кратерами в результате бесчисленных ударных событий , накопившихся за миллиарды лет. Самый большой кратер Калорис Планиция имеет диаметр 1550 км (960 миль) и составляет одну треть диаметра планеты (4880 км или 3030 миль). Подобно земной Луне , поверхность Меркурия представляет собой обширную систему рупов , образовавшуюся в результате надвиговых разломов, и системы ярких лучей , образованные остатками ударных событий .
Звездный год Меркурия (88,0 земных дней) и сидерические сутки (58,65 земных дней) находятся в соотношении 3:2. Это соотношение называется спин-орбитальным резонансом , а сидерический здесь означает «относительно звезд». Следовательно, один солнечный день (от восхода до восхода солнца) на Меркурии длится около 176 земных дней: в два раза больше сидерического года планеты. Это означает, что одна сторона Меркурия будет оставаться под солнечным светом в течение одного меркурианского года, состоящего из 88 земных дней; в то время как во время следующего витка эта сторона будет все время находиться во тьме до следующего восхода солнца через еще 88 земных дней.
В сочетании с высоким эксцентриситетом орбиты поверхность планеты имеет сильно различающуюся интенсивность солнечного света и температуру: в экваториальных регионах температура варьируется от -170 ° C (-270 ° F) ночью до 420 ° C (790 ° F) во время солнечного света. Из-за очень небольшого наклона оси полюса планеты постоянно затенены . Это убедительно свидетельствует о том, что в кратерах мог присутствовать водяной лед . Над поверхностью планеты находится чрезвычайно разреженная экзосфера и слабое магнитное поле , достаточно сильное, чтобы отклонять солнечные ветры . У Меркурия нет естественного спутника .
По состоянию на начало 2020-х годов многие общие детали геологической истории Меркурия все еще изучаются или ожидаются данные от космических зондов. Как и другие планеты Солнечной системы, Меркурий образовался примерно 4,5 миллиарда лет назад. Его мантия очень однородна, что позволяет предположить, что на ранних этапах своей истории Меркурий, как и Луна, имел океан магмы . Согласно современным моделям , Меркурий может иметь твердую силикатную кору и мантию, покрывающую твердое внешнее ядро, более глубокий слой жидкого ядра и твердое внутреннее ядро. Существует множество конкурирующих гипотез о происхождении и развитии Меркурия, некоторые из которых включают столкновение с планетезималями и испарение горных пород.
Будучи низшей планетой , Меркурий виден только как «утренняя звезда» или «вечерняя звезда» вблизи Солнца, что создает проблемы для земных наблюдений. Кроме того, сложно отправить космический корабль с Земли на Меркурий, поскольку для достижения этой планеты требуется наибольшее изменение скорости космического корабля из всех планет Солнечной системы. По состоянию на 2024 год мимо Меркурия пролетело только три космических корабля : Mariner 10 (первый пролёт в 1974 году), MESSENGER (2008 год) и BepiColombo (2021 год).
Древние знали Меркурий под разными именами в зависимости от того, была ли это вечерняя звезда или утренняя звезда. Примерно к 350 году до нашей эры древние греки поняли, что две звезды — это одна. [19] Они знали планету как Στίλβων Stilbōn , что означает «мерцание», и Ἑρμής Hermēs , из-за ее мимолетного движения, [20] имя, которое сохранилось в современном греческом языке ( Ερμής Ermis ). [21] Римляне назвали планету в честь быстроногого римского бога-вестника Меркурия (лат. Mercurius ), которого они приравнивали к греческому Гермесу, поскольку он движется по небу быстрее, чем любая другая планета. [19] [22] Астрономический символ Меркурия представляет собой стилизованную версию кадуцея Гермеса ; христианский крест был добавлен в 16 веке:.svg/1280px-Mercury_symbol_(fixed_width).svg.png){kind=small}
. [23] [24]
Меркурий — одна из четырех планет земной группы в Солнечной системе , что означает, что это каменное тело, подобное Земле. Это самая маленькая планета Солнечной системы с экваториальным радиусом 2439,7 километров (1516,0 миль). [4] Меркурий также меньше , хотя и более массивен, чем крупнейшие естественные спутники Солнечной системы, Ганимед и Титан . Ртуть состоит примерно на 70% из металла и на 30% из силикатного материала. [25]
Похоже, что Меркурий имеет твердую силикатную кору и мантию, покрывающую твердый металлический внешний слой ядра, более глубокий слой жидкого ядра и твердое внутреннее ядро. [26] [27] Состав богатого железом ядра остается неопределенным, но оно, вероятно, содержит никель, кремний и, возможно, серу и углерод, а также следовые количества других элементов. [28] Плотность планеты является второй по величине в Солнечной системе и составляет 5,427 г/см 3 , что лишь немного меньше плотности Земли, равной 5,515 г/см 3 . [4] Если бы исключить эффект гравитационного сжатия обеих планет, материалы, из которых состоит Меркурий, были бы плотнее, чем материалы Земли, с несжатой плотностью 5,3 г/см 3 против земных 4,4 г/см 3 . [29] Плотность Меркурия можно использовать для определения деталей его внутренней структуры. Хотя высокая плотность Земли в значительной степени является результатом гравитационного сжатия, особенно в ядре , Меркурий намного меньше, и его внутренние области не так сжаты. Следовательно, чтобы иметь такую высокую плотность, его ядро должно быть большим и богатым железом. [30]
Радиус ядра Меркурия оценивается в 2020 ± 30 км (1255 ± 19 миль) на основе внутренних моделей, ограниченных так, чтобы соответствовать моменту коэффициента инерции0,346 ± 0,014 . [9] [31] Следовательно, ядро Меркурия занимает около 57% его объема; для Земли эта доля составляет 17%. Исследования, опубликованные в 2007 году, показывают, что Меркурий имеет расплавленное ядро. [32] [33] Слой мантийной коры имеет общую толщину 420 км (260 миль). [34] На основе данных миссий Mariner 10 и MESSENGER , а также данных наземных наблюдений, толщина коры Меркурия оценивается в 35 км (22 мили). [35] [36] Однако эта модель может быть завышенной, и на основе модели Эйри изостасии толщина коры может составлять 26 ± 11 км (16,2 ± 6,8 миль) . [37] Отличительной особенностью поверхности Меркурия является наличие многочисленных узких хребтов, простирающихся до нескольких сотен километров в длину. Считается, что они образовались в результате охлаждения и сжатия ядра и мантии Меркурия в то время, когда кора уже затвердела. [38] [39] [40]
В ядре Меркурия содержание железа выше, чем в ядре любой другой планеты Солнечной системы, и для объяснения этого было предложено несколько теорий. Наиболее широко распространенная теория состоит в том, что Меркурий изначально имел соотношение металлов и силикатов, подобное обычному хондритовому метеориту, которое считается типичным для каменистой материи Солнечной системы, и массу, примерно в 2,25 раза превышающую его нынешнюю массу. [41] В начале истории Солнечной системы Меркурий мог столкнуться с планетезималью массой примерно 1/6 массы Меркурия и несколькими тысячами километров в поперечнике. [41] Удар уничтожил бы большую часть первоначальной коры и мантии, оставив ядро в качестве относительно важного компонента. [41] Подобный процесс, известный как гипотеза гигантского удара , был предложен для объяснения образования Луны на Земле. [41]
Альтернативно, Меркурий мог образоваться из солнечной туманности до того, как стабилизировался выход энергии Солнца. Первоначально оно должно было иметь массу в два раза больше нынешней, но по мере сжатия протосолнца температура вблизи Меркурия могла составлять от 2500 до 3500 К, а возможно, даже до 10 000 К. [42] Большая часть поверхности Меркурия могла испариться при такой температуре. температуры, образуя атмосферу «каменного пара», который мог быть унесен солнечным ветром . [42] Третья гипотеза предполагает, что солнечная туманность вызывала сопротивление частиц, из которых рос Меркурий , а это означало, что более легкие частицы терялись из аккрецирующего материала и не собирались Меркурием. [43]
Каждая гипотеза предсказывает различный состав поверхности, и двум космическим миссиям было поручено провести наблюдения за этим составом. Первый MESSENGER , работа которого завершилась в 2015 году, обнаружил на поверхности более высокие, чем ожидалось, уровни калия и серы, что позволяет предположить, что гипотеза о гигантском ударе и испарение коры и мантии не имели место, потому что указанные калий и сера были вытеснены крайняя жара этих событий. [44] BepiColombo , который прибудет к Меркурию в 2025 году, проведет наблюдения для проверки этих гипотез. [45] Результаты, полученные на данный момент, похоже, подтверждают третью гипотезу; однако необходим дальнейший анализ данных. [46]
Поверхность Меркурия внешне похожа на поверхность Луны: на ней видны обширные морские равнины и тяжелые кратеры, что указывает на то, что она была геологически неактивной в течение миллиардов лет. Она более неоднородна , чем поверхность Марса или Луны, которые содержат значительные участки схожей геологии, такие как моря и плато. [47] Особенности альбедо — это области с заметно разной отражательной способностью, которые включают ударные кратеры, образующиеся выбросы и системы лучей . Более крупные элементы альбедо соответствуют равнинам с более высокой отражательной способностью. [48] Меркурий имеет « морщинистые хребты » (dorsa), луноподобные возвышенности , горы (montes), равнины (planitiae), откосы (rupes) и долины ( valles ). [49] [50]
Мантия планеты химически неоднородна, что позволяет предположить, что в начале своей истории планета прошла через фазу океана магмы . Кристаллизация минералов и конвективный переворот привели к образованию слоистой химически неоднородной коры с наблюдаемыми на поверхности крупномасштабными изменениями химического состава. В коре мало железа, но много серы, что является результатом более сильных ранних химически восстановительных условий, чем на других планетах земной группы. На поверхности преобладают бедные железом пироксен и оливин , представленные энстатитом и форстеритом соответственно, а также богатый натрием плагиоклаз и минералы смешанного магния, кальция и сульфида железа. Менее отражающие области земной коры содержат много углерода, скорее всего, в форме графита. [51] [52]
Названия объектов на Меркурии взяты из разных источников и установлены в соответствии с системой планетарной номенклатуры МАС . Имена, исходящие от людей, ограничиваются умершими. Кратеры названы в честь художников, музыкантов, художников и авторов, внесших выдающийся или фундаментальный вклад в свою область. Хребты, или дорсы, названы в честь учёных, внесших вклад в изучение Меркурия. Впадины или ямки названы в честь произведений архитектуры. Монтес названы в честь слова «горячий» на разных языках. Равнины или planitiae названы в честь Меркурия на разных языках. Откосы или рупы названы в честь кораблей научных экспедиций. Долины или долины названы в честь заброшенных городов, поселков или поселений древности. [53]
Меркурий подвергся сильной бомбардировке кометами и астероидами во время и вскоре после его формирования 4,6 миллиарда лет назад, а также во время, возможно, отдельного последующего эпизода, названного Поздней тяжелой бомбардировкой , который закончился 3,8 миллиарда лет назад. [54] В этот период интенсивного образования кратеров Меркурий подвергался ударам по всей своей поверхности, [50] чему способствовало отсутствие какой-либо атмосферы , способной замедлить удары. [55] В это время Меркурий был вулканически активен; бассейны были заполнены магмой , образуя гладкие равнины, похожие на моря на Луне. [56] [57] Одним из самых необычных кратеров является Аполлодор , или «Паук», в котором находится ряд расходящихся впадин, простирающихся наружу от места удара. [58]
Кратеры на Меркурии варьируются в диаметре от небольших чашеобразных полостей до многокольцевых ударных бассейнов диаметром в сотни километров. Они появляются на всех стадиях деградации: от относительно свежих кратеров с лучами до сильно деградированных остатков кратеров. Кратеры Меркурия незначительно отличаются от лунных кратеров тем, что площадь, покрытая их выбросами, намного меньше, что является следствием более сильной поверхностной гравитации Меркурия. [59] Согласно правилам Международного астрономического союза , каждый новый кратер должен быть назван в честь художника, прославившегося более пятидесяти лет и умершего более трех лет назад, до даты присвоения кратеру имени. [60]
Самый большой известный кратер — Калорис Планиция , или Бассейн Калорис, диаметром 1550 км (960 миль). [61] Удар, создавший бассейн Калорис, был настолько мощным, что вызвал извержения лавы и оставил концентрическое горное кольцо высотой около 2 км (1,2 мили), окружающее ударный кратер . Дно бассейна Калорис заполнено геологически отчетливой плоской равниной, разбитой хребтами и трещинами примерно полигональной формы. Неясно, были ли это потоки вулканической лавы, вызванные ударом, или большой пласт ударного расплава. [59]
На антиподе бассейна Калорис находится большой регион необычной холмистой местности, известный как «Странная местность». Одна из гипотез его происхождения состоит в том, что ударные волны, возникшие во время удара Калориса, путешествовали вокруг Меркурия, сходясь в антиподе бассейна (на расстоянии 180 градусов). В результате высоких напряжений поверхность разрушилась. [62] Альтернативно, было высказано предположение, что эта местность образовалась в результате сближения выбросов на антиподе этого бассейна. [63]
Всего было выявлено 46 бассейнов воздействия. [64] Примечательным бассейном является многокольцевой бассейн Толстого шириной 400 км (250 миль) , который имеет одеяло выброса, простирающееся на 500 км (310 миль) от его края, и дно, заполненное гладкими равнинными материалами. . Бассейн Бетховена имеет одеяло выброса аналогичного размера и край диаметром 625 км (388 миль). [59] Как и Луна, поверхность Меркурия, вероятно, подверглась воздействию процессов космического выветривания , включая воздействие солнечного ветра и микрометеоритов . [65]
На Меркурии есть два геологически различных равнинных региона. [59] [66] Слегка холмистые равнины в регионах между кратерами являются древнейшими видимыми поверхностями Меркурия, [59] появившимися еще до появления сильно кратерированной местности. Эти межкратерные равнины, по-видимому, стерли с лица земли многие более ранние кратеры и демонстрируют общее нехватку кратеров меньшего размера диаметром менее 30 км (19 миль). [66]
Гладкие равнины — широко распространенные плоские участки, заполняющие впадины различной величины и сильно напоминающие лунные моря. В отличие от лунных морей, гладкие равнины Меркурия имеют то же альбедо, что и более старые равнины между кратерами. Несмотря на отсутствие однозначно вулканических характеристик, локализация и округлая, лопастная форма этих равнин убедительно подтверждают вулканическое происхождение. [59] Все гладкие равнины Меркурия сформировались значительно позже бассейна Калориса, о чем свидетельствуют заметно меньшие плотности кратеров, чем на покрывале выброса Калориса. [59]
Необычной особенностью поверхности Меркурия являются многочисленные складки сжатия, или рупы , пересекающие равнины. Они существуют на Луне, но гораздо более заметны на Меркурии. [67] Когда внутренняя часть Меркурия остыла, она сжалась, и ее поверхность начала деформироваться, создавая морщинистые хребты и лопастные уступы , связанные с надвиговыми разломами . Уступы могут достигать длины 1000 км (620 миль) и высоты 3 км (1,9 мили). [68] Эти особенности сжатия можно увидеть поверх других особенностей, таких как кратеры и гладкие равнины, что указывает на то, что они появились позднее. [69] Картирование объектов позволило предположить общее сокращение радиуса Меркурия в диапазоне ~ 1–7 км (0,62–4,35 мили). [70] Большая часть активности вдоль основных систем надвигов, вероятно, закончилась около 3,6–3,7 миллиардов лет назад. [71] Были обнаружены небольшие надвиговые уступы высотой в десятки метров и длиной в несколько километров, возраст которых, судя по всему, составляет менее 50 миллионов лет, что указывает на сжатие внутренней части и, как следствие, наземную геологическую структуру. деятельность продолжается и по настоящее время. [68] [70]
Есть свидетельства пирокластических потоков на Меркурии из низкопрофильных щитовых вулканов . [72] [73] [74] Было идентифицировано пятьдесят одно пирокластическое отложение, [75] где 90% из них находятся в ударных кратерах. [75] Исследование состояния деградации ударных кратеров, содержащих пирокластические отложения, позволяет предположить, что пирокластическая активность происходила на Меркурии в течение длительного периода времени. [75]
«Впадина без оправы» внутри юго-западного края бассейна Калорис состоит как минимум из девяти перекрывающихся вулканических жерл, каждое из которых по отдельности имеет диаметр до 8 км (5,0 миль). Таким образом, это « сложный вулкан ». [76] Полы жерл находятся как минимум на 1 км (0,62 мили) ниже их краев и больше напоминают вулканические кратеры, образовавшиеся в результате взрывных извержений или преобразованные в результате обрушения в пустые пространства, образовавшиеся в результате оттока магмы обратно в канал. [76] Ученые не смогли количественно оценить возраст вулканической сложной системы, но сообщили, что он может составлять порядка миллиарда лет. [76]
Температура поверхности Меркурия колеблется от 100 до 700 К (от -173 до 427 ° C; от -280 до 800 ° F). [78] На полюсах она никогда не поднимается выше 180 К, [14] из-за отсутствия атмосферы и крутого градиента температуры между экватором и полюсами. В перигелии экваториальная подсолнечная точка расположена на широте 0° или 180° з.д. и поднимается до температуры около700 К. Во время афелия это происходит на 90° или 270° з.д. и достигает лишь550 К. [79] На темной стороне планеты средняя температура составляет 110 К. [14] [80] Интенсивность солнечного света на поверхности Меркурия колеблется от 4,59 до 10,61 раз больше солнечной постоянной (1370 Вт·м -2 ). [81]
Хотя дневные температуры на поверхности Меркурия, как правило, чрезвычайно высоки, наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что на Меркурии существует лед (замерзшая вода). Дно глубоких кратеров на полюсах никогда не подвергается воздействию прямых солнечных лучей, а температура там остается ниже 102 К, что намного ниже среднемирового показателя. [82] Это создает холодную ловушку , в которой может накапливаться лед. Водяной лед сильно отражает радар , а наблюдения с помощью 70-метрового радара Солнечной системы Голдстоуна и VLA в начале 1990-х годов показали, что вблизи полюсов имеются участки сильного радиолокационного отражения . [83] Хотя лед не был единственной возможной причиной появления этих отражающих областей, астрономы считают, что это наиболее вероятная причина. [84] Наличие водяного льда было подтверждено с помощью изображений кратеров на северном полюсе, полученных с помощью MESSENGER . [77]
По оценкам, области ледяных кратеров содержат около 10 14–10 15 кг льда [85] и могут быть покрыты слоем реголита , препятствующего сублимации . [86] Для сравнения, антарктический ледниковый щит на Земле имеет массу около 4 × 1018 кг, а южная полярная шапка Марса содержит около 10 16 кг воды. [85] Происхождение льда на Меркурии пока не известно, но два наиболее вероятных источника связаны с выделением газа из недр планеты и отложением в результате ударов комет. [85]
Меркурий слишком мал и горяч, чтобы его гравитация могла удерживать значительную атмосферу в течение длительных периодов времени; у него действительно есть разреженная экзосфера , ограниченная поверхностью [87] при поверхностном давлении менее примерно 0,5 нПа (0,005 пикобар). [4] Он включает, среди прочего, водород , гелий , кислород , натрий , кальций , калий , магний , кремний и гидроксид . [17] [18] Эта экзосфера нестабильна — атомы постоянно теряются и пополняются из различных источников. Атомы водорода и гелия, вероятно, возникают из солнечного ветра, диффундируя в магнитосферу Меркурия , а затем улетая обратно в космос. Радиоактивный распад элементов в коре Меркурия является еще одним источником гелия, а также натрия и калия. Присутствует водяной пар, выделяемый комбинацией таких процессов, как: удары комет о его поверхность, распыление , создающее воду из водорода солнечного ветра и кислорода из горных пород, а также сублимация из резервуаров водяного льда в постоянно затененных полярных кратерах. Обнаружение больших количеств связанных с водой ионов, таких как O + , OH - и H 3 O + , стало неожиданностью. [88] [89] Из-за количества этих ионов, обнаруженных в космической среде Меркурия, ученые предполагают, что эти молекулы были выброшены с поверхности или экзосферы солнечным ветром. [90] [91]
Натрий, калий и кальций были обнаружены в атмосфере в 1980–1990-х годах и, как полагают, образовались в основном в результате испарения поверхностных пород, пораженных ударами микрометеоритов [92] , в том числе в настоящее время кометы Энке . [93] В 2008 году компания MESSENGER обнаружила магний . [94] Исследования показывают, что иногда выбросы натрия локализуются в точках, соответствующих магнитным полюсам планеты. Это указывало бы на взаимодействие магнитосферы и поверхности планеты. [95]
По данным НАСА, Меркурий не является подходящей планетой для жизни, подобной земной. Вместо многослойной атмосферы у него есть экзосфера на поверхности , экстремальные температуры и высокая солнечная радиация. Вряд ли какое-либо живое существо сможет выдержать такие условия. [96] Некоторые части недр Меркурия могли быть обитаемыми , и, возможно, на планете могли существовать формы жизни , хотя, вероятно, и примитивные микроорганизмы . [97] [98] [99]
Несмотря на свой небольшой размер и медленное вращение длительностью 59 дней, Меркурий обладает значительным и, по-видимому, глобальным магнитным полем . Согласно измерениям, проведенным «Маринером-10» , она составляет около 1,1% от земной . Напряженность магнитного поля на экваторе Меркурия составляет около 300 нТл . [100] [101] Как и у Земли, магнитное поле Меркурия является диполярным . [95] В отличие от Земли, полюса Меркурия почти совпадают с осью вращения планеты. [102] Измерения космических зондов «Маринер-10» и «Мессенджер» показали, что сила и форма магнитного поля стабильны. [102]
Вполне вероятно, что это магнитное поле генерируется эффектом динамо , подобно магнитному полю Земли. [103] [104] Этот эффект динамо возникнет в результате циркуляции богатого железом жидкого ядра планеты. Особенно сильные эффекты приливного нагрева , вызванные высоким эксцентриситетом орбиты планеты, будут способствовать поддержанию части ядра в жидком состоянии, необходимом для этого эффекта динамо. [105] [106]
Магнитное поле Меркурия достаточно сильное, чтобы отклонять солнечный ветер вокруг планеты, создавая магнитосферу. Магнитосфера планеты, хотя и достаточно мала, чтобы поместиться внутри Земли, [95] достаточно сильна, чтобы захватить плазму солнечного ветра . Это способствует космическому выветриванию поверхности планеты. [102] Наблюдения, проведенные космическим кораблем «Маринер-10», обнаружили эту низкоэнергетическую плазму в магнитосфере ночной стороны планеты. Всплески энергичных частиц в хвосте магнитосферы планеты указывают на динамичность магнитосферы планеты. [95]
Во время своего второго облёта планеты 6 октября 2008 года MESSENGER обнаружил, что магнитное поле Меркурия может быть чрезвычайно «протекающим». Космический корабль столкнулся с магнитными «торнадо» — закрученными пучками магнитных полей, соединяющими планетарное магнитное поле с межпланетным пространством — шириной до 800 км или трети радиуса планеты. Эти скрученные трубки магнитного потока, технически известные как события передачи потока , образуют открытые окна в магнитном щите планеты, через которые солнечный ветер может проникать и напрямую воздействовать на поверхность Меркурия посредством магнитного пересоединения . [107] Это также происходит в магнитном поле Земли. Наблюдения MESSENGER показали, что скорость повторного соединения на Меркурии была в десять раз выше, но его близость к Солнцу составляет лишь около трети скорости повторного соединения, наблюдаемой MESSENGER . [107]
У Меркурия самая эксцентричная орбита из всех планет Солнечной системы; его эксцентриситет составляет 0,21, а расстояние от Солнца составляет от 46 000 000 до 70 000 000 км (от 29 000 000 до 43 000 000 миль). Полный оборот вокруг орбиты занимает 87,969 земных дней. Диаграмма иллюстрирует эффекты эксцентриситета, показывая, что орбита Меркурия наложена на круговую орбиту, имеющую ту же большую полуось . Более высокая скорость Меркурия, когда он находится вблизи перигелия, очевидна из большего расстояния, которое он преодолевает за каждый пятидневный интервал. На диаграмме различное расстояние Меркурия от Солнца представлено размером планеты, который обратно пропорционален расстоянию Меркурия от Солнца. Такое различное расстояние до Солнца приводит к тому, что поверхность Меркурия изгибается под действием приливных выпуклостей, поднимаемых Солнцем , которые примерно в 17 раз сильнее, чем у Луны на Земле. [108] В сочетании со спин-орбитальным резонансом вращения планеты вокруг своей оси 3:2 это также приводит к сложным изменениям температуры поверхности. [25] Из-за резонанса один солнечный день (продолжительность между двумя меридиональными проходами Солнца) на Меркурии длится ровно два Меркурийных года, или около 176 земных дней. [109]
Орбита Меркурия наклонена на 7 градусов к плоскости орбиты Земли (эклиптики ) , самой большой из всех восьми известных солнечных планет. [110] В результате транзиты Меркурия по поверхности Солнца могут происходить только тогда, когда планета пересекает плоскость эклиптики в то время, когда она находится между Землей и Солнцем, то есть в мае или ноябре. В среднем это происходит каждые семь лет. [111]
Наклон оси Меркурия почти равен нулю [112] , а лучшее измеренное значение составляет всего 0,027 градуса. [113] Это значительно меньше, чем у Юпитера , который имеет второй наименьший осевой наклон среди всех планет - 3,1 градуса. Это означает, что для наблюдателя на полюсах Меркурия центр Солнца никогда не поднимается над горизонтом более чем на 2,1 угловой минуты . [113] Для сравнения: угловой размер Солнца, видимый с Меркурия, колеблется от 1+От 1 ⁄ до 2 градусов в поперечнике. [114]
В определенных точках на поверхности Меркурия наблюдатель мог бы увидеть, как Солнце поднялось чуть более чем на две трети пути над горизонтом, затем развернулось и зашло, прежде чем снова подняться, и все это в течение одного и того же меркурианского дня . [а] Это связано с тем, что примерно за четыре земных дня до перигелия угловая орбитальная скорость Меркурия равна его угловой скорости вращения , так что видимое движение Солнца прекращается; ближе к перигелию угловая орбитальная скорость Меркурия превышает угловую скорость вращения. Таким образом, гипотетическому наблюдателю на Меркурии кажется, что Солнце движется в ретроградном направлении. Через четыре земных дня после перигелия возобновляется нормальное видимое движение Солнца. [25] Аналогичный эффект произошел бы, если бы Меркурий находился в синхронном вращении: попеременное усиление и потеря вращения на протяжении одного оборота вызвали бы либрацию на 23,65° по долготе. [115]
По той же причине на экваторе Меркурия есть две точки, расположенные на расстоянии 180 градусов друг от друга по долготе , в каждой из которых, вокруг перигелия в чередующиеся меркурианские годы (один раз в меркурианский день), Солнце проходит над головой, затем меняет свое видимое движение на противоположное и проходит над головой. снова, затем разворачивается во второй раз и проходит над головой в третий раз, на весь этот процесс уходит в общей сложности около 16 земных дней. В другие альтернативные годы Меркурия то же самое происходит и в другой из этих двух точек. Амплитуда ретроградного движения невелика, поэтому общий эффект таков, что в течение двух или трех недель Солнце почти неподвижно над головой и его яркость наиболее яркая, поскольку Меркурий находится в перигелии, наиболее близком к Солнцу. Длительное пребывание Солнца в его самом ярком состоянии делает эти две точки самыми жаркими местами на Меркурии. Максимальная температура возникает, когда Солнце находится под углом около 25 градусов после полудня из-за задержки суточной температуры , через 0,4 дня Меркурия и 0,8 года Меркурия после восхода солнца. [116] И наоборот, на экваторе, на расстоянии 90 градусов долготы от первых, есть еще две точки, где Солнце проходит над головой только тогда, когда планета находится в афелии в чередующиеся годы, когда видимое движение Солнца на небе Меркурия является относительно быстрым. Эти точки на экваторе, где происходит видимое ретроградное движение Солнца, когда оно пересекает горизонт, как описано в предыдущем абзаце, получают гораздо меньше солнечного тепла, чем первые, описанные выше. [117]
Меркурий достигает нижнего соединения (ближайшего сближения с Землей) в среднем каждые 116 земных дней, [4] но этот интервал может варьироваться от 105 до 129 дней из-за эксцентричной орбиты планеты. Меркурий может подойти к Земле на расстояние 82 200 000 км (0,549 астрономических единиц; 51,1 миллиона миль), и это расстояние медленно снижается: следующее приближение на расстояние 82 100 000 км (51 миллион миль) произойдет в 2679 году, а на расстояние 82 000 000 км (51 миллион миль) миль) в 4487, но он не будет ближе к Земле, чем на 80 000 000 км (50 миллионов миль) до 28 622. [118] Период ретроградного движения, если смотреть с Земли, может варьироваться от 8 до 15 дней по обе стороны от нижнего соединения. Такой большой диапазон обусловлен высоким эксцентриситетом орбиты планеты. [25] По сути, поскольку Меркурий находится ближе всего к Солнцу, при усреднении во времени Меркурий чаще всего оказывается самой близкой планетой к Земле, [119] [120] и — в этом смысле — это самая близкая планета к каждому из них. других планет Солнечной системы. [121] [122] [123] [б]
В соответствии с соглашением о долготе Меркурия ноль долготы располагается в одной из двух самых горячих точек на поверхности, как описано выше. Однако, когда эту область впервые посетил «Маринер-10» , этот нулевой меридиан был в темноте, поэтому было невозможно выбрать объект на поверхности, чтобы определить точное положение меридиана. Поэтому был выбран небольшой кратер дальше на запад, названный Хун Кал , который обеспечивает точную точку отсчета для измерения долготы. [124] [125] Центр Хун Кала определяет 20° западного меридиана. Резолюция Международного астрономического союза 1970 года предполагает, что долгота Меркурия должна измеряться положительно в западном направлении. [126] Таким образом, два самых жарких места на экваторе находятся на долготах 0° и 180° з.д., а самые холодные точки на экваторе — на 90° и 270° з.д. Однако в проекте MESSENGER используется положительная восточная долгота. соглашение. [127]
В течение многих лет считалось, что Меркурий синхронно приливно связан с Солнцем, вращаясь один раз на каждой орбите и всегда сохраняя одну и ту же сторону, направленную к Солнцу, точно так же, как одна и та же сторона Луны всегда обращена к Земле. Радиолокационные наблюдения 1965 года доказали, что планета имеет спин-орбитальный резонанс 3:2, вращаясь три раза за каждые два оборота вокруг Солнца. Эксцентриситет орбиты Меркурия делает этот резонанс стабильным — в перигелии, когда солнечный прилив самый сильный, Солнце почти неподвижно на небе Меркурия. [128]
Резонансная приливная блокировка 3:2 стабилизируется за счет изменения приливной силы вдоль эксцентричной орбиты Меркурия, действующей на постоянный дипольный компонент распределения массы Меркурия. [129] На круговой орбите такого отклонения нет, поэтому единственный резонанс, стабилизированный на такой орбите, - это соотношение 1:1 (например, Земля-Луна), когда приливная сила, растягивающая тело вдоль «центра-тела» линия создает крутящий момент, который выравнивает ось наименьшей инерции тела («самую длинную» ось и ось вышеупомянутого диполя), чтобы она всегда была направлена в центр. Однако при заметном эксцентриситете, как у орбиты Меркурия, приливная сила имеет максимум в перигелии и, следовательно, стабилизирует резонансы, например 3:2, гарантируя, что планета направляет свою ось наименьшей инерции примерно на Солнце при прохождении через перигелий. [129]
Первоначальная причина, по которой астрономы считали, что Меркурий синхронно заблокирован, заключалась в том, что всякий раз, когда Меркурий был лучше всего расположен для наблюдения, он всегда находился почти в одной и той же точке в своем резонансе 3:2, следовательно, показывая одно и то же лицо. Это связано с тем, что по совпадению период вращения Меркурия составляет почти ровно половину его синодического периода по отношению к Земле. Из-за спин-орбитального резонанса Меркурия 3:2 солнечные сутки длятся около 176 земных дней. [25] Звездные сутки (период вращения) продолжаются около 58,7 земных суток. [25]
Моделирование показывает, что эксцентриситет орбиты Меркурия хаотично меняется от почти нуля (круговой) до более 0,45 в течение миллионов лет из-за возмущений со стороны других планет. [25] [130] Считалось, что это объясняет спин-орбитальный резонанс Меркурия 3:2 (а не более обычный 1:1), поскольку это состояние с большей вероятностью возникает в период высокого эксцентриситета. [131] Однако точное моделирование, основанное на реалистичной модели приливного отклика, показало, что Меркурий был захвачен в спин-орбитальное состояние 3:2 на очень ранней стадии своей истории, в течение 20 (более вероятно, 10) миллионов лет после его формирование. [132]
Численное моделирование показывает, что будущее вековое орбитальное резонансное взаимодействие с перигелием Юпитера может привести к увеличению эксцентриситета орбиты Меркурия до точки, при которой существует 1% вероятность того, что орбита будет дестабилизирована в следующие пять миллиардов лет. Если это произойдет, Меркурий может упасть на Солнце, столкнуться с Венерой, быть выброшенным из Солнечной системы или даже разрушить остальную часть внутренней Солнечной системы. [133] [134]
В 1859 году французский математик и астроном Урбен Леверье сообщил, что медленная прецессия орбиты Меркурия вокруг Солнца не может быть полностью объяснена ньютоновской механикой и возмущениями известных планет. Среди возможных объяснений он предположил, что другая планета (или, возможно, вместо этого серия более мелких «корпускул») может существовать на орбите даже ближе к Солнцу, чем орбита Меркурия, чтобы объяснить это возмущение. [135] Другие рассмотренные объяснения включали небольшое сжатие Солнца. Успех поисков Нептуна , основанных на возмущениях орбиты Урана , заставил астрономов поверить в это возможное объяснение, и гипотетическая планета была названа Вулкан , но ни одна такая планета так и не была найдена. [136]
Наблюдаемая прецессия перигелия Меркурия составляет 5600 угловых секунд (1,5556 °) за столетие относительно Земли, или574,10 ± 0,65 угловых секунд за столетие [137] относительно инерционного ICRF . Ньютоновская механика, принимая во внимание все эффекты со стороны других планет и включая 0,0254 угловых секунды в столетие из-за сжатия Солнца, предсказывает прецессию в 5557 угловых секунд (1,5436 °) в столетие относительно Земли, или531,63 ± 0,69 угловых секунд за столетие относительно ICRF. [137] В начале 20-го века общая теория относительности Альберта Эйнштейна дала объяснение наблюдаемой прецессии, формализовав гравитацию как опосредованную искривлением пространства-времени. Эффект небольшой: всего42,980 ± 0,001 угловой секунды за столетие (или 0,43 угловой секунды в год, или 0,1035 угловой секунды за орбитальный период) для Меркурия; поэтому для полного оборота требуется немногим более 12,5 миллионов оборотов, или 3 миллиона лет. Аналогичные, но гораздо меньшие эффекты существуют и для других тел Солнечной системы: 8,6247 угловых секунд в столетие для Венеры, 3,8387 для Земли, 1,351 для Марса и 10,05 для 1566 Икара . [138] [139]
По расчетам, видимая звездная величина Меркурия варьируется от -2,48 (ярче Сириуса ) в районе верхнего соединения до +7,25 (ниже предела видимости невооруженным глазом) в районе нижнего соединения . [15] Средняя видимая звездная величина составляет 0,23, а стандартное отклонение 1,78 является самым большим среди всех планет. Средняя видимая величина в верхнем соединении составляет -1,89, а в нижнем соединении +5,93. [15] Наблюдение за Меркурием осложняется его близостью к Солнцу, поскольку большую часть времени он теряется в солнечном свете. Меркурий можно наблюдать лишь в течение короткого периода времени – в утренние или вечерние сумерки. [140]
Наблюдения Меркурия с помощью наземного телескопа выявили лишь освещенный частичный диск с ограниченной детализацией. Космический телескоп Хаббл вообще не может наблюдать Меркурий из-за процедур безопасности, которые не позволяют направить его слишком близко к Солнцу. [141] Поскольку сдвиг Земли на 0,15 оборота Земли за меркурианский год составляет семимеркурианский цикл (0,15 × 7 ≈ 1,0), в седьмой меркурианский год Меркурий почти точно (ранее на 7 дней) следует последовательности явлений, которые он показал семь меркурианских лет назад. [142]
Подобно Луне и Венере, Меркурий имеет фазы , видимые с Земли. Оно «новое» в нижнем соединении и «полное» в верхнем соединении. В обоих случаях планета становится невидимой с Земли из-за того, что ее заслоняет Солнце, [140] за исключением ее новой фазы во время транзита. Технически, Меркурий является самым ярким, если смотреть с Земли, когда он находится в полной фазе. Хотя Меркурий находится дальше всего от Земли, когда он полон, большая видимая освещенная площадь и резкий скачок яркости противодействия более чем компенсируют это расстояние. [143] Противоположное верно для Венеры, которая кажется ярче, когда она находится в форме полумесяца , потому что она намного ближе к Земле, чем когда она выпуклая . [143] [144]
Меркурий лучше всего наблюдать в первой и последней четверти, хотя это фазы меньшей яркости. Фазы первой и последней четверти происходят при наибольшей элонгации к востоку и западу от Солнца соответственно. В оба эти момента расстояние между Меркурием и Солнцем колеблется от 17,9° в перигелии до 27,8° в афелии. [142] [145] В наибольшей западной элонгации Меркурий восходит раньше всего перед восходом солнца, а в наибольшей восточной элонгации он заходит самое позднее после захода солнца. [146]
Меркурий чаще и лучше виден из Южного полушария , чем из Северного . Это связано с тем, что максимальное западное удлинение Меркурия происходит только в начале осени в Южном полушарии, тогда как его наибольшее восточное удлинение происходит только в конце зимы в Южном полушарии. [146] В обоих этих случаях угол, под которым орбита планеты пересекает горизонт, максимизируется, что позволяет ей восходить за несколько часов до восхода солнца в первом случае и заходить только через несколько часов после захода солнца во втором из южных средних широт. , таких как Аргентина и Южная Африка. [146]
Альтернативный метод наблюдения за Меркурием предполагает наблюдение за планетой в телескоп в дневное время, когда погода ясная, в идеале, когда она находится в наибольшей вытянутости. Это позволяет легко найти планету даже при использовании телескопов с апертурой 8 см (3,1 дюйма). Однако необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы скрыть Солнце из поля зрения из-за чрезвычайного риска повреждения глаз. [147] Этот метод обходит ограничение на наблюдение в сумерках, когда эклиптика расположена на небольшой высоте (например, осенними вечерами). Планета находится выше в небе и меньше атмосферных эффектов влияет на вид планеты. Меркурий можно наблюдать на расстоянии всего 4° от Солнца в районе верхнего соединения, когда он почти наиболее ярок.
Меркурий, как и некоторые другие планеты и ярчайшие звезды, можно увидеть во время полного солнечного затмения . [148]
Самые ранние известные зарегистрированные наблюдения Меркурия относятся к табличкам MUL.APIN . Эти наблюдения, скорее всего, были сделаны ассирийским астрономом примерно в 14 веке до нашей эры. [149] Клинописное имя, используемое для обозначения Меркурия на табличках МУЛ.АПИН, транскрибируется как UDU.IDIM.GU\U 4 .UD ( « прыгающая планета»). [c] [150] Вавилонские записи о Меркурии датируются 1-м тысячелетием до нашей эры. Вавилоняне назвали планету Набу в честь посланника богов в своей мифологии . [151]
Греко - египетский [152] астроном Птолемей писал о возможности транзитов планет по лику Солнца в своем труде «Планетарные гипотезы» . Он предположил, что транзиты не наблюдались либо потому, что такие планеты, как Меркурий, были слишком малы, чтобы их можно было увидеть, либо потому, что транзиты были слишком редкими. [153]
В древнем Китае Меркурий был известен как «Часовая звезда» ( Чэнь-син 辰星). Это было связано с направлением на север и фазой воды в системе пяти фаз метафизики. [154] Современные китайская , корейская , японская и вьетнамская культуры называют планету буквально «водной звездой» (水星), основанной на пяти элементах . [155] [156] [157] В индуистской мифологии имя Будха использовалось для Меркурия, и считалось, что этот бог правит средой. [158] Бог Один (или Воден) германского язычества был связан с планетой Меркурий и средой. [159] Майя , возможно, представляли Меркурия в виде совы (или, возможно, четырех сов: две для утреннего аспекта и две для вечернего), которая служила посланником в подземный мир . [160]
В средневековой исламской астрономии андалузский астроном Абу Исхак Ибрагим аз-Заркали в 11 веке описал форму геоцентрической орбиты Меркурия как овальную, похожую на яйцо или пиньон , хотя это понимание не повлияло на его астрономическую теорию или астрономические расчеты. [161] [162] В 12 веке Ибн Баджа наблюдал «две планеты в виде черных пятен на лике Солнца», что позже было предположено марагским астрономом Котб ад-Дином Ширази как транзит Меркурия и/или Венеры. в 13 веке. [163] Большинство таких средневековых сообщений о транзитах позже были приняты за наблюдения солнечных пятен . [164]
В Индии астроном школы Кералы Нилаканта Сомаяджи в 15 веке разработал частично гелиоцентрическую планетарную модель, в которой Меркурий вращается вокруг Солнца, которое, в свою очередь, вращается вокруг Земли, аналогично системе Тихона , позже предложенной Тихо Браге в конце 16 века. [165]
Первые телескопические наблюдения Меркурия были сделаны Томасом Харриотом и Галилеем в 1610 году. В 1612 году Саймон Мариус заметил, что яркость Меркурия меняется в зависимости от орбитального положения планеты, и пришел к выводу, что у него есть фазы «так же, как у Венеры и Луны». [166] В 1631 году Пьер Гассенди сделал первые телескопические наблюдения за транзитом планеты через Солнце, когда он увидел транзит Меркурия, предсказанный Иоганном Кеплером . В 1639 году Джованни Зупи с помощью телескопа обнаружил, что у планеты есть орбитальные фазы, аналогичные фазам обращения Венеры и Луны. Наблюдение убедительно продемонстрировало, что Меркурий вращается вокруг Солнца. [25]
Редким событием в астрономии является прохождение одной планеты перед другой ( затмение ), как видно с Земли. Меркурий и Венера затмевают друг друга каждые несколько столетий, и событие 28 мая 1737 года является единственным исторически наблюдаемым событием, которое видел Джон Бевис в Королевской Гринвичской обсерватории . [167] Следующее затмение Меркурия Венерой произойдет 3 декабря 2133 года. [168]
Трудности, присущие наблюдению Меркурия, означали, что он был гораздо менее изучен, чем другие планеты. В 1800 году Иоганн Шрётер наблюдал за особенностями поверхности, утверждая, что наблюдал горы высотой 20 километров (12 миль). Фридрих Бессель использовал рисунки Шрётера, чтобы ошибочно оценить период вращения как 24 часа и осевой наклон в 70 °. [169] В 1880-х годах Джованни Скиапарелли нанес на карту планету более точно и предположил, что период вращения Меркурия составляет 88 дней, то же самое, что и его орбитальный период из-за приливной блокировки. [170] Это явление известно как синхронное вращение . Попытку нанести на карту поверхность Меркурия продолжил Эугениос Антониади , опубликовавший в 1934 году книгу, включавшую как карты, так и его собственные наблюдения. [95] Многие особенности поверхности планеты, особенно особенности альбедо , получили свои названия из карты Антониади. [171]
В июне 1962 года советские учёные Института радиотехники и электроники АН СССР под руководством Владимира Котельникова первыми отразили радиолокационный сигнал от Меркурия и приняли его, начав радиолокационные наблюдения за планетой. [172] [173] [174] Три года спустя радиолокационные наблюдения, проведенные американцами Гордоном Х. Петтенгиллом и Рольфом Б. Дайсом с помощью радиотелескопа Аресибо шириной 300 метров (330 ярдов) в Пуэрто-Рико , убедительно показали, что период ротации составил около 59 дней. [175] [176] Теория о том, что вращение Меркурия было синхронным, получила широкое распространение, и для астрономов стало сюрпризом, когда было объявлено об этих радионаблюдениях. Если бы Меркурий был приливно заблокирован, его темное лицо было бы чрезвычайно холодным, но измерения радиоизлучения показали, что оно было намного горячее, чем ожидалось. Астрономы не хотели отказываться от теории синхронного вращения и предложили альтернативные механизмы, такие как мощные теплораспределительные ветры, для объяснения наблюдений. [177]
В 1965 году итальянский астроном Джузеппе Коломбо отметил, что величина вращения составляет около двух третей орбитального периода Меркурия, и предположил, что орбитальный период и периоды вращения планеты привязаны к резонансу 3:2, а не 1:1. [178] Данные «Маринера-10» впоследствии подтвердили эту точку зрения. [179] Это означает, что карты Скиапарелли и Антониади не были «неправильными». Вместо этого астрономы видели одни и те же особенности на каждом втором витке и записывали их, но игнорировали те, которые наблюдались в то время, когда другая сторона Меркурия была обращена к Солнцу, поскольку геометрия орбиты означала, что эти наблюдения проводились в плохих условиях наблюдения. [169]
Наземные оптические наблюдения не пролили особого света на Меркурий, но радиоастрономы, использующие интерферометрию на микроволновых волнах (метод, позволяющий удалять солнечную радиацию), смогли различить физические и химические характеристики подповерхностных слоев на глубину в несколько метры. [180] [181] Лишь после того, как первый космический зонд пролетел мимо Меркурия, стали известны многие из его наиболее фундаментальных морфологических свойств. Более того, технологические достижения привели к улучшению наземных наблюдений. В 2000 году удачные наблюдения с высоким разрешением были проведены 1,5-метровым (4,9 фута) телескопом Хейла обсерватории Маунт-Вилсон . Они предоставили первые изображения, на которых были видны особенности поверхности тех частей Меркурия, которые не были запечатлены в миссии «Маринер-10» . [182] Большая часть планеты была нанесена на карту радиолокационным телескопом Аресибо с разрешением 5 км (3,1 мили), включая полярные отложения в затененных кратерах, которые могут быть водяным льдом. [183]
Достижение Меркурия с Земли представляет собой серьезную техническую проблему, поскольку он вращается гораздо ближе к Солнцу, чем Земля. Космический корабль, направляющийся к Меркурию, запущенный с Земли, должен пролететь более 91 миллиона километров (57 миллионов миль) в гравитационную потенциальную яму Солнца . Орбитальная скорость Меркурия составляет 47,4 км/с (29,5 миль/с), тогда как орбитальная скорость Земли составляет 29,8 км/с (18,5 миль/с). [110] Следовательно, космический корабль должен сделать большее изменение скорости ( дельта-v ), чтобы добраться до Меркурия и затем выйти на орбиту, [185] по сравнению с дельта-v, необходимым, скажем, для планетарных миссий на Марс .
Потенциальная энергия, высвобождаемая при движении вниз по потенциальной яме Солнца, становится кинетической энергией , требующей изменения дельта-v, чтобы сделать что-либо, кроме прохождения мимо Меркурия. Некоторая часть этого бюджета дельта-v может быть обеспечена за счет гравитационной помощи во время одного или нескольких пролетов Венеры. [186] Чтобы безопасно приземлиться или выйти на стабильную орбиту, космический корабль будет полностью полагаться на ракетные двигатели. Аэроторможение исключено, поскольку у Меркурия незначительная атмосфера. Для полета на Меркурий потребуется больше ракетного топлива, чем необходимо для полного выхода из Солнечной системы. В результате до сих пор его посетили только три космических зонда. [187] Предлагаемый альтернативный подход предполагает использование солнечного паруса для достижения синхронной с Меркурием орбиты вокруг Солнца. [188]
Первым космическим кораблем, посетившим Меркурий, был «Маринер-10» НАСА (1974–1975). [19] Космический корабль использовал гравитацию Венеры, чтобы скорректировать свою орбитальную скорость, чтобы он мог приблизиться к Меркурию, что сделало его одновременно первым космическим кораблем, использующим этот гравитационный эффект «рогатки», и первой миссией НАСА, посетившей несколько планет. [189] «Маринер-10» предоставил первые снимки поверхности Меркурия крупным планом, которые сразу показали ее сильно кратерированную природу и выявили множество других типов геологических особенностей, таких как гигантские уступы, которые позже были приписаны эффекту небольшого сжатия планеты. когда его железное ядро остывает. [190] К сожалению, при каждом близком подходе «Маринера-10 » освещалась одна и та же поверхность планеты . Это сделало невозможным пристальное наблюдение за обеими сторонами планеты [191] и привело к картированию менее 45% поверхности планеты. [192]
Космический корабль трижды приближался к Меркурию, самый близкий из которых находился на расстоянии 327 км (203 мили) от поверхности. [193] При первом приближении инструменты обнаружили магнитное поле, к большому удивлению планетарных геологов: ожидалось, что вращение Меркурия будет слишком медленным, чтобы вызвать значительный эффект динамо . Второй близкий подход в основном использовался для визуализации, но при третьем подходе были получены обширные магнитные данные. Данные показали, что магнитное поле планеты во многом похоже на земное, которое отклоняет солнечный ветер вокруг планеты. В течение многих лет после встреч с «Маринером-10» происхождение магнитного поля Меркурия оставалось предметом нескольких конкурирующих теорий. [194] [195]
24 марта 1975 года, всего через восемь дней после последнего сближения, у «Маринера-10» закончилось топливо. Поскольку его орбиту больше невозможно было точно контролировать, диспетчеры миссии приказали зонду отключиться. [196] Считается, что «Маринер-10» все еще вращается вокруг Солнца, проходя вблизи Меркурия каждые несколько месяцев. [197]
Вторая миссия НАСА к Меркурию под названием MESSENGER («Поверхность Меркурия, космическая среда, геохимия и дальность») была запущена 3 августа 2004 года. Она облетела Землю в августе 2005 года и Венеру в октябре 2006 года и июне. В 2007 году он установил правильную траекторию для выхода на орбиту вокруг Меркурия. [198] Первый пролет Меркурия произошел 14 января 2008 г., второй — 6 октября 2008 г., [199] и третий — 29 сентября 2009 г. [200] Большая часть полушария, не заснятая «Маринером-10» , была нанесено на карту во время этих облетов. Зонд успешно вышел на эллиптическую орбиту вокруг планеты 18 марта 2011 г. Первое орбитальное изображение Меркурия было получено 29 марта 2011 г. Зонд завершил годичную картографическую миссию [199] , а затем вошел в годичный продлена миссия до 2013 года. В дополнение к постоянным наблюдениям и картированию Меркурия, MESSENGER наблюдал солнечный максимум в 2012 году . [201]
Миссия была разработана для выяснения шести ключевых вопросов: высокая плотность Меркурия, его геологическая история, природа его магнитного поля, структура его ядра, есть ли у него лед на полюсах и откуда берется его разреженная атмосфера. С этой целью на зонде были установлены устройства визуализации, которые собрали изображения гораздо большего количества Меркурия с гораздо более высоким разрешением, чем « Маринер-10» , разнообразные спектрометры для определения содержания элементов в коре, а также магнитометры и устройства для измерения скоростей заряженных частиц. Ожидалось, что измерения изменений орбитальной скорости зонда будут использованы для определения деталей внутренней структуры планеты. [202] Последний маневр MESSENGER состоялся 24 апреля 2015 года, а 30 апреля 2015 года он врезался в поверхность Меркурия. [203] [204] [205] Столкновение космического корабля с Меркурием произошло в 15:26:01 по восточному времени . 30 апреля 2015 г., оставив кратер диаметром 16 м (52 фута). [206]
Европейское космическое агентство и Японское космическое агентство разработали и запустили совместную миссию под названием BepiColombo , которая выйдет на орбиту Меркурия с помощью двух зондов: один для составления карты планеты, а другой для изучения ее магнитосферы. [207] Запущенный 20 октября 2018 года, BepiColombo , как ожидается, достигнет Меркурия в 2025 году. [208] Он выведет зонд-магнитометр на эллиптическую орбиту, затем запустятся химические ракеты, чтобы вывести картографический зонд на круговую орбиту. Оба зонда будут работать в течение одного земного года. [207] Картографический зонд оснащен набором спектрометров, аналогичных тем, что установлены на MESSENGER , и будет изучать планету на различных длинах волн, включая инфракрасное , ультрафиолетовое , рентгеновское и гамма-излучение . [209] Компания BepiColombo провела три из шести запланированных облетов Меркурия с 1 октября 2021 г. [210] по 19 июня 2023 г. [211] [212]
Эрмис
— греческое название планеты Меркурий, ближайшей к Солнцу планеты. Он назван в честь греческого бога торговли Эрмиса или Гермеса, который также был посланником древнегреческих богов.
См. также греческую статью о планете.
Символ Меркурия представляет собой Кадуцей, жезл с двумя обвитыми вокруг него змеями, который носил посланник богов.
Теперь можно проследить средневековые символы по крайней мере четырех из пяти планет до форм, встречающихся в некоторых новейших папирусных гороскопах ([ P.Oxy. ] 4272, 4274, 4275 [...]). Меркурий представляет собой стилизованный кадуцей.
Корка Меркурия больше похожа на мраморный торт, чем на слоеный пирог.
Шон С. Соломон, главный исследователь MESSENGER, сказал, что там было достаточно льда, чтобы заключить
Вашингтон, округ Колумбия
, в замороженный блок глубиной две с половиной мили.
хотя в случае
Венеры
либрация по долготе из-за эксцентриситета орбиты составляет всего 47' по обе стороны от среднего положения, в случае Меркурия она составляет 23°39'
Оливер Хокинс, более или менее выпускник и легенда статистики, написал для нас некий код, который рассчитывал, какая планета была ближе всего к Земле каждый день в течение последних 50 лет, а затем отправлял результаты Дэвиду А.
Ротери
, профессору планетарных наук о Земле. в Открытом университете.
Марий в посвящении от 30 июня 1612 г. в «Прогностиконе на 1613 г.» отметил, «что Меркурий освещается Солнцем так же, как Венера и Луна», и сообщает о своих наблюдениях за яркостью.
Определения из Викисловаря
СМИ из Commons
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
Учебники из Wikibooks
Ресурсы из Викиверситета
Данные из Викиданных
