Меркурий атмосфера: ее состав, давление и свойства

ее состав, давление и свойства

Планета Меркурий, снимок с космического аппарата MESSENGER

Когда вы смотрите на изображения Меркурия, он выглядит безвоздушным и безжизненным космическим телом. Но вы можете удивиться, узнав, что у него есть своя атмосфера.

Атмосфера планеты

Конечно, она не такая могучая как на Земле и даже меньше чем у Марса. Но она у планеты есть, и в настоящее время изучается астрономами и космическим кораблем MESSENGER.

Полноценной, газовая оболочка, если и была, то полностью рассеялась вскоре после того, как сформировались планеты около 4,6 миллиардов лет назад. Это могло произойти из-за низкой гравитации, а также из-за близкого расположения к Солнцу, которое своим солнечным ветром, ее «сдуло». В настоящее время, ее практически не заметно.

Из чего она состоит

Эта разреженная оболочка состоит из кислорода, водорода, гелия, натрия, калия и водяного пара.

Астрономы полагают, что она постоянно пополняется из различных источников: частиц солнечного ветра, вулканической дегазации, радиоактивного распада элементов на поверхности Меркурия и космической пыли с мусором, которые планета встречает на своем пути. Без этих источников пополнения, она улетучилась бы из-за солнечного ветра относительно быстро.

Состав атмосферы:

Кислород 42,0%
Натрий 29,0%
Водород 22,0%
Гелий 6%
Калий 0,5%
Остальные 0,5% (криптон, метан, водяной пар, окись азота и др.)

В 2008 году, космический корабль НАСА MESSENGER обнаружил в ней водяные пары. Считается, что эта вода образуется, когда атомы водорода и кислорода встречаются в атмосфере.

Присутствие паров воды указывает, что где-то на поверхности существует водяной лед. Залежи водяного льда были обнаружены на полюсах планеты, где дно кратеров никогда не освещается светом Солнца, подробнее можно почитать здесь. Метан, как полагают, появляется из за вулканизма, геотермальных процессов и гидротермальной деятельности. Метан является неустойчивым газом и требует постоянного и очень активного источника, т.к. метан разрушается меньше чем за год.

Строение

Несмотря на небольшой размер, она была поделена на четыре слоя. Эти слои представляют собой нижнею, среднею, верхнюю и экзосферу. Нижние слои довольно теплая область (около 210 К). Нижние слои нагреваются от пыли в воздухе (1,5 мкм в диаметре) и теплового излучения от поверхности.

Пыль, придает ей коричневый оттенок.

В средней части атмосферы, существуют потоки воздуха, как на Земле. Верхние слои  нагреваются от солнечного ветра и температура там гораздо выше, чем на поверхности. Экзосфера начинается примерно в 200 км от поверхности и не имеет четких границ, она просто плавно переходит в космос.

Магнитное поле Меркурия, помогает удерживать ее. В то время, как гравитация притягивает газы к поверхности, магнитное поле помогает сдерживать солнечные ветры вокруг планеты, так же, как на Земле. Магнитосфера позволяет сохранять ее форму.

Атмосфера является одной из наиболее слабых в Солнечной системе, давление составляет ~10*-15 бар.

Солнечный ветер постоянно выдувает ее, а источники на планете постоянно пополняют ее. Надеюсь, вышедший на орбиту планеты космический аппарат MESSENGER поможет найти источники пополнения и расширить наши знания о планете.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 39063

Запись опубликована: 01.01.2013
Автор: Максим Заболоцкий

Атмосфера Меркурия: описание и состав

Солнечная система > Планета Меркурий > Атмосфера Меркурия

Если просто рассматривать фото Меркурия, то кажется, что смотришь на холодную пустыню. Но первая планета от Солнца все же способна похвастаться атмосферой. Конечно, это не земное богатство, но MESSENGER уловил тонкий слой. Как же выглядит наличие атмосферы Меркурия?

Как выглядит атмосфера Меркурия

Взгляд в высоком разрешении на северный горизонт Меркурия

Можно сказать, что атмосфера планеты Меркурий рассеялась еще 4. 6 миллиардов лет назад при планетарном формировании. Проблема в низкой гравитации и приближенности к звезде, что не позволило противостоять мощным солнечным ветрам.

Как выглядит атмосфера Меркурия сейчас? Это тонкий шар, химический состав которого представлен кислородом, гелием, водородом, натрием, калием, водяным паром и кальцием. Ученые полагают, что состав все время обогащается частичками звездного ветра, радиоактивным распадом поверхностных элементов, вулканической дегазацией, а также осколками и пылью с метеоритов. Если не это, то не осталось бы и такой слабой атмосферы.

Атмосферный состав Меркурия:

• 42% ­– кислород.
• 29% – натрий.
• 22% – водород.
• 6% – гелий.
• 0.5% – калий.

Также стоит отметить небольшие примеси аргона, двуокиси углерода, воды, криптона, кальция, ксенона, азота и магния.

В 2008 году аппарат MESSENGER уловил присутствие водяного пара, формирующегося при контакте атомов водорода и кислорода.

Графическое представление состава атмосферы Меркурия

Эти химические элементы атмосферы планеты важны, так как способны намекать на жизнь в чужих мирах. Особое значение имеют вода и водяной лед. При детальном анализе удалось отыскать ледяные залежи в глубинах кратеров на полюсах, куда не попадают прямые солнечные лучи. Метан иногда выступает побочным продуктом деятельности живых организмов. Но на Меркурии он способен появляться из-за вулканической или гидротермальной активности. Эта разновидность газа не отличается устойчивостью, поэтому нуждается в стабильном пополнении. Скорее всего, производится из почвенных перхлоратов и пероксидов.

Несмотря на небольшое количество атмосферы, ее делят на 4 слоя. Нижняя – теплый участок (210 К), прогревающийся из-за пыли и поверхностного тепла. Средняя располагает реактивным потоком. Верхняя прогревается звездными ветрами. На высоте в 200 км начинается экзосфера, у которой не наблюдается четкой границы.

За удержание атмосферного слоя отвечает магнитосфера планета. Если гравитация сохраняет поверхностные газы, то магнитосфера отклоняет солнечный ветер.

Это одна из планет с наиболее слабой атмосферой в Солнечной системе. К тому же звездный ветер продолжает наносить удары, заставляя планетарные источники пополнять потери.

Полезные статьи:

---

Положение и движение Меркурия

Строение Меркурия

Поверхность Меркурия

Атмосфера Меркурия — особенности, химический состав и плотность — SunPlanets.info

Меркурий отличается крайне разреженной атмосферой, давление которой в 500 млрд раз ниже, чем на нашей планете. С инженерной точки зрения можно считать, что Меркурий окружен вакуумом. И всё же атмосфера ближайшей к Солнцу планеты тщательно изучается.

Почему же меркурианская атмосфера так сильно разряжена? Ключевая причина – малая масса Меркурия. Он в 18 раз легче Земли. Ускорение свободного падения у поверхности планеты равно 3,7 м/с2, то есть космонавт массой 80 кг, шагающий по Меркурии, будет ощущать свою массу равной 30 кг. Из-за слабой гравитации планета просто не удерживает молекулы газа, составляющие ее атмосферу, и они улетают в космос. В среднем одной молекуле нужно примерно 200 суток, чтобы покинуть Меркурий.

Вторая причина разреженности атмосферы Меркурия – это его близость к Солнцу. С одной стороны, на планету воздействует солнечный ветер, представляющий собой поток заряженных частиц, который буквально «сдувает» атмосферу. С другой стороны, Солнце разогревает Меркурий до 427° С, в результате чего молекулы газов приобретают высокую скорость и легче преодолевают гравитацию Меркурия. Важно и то, что у планеты нет такого мощного магнитного поля, как у Земли, которое могло бы защитить Меркурий от солнечного ветра.

Может возникнуть вопрос – если Меркурий не может удерживать свою атмосферу, а молекулы газа в среднем за 200 суток покидают планету, то почему у Меркурия вообще есть хоть какая-то атмосфера? Разве не должна она была полностью исчезнуть за те 4,5 млрд лет, что существует Меркурий? Дело в том, что газы образуются при вулканической дегазации, испарении льдов, находящихся на дне кратеров планеты, радиоактивном распаде некоторых веществ.

Тот же солнечный ветер выбивает из грунта атомы, которые потом непродолжительное время находятся в атмосфере. В настоящий момент меркурианская атмосфера находится в динамическом равновесии – количество газов, покидающих ее, примерно равно количеству газов, образующихся у поверхности планеты.

Интересно, что плотность атмосферы неравномерна и сильно зависит времени чуток. Ночью (а она на Меркурии длится 29 дней) атмосфера остывает, и из-за этого ее плотность возрастает.

В химическом составе атмосферы преобладают кислород (42%), натрий (29%), водород (22%), гелий (6%). На другие газы приходится не более 0,5%. Аномально высокая доля натрия в атмосфере объясняется сильным влиянием солнечного ветра. Он выбивает молекулы натрия из грунта, а также сам содержит немало ионов натрия.

Важно, отметить, что в атмосфере есть и незначительное количество водяного пара. Есть три пути его формирования. Во-первых, это испарение водяных льдов, находящихся внутри метеоритных кратеров. Во-вторых, кометы и метеориты, падающие на Меркурий, заносят на него воду. В-третьих, водород, заносимый на планету солнечным ветром, взаимодействует и кислородом, содержащимся в оксидах, в результате чего образуется вода.

Принято выделять 4 слоя в атмосфере Меркурия. Нижняя часть относительно теплая, она прогревается до 210°С. Средняя и верхняя части прогреваются солнечным ветром, а не теплом планеты. На высоте 200 км начинается экзосфера, которая плавно переходит в межпланетное пространство.

В 2008 г. был открыт огромный кометный хвост у Меркурия, чья длина составляет 2,5 млн км. Он является частью атмосферы, а найден хвост был благодаря линиям натрия в его спектре. О хвосте Меркурия было известно и ранее, но считалось, что его длина равна всего лишь 40 000 км. Длина хвоста непостоянна и меняется в зависимости от времени года на Меркурии.

Список использованных источников

• https://spacegid.com/atmosfera-merkuriya. html
• https://v-kosmose.com/planeta-merkuriy-interesnyie-faktyi-i-osobennosti/atmosfera/
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Меркурий

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

Характеристика и состав атмосферы Меркурия

Меркурий, планета самая маленькая из всех планет Солнечной системы и в то же время самая быстрая, благодаря чему и получила свое название. Долгое время считается, что Меркурий был тесно связан с Венерой и являлся ее спутником. Это предположение не возникало до полета первого космического корабля с целью изучения планеты. Во время этого путешествия были выявлены характеристики Меркурия, предположительные данные о строении, от которых отталкивались в спорах о невозможности развития планеты без привязки к другой. Совокупность расчетов и данных позволило утверждать, что Меркурий образовался как спутник с полуосью больше чем у Луны. Становление Меркурия как самостоятельной планеты произошло позже ввиду увеличения полной энергии планеты.

Меркурий находится в близкой видимости от Солнца, поэтому на ней отмечается повышенная температура, вплоть до 350 градусов и выше. Ввиду того, что планета движется ускоренно, год на Меркурии длится всего 88 дней. Ученые называют эту планету самой нестабильной. С Земли, например, днем увидеть планету не так легко, только в сумерки, и то с трудом. Очень явственно Меркурий может показаться всего лишь 13 раз в столетие. Также планету можно понаблюдать на небе, когда планета совершает так сказать «транзитный путь», через диск Солнца, в ноябре и мае.

Гораздо более интересен вопрос, из чего состоит атмосфера, ее характерные особенности. Данные об атмосфере планеты отличаются от характеристик других планет Солнечной системы и именно поэтому Меркурий так интересен.

Атмосфера планеты

Очень долго астронавты считали, что атмосферы как таковой у планеты не имеется, и они ошибались.

Атмосфера у планеты Меркурий есть, но она очень слаба, несопоставима с атмосферой Земли или Марса и поныне изучается астрономами и учеными. А вот ее газовая оболочка рассеялась несколько миллиардов лет назад. Отсутствие ее  объясняется  близким «соседством» с Солнцем, низкой гравитационной силой, слабым магнитным полем. Если говорить простыми словами, причина того, что планета не имеет газовой оболочки, кроется в сильных ветрах, которые «сдули» ее. В сравнение можно привести планету Марс, которая имеет схожую гравитационную силу, но находится дальше от Солнца, именно поэтому ее атмосфера не растеряна в отличие от Меркурия.

Исследования аппарата «Маринер 10»

Сама атмосфера Меркурия представляет собой тонкий шар или сферу, который имеет свой собственный состав. Туда входят атомы, которые уносятся в космос и тем самым образуют шлейф, атмосферу. Большую роль в определении атмосферы Меркурия сыграла научная экспедиция Маринер-10, которая в 1975-1974 годах пролетала мимо Меркурия. Космический аппарат приблизился к Меркурию на максимальное расстояние, 320 км. Пока постигнуть тайны планеты удалось только двум космическим экспедициям- «Mariner 10» и «Messenger», который в настоящее время исследует дополнительные характеристики. Космический аппарат «Маринер 10» установил, что Меркурий имеет разреженную атмосферу, давление которой в несколько раз ниже давления на планете Земля.

Важную роль в изучении атмосферы Меркурия сыграло открытие, которое было сделано учеными-астрономами из Бостона в 2009 году об обнаружении кометоподобного хвоста, состоящего из нейтрально заряженных частичек, сам хвост длиною более пары миллионов лет. Первое упоминание об этом хвосте имело место быть еще в 2006, когда был сделан снимок телескопом базы Военно-воздушных сил США на Гавайи. Окончательная модель кометоподобного хвоста была утверждена позже, после неоднократных полетов спутников Мессенджер.

 

Строение атмосферы

Атмосфера планеты Меркурий тонкая, но ее разделяют на несколько слоев.

Нижний и теплый, потому что нагревается до 210 градусов благодаря частичкам, которые задерживают жар, идущий от поверхности

Средний слой вмещает в себя потоки воздуха и осадки пыли коричневого цвета, которые постепенно рассеиваются

Верхний слой нагревается солнечными ветрами. Далее начинается газовая оболочка, которая не имеет четкой границы и сужается в пространстве.

Магнитное поле, окружающее атмосферу, по результатам данных, полученных от «Маринер 10», в сотню раз меньше Земного. Разница в 2 градуса между магнитной осью и осью вращения говорит о том, что магнитное поле берет начало там же, где находится ядро планеты. Магнитное поле  помогает не исчезнуть атмосфере Меркурия, отвлекает активные солнечные ветры от планеты, в то время как гравитация удерживает газы в пределах самой оболочки. Все это в итоге создает форму атмосфере и уменьшает гравитационное притяжение.

Как зависим верхний слой от поверхности?

Очень интересен вид поверхности Меркурия. Она вся, как картина художника, усеяна кратерами, вмятинами, некоторым из которых даны названия. Сформировались эти творения впоследствии резкого изменения температуры в атмосферном слое планеты и охлаждении ядра. Оно и верхний слой атмосферы, который зависим от ядра, начали сжиматься, что привело к изменению внешнего вида коры. Температурные колебания до сих пор существуют. Из-за того близкого расположения к Солнцу, на одной половине Меркурия невыносимая жара и температура до 400 градусов, на другой пронзающий холод и температура до минус 180 градусов. Кратеры на коре Меркурия расположены хаотично, в одних местах их нет, в других утыканы вплоть друг к другу. Большое значение имеет вулканический выброс, который сформировал ровную и равнинную поверхность. Лава залила кратеры и неровности и сформировала новую кору, которая по подсчетам ученых моложе, чем гористая и кратерообразная.  Совсем рядом с равнинами находятся резко начинающиеся холмы и возвышенности, которые предположительно были созданы астероидом или метеоритом, падение которого спровоцировало мощный сдвиг коры.

 

Состав атмосферы

Углекислый газ, водород, гелий

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

Водяные пары

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

Кислород

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

Метан и арагон

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

Атмосферное давление на Меркурии

Атмосфера имеет низкую плотность, 5.427 г/см в кубе. В зависимости от времени года, она меняется.  Зимой более разряжена, так как углекислый газ собирается в полярных областях, летом плотность увеличивается, потому что это скопление исчезает. Эта разница в плотности все равно не сглаживает температурные колебания, которые происходят на планете. Скачки температуры отмечаются до 100 градусов и выше.

Атмосферное давление на Меркурии почти в 500 млрд. раз меньше, чем давление на Земле, что обуславливается низкой массой планеты и его территориальным расположением. Более точная цифра- 600 Па. Для сравнения, давление в атмосфере планеты Земля- 101 Па, а атмосферное давление Венеры равно 9 МПа, что в разы превышает показатели Меркурия. Несмотря на это, давление на самой высокой точке Меркурия — всего 30 Па, а в недрах планеты- 1150 Па. При приближении к планете чувствуется сильный вакуум, который не может воссоздать ни одна современная техника. Это опять же объясняется низким атмосферным давлением и строением атмосферы (число атомов гелия и атомов водорода гораздо меньше, чем в атмосфере Земли).

Пыль и низкое давление

Средняя орбитальная скорость вращения планеты 48 километров в секунду. Сила тяжести планеты тоже меньше чем сила тяжести Земли, всего 0.38 (при сравнении, у Земли 1). Несмотря на низкое давление и разрежённость, почти отсутствие атмосферы, воздух на планете пыльный, а земля окрашена в характерный оранжевый цвет. Пыль поднимается на высоту на 1-2 километра и из-за характерных особенностей планеты, крупицы ее оседают долго.

Астраномія. Планеты

• Меркурий – ближайшая планета к Солнцу. • Средний радиус: 2439,7 ± 1,0 км. • Масса: 3,3022 × 10²³ кг или 0,055 массы Земли. • Средняя плотность: 5,427 г/см³. • Атмосфера разрежена, давление в 5 × 10¹¹ раз меньше давления земной атмосферы. • Естественные спутники отсутствуют.

Your browser does not support the video tag. Солнце и Меркурий

Меркурий в естественных цветах

Меркурий движется вокруг Солнца по довольно вытянутой эллиптической орбите (e = 0,205) на среднем расстоянии 57,91 млн. км (0,387 а. е.). Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 7°. На один оборот по орбите Меркурий затрачивает 87,97 суток. Средняя скорость движения планеты по орбите 48 км/с. Меркурианские звёздные сутки равны 58,65 земных суток, то есть 2/3 меркурианского года. Такая соизмеримость периодов вращения и обращения (спин-орбитальный резонанс) Меркурия является уникальным для Солнечной системы явлением. Оно объясняется тем, что приливное воздействие Солнца отбирало момент количества движения и тормозило вращение, которое было первоначально более быстрым, до тех пор, пока оба периода не оказались связаны целочисленным отношением.

Прохождение Меркурия по диску Солнца

Комбинация движений планеты порождает ещё одно уникальное явление. Скорость вращения планеты вокруг оси — величина практически постоянная, в то время как скорость орбитального движения постоянно изменяется. На участке орбиты вблизи перигелия в течение примерно 8 суток скорость орбитального движения превышает скорость вращательного движения. В результате Солнце на небе Меркурия останавливается, и начинает двигаться в обратном направлении — с запада на восток.

В XIX веке было обнаружено, что медленная прецессия орбиты Меркурия не может быть точно объяснена законами механики Ньютона с учетом возмущений от известных планет. Для объяснения аномалии в прецессии перигелия орбиты Меркурия было высказано предположение о существовании ещё одной планеты, расположенной ещё ближе к Солнцу – Вулкана. Однако такая планета не была обнаружена. Прецессия перигелия орбиты Меркурия составляет 5600″ в столетие. Законы классической механики предсказывают только 5557″ в столетие. Объяснение аномалии было получено в рамках ОТО (см. раздел 7.2): расчёты позволили получить значение релятивистской поправки в 42.98″ в столетие. Аналогичные, но значительно меньшие эффекты были получены и для других планет: 8.62″ в столетие для Венеры, 3.84″ для Земли, 1.35″ для Марса.

Кратер Койпер

Близость к Солнцу и довольно медленное вращение планеты, а также отсутствие атмосферы приводят к тому, что на Меркурии наблюдаются самые резкие перепады температур в Солнечной системе. Средняя температура его дневной поверхности равна 623 К, ночной — 103 К. Минимальная температура на Меркурии равна 90 К, а максимум, достигаемый в полдень — 700 К. На Меркурии не существует «времён года», т. к. ось вращения планеты находится под прямым углом к плоскости орбиты (отклонение составляет всего 0.027°). Поверхность Меркурия похожа на лунную (сильно кратерирована). Плотность кратеров различна на разных участках. Предполагается, что более густо усеянные кратерами участки являются более древними, а менее густо усеянные — более молодыми, образовавшимися при затоплении лавой старой поверхности. В то же время крупные кратеры встречаются на Меркурии реже, чем на Луне. Поперечник самого большого кратера Меркурия – Рембрандта – составляет 716 км.

Меркурий очень похож на Луну

Важным различием гористых ландшафтов Меркурия и Луны является присутствие на Меркурии многочисленных зубчатых откосов (эскарпов), которые простираются на сотни километров. Они образовались при сжатии, сопровождавшем остывание планеты, в результате которого площадь поверхности Меркурия уменьшилась на 1%. Наличие на поверхности Меркурия хорошо сохранившихся больших кратеров говорит о том, что в течение последних 3–4 млрд. лет там не происходило в широких масштабах движение участков коры, а также отсутствовала эрозия поверхности. Этот факт почти полностью исключает возможность существования в истории Меркурия сколько-нибудь существенной атмосферы.

Меркурий обладает крупным железным ядром радиусом около 1800 км. Объём ядра составляет 83% от всего объёма планеты. Долгое время считалось, что ядро Меркурия в силу малых размеров планеты не может быть жидким. Однако в последние годы были обнаружены вариации вращения планеты, которые слишком велики для модели с твёрдым ядром. Поэтому сейчас принято считать, что ядро планеты жидкое. Ядро окружено силикатной мантией толщиной 500 – 600 км. Толщина коры планеты составляет от 100 до 300 км.

Your browser does not support the video tag. Внутреннее строение Меркурия

Магнитосфера Меркурия

Меркурий обладает магнитным полем, напряжённость которого примерно в 100 раз меньше земного. Магнитное поле Меркурия имеет дипольную структуру и в высокой степени симметрично. Ось магнитного диполя на 10° отклонена от оси вращения планеты. Магнитное поле Меркурия, вероятнее всего, образуется в результате динамо-механизма, который является результатом циркуляции жидкого ядра планеты. Из-за выраженного эксцентриситета планеты возникает чрезвычайно сильный приливный эффект. Он поддерживает ядро в жидком состоянии, что необходимо для проявления эффекта динамо. Магнитное поле Меркурия достаточно велико, чтобы изменять направление движения солнечного ветра вокруг планеты, создавая магнитосферу. Магнитосфера планеты, хотя и настолько мала, что может поместиться внутри Земли, достаточно мощная, чтобы поймать плазму солнечного ветра и образовать слабые радиационные пояса.

МЕРКУРИЙ

Мозаика снимков Меркурия, полученных КА «Маринер 10» во время первого сближения.

Мозаика снимков Меркурия, полученных КА «Маринер 10» во время первого сближения. Разрешение — около 2 км. Кратер Петрарка диаметром 160 км с плоским дном, расположен ниже центра кадра. Вверху, слева находится кратер Лермонтов диаметром 160 км, имеющий светлое дно и окруженный темным материалом. (Mariner 10, Atlas of Mercury, Fig. 18)

Ближайшая к Солнцу планета названа в честь античного бога Гермеса (у римлян Меркурий) — посланника богов и бога зари, возвещавшего о появлении Зевса. Древние египтяне называли эту планету Собкоу, а в Скандинавии и Германии она была известна как Один.

Меркурий находится на среднем расстоянии 58 млн. км или 0,39 а.е. от Солнца, яркий свет которого мешает его наблюдениям с поверхности Земли. Двигаясь по сильно вытянутой орбите со скоростью, достигающей 54 км/сек, он в перигелии приближается к Солнцу на расстояние 0,31 а.е., а в максимальном удалении находится на расстоянии 0,47 а.е., совершая полный оборот за 88 земных суток. Плоскость его орбиты наклонена к эклиптике на 7 градусов. Долгое время считалось, что Меркурий вращается вокруг своей оси синхронно с движением вокруг Солнца и обращен к нему всегда одним полушарием. Однако в 1965г. методами радиолокации с Земли было установлено, что период вращения его составляет только 58,6 суток, то есть за 2/3 своего года он завершает полный оборот вокруг своей оси. Поэтому, находясь на линии Солнце — Земля, Меркурий всегда повернут одной и той же стороной к нам. Солнечные сутки продолжаются на планете 176 земных суток. Полярная ось Меркурия практически перпендикулярна плоскости орбиты.

В конце Х1Х века итальянский астроном Дж.Скиапарелли и американский астроном П.Лоуэлл сделали зарисовки темных и светлых деталей, которые они наблюдали на поверхности Меркурия. Карта, составленная астрономом Антониади в 1934г. на видимое с Земли полушарие Меркурия, содержала названия альбедных деталей (темных и светлых).

В действительности увидеть детали рельефа поверхности Меркурия удалось лишь благодаря космическому аппарату «Маринер 10», запущенному в 1973 в США по сложной траектории, использующей гравитационное притяжение Венеры. КА три раза приближался к Меркурию и фотографировал разные участки поверхности. Однако не вся поверхность была заснята, а лишь 45 процентов ее — в основном западное полушарие. В результате этих пролетов были уточнены данные о радиусе планеты — 2439 км, ее массе — 3,3х10²⁶ грамм или 5,5 процента от массы Земли. Ускорение свободного падения на Меркурии составляет 368 см/с². Космонавт на этой планете будет весить почти в три раза меньше, чем на Земле. Поскольку выяснилось, что средняя плотность Меркурия почти такая же как и у Земли — 5,44 г/см³, предполагается наличие железного ядра, занимающего половину объема планеты, над которым расположена силикатная оболочка толщиной 600 км. Меркурий получает в 6 раз больше солнечного света, чем Земля.

Причем большая часть его поглощается, поскольку поверхность его темная, отражающая лишь 12-18 процентов падающего света. В перигелии температура освещенной поверхности достигает 500° С, а в афелии 290° С. Поверхностный слой планеты (реголит) сильно измельчен и служит прекрасной теплоизоляцией, так что на глубине нескольких десятков сантиметров от поверхности температура постоянная — около 80° С. На ночной стороне температура поверхности опускается до -210° С.

У Меркурия обнаружена очень разреженная гелиевая атмосфера, создаваемая » солнечным ветром». В среднем каждый атом гелия находится в его атмосфере около 200 дней, а затем покидает планету. Давление такой атмосферы у поверхности в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли. Кроме гелия выявлено ничтожное количество водорода, следы аргона и неона.

Удивительным открытием во время первого пролета, проходившего на высоте 705 км, было обнаружение ударной волны плазмы и магнитного поля вблизи Меркурия. Удалось уточнить значение радиуса Меркурия и массы. Поскольку средняя плотность при этом получилась такая же, как у Земли — 5,4 г/см³ возникло предположение, что в центре Меркурия имеется металлическое ядро. Второй пролет около планеты осуществлялся на довольно большом расстоянии — более 48 тысяч км. Датчики измерили дневную и ночную температуру поверхности. С помощью радиометра, определяющего тепловой поток, излучаемый поверхностью, были выявлены более холодные участки, представляющие собой скальные породы, на фоне нагретых, состоящих из более рыхлых пород.

Во время третьего пролета около Меркурия, выполненного на наименьшем расстоянии — 327 км, было подтверждено, что магнитное поле действительно принадлежит планете. Его напряженность составляет примерно около 1% от напряженности земного магнитного поля. Наклон оси диполя к оси вращения Меркурия почти такой же как у Земли — 12 градусов. Фотографии, полученные в этом сеансе, имели разрешение около 100 м. Однако за три сеанса фотографирования получены снимки разного разрешения лишь на западное полушарие планеты, а восточное пока еще не исследовано.

Поверхность Меркурия кратерирована в такой же степени как и Луна, поэтому можно предположить, что она сформировалась 4,5 млрд. лет назад и прошла те же стадии. Однако часто встречающиеся уступы на ее поверхности свидетельствуют о том, что она испытала период сжатия. Равнины на Меркурии сложены базальтовыми породами, излившимися из ее недр. Многие кратеры имеют лучевые системы, простирающиеся на сотни и тысячи километров.

Сфотографированная часть поверхности Меркурия удивительно похожа на лунную поверхность: множество кратеров различных размеров покрывают эту планету и лишь в некоторых областях, которые называют равнинами плотность кратеров существенно меньше, как и на лунных морях. Согласно решению Международного астрономического союза кратеры на Меркурии называют в честь деятелей культуры: писателей, поэтов, художников, скульпторов, композиторов. Так, например, крупнейшие кратеры диаметром от 300 до 600 км получили названия Бетховен, Толстой, Достоевский, Шекспир и другие. Есть и исключения из этого правила — один кратер диаметром 60 км с лучевой системой назван в честь известного астронома Койпера, а другой кратер диаметром 1,5 км вблизи экватора, принятый за начало отсчета долгот на Меркурии, назван Хун Каль, что на языке древних майя означает 20. Через этот кратер проходит меридиан, обозначающий 20 градусов.

Фотомозаика снимков КА «Маринер 10».

Фотомозаика снимков КА «Маринер 10».

Фотомозаика снимков КА «Маринер 10», полученных во время первых двух подлетов. Наверху, слева — кратер Копли диаметром 30 км с лучевой системой. Координаты кратера 37,5 ю.ш. и 85,5 з. д. (Mariner 10, Atlas of Mercury, Fig. 11-C)

Равнинам даны названия планеты Меркурий на разных языках, например равнина Собкоу или равнина Один. Два наименования равнин представляют собой исключения: Северная равнина названа по ее местоположению, а равнина Жары, диаметром 1300 км, получила такое имя потому, что она находится в области планеты, где температура поверхности достигает максимума. Окаймляющие эту равнину горы назвали горами Жары. Отличительной особенностью рельефа Меркурия являются протяженные уступы, носящие названия морских исследовательских судов. Долины названы по названиям радиообсерваторий. Две гряды носят названия Антониади и Скиапарелли, в честь астрономов, составивших первые карты этой планеты.

Перспективный снимок кратера Рен диаметром 215 км.

Перспективный снимок кратера Рен диаметром 215 км.

Перспективный снимок кратера Рен диаметром 215 км, на дне которого имеется несколько кратеров, и его окрестностей. Справа находится Гряда Антониади. (Mariner 10, Atlas of Mercury, Fig. 2-10)

Высоты различных форм меркурианского рельефа меньше, чем на Луне. Профили высот строятся и по наземным радиолокационным исследованиям. Так наземными наблюдениями удалось выявить несколько крупных кольцевых структур диаметром более 300 км на участке, еще не заснятом космическим аппаратом. Самые лучшие фотографии поверхности Меркурия, полученные КА «Маринер 10» содержат детали размером 100 м. На некоторых снимках хорошо видны следы излияния лавы. По-видимому, интенсивная бомбардировка поверхности Меркурия в ряде случаев сопровождалась такими излияниями.

В настоящее время разрабатываются проекты новых полетов космических станций к Меркурию, которые позволят сфотографировать и восточное полушарие. Тогда представится возможность изучить всю поверхность планеты и возможно выявить интересные закономерности. Ряд ученых, например, предполагает, что в другом полушарии имеется антипод бассейну Жары. Аппаратура нового поколения позволит изучить физические свойства пород, слагающих поверхность и вести наблюдения за вспышками на Солнце.

Ж.Ф.Родионова

Меркурий — все статьи и новости

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы, которая находится на расстоянии 58 миллионов километров (0,39 а. е.) от него. Период обращения вокруг Солнца — 88 земных суток. Период обращения вокруг своей оси — 59 земных суток, то есть меркурианские сутки лишь в полтора раза меньше меркурианского года. Средний радиус Меркурия — 2440 км (0,28 земного радиуса). Средняя плотность Меркурия при массе 0,055 земной лишь немного отличается от средней плотности Земли (0,98), то есть Меркурий содержит много тяжелых элементов (в основном железа) при дефиците легких. Спутников планета не имеет.

Меркурий — самая горячая после Венеры планета Солнечной системы и одновременно с этим планета с самым большим перепадом температур. На обращенной к Солнцу стороне температура поверхности может достигать 430°C, тогда как на темной стороне она может падать до -193°C. Напряженность магнитного поля Меркурия примерно в сто раз меньше земной, однако этого достаточно для того, чтобы планета имела собственную магнитосферу. Атмосфера Меркурия разреженная (ее плотность в 500 миллиардов раз меньше земной), состоит из атомов водорода, гелия, кислорода, аргона, калия и натрия.

С XIX века существует гипотеза о том, что Меркурий был спутником Венеры, но потом, в результате какого-то катаклизма, оторвался от нее и стал самостоятельной планетой. Сегодня эта гипотеза не слишком популярна, однако данных, опровергающих ее, в настоящее время не имеется. Главной из многочисленных особенностей Меркурия является его аномально большое ядро, состоящее из расплавленного железа и никеля, радиус которого (1800-1900 км) составляет 75% радиуса планеты. Однозначного объяснения эта особенность в настоящее время не имеет.

Меркурий — наименее изученная планета земной группы. Из-за сложностей с выходом на меркурианскую орбиту его посетили только два космических аппарата NASA — Mariner 10, трижды пролетевший мимо планеты в 1974-1975 годах (максимальное сближение — 320 км) и MESSENGER, вставший на ее орбиту в 2011 году и окончивший свою миссию в 2015 году, упав на поверхность планеты.

Изображение: NASA-APL

Планета Меркурий: факты о ближайшей к Солнцу планете

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Таким образом, он вращается вокруг Солнца быстрее, чем все другие планеты, поэтому римляне назвали его в честь своего быстроногого бога-посланника.

Шумеры знали о Меркурии по крайней мере 5000 лет назад. Его часто ассоциировали с Набу, богом письма. Меркурий также получил отдельные имена из-за своего появления как утренняя звезда, так и как вечерняя звезда. Однако греческие астрономы знали, что эти два имени относятся к одному и тому же телу и Гераклиту около 500 г. до н. Э.К. правильно считал, что и Меркурий, и Венера вращаются вокруг Солнца, а не Земли. [Последние фотографии: Меркурий, увиденный зондом NASA]

Физические характеристики Меркурия

Поскольку планета находится так близко к Солнцу, температура поверхности Меркурия может достигать 840 градусов по Фаренгейту (450 градусов Цельсия). Однако, поскольку в этом мире не так много реальной атмосферы, которая могла бы удерживать тепло, ночью температура может резко упасть до минус 275 F (минус 170 C), при перепаде температуры более 1100 градусов F (600 градусов C), самый большой в солнечной системе.

Меркурий — самая маленькая планета — она ​​лишь немногим больше Луны Земли. Поскольку на планете нет атмосферы, способной остановить столкновения, она испещрена кратерами. Около 4 миллиардов лет назад астероид шириной примерно 60 миль (100 километров) ударил Меркурий с ударом, равным 1 триллиону бомб мощностью 1 мегатонна, образовав обширный кратер шириной примерно 960 миль (1550 км). Этот кратер, известный как Бассейн Калорис, мог вместить весь штат Техас. Еще одно сильное столкновение могло помочь создать странное вращение планеты.

Так же близко к Солнцу, как Меркурий, в 2012 году космический аппарат НАСА MESSENGER обнаружил водяной лед в кратерах вокруг его северного полюса, где регионы могут быть постоянно затенены от солнечного тепла. Южный полюс также может содержать ледяные карманы, но орбита MESSENGER не позволяла ученым исследовать этот район. Кометы или метеориты могли доставить туда лед, или водяной пар мог выйти из недр планеты и замерзнуть на полюсах. [По теме: Первые фотографии водяного льда на Меркурии, сделанные космическим кораблем НАСА]

Как будто Меркурий недостаточно мал, он не только уменьшился в прошлом, но и продолжает сокращаться сегодня.Крошечная планета состоит из единственной континентальной плиты над охлаждающимся железным ядром. Когда ядро ​​остывает, оно затвердевает, уменьшая объем планеты и заставляя ее сжиматься. Поверхность смялась, образовались лопастные уступы или скалы, длиной в несколько сотен миль и высотой до мили, а также «Великую долину» Меркурия, протяженностью около 620 миль, шириной 250 миль и глубиной 2 мили. (1000 на 400 на 3,2 км) больше, чем знаменитый Гранд-Каньон в Аризоне, и глубже, чем Великая рифтовая долина в Восточной Африке.

«Молодой возраст небольших уступов означает, что Меркурий присоединяется к Земле как тектонически активная планета с новыми разломами, которые, вероятно, образуются сегодня, поскольку внутренняя часть Меркурия продолжает охлаждаться, а планета сжимается», — Том Уоттерс, старший научный сотрудник Смитсоновского института Национальной авиации и космонавтики Об этом говорится в заявлении музея в Вашингтоне, округ Колумбия.

Действительно, исследование скал на поверхности Меркурия в 2016 году показало, что планета все еще может грохотать от землетрясений или «Меркурийтрясений». Это может означать, что Земля — ​​не единственная тектонически активная планета, говорят авторы исследования.

Кроме того, в прошлом поверхность Меркурия постоянно менялась из-за вулканической активности. Однако другое исследование 2016 года показало, что извержения вулкана Меркурия, вероятно, закончились около 3,5 миллиарда лет назад.

Меркурий — вторая по плотности планета после Земли с огромным металлическим ядром шириной примерно от 2200 до 2400 миль (от 3600 до 3800 км), или примерно 75 процентов диаметра планеты. Для сравнения, толщина внешней оболочки Меркурия составляет всего от 300 до 400 миль (от 500 до 600 км). Сочетание его массивного ядра и обилия летучих элементов на протяжении многих лет озадачивало ученых.

Совершенно неожиданным открытием, сделанным Mariner 10, было то, что Меркурий обладает магнитным полем. Планеты теоретически генерируют магнитные поля, только если они быстро вращаются и имеют расплавленное ядро. Но Меркурию требуется 59 дней, чтобы вращаться, и он настолько мал — примерно треть размера Земли, — что его ядро ​​должно было давно остыть.

«Мы выяснили, как работает Земля, а Меркурий — еще одна земная каменистая планета с железным ядром, поэтому мы подумали, что это будет работать так же», — Кристофер Рассел, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, говорится в заявлении.

Необычный интерьер может помочь объяснить разницу в магнитном поле Меркурия по сравнению с Землей. Наблюдения MESSENGER показали, что магнитное поле планеты примерно в три раза сильнее в ее северном полушарии, чем в южном. Рассел является соавтором модели, которая предполагает, что железное ядро ​​Меркурия может превращаться из жидкого в твердое на внешней границе ядра, а не на внутренней.

«Это похоже на снежную бурю, во время которой снег образуется в верхней части облака, в середине облака и в нижней части облака», — сказал Рассел.«Наше исследование магнитного поля Меркурия показывает, что железо покрывает эту жидкость, которая питает магнитное поле Меркурия».

Открытие в 2007 году земными радиолокационными наблюдениями того, что ядро ​​Меркурия все еще может быть расплавленным, могло помочь объяснить его магнетизм, хотя солнечный ветер может играть роль в ослаблении магнитного поля планеты.

Хотя магнитное поле Меркурия составляет всего 1 процент от силы Земли, оно очень активно. Магнитное поле солнечного ветра — заряженные частицы, стекающие с Солнца — периодически затрагивает поле Меркурия, создавая мощные магнитные торнадо, которые направляют быструю горячую плазму солнечного ветра вниз к поверхности планеты.

Вместо прочной атмосферы Меркурий обладает ультратонкой «экзосферой», состоящей из атомов, оторванных от его поверхности солнечным излучением, солнечным ветром и ударами микрометеороидов. Они быстро уходят в космос, образуя хвост из частиц.

Одно исследование 2016 года показало, что поверхностные особенности Меркурия в целом можно разделить на две группы: одна состоит из более старого материала, плавившегося при более высоких давлениях на границе ядро-мантия, а другая — из более нового материала, который сформировался ближе к поверхности Меркурия.Другое исследование 2016 года показало, что темный оттенок поверхности Меркурия обусловлен углеродом. Этот углерод не образовался в результате столкновения с кометами, как подозревали некоторые исследователи, — вместо этого он может быть остатком исконной коры планеты.

Орбитальные характеристики Меркурия

Меркурий движется вокруг Солнца каждые 88 земных дней, путешествуя в космосе со скоростью почти 112 000 миль в час (180 000 км / ч), быстрее, чем любая другая планета. Его овальная орбита очень эллиптическая: Меркурий находится на расстоянии 29 миллионов миль (47 миллионов км) и 43 миллионов миль (70 миллионов км) от Солнца.Если бы можно было стоять на Меркурии, когда он находится ближе всего к Солнцу, он выглядел бы более чем в три раза больше, чем при наблюдении с Земли.

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета с тонкой атмосферой, без давления воздуха и с чрезвычайно высокой температурой. Загляните внутрь планеты. (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, SPACE.com)

Как ни странно, из-за сильно эллиптической орбиты Меркурия и 59 земных дней или около того, чтобы вращаться вокруг своей оси, когда на раскаленной поверхности планеты кажется, что солнце встает. на короткое время зайти и снова подняться, прежде чем он отправится на запад по небу.На закате кажется, что солнце садится, снова ненадолго восходит, а затем снова садится.

В 2016 году произошло редкое прохождение Меркурия, когда планета пересекла лицо Солнца. Транзит Меркурия, возможно, раскрыл секреты его разреженной атмосферы, помог в поисках миров вокруг других звезд и помог НАСА отточить некоторые из его инструментов.

Состав и структура

Состав атмосферы (по объему):

Согласно НАСА, атмосфера Меркурия представляет собой «поверхностную экзосферу, по сути вакуум.«Он содержит 42 процента кислорода, 29 процентов натрия, 22 процента водорода, 6 процентов гелия, 0,5 процента калия, с возможными следовыми количествами аргона, двуокиси углерода, воды, азота, ксенона, криптона и неона.

Магнитное поле : Примерно 1 процент прочности Земли.

Внутренняя структура : Железное ядро ​​шириной примерно от 2200 до 2400 миль (от 3600 до 3800 км). Наружная силикатная оболочка толщиной от 300 до 400 миль (от 500 до 600 км).

Орбита и вращение

Среднее расстояние от Солнца : 35 983 095 миль (57 909 175 км).Для сравнения: 0,38 расстояния от Земли до Солнца.

Перигелий (ближайший подход к Солнцу) : 28 580 000 миль (46 000 000 км). Для сравнения: в 0,313 раза больше, чем у Земли.

Афелий (самое дальнее расстояние от Солнца) : 43 380 000 миль (69 820 000 км). Для сравнения: в 0,459 раза больше, чем у Земли

Продолжительность дня : 58,646 земных дней

Исследования и разведка

Первым космическим кораблем, посетившим Меркурий, был Mariner 10, который сделал снимки около 45 процентов поверхности и обнаружил ее магнитное поле. .Орбитальный аппарат НАСА MESSENGER стал вторым космическим кораблем, посетившим Меркурий. Когда он прибыл в марте 2011 года, MESSENGER ( ME, rcury, S urface, S , EN vironment, GE ochemistry и R anging) стал первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту Меркурия. Миссия внезапно завершилась 30 апреля 2015 года, когда космический корабль, у которого закончилось топливо, врезался в поверхность планеты. [Первые фотографии Меркурия с орбиты]

В 2012 году ученые обнаружили в Марокко группу метеоритов, которые, по их мнению, могли возникнуть с планеты Меркурий.Если так, это сделало бы эту каменистую планету членом очень избранного клуба с образцами, доступными на Земле; только Луна, Марс и пояс астероидов имеют подтвержденные породы.

В 2016 году ученые выпустили первую в мире глобальную цифровую модель рельефа Меркурия, которая объединила более 10 000 изображений, полученных MESSENGER, чтобы перенести зрителей через широкие открытые пространства крошечного мира. Модель показала самую высокую и самую низкую точки планеты — самая высокая находится к югу от экватора Меркурия, сидящая 2.На 78 миль (4,48 км) выше средней высоты планеты, а самая низкая точка находится в бассейне Рахманинова, предполагаемом очаге недавней вулканической активности на планете, и находится на 3,34 мили (5,38 км) ниже среднего ландшафта. .

Дополнительная информация от Нолы Тейлор Редд, участника Space.com

Дополнительные ресурсы

Атмосфера Меркурия — Вселенная сегодня

[/ caption]
Когда вы смотрите на изображение Меркурия, оно выглядит как сухой, безвоздушный мир.Но вы можете быть удивлены, узнав, что у Меркурия действительно есть атмосфера. Не та атмосфера, что у нас на Земле, и даже не та тонкая атмосфера, которая окружает Марс. Но атмосфера Меркурия в настоящее время изучается учеными и недавно прибывшим космическим кораблем MESSENGER.

Первоначальная атмосфера Меркурия рассеялась вскоре после того, как планета образовалась 4,6 миллиарда лет назад вместе с остальной частью Солнечной системы. Это произошло из-за меньшей гравитации Меркурия, а также из-за того, что он расположен так близко к Солнцу и получает постоянные удары солнечного ветра.Его нынешняя атмосфера почти ничтожна.

Из чего состоит атмосфера Меркурия? Он имеет разреженную атмосферу, состоящую из водорода, гелия, кислорода, натрия, кальция, калия и водяного пара. Астрономы считают, что нынешняя атмосфера постоянно пополняется за счет множества источников: частиц солнечного ветра, выделения газов из вулканов, радиоактивного распада элементов на поверхности Меркурия, а также пыли и мусора, поднимаемых микрометеоритами, постоянно ударяющими по его поверхности. Без этих источников пополнения атмосфера Меркурия была бы унесена солнечным ветром относительно быстро.

Состав атмосферы ртути:

• Кислород 42%
• Натрий 29%
• Водород 22%
• Гелий 6%
• Калий 0,5%
• Со следовыми количествами следующих веществ:
  Аргон, диоксид углерода, вода, азот, ксенон, криптон, неон, кальций, магний

В 2008 году космический аппарат НАСА MESSENGER обнаружил водяной пар в атмосфере Меркурия. Считается, что эта вода создается, когда в атмосфере встречаются атомы водорода и кислорода.

Два из этих компонентов являются возможными индикаторами жизни в том виде, в каком мы ее знаем: метан и водяной пар (косвенно). Считается, что вода или водяной лед являются необходимым компонентом жизни. Наличие водяного пара в атмосфере Меркурия указывает на то, что где-то на планете есть вода или водяной лед. Доказательства наличия водяного льда были обнаружены на полюсах, где дно кратеров никогда не освещается. Иногда метан является побочным продуктом жизнедеятельности живых организмов. Считается, что метан в атмосфере Меркурия возникает в результате вулканизма, геотермальных процессов и гидротермальной активности.Метан — нестабильный газ и требует постоянного и очень активного источника, потому что исследования показали, что метан разрушается менее чем за год на Земле. Считается, что он образуется из пероксидов и перхлоратов в почве или что он конденсируется и сезонно испаряется из клатратов.

Несмотря на то, насколько мала меркурианская атмосфера, ученые НАСА разбили ее на четыре компонента. Эти компоненты — нижняя, средняя, ​​верхняя и экзосфера. Нижняя атмосфера — теплая область (около 210 К).Он нагревается за счет переносимой по воздуху пыли (диаметр 1,5 микрометра) и тепла, излучаемого с поверхности. Эта переносимая по воздуху пыль придает планете красновато-коричневый цвет. В средней атмосфере есть струйный поток, подобный земному. Верхние слои атмосферы нагреваются солнечным ветром, а температуры намного выше, чем у поверхности. Более высокие температуры разделяют газы. Экзосфера начинается примерно на 200 км и не имеет четкого конца. Он просто сужается к космосу. Хотя это может показаться большим количеством атмосферы, отделяющей планету от солнечного ветра и ультрафиолетового излучения, это не так.

Магнитное поле Меркурия помогает удерживать его атмосферу. В то время как гравитация помогает удерживать газы на поверхности, магнитное поле помогает отклонять солнечный ветер вокруг планеты, как это происходит здесь, на Земле. Это отклонение позволяет меньшей гравитационной силе удерживать некоторую форму атмосферы.

Атмосфера Меркурия — одна из самых разреженных в Солнечной системе. Солнечный ветер по-прежнему уносит его большую часть, поэтому источники на планете постоянно пополняют его запасы.Надеюсь, космический корабль MESSENGER поможет обнаружить эти источники и расширить наши знания о самой сокровенной планете.

Мы написали много статей об атмосфере Меркурия для Universe Today. Вот статья о том, как магнитные торнадо могут регенерировать атмосферу Меркурия, а вот статья о климате Меркурия.

Если вам нужна дополнительная информация о Меркурии, ознакомьтесь с руководством НАСА по исследованию солнечной системы, а вот ссылка на страницу НАСА MESSENGER Misson.

Мы также записали целый эпизод Astronomy Cast, посвященный атмосфере. Послушайте, Эпизод 151: Атмосфера.

Ссылки:
НАСА: Атмосфера Меркурия
НАСА Исследование Солнечной системы
Википедия
Nature.com

Как это:

Нравится Загрузка . ..

У Меркурия тонкая или толстая атмосфера? | Education

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета в солнечной системе, и, поскольку Плутон больше не считается планетой, он также и самая маленькая; это просто немного больше, чем Луна Земли.Поскольку Меркурий такой маленький и так близко к Солнцу, ему трудно привлечь атмосферу, но она у него есть. Однако его атмосфера настолько тонкая, что астрономы обычно называют ее экзосферой.

Слабое магнитное поле

Диаметр Меркурия втрое меньше диаметра Земли, но по объему он в 18 раз меньше. Однако планета плотная, и гравитационное притяжение на ее поверхности составляет примерно одну треть от того, что есть на Земле. Хотя раньше ученые считали, что у него нет магнитного поля, теперь они знают, что оно есть, но оно всего примерно на 1 процент сильнее, чем у Земли. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Поскольку у Меркурия есть железное ядро, на долю которого приходится 42 процента его объема, слабость его магнитного поля вызывает недоумение, но вероятная причина та же самая, что не позволяет планете иметь плотную атмосферу — солнечный ветер.

Состав атмосферы

По сравнению с атмосферой Земли, Меркурий достаточно тонкий, чтобы им можно было пренебречь; Ученые не были уверены в его существовании, пока не получили данные с космического корабля Mariner 10, который совершил несколько облетов планеты в 1974 и 1975 годах.Проанализировав данные космического корабля Messenger, который был запущен в 2004 году и отправляет подробные атмосферные показания с орбиты Меркурия, ученые теперь знают больше о составе тонкой атмосферы. Это 95,3 процента углекислого газа, 2,7 процента азота, 1,6 процента аргона и около 0,2 процента кислорода, со следовыми количествами окиси углерода, водяного пара и оксида азота, а также серы, железа, кальция, магния, натрия и органических соединений.

Эффект солнечного ветра

Небольшие размеры Меркурия и близость к Солнцу — основные причины, по которым у него не так много атмосферы.Большая его часть уносится солнечным ветром, который также оказывает ограничивающее влияние на магнитное поле. Из-за размера его железного ядра его магнитное поле должно быть в 30 раз сильнее, чем оно есть, но солнечный ветер заряжает частицы в атмосфере, создавая другое магнитное поле — или магнитосферу. Ученые считают, что это расхождение объясняется магнитной связью магнитосферы и полем, создаваемым ядром планеты.

Dynamic Atmosphere

Данные Messenger также показали, что атмосфера Меркурия не статична.Он меняется от полюса к полюсу, и его состав меняется в зависимости от расстояния планеты от Солнца. У Меркурия эксцентрическая орбита. Разница между перигелием и афелием составляет около 23 миллионов километров (14,3 миллиона миль), а концентрации кальция, магния и натрия значительно варьируются в зависимости от расстояния от Солнца. Более того, магнитное поле не сходится одинаково на обоих полюсах. На южном полюсе есть отверстие большего размера, которое пропускает больше заряженных частиц, которые, помимо воздействия на атмосферу, могут вызывать различия в выветривании и эрозии поверхности планеты на полюсах.

Ссылки

Ресурсы

Писатель Биография

Крис Дезил имеет степень бакалавра физики и степень магистра гуманитарных наук. Помимо неизменного интереса к популярной науке, Дезиэль с 1975 года занимается строительством и дизайном домов. В качестве ландшафтного дизайнера он помог основать две садовые компании.

Какие химические вещества составляют атмосферу ртути?

Среди других открытий миссия космического корабля «Посланник» в 2008 году дала новую информацию о химических веществах, входящих в состав атмосферы Меркурия.Атмосферное давление на Меркурии чрезвычайно низкое, около одной тысячной триллионной земного на уровне моря. Данные показывают, что Меркурий содержит углекислый газ, азот и другие известные газы, хотя и в очень небольших количествах.

Двуокись углерода и окись углерода

Согласно выводам «Мессенджера», углекислый газ составляет более 95 процентов атмосферы Меркурия. Хотя на Земле углекислый газ тесно связан с жизнью, очень маловероятно, что максимальная дневная температура Меркурия в 427 градусов по Цельсию (800 градусов по Фаренгейту) и условия, близкие к вакууму, поддерживают какие-либо известные живые организмы; вместо этого, СО2, скорее всего, связан с вулканической и другой деятельностью на поверхности планеты.Окись углерода также присутствует в количестве 0,07 процента.

Водяной пар

Удивительно, но атмосфера Меркурия содержит небольшое количество водяного пара — 0,03 процента. Хотя у Меркурия не может быть океанов, водяной лед был обнаружен в холодных полярных регионах, где тени создают постоянные холодные зоны, скрытые от солнечного света. Водяной пар может быть результатом соединения водорода и кислорода в атмосфере Меркурия.

Азот и кислород

Азот и кислород — два газа, которые составляют большую часть атмосферы Земли, и они также присутствуют в атмосфере Меркурия.Содержание азота в воздухе Меркурия составляет 2,7 процента, а содержание кислорода в воздухе составляет 0,13 процента. На Земле за производство кислорода отвечают растения. Источник небольшого количества Меркурия является предметом спекуляций; он может исходить от метеоритов, несущих воду, которая затем расщепляется на водород и кислород под мощным солнечным светом. Другие источники могут включать разложение минералов на поверхности Меркурия.

Газ аргон

Аргон — инертный газ, редко вступающий в реакцию с другими химическими веществами или даже сам с собой.Это 1,6 процента атмосферы Меркурия. Наряду с другими газами, аргон Меркурия, вероятно, просачивается из глубины планеты и выделяется вулканами и ударами метеоритов; минералы — маловероятные источники, поскольку аргон не вступает в химическую реакцию с образованием каких-либо известных минералов.

Следовые газы

Ртуть содержит другие химические вещества в атмосфере, хотя их точные концентрации очень малы и их трудно измерить. Известно, что существуют водород и гелий, которые, вероятно, приходят с солнечным ветром и временно оказываются под действием слабой гравитации Меркурия.Космический корабль Messenger обнаружил следы криптона, химического родственника аргона, а также метана. Другие найденные химические вещества включают щелочные металлы, натрий, калий и кальций.

Меркурий (Планета) — Атмосфера Меркурия — Кембридж, Солнечная система, Система и —

2 минуты чтения

Атмосфера Меркурия

Температура поверхности в полдень на Меркурии повышается примерно до 700 К (803 ° F; 428 ° C), в то время как температура в середине ночи падает до 100 К (-279.4 ° F; -173 ° С). Это изменение температуры, самое большое, с которым сталкивается любая планета Солнечной системы, связано с тем, что Меркурий практически не имеет изолирующей атмосферы.

Основная причина того, что Меркурий не имеет особой атмосферы, заключается в том, что он маленький и находится близко к Солнцу. Небольшой радиус Меркурия указывает на то, что у него низкая скорость убегания , всего 4,2 км / сек. Mariner 10 действительно обнаружил очень тонкую атмосферу , состоящую из водорода и гелия на Меркурии.Однако считается, что тонкая атмосфера Меркурия состоит из атомов , которые были временно захвачены солнечным ветром. Наземные наблюдения показали, что на дневной стороне Меркурия существует атмосфера натрия и калия. Эти атомы, вероятно, высвобождаются в результате взаимодействия ультрафиолетового излучения с поверхностью горных пород .

Ресурсы

Книги

Битти, Дж. Келли, Кэролайн Коллинз Петерсен и Эндрю Л.Чайкин. Новая солнечная система. Кембридж: Cambridge Univ. Press, 1999.

де Патер, Имке и Джек Дж. Лиссауэр. Планетарные науки Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, 2001.

Моррисон Д. и Тобиас Оуэн. Планетная система. 3-е изд. Addison-Wesley Publishing, 2002.

.

Тейлор, F.W. Кембриджский фотографический путеводитель по планетам. Cambridge University Press, 2002.

Периодические издания

Стром, Роберт. Меркурий: Неуловимая планета. Вашингтон, округ Колумбия: Smithsonian Institution Press, 1987.

Стром, Роберт. «Меркурий: Забытая планета». Sky & Telescope (сентябрь 1990 г.): 256-60.

Мартин Бук Дэвид Т. Кинг-младший

Дополнительные темы

Научная энциклопедия Наука и философия: Математика – Тример метана Меркурий (планета) — основные свойства, скорость вращения Меркурия, особенности поверхности, полярный лед, внутренняя структура

Есть ли у Меркурия атмосфера?

Нам, людям на Земле, очень повезло, потому что у нас есть атмосфера толщиной около 300 миль.Наша атмосфера содержит газы, которыми мы дышим, и она защищает нас от резкого излучения и тепла, исходящего от Солнца. Однако у некоторых планет нет атмосферы, отдаленно похожей на нашу. Например, , есть ли у Меркурия атмосфера ?

В отличие от нашей толстой атмосферы, Меркурий имеет очень тонкую атмосферу. На самом деле атмосфера Меркурия настолько тонка, что почти не существует. Атмосфера считается самой тонкой из всех планет нашей Солнечной системы.

Ученые все еще изучают и изучают атмосферу Меркурия, но они обнаружили несколько вещей. Меркурий имеет низкую гравитацию и получает большие порывы солнечного ветра от ближайшего Солнца. Атмосфера Земли содержит азот, кислород, аргон, углекислый газ и некоторые другие молекулы. С другой стороны, ртуть содержит водород, гелий, кислород, натрий, кальций, калий и воду.

Проблема, с которой сталкивается Меркурий, заключается в том, что его атмосфера может быть унесена мощными солнечными ветрами, дующими с Солнца.Ученые обнаружили, что молекулы в атмосфере постоянно восстанавливаются и заменяются, поэтому атмосфера никогда не бывает пустой. Ученые предполагают, что пыль и камни, выброшенные в воздух ветром или метеоритами, могут давать атмосфере ее молекулы, или солнечный ветер может поднимать пыль и газ.

Меркурий также имеет магнитное поле и имеет два полюса. Хотя магнитное поле почти в 150 раз слабее нашего собственного на Земле, это магнитное поле помогает удерживать атмосферу на месте, уменьшая влияние солнечных ветров.Гравитация — еще одна сила, которая помогает удерживать газы в атмосфере.

Размышления об атмосфере Меркурия могут сбивать с толку, потому что мы привыкли к стабильной атмосфере, на которую мы можем положиться. Меркурий не такой. Вместо этого атмосфера Меркурия нестабильна и постоянно меняется. Поскольку материалы атмосферы создаются, они также уносятся в самые верхние слои из-за солнечных ветров. Состав атмосферы также может меняться, когда вы перемещаетесь по планете.

Следовательно, когда вы думаете об атмосфере Меркурия, вы должны помнить, что у него есть атмосфера, но она не похожа на ту атмосферу, которую мы знаем на Земле. Атмосфера Меркурия постоянно меняется, ее постоянно сдувает и уносит солнечные ветры, и она постоянно пополняется. Хотя у Меркурия действительно есть атмосфера, она очень тонкая и постоянно пытается существовать вокруг Меркурия.

Солнечная система: Меркурий

Солнечная система: Меркурий

Визит к Меркурию

Меркурий — большая луноподобная скала.Хотя Меркурию требуется около 59 дней, чтобы совершить один оборот, его день составляет около 176 земных дней. Это связано с тем, что он также обращается вокруг Солнца каждые 88 дней, поэтому к тому времени, когда Меркурий повернулся на 30 °, Солнце относительно, почти так же сместилось в противоположном направлении. Прежде чем солнце встает в небе на экваторе, температура составляет почти -300 ° F (-183 ° C). Солнце с Меркурия выглядит примерно в 3 раза шире, чем с Земли. В середине утра, через 22 земных дня после восхода солнца, температура составляет 81 ° F или 27 ° C.22 дня спустя, в полдень, температура составляет 765 ° F (407 ° C). Кажется, что солнце останавливается, возвращается назад, снова останавливается и снова движется вперед. Днем, 6 дней спустя, температура достигает пика 800 ° F (427 ° C). Когда солнце садится 38 дней спустя, температура составляет -9 ° F (-23 ° C). В течение оставшихся 88 дней до следующего захода солнца Меркурий постепенно остывает до -300 ° F. В некоторых частях планеты вместо заката солнца в полдень бывает два восхода и два заката каждый день.Это верно отчасти из-за того, что Меркурий, находящийся ближе всего к Солнцу, движется по орбите быстрее, чем вращается. Это также связано с большим эксцентриситетом орбиты Меркурия.

Структура

Ядро
Ядро Меркурия является самым большим в солнечной системе по отношению к своей планете.Поскольку Меркурий настолько мал, казалось логичным, что у него не будет достаточной силы тяжести, чтобы сжать свою массу до более высоких плотностей. Однако его железо-никелевое ядро, которое составляет 80% его массы и имеет размер Луны, увеличивает его плотность почти до плотности Земли.

Мантия
Мантия Меркурия состоит в основном из силикатов. Вероятно, он также содержит оксиды металлов.

Корка
Кора Меркурия напоминает земную.Он состоит из силикатов горных пород и некоторых металлов.

Атмосфера
Атмосфера Меркурия состоит из гелия. Хотя магнитное поле Меркурия всего в одну тысячную меньше, чем у Земли, оно достаточно сильно, чтобы улавливать тонкую пелену солнечного ветра. Эта завеса настолько тонкая, что атмосферное давление Земли у поверхности более чем в 1 миллион раз выше, чем у Меркурия.

История

В первые дни Меркурия его непрерывно бомбардировали космические объекты.Эти космические объекты варьировались по размеру от песчинок до футбольных стадионов, а редкие были даже больше. Их удар создаст большой кратер, называемый первичным кратером, а также выбросит куски вещества, которые образовали свои собственные кратеры. Поскольку эти кратеры возникли в результате вторичного столкновения, их называют вторичными кратерами. Первичный удар также поднял волну обломков, которая осела на землю в виде круга ярких лучей, выходящих из кратера. В результате одного удара образовался кратер, известный как Бассейн Калорис.Ширина этого кратера составляет 800 миль (1300 километров). Ученые считают, что объект, создавший кратер, был почти вдвое меньше озера Мичиган, что делало его одним из самых больших объектов, столкнувшихся с другим объектом в истории Солнечной системы. Прямо напротив кратера находится широкая, беспорядочная группа холмов, которая выглядит как кожица чернослива и которую ученые любят называть «своеобразной местностью». Когда планета начала охлаждаться из своего первоначального шара из горячих твердых тел и газов, она сжалась.Это сжатие подтолкнуло некоторые участки коры Меркурия вверх, образуя скалы. Такой обрыв называется рупой или уступом. Средний обрыв Меркурия составляет несколько сотен километров в длину и до двух километров в высоту. Во время образования Меркурия, но после бомбардировки космическими объектами, кора иногда раскалывалась и проливала лава. Лава остыла, превратившись в плоские просторы, называемые планитиями или равнинами.
По отсутствию поверхностной эрозии мы можем сказать, что у Меркурия никогда не было океанов.

Структура Меркурия

Элемент	% радиуса
Ядро	74%
Мантия	24%
Корка	2%
Атмосфера

Факты о ртути

	Обычное	Метрическая	Сравнение с Землей
Экваториальный диаметр	3,031 миль	4878 км	Земля — ​​это> 2½ Меркурия из стороны в сторону
Полярный диаметр	3,031 миль	4878 км	Земля> 2½ Меркурия сверху вниз
Средняя плотность	5.43 • плотность воды		1 чайная ложка Меркурия весит 98% от веса 1 чайной ложки Земли
Масса	7,244 • 10 23 фунтов	3,286 • 10 23 кг	Земля весит как 18 Меркурия
Грав. Разгон	12,4 фут / сек²	3,8 м / сек²	G-сила на Меркурии составляет около 0,4 G
Скорость эвакуации	2.67 миль / сек	4.3 км / сек	Может лететь вдвое медленнее, чтобы убежать от Меркурия
Количество лун	Нет		У Земли еще 1 луна
Расстояние до Солнца: Среднее	36000000 миль	57 0 км	Земля примерно в 2,58 раза дальше от Солнца
Минимум	28600000 миль	46 000 000 км
Максимум	43400000 миль	69,800,000 км
Орбитальная скорость: средняя	107,130 миль / ч	172 410 км / ч	Меркурий движется по орбите примерно на 60% быстрее, чем Земля
Период обращения	87.97 земных дней		Один земной год равен примерно 4 и одной шестой году Меркурия
Минимум	86930 миль / ч	139 900 км / ч
Максимум	132 030 миль / ч	212 480 км / ч
Орбитальный эксцентриситет	. 206		Орбита Меркурия намного меньше круга, чем у Земли
Наклонение орбиты	7 °		Орбита Меркурия наклонена на 7 ° относительно Земли
Наклон оси	0 °		У Меркурия нет сезонов
Период вращения	58. РубрикаРазное Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт