Орбітальний період меркурію навколо сонця. Поверхня меркурію

Меркурій - найближча до Сонця планета Сонячної системи, що обертається навколо Сонця за 88 земних діб. Тривалість однієї зоряної доби на Меркурії становить 58,65 земних, а сонячних - 176 земних. Планета названа на честь давньоримського бога торгівлі Меркурія, аналога грецького Гермеса та вавилонського Набу.

Меркурій належить до внутрішніх планет, оскільки його орбіта лежить усередині орбіти Землі. Після позбавлення Плутона у 2006 році статусу планети, Меркурію перейшло звання найменшої планети Сонячної системи. Видима зоряна величина Меркурія коливається від 1,9 до 5,5, але його нелегко помітити через невелику кутову відстань від Сонця (максимум 28,3°). Про планету поки що відомо порівняно небагато. Тільки в 2009 році вчені склали першу повну карту Меркурія, використовуючи знімки апаратів "Марінер-10" та "Месенджер". Наявність якихось природних супутників у планети не виявлено.

Меркурій – найменша планета земної групи. Його радіус складає всього 2439,7 ± 1,0 км, що менше за радіус супутника Юпітера Ганімеда і супутника Сатурна Титана. Маса планети дорівнює 3,3 1023 кг. Середня щільність Меркурія досить велика - 5,43 г/см, що лише трохи менше щільності Землі. Враховуючи, що Земля більше за розмірами, значення щільності Меркурія вказує на підвищений вміст його надрах металів. Прискорення вільного падіння Меркурії дорівнює 3,70 м/с. Друга космічна швидкість – 4,25 км/с. Незважаючи на менший радіус, Меркурій все ж таки перевершує за масою такі супутники планет-гігантів, як Ганімед і Титан.

Астрономічний символ Меркурія є стилізованим зображенням крилатого шолома бога Меркурія з його кадуцеєм.

Рух планети

Меркурій рухається навколо Сонця досить сильно витягнутою еліптичною орбітою (ексцентриситет 0,205) на середній відстані 57,91 млн км (0,387 а. е.). У перигелії Меркурій знаходиться в 45,9 млн км від Сонця (0,3 а. е.), в афелії - в 69,7 млн ​​км (0,46 а. е.) У перигелії Меркурій більш ніж у півтора рази ближче до Сонцю, ніж у афелії. Нахил орбіти до площини екліптики дорівнює 7 °. На один оборот орбітою Меркурій витрачає 87,97 земної доби. Середня швидкість руху планети орбітою 48 км/с. Відстань від Меркурія до Землі змінюється не більше від 82 до 217 млн ​​км.

Протягом довгого часу вважалося, що Меркурій постійно звернений до Сонця однією і тією ж стороною, і один оберт навколо осі займає в нього ті ж 87,97 доби. Спостереження деталей на поверхні Меркурія не суперечили цьому. Ця помилка була пов'язана з тим, що найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія повторюються через період приблизно рівний шестиразовому періоду обертання Меркурія (352 діб), тому в різний час спостерігався приблизно один і той же ділянку поверхні планети. Істина розкрилася лише в середині 1960-х років, коли було проведено радіолокацію Меркурія.

Виявилося, що меркуріанська зоряна доба дорівнює 58,65 земної доби, тобто 2/3 меркуріанського року. Така сумірність періодів обертання навколо осі та обігу Меркурія навколо Сонця є унікальним явищем для Сонячної системи. Воно, імовірно, пояснюється тим, що припливна дія Сонця відбирала момент кількості руху і гальмувала обертання, яке було спочатку швидшим, допоки обидва періоди не виявилися пов'язаними цілечисленним ставленням. В результаті за один меркуріанський рік Меркурій встигає повернутися навколо своєї осі на півтора оберти. Тобто якщо в момент проходження Меркурієм перигелія певна точка його поверхні звернена точно до Сонця, то при наступному проходженні перигелія до Сонця буде звернена в точності протилежна точка поверхні, а ще через один Меркуріанський рік Сонце знову повернеться в зеніт над першою точкою. В результаті сонячна доба на Меркурії триває два меркуріанські роки або три меркуріанські зоряні доби.

В результаті такого руху планети на ній можна виділити «гарячі довготи» – два протилежні меридіани, які поперемінно звернені до Сонця під час проходження Меркурієм перигелію, і на яких через це буває особливо гаряче навіть за меркуріанськими мірками.

На Меркурії немає таких часів року, як Землі. Це відбувається тому, що вісь обертання планети перебуває під прямим кутом до площині орбіти. Як наслідок, поряд із полюсами є області, до яких сонячні промені не доходять ніколи. Обстеження, проведене радіотелескопом «Аресібо», дозволяє припустити, що в цій студеній та темній зоні є льодовики. Льодовиковий шар може досягати 2 м і покритий шаром пилу.

Комбінація рухів планети породжує ще одне унікальне явище. Швидкість обертання планети навколо осі – величина практично постійна, тоді як швидкість орбітального руху постійно змінюється. На ділянці орбіти поблизу перигелію протягом приблизно 8 діб кутова швидкість орбітального руху перевищує кутову швидкість обертального руху. В результаті Сонце на небі Меркурія зупиняється і починає рухатись у зворотному напрямку - із заходу на схід. Цей ефект іноді називають ефектом Ісуса Навина, на ім'я головного героя Книги Ісуса Навина з Біблії, який зупинив рух Сонця (Нав.10:12-13). Для спостерігача на довготах, віддалених на 90° від «гарячих довгот», Сонце у своїй сходить (чи заходить) двічі.

Цікаво також, що хоча найближчими за розташуванням орбіт до Землі є Марс і Венера, Меркурій найчастіше є найближчою до Землі планетою (оскільки інші віддаляються більшою мірою, не будучи настільки «прив'язаними» до Сонця).

Аномальна прецесія орбіти

Меркурій знаходиться близько до Сонця, тому ефекти загальної теорії відносності проявляються в його русі найбільшою мірою серед усіх планет Сонячної системи. Вже в 1859 році французький математик і астроном Урбен Левер'є повідомив, що існує повільна прецесія орбіти Меркурія, яка не може бути повністю пояснена на основі розрахунку впливу відомих планет згідно з ньютонівською механікою. Прецесія перигелія Меркурія становить 5600 кутових секунд за століття. Розрахунок впливу всіх інших небесних тіл на Меркурій згідно з ньютонівською механікою дає прецесію 5557 кутових секунд за століття. Намагаючись пояснити ефект, що спостерігається, він припустив, що існує ще одна планета (або, можливо, пояс невеликих астероїдів), орбіта якої розташована ближче до Сонця, ніж у Меркурія, і яка вражає вплив (інші пояснення розглядали неврахований полярний стиск Сонця). Завдяки раніше досягнутим успіхам у пошуках Нептуна з урахуванням його впливу на орбіту Урана, ця гіпотеза стала популярною, і шукана гіпотетична планета навіть отримала назву - Вулкан. Однак ця планета так і не була виявлена.

Оскільки жодне з цих пояснень не витримало перевірки спостереженнями, деякі фізики почали висувати радикальніші гіпотези, що необхідно змінювати сам закон тяжіння, наприклад, змінювати в ньому показник ступеня або додавати в потенціал члени, які залежать від швидкості тіл. Однак більшість таких спроб виявилися суперечливими. На початку XX століття загальна теорія відносності дала пояснення прецесії, що спостерігається. Ефект дуже малий: релятивістська «добавка» складає всього 42,98 кутової секунди за століття, що становить 1/130 (0,77 %) від загальної швидкості прецесії, так що потрібно щонайменше 12 млн обертів Меркурія навколо Сонця, щоб перигелій повернувся у становище, передбачене класичною теорією. Подібне, але менше зсув існує і для інших планет - 8,62 кутової секунди за століття для Венери, 3,84 для Землі, 1,35 для Марса, а також астероїдів - 10,05 для Ікара.

Гіпотези освіти Меркурія

З ХІХ століття існує наукова гіпотеза, що Меркурій у минулому був супутником планети Венери, який згодом був нею «втрачений». У 1976 році Томом ван Фландерном (англ.) рос. і К. Р. Харрінгтоном, на підставі математичних розрахунків, було показано, що ця гіпотеза добре пояснює великі відхилення (ексцентриситет) орбіти Меркурія, його резонансний характер звернення навколо Сонця і втрату обертального моменту як у Меркурія, так і у Венери (в останній також - Придбання обертання, зворотного основному в Сонячній системі).

В даний час ця гіпотеза не підтверджується наглядовими даними та відомостями з автоматичних станцій планети. Наявність масивного залізного ядра з великою кількістю сірки, процентний вміст яких більший, ніж у складі будь-якої іншої планети Сонячної системи, особливості геологічної та фізико-хімічної будови поверхні Меркурія говорять про те, що планета була сформована в сонячній туманності незалежно від інших планет, тобто Меркурій завжди був самостійною планетою.

Зараз існують кілька версій для пояснення походження величезного ядра, найпоширеніша з яких говорить про те, що у Меркурія спочатку відношення маси металів до маси силікатів було подібним до найпоширеніших метеоритів - хондритів, склад яких загалом типовий для твердих тіл Сонячної системи та внутрішніх планет, а маса планети в давні часи була приблизно в 2.25 разів більша за її справжню масу. В історії ранньої Сонячної системи Меркурій, можливо, зазнав зіткнення з планетезімаллю приблизно 1/6 його маси на швидкості ~20 км/с. Більшість кори і верхнього шару мантії знесло в космічний простір, які роздробившись у гарячий пил розсіялися в міжпланетному просторі. А ядро ​​планети, що складається з важчих елементів, збереглося.

За іншою гіпотезою, Меркурій сформувався в вкрай збідненій легкими елементами внутрішньої частини протопланетного диска, які були виметені Сонцем у зовнішні області Сонячної системи.

Поверхня

За своїми фізичними характеристиками Меркурій нагадує Місяць. Планета не має природних супутників, але є дуже розріджена атмосфера. Планета володіє великим залізним ядром, що є джерелом магнітного поля за своєю сукупністю 0,01 від земного. Ядро Меркурія складає 83% всього обсягу планети. Температура поверхні Меркурія коливається від 90 до 700 До (від +80 до +430 °C). Сонячна сторона нагрівається набагато більше, ніж полярні області та зворотний бік планети.

Поверхня Меркурія також багато в чому нагадує місячну – вона сильно кратерована. Щільність кратерів різна різних ділянках. Передбачається, що густіше усеяні кратерами ділянки є більш давніми, а менш густо усеяні - молодішими, що утворилися при затопленні лавою старої поверхні. У той же час великі кратери зустрічаються на Меркурії рідше, ніж на Місяці. Найбільший кратер на Меркурії названий на честь великого голландського художника Рембрандта, його діаметр становить 716 км. Однак схожість неповна - на Меркурії видно освіти, які на Місяці не трапляються. Важливою відмінністю гористих ландшафтів Меркурія та Місяця є присутність на Меркурії численних зубчастих укосів, що сягають сотень кілометрів, - ескарпів. Вивчення їхньої структури показало, що вони утворилися при стисканні, що супроводжувало остигання планети, в результаті якого площа поверхні Меркурія зменшилася на 1%. Наявність на поверхні Меркурія великих кратерів, що добре збереглися, говорить про те, що протягом останніх 3-4 млрд років там не відбувався в широких масштабах рух ділянок кори, а також була відсутня ерозія поверхні, останнє майже повністю виключає можливість існування в історії Меркурія скільки-небудь істотної атмосфери.

У ході досліджень, проведених зондом «Месенджер», було сфотографовано понад 80% поверхні Меркурія та виявлено, що вона однорідна. Цим Меркурій не схожий на Місяць або Марс, у яких одна півкуля різко відрізняється від іншої.

Перші дані дослідження елементного складу поверхні за допомогою рентгенофлуоресцентного спектрометра апарату «Месенджер» показали, що вона бідна на алюміній і кальцій порівняно з плагіоклазовим польовим шпатом, характерним для материкових областей Місяця. У той же час поверхня Меркурія порівняно бідна на титан і залізо і багата магнієм, займаючи проміжне положення між типовими базальтами і ультраосновними гірськими породами типу земних коматіїтів. Виявлено також порівняльний достаток сірки, що передбачає відновлювальні умови формування планети.

Кратери

Кратери на Меркурії варіюються за розміром у межах від маленьких западин, що мають форму чаші, до багатокільцевих ударних кратерів, що мають у поперечнику сотні кілометрів. Вони перебувають у різній стадії руйнації. Є відносно добре збережені кратери з довгими променями навколо них, які утворилися в результаті викиду речовини в момент удару. Є також сильно зруйновані залишки кратерів. Меркуріанські кратери відрізняються від місячних тим, що область їхнього покриву від викиду речовини при ударі менше через більшу силу тяжіння на Меркурії.

Одна з найпомітніших деталей поверхні Меркурія – рівнина Жари (лат. Caloris Planitia). Ця деталь рельєфу одержала таку назву тому, що розташована поблизу однієї з гарячих довгот. Її діаметр становить близько 1550 км.

Ймовірно, тіло, при ударі якого утворився кратер, мало діаметр не менше 100 км. Удар був настільки сильним, що сейсмічні хвилі, пройшовши всю планету і сфокусувавшись у протилежній точці поверхні, призвели до утворення тут своєрідного пересіченого хаотичного ландшафту. Також про силу удару свідчить той факт, що він спричинив викид лави, яка утворила високі концентричні кола на відстані 2 км навколо кратера.

Крапка з найвищим альбедо на поверхні Меркурія – це кратер Койпер діаметром 60 км. Ймовірно, це один із найбільш «молодих» великих кратерів на Меркурії.

До недавнього часу передбачалося, що в надрах Меркурія знаходиться металеве ядро ​​радіусом 1800-1900 км, що містить 60% маси планети, так як КА "Марінер-10" виявив слабке магнітне поле, і вважалося, що планета з таким малим розміром не може мати рідкого ядра. Але в 2007 році група Жана-Люка Марго підбила підсумки п'ятирічних радарних спостережень за Меркурієм, в ході яких було помічено варіації обертання планети, надто великі для моделі з твердим ядром. Тому на сьогоднішній день можна з високою впевненістю говорити, що ядро ​​планети саме рідке.

Відсотковий вміст заліза в ядрі Меркурія вищий, ніж у будь-якої іншої планети Сонячної системи. Було запропоновано кілька теорій пояснення цього факту. Згідно з найбільш широко підтримуваною у науковому співтоваристві теорії, Меркурій спочатку мав таке ж співвідношення металу та силікатів, як у звичайному метеориті, маючи масу в 2,25 рази більше, ніж зараз. Однак на початку історії Сонячної системи Меркурій вдарилося планетоподібне тіло, що має в 6 разів меншу масу і кілька сотень кілометрів у поперечнику. В результаті удару від планети відокремилася більша частина початкової кори та мантії, через що відносна частка ядра у складі планети збільшилася. Такий процес, відомий як теорія гігантського зіткнення, було запропоновано і пояснення формування Місяця. Однак перші дані дослідження елементного складу поверхні Меркурія за допомогою гамма-спектрометра АМС «Месенджер» не підтверджують цю теорію: достаток радіоактивного ізотопу калій-40 помірно летючого хімічного елемента калію в порівнянні з радіоактивними ізотопами торій-232 та уран-238 більш туго торію не стикується з високими температурами, неминучими при зіткненні. Тому передбачається, що елементний склад Меркурія відповідає первинному елементному складу матеріалу, з якого він сформувався, близькому до енстатитових хондритів і безводних кометних частинок, хоча вміст заліза в досліджених до теперішнього часу енстатитових хондритах недостатньо для пояснення високої середньої щільності Меркурія.

Ядро оточене силікатною мантією завтовшки 500-600 км. За даними від «Маринера-10» та спостережень із Землі товщина кори планети становить від 100 до 300 км.

Геологічна історія

Як і в Землі, Місяця та Марса, геологічна історія Меркурія поділена на ери. Вони мають такі назви (від більш ранньої до пізнішої): дотолстовська, толстовська, калорська, пізня калорська, мансурська та койперська. Цей поділ періодизує відносний геологічний вік планети. Абсолютний вік, що вимірюється у роках, точно не встановлений.

Після формування Меркурія 4,6 млрд років тому відбувалося інтенсивне бомбардування планети астероїдами та кометами. Останнє сильне бомбардування планети відбулося 3,8 млрд років тому. Частина регіонів, наприклад, Рівнина Жари, формувалася також рахунок їх заповнення лавою. Це призвело до утворення гладких площин усередині кратерів, на зразок місячних.

Потім, у міру того, як планета остигала і стискалася, стали утворюватися хребти та розлами. Їх можна спостерігати на поверхні більших деталей рельєфу планети, таких як кратери, рівнини, що вказує на пізніший час їх утворення. Період вулканізму на Меркурії закінчився, коли мантія стиснулася достатньо для запобігання виходу лави на поверхню планети. Це, мабуть, сталося у перші 700-800 млн років її історії. Усі наступні зміни рельєфу обумовлені ударами об поверхню планети зовнішніх тіл.

Магнітне поле

Меркурій має магнітне поле, напруженість якого у 100 разів менше земного. Магнітне поле Меркурія має дипольну структуру і симетрично, а його вісь всього на 10 градусів відхиляється від осі обертання планети, що накладає суттєве обмеження на коло теорій, що пояснюють його походження. Магнітне поле Меркурія, можливо, утворюється внаслідок ефекту динамо, тобто як і, як і Землі. Цей ефект є наслідком циркуляції рідкого ядра планети. Через виражений ексцентриситет планети виникає надзвичайно сильний припливний ефект. Він підтримує ядро ​​в рідкому стані, що необхідно для прояву динамо ефекту.

Магнітне поле Меркурія досить сильне, щоб змінювати напрямок руху сонячного вітру навколо планети, створюючи магнітосферу. Магнітосфера планети, хоч і настільки мала, що може поміститися всередині Землі, досить потужна, щоб упіймати плазму сонячного вітру. Результати спостережень, отримані Марінером-10, виявили низькоенергетичну плазму в магнітосфері на нічній стороні планети. У хвості магнітосфери було виявлено вибухи активних частинок, що вказує на динамічні якості магнітосфери планети.

Під час другого прольоту планети 6 жовтня 2008 року Месенджер виявив, що магнітне поле Меркурія може мати значну кількість вікон. Космічний апарат зіткнувся з явищем магнітних вихорів - сплетених вузлів магнітного поля, що з'єднують корабель із магнітним полем планети. Вихор досягав 800 км у поперечнику, що становить третину радіусу планети. Ця вихрова форма магнітного поля створюється сонячним вітром. Так як сонячний вітер обтікає магнітне поле планети, воно зв'язується і проноситься з ним, завиваючись у вихроподібні структури. Ці вихори магнітного потоку формують вікна у планетарному магнітному щиті, через які сонячний вітер проникає та досягає поверхні Меркурія. Процес зв'язку планетного та міжпланетного магнітних полів, названий магнітним переєднанням, - звичайне явище у космосі. Воно виникає і в Землі, коли вона генерує магнітні вихори. Однак, за спостереженнями "Месенджера", частота переєднання магнітного поля Меркурія в 10 разів вище.

Умови на Меркурії

Близькість до Сонця і досить повільне обертання планети, а також вкрай слабка атмосфера призводять до того, що на Меркурії спостерігаються різкі перепади температур у Сонячній системі. Цьому сприяє також пухка поверхня Меркурія, яка погано проводить тепло (а при відсутній або вкрай слабкій атмосфері тепло може передаватися вглиб тільки за рахунок теплопровідності). Поверхня планети швидко нагрівається і остигає, але вже на глибині в 1 м добові коливання перестають відчуватися, а температура стає стабільною приблизно +75 °C.

Середня температура його денної поверхні дорівнює 623 К (349,9 ° C), нічний - всього 103 К (170,2 ° C). Мінімальна температура на Меркурії дорівнює 90 К (183,2 ° C), а максимум, що досягається опівдні на гарячих довготах при знаходженні планети поблизу перигелія, - 700 К (426,9 ° C).

Незважаючи на такі умови, останнім часом з'явилися припущення, що на поверхні Меркурія може існувати лід. Радарні дослідження приполярних областей планети показали наявність там ділянок деполяризації від 50 до 150 км, найбільш вірогідним кандидатом речовини, що відбиває радіохвилі, може бути звичайний водяний лід. Поступаючи на поверхню Меркурія при ударах про неї комет, вода випаровується і подорожує планетою, доки не замерзне в полярних областях на дні глибоких кратерів, куди ніколи не заглядає Сонце, і де лід може зберігатися практично необмежено довго.

При прольоті космічного апарату «Марінер-10» повз Меркурія було встановлено наявність у планети гранично розрідженої атмосфери, тиск якої в 5 · 1011 разів менший за тиск земної атмосфери. У разі атоми частіше зіштовхуються з поверхнею планети, ніж друг з одним. Атмосферу становлять атоми, захоплені із сонячного вітру чи вибиті сонячним вітром із поверхні, - гелій, натрій, кисень, калій, аргон, водень. Середній час життя окремого атома в атмосфері – близько 200 діб.

Водень і гелій, ймовірно, надходять на планету із сонячним вітром, дифузуючи в її магнітосферу, а потім йдуть назад у космос. Радіоактивний розпад елементів у корі Меркурія є іншим джерелом гелію, натрію та калію. Є водяні пари, що виділяються в результаті низки процесів, таких як удари комет про поверхню планети, утворення води з водню сонячного вітру і кисню каміння, сублімація з льоду, що знаходиться в постійно затінених полярних кратерах. Знаходження значної кількості споріднених воді іонів, таких як O+, OH+ H2O+, стало несподіванкою.

Так як значне число цих іонів було знайдено в навколишньому космосі Меркурій, вчені припустили, що вони утворилися з молекул води, зруйнованих на поверхні або в екзосфері планети сонячним вітром.

5 лютого 2008 року групою астрономів з університету Бостона під керівництвом Джеффрі Бомгарднера було оголошено про відкриття кометоподібного хвоста у планети Меркурій завдовжки більше 2,5 млн км. Виявили його при спостереженнях із наземних обсерваторій у лінії натрію. До цього відомо про хвості довжиною трохи більше 40 000 км. Перше зображення цією групою було отримано в червні 2006 року на 3,7-метровому телескопі Військово-повітряних сил США на горі Халеакала (Гавайї), а потім використали ще три менші інструменти: один на Халеакала та два на обсерваторії Макдональд (штат Техас). Телескоп із 4-дюймовою апертурою (100 мм) використовувався для створення зображення з великим полем зору. Зображення довгого хвоста Меркурія було отримано у травні 2007 року Джоді Вілсоном (старший науковий співробітник) та Карлом Шмідтом (аспірант). Видима довжина хвоста для спостерігача із Землі становить близько 3°.

Нові дані про хвост Меркурія з'явилися після другого та третього прольоту АМС "Месенджер" на початку листопада 2009 року. На основі цих даних співробітники НАСА змогли запропонувати модель цього явища.

Особливості спостереження із Землі

Видима зоряна величина Меркурія коливається від -1,9 до 5,5, але його нелегко помітити через невелику кутову відстань від Сонця (максимум 28,3°). У високих широтах планету ніколи не можна побачити на темному нічному небі: Меркурій видно протягом дуже невеликого проміжку часу після настання сутінків. Оптимальним часом для спостережень планети є ранкові або вечірні сутінки в періоди його елонгацій (періодів максимального видалення Меркурія від Сонця на небі, що настають кілька разів на рік).

Найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія - у низьких широтах та поблизу екватора: це пов'язано з тим, що тривалість сутінків там найменша. У середніх широтах знайти Меркурій набагато важче і можливо тільки в період найкращих елонгацій, а у високих широтах неможливо взагалі. Найбільш сприятливі умови для спостереження Меркурія в середніх широтах обох півкуль складаються близько рівнодення (тривалість сутінків при цьому мінімальна).

Найбільш раннє відоме спостереження Меркурія було зафіксовано у таблицях "Муль апін" (збірка вавилонських астрологічних таблиць). Це спостереження, найімовірніше, було виконано ассирійськими астрономами приблизно XIV столітті до зв. е. Шумерська назва, що використовується для позначення Меркурія в таблицях "Муль апін", може бути транскрибована у вигляді UDU.IDIM.GUU4.UD ("Плигаюча планета"). Спочатку планету асоціювали з богом Нінуртою, а в пізніших записах її називають «Набу» на честь бога мудрості та писцового мистецтва.

У Стародавній Греції за часів Гесіода планету знали під іменами («Стілбон») та («Гермаон»). Назва "Гермаон" є формою імені бога Гермеса. Пізніше греки почали називати планету "Аполлон".

Існує гіпотеза, що назва Аполлон відповідала видимості на ранковому небі, а Гермес (Гермаон) на вечірньому. Римляни назвали планету на честь швидконогого бога торгівлі Меркурія, який еквівалентний грецькому богу Гермесу, через те, що він переміщається небом швидше за інші планети. Римський астроном Клавдій Птолемей, який жив у Єгипті, написав про можливість переміщення планети через диск Сонця у своїй роботі «Гіпотези про планети». Він припустив, що таке проходження ніколи не спостерігалося тому, що така планета, як Меркурій, надто мала для спостереження або тому, що момент проходження настає нечасто.

У Стародавньому Китаї Меркурій називався Чень-син, «Ранкова зірка». Він асоціювався із напрямком на північ, чорним кольором та елементом води в У-син. За даними Ханьшу, синодичний період Меркурія китайськими вченими визнавався рівним 115,91 днів, а за даними Хоу Ханьшу - 115,88 днів. У сучасній китайській, корейській, японській та в'єтнамській культурах планета стала називатися «Водяна зірка».

Індійська міфологія використовувала Меркурія ім'я Будха. Цей бог, син Соми, був головним середам. У німецькому язичництві Бог Один також асоціювався з планетою Меркурій і з середовищем. Індіанці майя представляли Меркурій як сову (або, можливо, як чотири сови, причому дві відповідали ранковій появі Меркурія, а дві - вечірній), яка була посланцем потойбічного світу. На івриті Меркурія було названо «Коха в Хама».
Меркурій на зоряному небі (вгорі, над Місяцем та Венерою)

В індійському астрономічному трактаті «Сурья-сіддханта», датованому V століттям, радіус Меркурія оцінили в 2420 км. Помилка в порівнянні з дійсним радіусом (2439,7 км) становить менше 1%. Однак ця оцінка базувалася на неточному припущенні про кутовий діаметр планети, який був прийнятий за 3 кутові хвилини.

У середньовічній арабській астрономії астроном з Андалусії Аз-Заркалі описав деферент геоцентричної орбіти Меркурія як овал на кшталт яйця чи кедрового горіха. Тим не менш, цей здогад не вплинув на його астрономічну теорію та його астрономічні обчислення. У XII столітті Ібн Баджа спостерігав дві планети як плям на поверхні Сонця. Пізніше астрономом марагинської обсерваторії Аш-Шіразі було висловлено припущення, що його попередником спостерігалося проходження Меркурія та (або) Венери. В Індії астроном кералійської школи Нілаканса Сомаяджі (англ.) рос. у XV столітті розробив частково геліоцентричну планетарну модель, у якій Меркурій обертався навколо Сонця, яке, своєю чергою, оберталося навколо Землі. Ця система була схожа на систему Тихо Браге, розроблену у XVI столітті.

Середньовічні спостереження Меркурія в північних частинах Європи вагалися тим, що планета завжди спостерігається в зорі - ранкової або вечірньої - на тлі сутінкового неба і досить низько над обрієм (особливо в північних широтах). Період його найкращої видимості (елонгація) настає кілька разів на рік (триває близько 10 днів). Навіть у ці періоди побачити Меркурій неозброєним оком непросто (щодо неяскравої зірочки на досить світлому тлі неба). Існує історія про те, що Микола Коперник, який спостерігав астрономічні об'єкти в умовах північних широт та туманного клімату Прибалтики, шкодував, що за життя так і не побачив Меркурій. Ця легенда склалася виходячи з того, що в роботі Коперника "Про обертання небесних сфер" не наводиться жодного прикладу спостережень Меркурія, проте він описав планету, використовуючи результати спостережень інших астрономів. Як він сам сказав, Меркурій все-таки можна «зловити» з північних широт, виявивши терпіння та хитрість. Отже, Коперник цілком міг спостерігати Меркурій і його, але опис планети робив за чужими результатами досліджень.

Спостереження за допомогою телескопів

Перше телескопічне спостереження Меркурія було зроблено Галілео на початку XVII століття. Хоча він спостерігав фази Венери, його телескоп був досить потужним, щоб спостерігати фази Меркурія. У 1631 році П'єр Гассенді зробив перше телескопічне спостереження проходження планети по диску Сонця. Момент проходження було обчислено до цього Йоганном Кеплером. У 1639 році Джованні Зупі за допомогою телескопа відкрив, що орбітальні фази Меркурія подібні до фаз Місяця і Венери. Спостереження остаточно продемонстрували, що Меркурій звертається довкола Сонця.

Дуже рідкісною астрономічною подією є перекриття однією планетою диска іншою, що спостерігається із Землі. Венера перекриває Меркурій раз на кілька століть, і ця подія спостерігалася лише один раз в історії – 28 травня 1737 року Джоном Бевісом у Королівській Грінвічській обсерваторії. Наступне перекриття Венерою Меркурія відбудеться 3 грудня 2133 року.

Труднощі, що супроводжують спостереження Меркурія, призвели до того, що він довгий час був вивчений менш ніж інші планети. У 1800 році Йоганн Шрьотер, який спостерігав деталі поверхні Меркурія, оголосив про те, що спостерігав на ній гори заввишки 20 км. Фрідріх Бессель, використовуючи замальовки Шрьотера, помилково визначив період обертання навколо осі в 24 години і нахил осі в 70°. У 1880-х роках Джованні Скіапареллі картографував планету точніше і припустив, що період обертання становить 88 днів і збігається з сидеричним періодом звернення навколо Сонця через припливні сили. Робота з картографування Меркурія була продовжена Еженом Антоніаді, який у 1934 році випустив книгу, де були представлені старі карти та його власні спостереження. Багато деталей поверхні Меркурія отримали свою назву згідно з картами Антоніаді.

Італійський астроном Джузеппе Коломбо (англ.) рос. зауважив, що період обертання становить 2/3 від сидеричного періоду звернення Меркурія, і припустив, що ці періоди потрапляють до резонансу 3:2. Дані з «Маринера-10» згодом підтвердили цю думку. Це не означає, що карти Скіапареллі та Антоніаді невірні. Просто астрономи бачили одні й самі деталі планети кожен другий оборот її навколо Сонця, заносили їх у карти і ігнорували спостереження тоді, коли Меркурій був звернений до Сонця іншою стороною, оскільки через геометрії орбіти в цей час умови для спостереження були поганими.

Близькість Сонця створює деякі проблеми для телескопічного вивчення Меркурія. Так, наприклад, телескоп «Хаббл» ніколи не використовувався і не використовуватиметься для спостереження цієї планети. Його пристрій не дозволяє проводити спостереження близьких до Сонця об'єктів - при спробі зробити апаратура отримає незворотні пошкодження.

Дослідження Меркурія сучасними методами

Меркурій – найменш вивчена планета земної групи. До телескопічних методів його вивчення у XX столітті додалися радіоастрономічні, радіолокаційні та дослідження за допомогою космічних апаратів. Радіоастрономічні виміри Меркурія були вперше проведені в 1961 Ховардом, Барреттом і Хеддоком за допомогою рефлектора з двома встановленими на ньому радіометрами. До 1966 року на основі накопичених даних отримані непогані оцінки температури поверхні Меркурія: 600 К у соняшниковій точці та 150 К на неосвітленому боці. Перші радіолокаційні спостереження були проведені в червні 1962 року групою В. А. Котельникова в ІРЕ, вони виявили схожість відбивних властивостей Меркурія та Місяця. У 1965 році такі спостереження на радіотелескопі в Аресібо дозволили отримати оцінку періоду обертання Меркурія: 59 днів.

Лише два космічні апарати були направлені на дослідження Меркурія. Першим був «Марінер-10», який у 1974-1975 роках тричі пролетів повз Меркурія; максимальне зближення становило 320 км. В результаті було отримано кілька тисяч знімків, що покривають приблизно 45% поверхні планети. Подальші дослідження із Землі показали можливість існування водяного льоду в полярних кратерах.

З усіх планет, видно неозброєним оком, тільки Меркурій ніколи не мав власного штучного супутника. Наразі НАСА здійснює другу місію до Меркурія під назвою «Месенджер». Апарат був запущений 3 серпня 2004 року, а в січні 2008 року вперше здійснив обліт Меркурія. Для виходу на орбіту навколо планети в 2011 році апарат здійснив ще два гравітаційні маневри поблизу Меркурія: у жовтні 2008 року та у вересні 2009 року. Месенджер також виконав один гравітаційний маневр у Землі в 2005 році і два маневри поблизу Венери: у жовтні 2006 і в червні 2007 року, в ході яких проводив перевірку обладнання.

Марінер-10 – перший космічний апарат, що досяг Меркурія.

Європейським космічним агентством (ESA) спільно з японським аерокосмічним дослідницьким агентством (JAXA) розробляється місія «Бепі Коломбо», що складається з двох космічних апаратів: Mercury Planetary Orbiter (MPO) та Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Європейський апарат MPO досліджуватиме поверхню Меркурія та його глибини, в той час як японський MMO спостерігатиме за магнітним полем та магнітосферою планети. Запуск BepiColombo планується на 2013 рік, а в 2019 він вийде на орбіту навколо Меркурія, де і розділиться на дві складові.

Розвиток електроніки та інформатики уможливило наземні спостереження Меркурія за допомогою приймачів випромінювання ПЗЗ та подальшу комп'ютерну обробку знімків. Одним із перших серій спостережень Меркурія з ПЗЗ-приймачами здійснив у 1995-2002 роках Йохан Варелл в обсерваторії на острові Ла Пальма на півметровому сонячному телескопі. Варелл вибирав найкращі зі знімків, не використовуючи комп'ютерну інформацію. Зведення почали застосовувати в Абастуманській астрофізичній обсерваторії до серій фотографій Меркурія, отриманих 3 листопада 2001, а також в обсерваторії Скінакас Іракліонського університету до серій від 1-2 травня 2002 року; для обробки результатів спостережень застосували метод кореляційного поєднання. Отримане дозволене зображення планети мало подібність до фотомозаїки «Маринера-10», обриси невеликих утворень розмірами 150-200 км повторювалися. Так було складено карту Меркурія для довгот 210-350°.

17 березня 2011 міжпланетний зонд «Месенджер» (англ. Messenger) вийшов на орбіту Меркурія. Передбачається, що за допомогою апаратури, встановленої на ньому, зонд зможе досліджувати ландшафт планети, її атмосферу та поверхню; також обладнання Месенджера дозволяє вести дослідження енергійних частинок і плазми. Термін роботи зонда визначається за один рік.

17 червня 2011 стало відомо, що, за даними перших досліджень, проведених КА «Месенджер», магнітне поле планети не симетричне щодо полюсів; таким чином, північного та південного полюса Меркурія досягає різної кількості частинок сонячного вітру. Також було проведено аналіз поширеності хімічних елементів планети.

Особливості номенклатури

Правила в назві геологічних об'єктів, що знаходяться на поверхні Меркурія, затверджені на XV Генеральній асамблеї Міжнародного астрономічного союзу в 1973 році:
Маленький кратер Хун Каль (вказаний стрілкою), що є точкою прив'язки системи довгот Меркурія. Фото АМС «Марінер-10»

За найбільшим об'єктом на поверхні Меркурія, діаметром близько 1300 км, закріпилася назва Рівнина Жари, оскільки вона розташована в області максимальних температур. Це багатокільцева структура ударного походження, залита застиглою лавою. Інша рівнина, що у області мінімальних температур, біля північного полюса, названа Рівниною Північної. Інші подібні формування отримали назву планети Меркурій чи аналога римського бога Меркурія у різних народів світу. Наприклад: Долина Суйсей (планета Меркурій по-японськи) і Долина (Планета Меркурій на хінді), Долина Собкоу (планета Меркурій у стародавніх єгиптян), Долина Один (скандинавський бог) і Долина Тир (давньовірменське божество).
Кратери Меркурія (за двома винятками) одержують назву на честь відомих людей у ​​гуманітарній сфері діяльності (архітектори, музиканти, письменники, поети, філософи, фотографи, художники). Наприклад: Барма, Бєлінський, Глінка, Гоголь, Державін, Лермонтов, Мусоргський, Пушкін, Рєпін, Рубльов, Стравінський, Суріков, Тургенєв, Феофан Грек, Фет, Чайковський, Чехов. Винятком є ​​два кратери: Койпер на ім'я одного з головних розробників проекту «Марінер-10» та Хун Каль, що означає число «20» мовою народу майя, який використовував двадцятеричну систему числення. Останній кратер знаходиться у екватора на меридіані 200 західної довготи і був обраний як зручний орієнтир для відліку в системі координат поверхні Меркурія. Спочатку кратерам більшого розміру надавали імена знаменитостей, які, на думку МАС, мали відповідно більше значення у світовій культурі. Чим більший кратер - тим сильніший вплив особистості на сучасний світ. У першу п'ятірку увійшли Бетховен (діаметром 643 км), Достоєвський (411 км), Толстой (390 км), Гете (383 км) та Шекспір ​​(370 км).
Ескарпи (уступи), гірські ланцюги і каньйони отримують назви кораблів дослідників, які у історію, оскільки бог Меркурій/Гермес вважався покровителем мандрівників. Наприклад: Бігль, Зоря, Санта-Марія, Фрам, Схід, Мирний). Винятком із правила є дві гряди, найменовані на честь астрономів Гряда Антоніаді та Гряда Скіапареллі.
Долини та інші деталі на поверхні Меркурія одержують назви на честь великих радіообсерваторій, як визнання значення методу радіолокації у дослідженні планети. Наприклад: Долина Хайстек (радіотелескоп США).
Згодом, у зв'язку з відкриттям у 2008 році автоматичною міжпланетною станцією «Месенджер» борозен на Меркурії, додалося правило іменування борозен, які одержують назви великих архітектурних споруд. Наприклад: Пантеон на Долині Жари.

Отже, якою ж є планета Меркурій і що в ній такого особливого, що відрізняє її від інших планет? Напевно, передусім варто перерахувати найочевидніше, що можна легко почерпнути з різних джерел, але без чого людині буде важко скласти загальну картину.

На даний момент (після того, як Плутон був «розжалований» у карликові планети) Меркурій є найменшою з восьми планет нашої Сонячної системи. Також планета знаходиться на найближчій відстані від Сонця, у зв'язку з чим здійснює оборот навколо нашого світила набагато швидше за інші планети. Мабуть, саме остання якість і послужило приводом назвати її на честь найшвидшого посланця Богів на ім'я Меркурій, непересічного персонажа з легенд і міфів Стародавнього Риму, що володіє феноменальною швидкістю.

До речі, саме давньогрецькі та давньоримські астрономи не раз називали Меркурій як «ранковою», так і «вечірньою» зіркою, хоча здебільшого вони знали про те, що обидві назви відповідають тому самому космічному об'єкту. Вже тоді давньогрецький вчений Геракліт вказував на те, що Меркурій та Венера здійснюють своє обертання навколо Сонця, а не навколо.

Меркурій сьогодні

У наші дні вченим відомо, що завдяки безпосередній близькості Меркурія до Сонця температура на його поверхні здатна досягати до 450 градусів за Цельсієм. Але відсутність атмосфери на цій планеті, не дозволяє Меркурію утримувати тепло і на тіньовому боці температура поверхні здатна різко знижуватися до 170 градусів за Цельсієм. Максимальний перепад температур у денний та вночі на Меркурії виявився найвищим у Сонячній системі - понад 600 градусів за Цельсієм.

За своїми розмірами Меркурій трохи більше Місяця, але при цьому набагато важчий за наш природний супутник.

Незважаючи на те, що планета була відома людям ще з давніх-давен, перше зображення Меркурія було отримано тільки в 1974 році, коли космічний апарат «Марінер 10» передав перші зображення, на яких вдавалося розібрати деякі особливості рельєфу. Після цього почалася довгострокова активна фаза вивчення цього космічного тіла і через кілька десятків років, у березні 2011 року орбіти Меркурія досяг космічний апарат під назвою Messenger, після чого, нарешті, людство одержало відповіді багато питань.

Атмосфера Меркурія настільки тонка, що її практично не існує, а обсяг приблизно в 10 у п'ятнадцятому ступені разів менше, ніж щільні шари атмосфери Землі. При цьому вакуум в атмосфері цієї планети набагато ближчий до справжнього вакууму, якщо порівнювати його з будь-яким іншим вакуумом, створеним на Землі за допомогою технічних засобів.

Існує два пояснення відсутності атмосфери на Меркурії. По-перше, це густина планети. Вважається, що маючи щільність лише 38% земної щільності, Меркурій просто не в змозі зберегти більшу частину атмосфери. По-друге, близькість Меркурія до Сонця. Така близька відстань до нашої зірки робить планету найбільш схильною до впливу сонячних вітрів, які зносять останні залишки того, що можна назвати атмосферою.

Проте, наскільки б мізерною не була атмосфера на цій планеті, вона все ж таки є. За даними космічного агентства NASA, за своїм хімічним складом вона складається з 42% кисню (О2), 29% натрію, 22% водню (Н2), 6% гелію, 0,5% калію. Решту незначної частини становлять молекули аргону, діоксиду вуглецю, води, азоту, ксенону, криптону, неону, кальцію (Са, Са+) та магнію.

Вважається, що розрідженість атмосфери обумовлена ​​наявністю поверхні планети екстремальних температур. Найнижча температура може бути близько -180 °С, а найвища приблизно 430 °С. Як згадувалося вище, Меркурій має найбільший діапазон температур лежить на поверхні серед планет Сонячної системі. Крайні максимуми, присутні на боці, зверненій до Сонця, є результатом недостатнього атмосферного шару, який не здатний поглинути сонячне випромінювання. До речі, екстремальний холод на тіньовому боці планети обумовлений тим самим. Відсутність значної атмосфери не дозволяє планеті утримувати сонячну радіацію і тепло дуже швидко залишає поверхню безперешкодно йдучи в космічний простір.

До 1974 р. поверхня Меркурія залишалася значною мірою загадкою. Спостереження за цим космічним тілом із Землі були дуже утруднені через близькість планети до Сонця. Розглянути Меркурій вдавалося тільки перед світанком або відразу після заходу сонця, проте на Землі в цей час лінія видимості значно обмежена занадто щільними шарами атмосфери нашої планети.

Але в 1974 році, після чудового триразового прольоту на поверхню Меркурія космічного апарату «Марінер 10», були отримані перші чіткі фотографії поверхні. Дивно, але незважаючи на значні обмеження часу, під час місії «Марінер 10» було сфотографовано майже половину всієї поверхні планети. В результаті аналізу даних спостережень вченим вдалося виявити три суттєві особливості поверхні Меркурія.

Перша особливість - величезна кількість ударних кратерів, які поступово утворювалися на поверхні протягом мільярдів років. Так званий басейн «Калорис» є найбільшим із кратерів, його діаметр 1,550 км.

Друга особливість – наявність рівнин між кратерами. Вважається, що ці гладкі ділянки поверхні були створені в результаті руху лавових потоків планетою в минулому.

І, нарешті, третьою особливістю є скелі, розкидані по всій поверхні і досягають від кількох десятків до кількох тисяч кілометрів у довжину та від ста метрів до двох кілометрів заввишки.

Вчені особливо наголошують на суперечності перших двох особливостей. Наявність лавових полів вказує на те, що в історичному минулому планети була присутня активна вулканічна активність. Проте, кількість і вік кратерів, навпаки, свідчать, що Меркурій дуже довгий час був геологічно пасивний.

Але не менший інтерес викликає і третя риса поверхні Меркурія. З'ясувалося, що височини утворені активністю ядра планети, в результаті якого відбувається так зване «випукування» кори. Подібні витріскування на Землі пов'язані, як правило, зі зміщенням тектонічних плит, у той час як втрата стійкості кори Меркурія відбувається через скорочення його ядра, яке поступово стискається. Процеси, що відбуваються з ядром планети, призводять до її стиснення самої. Останні розрахунки вчених вказують на те, що діаметр Меркурія скоротився більш ніж на 1,5 кілометра.

Структура Меркурія

Меркурій складається з трьох окремих шарів: кори, мантії та ядра. Середня товщина кори планети, за різними оцінками, становить від 100 до 300 км. Наявність раніше згаданих опуклостей на поверхні, що за своєю формою нагадують земні, вказує на те, що незважаючи на достатню твердість, сама по собі кора дуже тендітна.

Приблизна товщина мантії Меркурія складає близько 600 кілометрів, що говорить про те, що відносно тонка. Вчені вважають, що вона не завжди була такою тонкою і в минулому сталося зіткнення планети з величезним планетезміалем, що призвело до втрати значної маси мантії.

Ядро Меркурія стало предметом для багатьох досліджень. Вважається, що його діаметр становить 3600 кілометрів, і воно має деякі унікальні властивості. Найбільш цікавою властивістю є його густина. Враховуючи те, що планетарний діаметр Меркурія становить 4878 кілометрів (він менший за супутник Титану, діаметр якого становить 5125 кілометрів і супутника Ганімеда з діаметром 5270 кілометрів), щільність самої планети становить 5540 кг/м3 при масі 3,3 х 1023 ки.

Поки що існує лише одна теорія, яка спробувала пояснити цю особливістю ядра планети, і поставила під сумнів те, що ядро ​​Меркурія насправді тверде. Вимірявши особливості відскоку радіохвиль від поверхні планети, група планетологів дійшла висновку, що ядро ​​планети насправді рідке і це пояснює.

Орбіта та обертання Меркурія

Меркурій знаходиться набагато ближче до Сонця, ніж будь-яка інша планета в нашій системі і, відповідно, йому потрібен найкоротший час для обороту по орбіті. Рік на Меркурії становить лише близько 88 земних діб.

Важливою особливістю орбіти Меркурія є високий ексцентриситет проти іншими планетами. Крім того, зі всіх планетарних орбіт, орбіта Меркурія найменше нагадує коло.
Цей ексцентриситет, поряд із відсутністю суттєвої атмосфери, пояснює, чому на поверхні Меркурія можливий найширший розкид екстремальних температур у Сонячній системі. Простіше кажучи, поверхня Меркурія набагато сильніше нагрівається, коли планета знаходиться в перигелії, ніж в афелії, оскільки різниця у відстані між цими точками занадто велика.

Орбіта Меркурія як така є чудовим прикладом однієї з провідних процесів сучасної фізики. Йдеться про процес під назвою прецесія, який пояснює усунення орбіти Меркурії щодо Сонця з часом.

Незважаючи на те, що ньютонівська механіка (тобто класична фізика) досить детально прогнозує швидкість цієї прецесії, точні значення так і не були визначені. Це стало справжньою проблемою для астрономів наприкінці ХІХ, початку ХХ століття. Щоб пояснити різницю між теоретичними трактуваннями і фактичними спостереженнями було складено безліч концепцій. Згідно з однією з теорій висловлювалося припущення навіть про те, що існує невідома планета, орбіта якої ближче до Сонця, ніж Меркурій.

Однак, найбільш правдоподібне пояснення знайшлося після того, як було опубліковано загальну теорію відносності Ейнштейна. Спираючись саме на цю теорію, вчені зрештою змогли з достатньою точністю описати орбітальну прецесію Меркурія.

Таким чином, довгий час вважалося, що спін-орбітальний резонанс Меркурія (кількість обертів на орбіті) становив 1:1, але, зрештою, було доведено, що насправді він становить 3:2. Саме завдяки цьому резонансу на планеті можливе явище, яке неможливе на Землі. Якби спостерігач перебував на Меркурії, то міг би побачити, що Сонце піднімається до найвищої точки на небі, а потім «включає» зворотний хід і опускається в тому ж напрямку, звідки воно піднялося.

1. Меркурій був відомий людству з найдавніших часів. Незважаючи на те, що точна дата виявлення невідома, перші згадки про планету, як вважають, з'явилися близько 3000 до н.е. у шумерів.
2. Рік Меркурії становить 88 днів земних днів, але день Меркурія становить 176 земних дня. Меркурій практично повністю заблокований Сонцем приливними силами, але з часом повільне обертання планети навколо своєї осі.
3. Меркурій обертається так швидко довкола Сонця, що деякі ранні цивілізації вважали, що це насправді дві різні зірки, одна з яких з'являється у першій половині дня, а інша у вечірній час.
4. Маючи діаметр 4,879 км Меркурій є найменшою планетою в Сонячній системі, а також є однією з п'яти планет, яку можна побачити в нічному небі неозброєним поглядом.
5. Після Землі Меркурій є другою за щільністю планетою в Сонячній системі. Незважаючи на невеликі розміри, Меркурій дуже щільний, оскільки складається в основному з важких металів та каменю. Це дозволяє віднести його до планет земної групи.
6. Астрономи не розуміли, що Меркурій є планетою до 1543 року, коли Коперник створив геліоцентричну модель Сонячної системи, згідно з якою обертання планет відбувається навколо Сонця.
7. Гравітаційні сили планети становлять 38% гравітаційних сил Землі. Це означає, що Меркурій не в змозі утримувати атмосферу, яка в нього є, а та, що залишається, здувається сонячним вітром. Тим не менш, ті самі сонячні вітри привертають до Меркурія газові частинки, пил від мікрометеоритів і утворюють радіоактивний розпад, що до певної міри утворює атмосферу.
8. Меркурій не має супутників або кілець через його низьку силу тяжіння та відсутність атмосфери.
9. Існувала теорія, що між орбітами Меркурія та Сонця є ще не відкрита планета Вулкан, проте її присутність так і не була доведена.
10. Орбіта Меркурія є еліпс, а не коло. Він має ексцентричну орбіту в Сонячній системі.
11. Меркурій є лише другим максимальним температурам серед планет Сонячної системи. Перше місце посідає

Характеристики планети:

• Відстань від Сонця: 57,9 млн км
• Діаметр планети: 4878 км
• Доба на планеті: 58 діб. 16 год.*
• Рік на планеті: 88 діб*
• t° на поверхні: від -180 ° C до +430 ° C
• Атмосфера:майже не присутній
• Супутники: не має

* період обертання навколо власної осі (у земній добі)
** період звернення по орбіті навколо Сонця (у земній добі)

Меркурій - це восьма за величиною планета, найближча до Сонця, середня відстань до якого становить 0.387 АЕ (астрономічних одиниць) або 57.910.000 кілометрів. Маса планети складає 3.30e23 кг, а діаметр - 4,880 км (менше лише у Плутона).

Презентація: планета Меркурій

Внутрішня будова

У центрі планети розташоване металеве ядро, на зразок земного, різниця лише у розмірах. Якщо земне ядро ​​займає лише 17% обсягу планети, то Меркурій — 42% обсягу.

Навколо ядра знаходиться шар мантії – 500-700 кілометрів силікатної породи. Наступний шар - це кора, яка має товщину приблизно 100-300 кілометрів. Верхній шар планети має багато пошкоджень, більшість вчених дотримуються теорії, що вони виникли внаслідок повільного охолодження Меркурія.

Атмосфера та поверхня

Атмосфера Меркурія дуже розряджена і практично дорівнює вакууму. Склад:

• водень (70 атомів на 1 см³);
• гелій (4500 атомів на 1 см³).

Через практично нульову атмосферу та близькість до Сонця, температура на поверхні планети коливається в межах -180….+440 °C. Поверхня нагадує місячну - безліч кратерів (від зіткнення з астероїдами), і гори висотою до 4 км (місячні можуть бути в півтора рази вищими).

На відміну від супутника Землі, на звороті Меркурія розташовані здуття, які утворилися під впливом сонячних припливів. Також є високі уступи, чия довжина може досягати кількох сотень кілометрів.

Назву планеті дали древні римляни, які шанували бога Меркурія як покровителя злодіїв, мандрівників та торговців. Однак вважається, що першу від Сонця планету знали ще 3000 років до н. (З часів Самаритян).

У Стародавній Греції її називали відразу двома іменами - Аполлоном (бог сонячного світла, покровитель мистецтв і науки) вранці та Гермесом (спритний посланник богів) увечері. Причому греки не знали, що бачать одну й ту саму планету.

Довгий час астрономи не могли розібратися в русі Меркурія небом, а все через аномальну прецесію його орбіти. Механіка Ньютона не підходила для пояснення занадто витягнутої орбіти: перигелій = 46 млн км від Сонця, афелій = 70 млн км. Вчені ХІХ століття навіть вважали, що близько до Меркурія переміщається якась інша планета (іноді звана Вулканом), яка впливає з його орбіту. Коректно пророкувати рух планети стало можливим лише після відкриття Ейнштейном його Загальної Теорії Відносності.

Вивчення планети

Вивчення Меркурія дуже ускладнене через його близьке прихильність до Сонця, з американського телескопа Хаббл неможливо отримати якісні знімки.

До планети наближалася лише одна міжпланетна станція - Mariner 10, яка здійснила три обльоти в 1974-1975 роках. Вийшло зробити картографію лише 45% планети.

Також проводилися радіолокаційні спостереження, але ці дані швидше відносяться до теорії, ніж до залізних фактів. Так, подібне дослідження показало присутність замороженої води на північному полюсі Меркурія (Mariner цю область не картографував).

Обертання Меркурія дуже дивне, порівняно із Земним. Він обертається навколо осі порівняно повільно, проти своїм орбітальним періодом.

Орбітальні характеристики

Один оберт у планети займає 116 земних діб, а орбітальний період обертання дорівнює всього 88 днів. Таким чином, день набагато довший, ніж рік. Екваторіальна швидкість обертання планети становить 10892 км/год.

У деяких місцях на планеті спостерігач може побачити вельми незвичайний схід Сонця. Після сходу Сонце зупиняється на один Меркуріанський день (це майже 116 земних діб). Це трапляється приблизно за чотири дні до перигелію через те, що кутова орбітальна швидкість планети дорівнює його кутової швидкості обертання. Це викликає видиму нам зупинку в небі планети. Після того, як Меркурій дістається перигелію, його кутова орбітальна швидкість перевищує кутову швидкість і світило знову починає рухатися у зворотному напрямку.

Ось ще один спосіб пояснити це більш докладно: Під час одного Меркуріанського року, середня швидкість руху Сонця становить два градуси на день через те, що день довше, ніж період обертання.

Зміна руху в різні пори року

При наближенні до афелію орбітальний рух сповільнюється, а його рух по небосхилу планети збільшується більш ніж на 150% від нормальної кутової швидкості (до трьох градусів на день). З іншого боку, при наближенні його до перигелію рух Сонця сповільнюється і зупиняється, а потім починає повільно рухатися на захід, а потім все швидше і швидше. У той час, як світило змінює швидкість руху по небосхилу планети, його видимий розмір стає то більшим, то меншим, залежно від того, як далеко він знаходиться від планети.

Період обертання не було виявлено до 1965 року. Декілька десятків років тому вважалося, що Меркурій приливними силами повернутий до Сонця завжди однією і тією ж стороною.

Але в результаті дослідження радіолокації планети в 1962 році, за допомогою обсерваторії Аресібо, було встановлено, що планета обертається і зірковий період обертання планети становить 58,647 день.

Щоб отримати уявлення про те, наскільки великий Меркурій, погляньмо на нього в порівнянні з нашою планетою.
Діаметр його складає 4879 км. Це приблизно 38% від діаметра нашої планети. Іншими словами, ми могли б поставити три Меркурія пліч-о-пліч, і вони будуть трохи більше, ніж Земля.

Яка площа поверхні

Площа поверхні становить 75 мільйонів квадратних кілометрів, що становить приблизно 10% площі Землі.

Якби Ви могли розгорнути Меркурій, то він став би майже вдвічі більшим за площу Азії (44 мільйони квадратних кілометрів).

А як щодо обсягу? Об'єм дорівнює 6,1 х ​​10*10 км3. Це велика кількість, але це лише 5,4% обсягу Землі. Іншими словами, ми змогли б помістити 18 об'єктів розміром із Меркурій усередину Землі.

Маса складає 3,3 х 10*23 кг. Знову ж таки, це багато, але у співвідношенні це дорівнює лише 5,5% маси нашої планети.

Зрештою, давайте подивимося на силу тяжкості на його поверхні. Якби ви могли стояти на поверхні Меркурія (у хорошому жароміцному скафандрі), то відчули б 38% сили тяжіння, яку відчуваєте на Землі. Інакше кажучи, якщо ви важите 100 кг, то на Меркурії лише 38 кг.