Сейчас получила широкое распро-странение идея о том, что Меркурий был когда-то спутником Венеры .

Эта гипотеза родилась в конце XIX в. К гипотезе не отно-сились серьёзно до тех пор, пока первые полёты космических аппаратов к Меркурию не выявили ряд особенностей его вну-треннего строения, которые трудно объяснить предположени-ем, что Меркурий сформировался на своей орбите, как и дру-гие планеты. Более того, точные расчёты процесса формиро-вания планет привели к заключению, что Меркурий вообще не мог образоваться там, где он сейчас находится. Были про-ведены соответствующие расчёты и сделаны предположения, что Меркурий образовался как спутник Венеры на орбите с большой полуосью около 400 000 км (большая полуось орби-ты Луны — 385 000 км). Большая масса Меркурия обуслови-ла значительно большие приливные эффекты, чем в системе Земля — Луна. Это обеспечило быстрое замедление вращения и Венеры, и Меркурия и быстрый разогрев их недр. Прилив-ное воздействие Земли на систему Венера — Меркурий при-вело, в частности, к тому, что когда Венера находится в ниж-нем соединении (т. е. между Солнцем и Землёй), она всегда повёрнута к Земле одной и той же стороной. Это приводит к увеличению полной энергии системы Венера — Меркурий и её распаду. Меркурий становится самостоятельной планетой.

Орбита Меркурия (как и Плутона) отличается от орбит других планет большим наклоном к эклиптике и большим экс-центриситетом.

Орбита Меркурия сильно вы-тянута (рис. 47), поэтому в пе-ригелии (наименьшее расстояние от Солнца) планета движется на-много быстрее, чем в афелии (на-ибольшее расстояние от Солнца). Приводит это к замечательному эффекту. На долготах 0° и 180° в течение одних суток можно наблюдать три восхода и три захо-да Солнца. Правда, это бывает только тогда, когда Меркурий проходит перигелий и только на указанных долготах.

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета (его расстояние от Солнца в 2,5 раза меньше, чем от Земли), что определяет своеобразность физических ус-ловий на его поверхности. Внеш-не он очень похож на Луну (рис. 48). Его поверхность так-же усеяна кратерами, есть море, наблюдаются и другие харак-терные для Луны формы рель-ефа. В полуденной точке, т. е. там, где Солнце стоит в зените, температура достигает 750 K (450 °C), а к полуночи падает до 80—90 K (-180 °C). Ещё более интенсивная бомбардиров-ка поверхности, обусловленная близостью к Солнцу, определяет сходство лунного и меркурианского реголитов. Меркурий, как и Луна, лишён атмосферы , что обусловлено его малой массой. Материал с сайта

Расчёты показывают, что ни у Луны, ни у Меркурия атмосфера не могла сохраниться. Тем не менее атмосфера у Меркурия существует! Правда, она совсем не похожа на земную. Прежде всего она крайне разрежена. Её давление в 5 . 10 11 раз меньше, чем на поверх-ности Земли. Атмосфера Меркурия подобна текущей реке . Она непрерывно пополняется за счёт захвата атомов солнечного ветра и непрерывно рассеивается. В среднем каждый атом ге-лия удерживается у поверхности Меркурия в течение 200 дней. Число атомов во всей атмосфере на 1 см 2 поверхности плане-ты не более 4 . 10 14 (на Земле — 10 25) атомов гелия и в 30 раз меньше атомов водорода. Современная техника не способна достичь такого вакуума.

> > Атмосфера Меркурия

Из чего состоит атмосфера Меркурия : описание первой планеты Солнечной системы, наличие атмосферы, состав, химические компоненты, характеристика магнитосферы.

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

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.

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.

Характеристики планеты:

• Расстояние от Солнца: 57,9 млн км
• Диаметр планеты: 4878 км
• Сутки на планете: 58 сут. 16 ч. *
• Год на планете: 88 суток *
• t° на поверхности: от -180°C до +430°C
• Атмосфера: почти не присутствует
• Спутники: не имеет

* период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

Меркурий — это восьмая по величине планета, самая близкая к Солнцу, среднее расстояние до которого составляет 0.387 АЕ (астрономических единиц) или 57.910.000 километров. Масса планеты составляет 3.30e23 кг, а диаметр — 4,880 км (меньше только у Плутона).

Презентация: планета Меркурий

Внутреннее строение

В центре планеты расположено металлическое ядро, наподобие земного, разница только в размерах. Если земное ядро занимает только 17% объема планеты, то у Меркурия — 42% объема.

Вокруг ядра находится слой мантии — 500-700 километров силикатной породы. Следующий слой — это кора, которая имеет толщину примерно в 100-300 километров. Верхний слой планеты имеет много повреждений, большинство ученых придерживаются теории, что они возникли вследствие медленного охлаждения Меркурия.

Атмосфера и поверхность

Атмосфера Меркурия очень разряжена и практически приравнивается к вакууму. Состав:

• водород (70 атомов на 1 см³);
• гелий (4 500 атомов на 1 см³).

Из-за практически нулевой атмосферы и близости к Солнцу, температура на поверхности планеты колеблется в пределах -180….+440 °C. Поверхность напоминает лунную — множество кратеров (от столкновения с астероидами), и горы высотой до 4 км (лунные могут быть в полтора раза выше).

В отличие от спутника Земли, на обратной стороне Меркурия расположены вздутия, которые образовались под действием солнечных приливов. Также имеются высокие уступы, чья протяженность может достигать нескольких сотен километров.

Название планете дали древние римляне, которые почитали бога Меркурия как покровителя воров, путешественников и торговцев. Однако считается, что первую от Солнца планету знали еще 3000 лет до н.э. (со времен Самаритян).

В Древней Греции её называли сразу двумя именами — Аполлоном (бог солнечного света, покровитель искусств и науки) утром и Гермесом (шустрый посланник богов) вечером. Причем греки не знали, что видят одну и ту же планету.

Долгое время астрономы не могли разобраться в движении Меркурия по небу, а всё из-за аномальной прецессии его орбиты. Механика Ньютона никак не подходила для объяснения слишком вытянутой орбиты: перигелий = 46 млн км от Солнца, афелий = 70 млн км. Ученые XIX века даже считали, что близко к Меркурию перемещается какая-то другая планета (иногда называемая Вулканом), которая и влияет на его орбиту. Корректно предсказывать движение планеты стало возможным только после открытия Эйнштейном его Общей Теории Относительности.

Изучение планеты

Изучение Меркурия очень осложнено из-за его близкого расположения к Солнцу, с американского телескопа Хаббл невозможно получить качественные снимки.

К планете приближалась только одна межпланетная станция — Mariner 10, которая совершила три облета в 1974-1975 годах. Получилось сделать картографию только 45% процентов планеты.

Также проводились радиолокационные наблюдения, но эти данные скорее относятся к теории, нежели к железным фактам. Так, подобное исследование показало присутствие замороженной воды на северном полюсе Меркурия (Mariner эту область не картографировал).

По сравнению с Землей у Меркурия нет такой большой и плотной атмосферы. У наименьшей скалистой планеты на поверхности действует слабая гравитация, которая в общей сложности составляет только 38% от земной. Высокие дневные температуры на поверхности до 800 градусов по Фаренгейту (приблизительно 450 градусов Цельсия) должны были давно испарить любые следы атмосферы Меркурия. Однако недавний полет космического корабля MESSENGER ясно показал, что на Меркурии так или иначе сохраняется тонкий слой газа возле поверхности. Но откуда берется эта атмосфера?

«Атмосфера Меркурия является настолько тонкой, что она давно бы исчезла, если кое-что не пополняло ее», - говорит Джеймс Славин (James A. Slavin) сотрудник Центра космических полетов НАСА, cо-исследователь в миссии MESSENGER.

Солнечный ветер может быть сильным разрушителем атмосферы. Тонкий газ электрически заряженных частиц, называемый плазмой, постоянно извергает его с поверхности Солнца приблизительно со скоростью 250 - 370 милей в секунду (приблизительно 400 - 600 километров/секунду). Согласно Славину, это достаточно быстро, чтобы снова оторваться от поверхности Меркурия через процесс, названный, «бормочением».

Но вот что интересно – магнитное поле Меркурия препятствует этому. Первый демонстрационный полет MESSENGER 14 января 2008 года подтвердил, что у планеты есть глобальное магнитное поле. Так же как на Земле магнитное поле должно отклонить заряженные частицы от поверхности планеты. Однако, глобальные магнитные поля, при определенных условиях, могут увеличить дыры, через которые солнечный ветер может поразить поверхность.

Во время своего второго демонстрационного полета к планете 6 октября 2008 года MESSENGER обнаружил, что магнитное поле Меркурия может быть действительно чрезвычайно прохудившимся. Космический корабль столкнулся с магнитным «торнадо» – искривленными связками магнитных полей, соединяющими планетарное магнитное поле с межпланетным пространством – которые достигали 500 миль в ширину, или одна треть радиуса планеты.

«Эти „торнадо“ формируются, когда магнитные поля, которые несет солнечный ветер, соединяются с магнитным полем Меркурия», - сказал Славин. «Эти искривленные трубы магнитного потока формируют открытые окна в магнитном щите планеты, через которые солнечный ветер может войти и непосредственно воздействовать на поверхность Меркурия».

Эта диаграмма демонстрирует магнитные торнадо, формируемые на Меркурии магнитным полем. Розовая область показывает границу магнитного поля, называемого магнитопауза.

У Венеры, Земли и даже у Марса присутствуют плотные атмосферы по сравнению с Меркурием, таким образом, солнечный ветер поражает только верхнюю часть атмосферы этих планет.

Процесс соединения межпланетных и планетарных магнитных полей, названный «магнитной пересвязкой», распространен всюду в космосе. Это происходит и с магнитным полем Земли, где она также создает магнитные торнадо. Однако, наблюдения MESSENGER показывают, что норма «пересвязки» на Меркурии оказалась в десять раз выше.

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 . 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.

	· · ·