Merkúr je prvé nebeské teleso zo Slnka v našej planetárnej sústave. Planéta bola pomenovaná Merkúr na počesť starogréckeho boha – patróna obchodu a obohacovania, syna samotného Jupitera. Stručný popis planéty Merkúr bude uvedený v článku. Zoznámite sa aj s históriou jej objavenia, úlohou, ktorú táto planéta zohráva v astrológii, a zaujímavosťami o nej.
História objavov a výskumu
Presný dátum objavu Merkúra je ťažké určiť. Je autenticky známe, že o tom vedeli už v Starovekom Babylone. Svedčia o tom zbierky astrologických tabuliek z 15. storočia pred Kristom, v ktorých planéta vystupuje pod názvom Mul apin („skákanie“). Sponzoroval ju boh múdrosti a kaligrafie Nanu. Ortuť skúmali vedci v starovekej Číne a Indii.
V staroveku starí Gréci poznali toto nebeské telo pod menom Hermaon (Hermes) a Rimania - Merkúr, boh zodpovedajúci Hermesovi z ich panteónu. Ako vidno, vo všetkých prípadoch planéta vďačí za svoje mená svojmu rýchlemu pohybu po oblohe.
Štúdie jeho pohybu sa tiež uskutočňovali od staroveku. Claudius Ptolemaios (asi 100-170) teda písal o možnosti prechodu Merkúra cez slnečný disk, o ktorej bude reč nižšie, v neskorej helenistickej ére.
V stredoveku opísal arabský astronóm menom Az-Zarkali vlastnosti obežnej dráhy planéty. Ďalší vedec Ibn Baja opísal prechod dvoch planét cez slnečný disk v 12. storočí. Pravdepodobne to boli Merkúr a Venuša.
Prvým vedcom, ktorý pozoroval Merkúr ďalekohľadom, bol Galileo Galilei. Dokázal ich opraviť, ale neopravil ich na Merkúre. Jeho teleskop nebol dostatočne výkonný.
Vo všeobecnosti, vzhľadom na to, že Merkúr je najmenej vzdialená planéta od Slnka, je stále najmenej skúmaná v slnečnej sústave. Tam sa mnohé jeho parametre určili nesprávne už v 19. storočí. Došlo aj na kuriozity: napríklad jeden z výskumníkov údajne videl na Merkúre hory vysoké asi 20 km.
V súčasnosti sa na štúdium Merkúra okrem vizuálnych metód využívajú aj rádioteleskopické a radarové metódy. Nie všetky finančné prostriedky sú však k dispozícii. Takže napríklad štúdie s pomocou kozmických lodí sú ťažké kvôli blízkosti Merkúra k Slnku.
Tvorba planét
Hmlovinová hypotéza je pre vedcov hlavnou, pokiaľ ide o vznik planét v slnečnej sústave. Pokiaľ ide o Merkúr, existuje tiež predpoklad, že v minulosti bol satelitom Venuše, ale následne ho táto planéta „stratila“ a začala sa samostatne pohybovať okolo centrálnej hviezdy.
parametre planét. Hmotnosť, rozmery, povrch
Aké sú najdôležitejšie vlastnosti, ktoré treba poznamenať v charakteristikách planéty? Merkúr, Venuša, Zem, Mars patria do pozemskej skupiny tzv. Zahŕňa pevné nebeské telesá relatívne malého priemeru v porovnaní s plynnými obrami Jupiter, Saturn, Urán a Neptún. Majú podobné vlastnosti. A napríklad planéty Neptún a Merkúr sú v mnohých ohľadoch úplné protiklady.
Merkúr je najmenšie z týchto nebeských telies. Jeho priemer je menší ako 0,4 Zeme (asi 4880 km). Fyzikálne vlastnosti planéty Merkúr, jej popis naznačujú, že je menšia ako dva najväčšie satelity planét slnečnej sústavy - Titan, satelit Saturna a Jupiter. Merkúr je však aj napriek tomu nezávislé nebeské teleso, ktoré rotuje po eliptickej dráhe okolo centrálnej hviezdy. Jeho hmotnosť je zároveň stále väčšia ako hmotnosť spomínaných dvoch malých nebeských telies: približne 3,3 x 10 23 kg (to je približne 0,55 zeme).
Povrch planéty má jasné stopy po dlhotrvajúcej sopečnej činnosti, zemetraseniach a dopadoch iných vesmírnych telies. Ako vedci naznačujú, posledné obdobie intenzívneho pádu meteoritov Merkúr trpel asi pred 3,8 miliardami rokov.
Štruktúra, hustota
Vo vnútri Merkúra sa podľa vedcov, ako aj vo vnútri Zeme, nachádza ťažké železné jadro. Jeho hmotnosť je o niečo väčšia ako 0,8 hmotnosti celej planéty. Priemerná hustota Merkúra sa takmer rovná priemernej hustote Zeme. Podľa vedcov to naznačuje, že planéta je bohatá na kovy. Existuje hypotéza, že na úsvite formovania slnečnej sústavy bol Merkúr viac podobný Zemi, ale pri zrážke s takzvanou planetezimálou - nebeským telom, ktoré sa točí okolo protohviezdy a hromadí svoju vlastnú hmotu v dôsledku iných nebeských hmôt. telies a kozmického prachu, stratili značnú časť hmoty, čím sa zachránilo takmer jedno jadro.
Teplota, tlak, atmosféra
Kontrast medzi teplotami na slnečnej a tieňovej strane Merkúra je obrovský. Rozdiel je 240 stupňov Celzia (od -190 do +430). Tlak na povrchu planéty je 5 x 10 11 krát menší ako na Zemi. Atmosféra je veľmi riedka, prakticky chýba. Jeho hlavnou časťou je kyslík (42 %), sodík (29 %), vodík (22 %). Okrem nich existujú hélium, voda, oxid uhličitý, inertné plyny atď. Nezávislá gravitácia a magnetické pole planéty nestačia na udržanie konštantnej atmosféry. Priemerná dĺžka „života“ atómov v ňom je asi 200 dní. V podstate ide o atómy, ktoré „vyrazil“ slnečný vietor z povrchu planéty alebo ich zo samotného vetra zachytil Merkúr.
pohyb planéty
Merkúr obieha okolo Slnka rýchlejšie ako iné planéty. Jeho rok trvá len 88 pozemských dní. Obežná dráha je veľmi predĺžená a planéta je vo svojom najvzdialenejšom bode 1,5-krát ďalej od Slnka ako v najbližšom bode. Priemerná rýchlosť nebeského telesa na obežnej dráhe je 48 km za sekundu.
Zmena ročných období
V našom chápaní planéty neexistujú ročné obdobia ako také, pretože os rotácie Merkúra je umiestnená takmer kolmo na rovinu jeho obežnej dráhy. V dôsledku toho polárne oblasti takmer nie sú osvetlené Slnkom. Štúdie teleskopov viedli vedcov k špekuláciám, že v týchto zemepisných šírkach môžu existovať obrovské ľadovce, ktoré sú zo Zeme ťažko viditeľné, pretože sú pokryté prachom. Ich hrúbka môže byť asi dva metre.
Prechod planéty na slnečnom disku
Toto je zvláštny fenomén, ktorý zaujíma najmä milovníkov astronómie. Pozorovateľ na Zemi môže vidieť Merkúr ako malú tmavú bodku pretínajúcu slnečný disk. Prechod Merkúra je k dispozícii na pozorovanie v máji alebo novembri. Zvyčajne to trvá asi sedem hodín. Vzhľadom na charakteristiky parametrov planéty, ako je vyššia rýchlosť pohybu a blízkosť k Slnku, sa to deje častejšie ako prechod Venuše. Posledný prechod Merkúra bol pozorovaný 9. mája 2016. Najbližšie sa astronómovia dočkajú v roku 2019, 11. novembra.
Vedci vypočítali, že na slnečnom disku je možný súčasný prechod oboch planét, Merkúra aj Venuše, no tento jav je taký vzácny, že sa stáva raz za niekoľko stotisíc rokov. Takže sa to odohralo asi pred 350 tisíc rokmi a najbližšie to bude v roku 69 163. A po 11 427 rokoch, za 13 425, tieto svietidlá prekročia slnečný disk v priebehu jedného dňa, s intervalom iba 16 hodín.
Prvýkrát tento zaujímavý úkaz zaznamenal v roku 1631, 7. novembra, francúzsky filozof, matematik, astronóm a katolícky kňaz Pierre Gassendi.
Tu je niekoľko zaujímavých a nezvyčajných faktov o tomto nebeskom tele:
Vplyv planéty Merkúr v astrológii
Charakteristika tohto nebeského tela v astrologickom kľúči naznačuje, že Merkúr je tradične považovaný za planétu zodpovednú za duševné schopnosti človeka, ako aj výrečnosť, otvorenosť a tendenciu komunikovať, asimilovať informácie. Sponzoruje učencov, rečníkov a obchodníkov. Tí, ktorí majú v horoskope silný vplyv Merkúra, získavajú neuveriteľnú výrečnosť, čo im umožňuje výhodne predávať tovar.
Aký ďalší vplyv má planéta Merkúr v astrológii? Charakteristiky človeka, ktorý zažil jeho pozitívny vplyv, budú zahŕňať také parametre, ako je schopnosť rýchlo a jasne myslieť, rýchlo sa pohybovať, byť mobilný a mať veľa času. Merkúr sponzoruje hlas, a teda nielen lektorov a rečníkov, ale aj spevákov. Ľudia, ktorých horoskop má silný pozitívny vplyv na Merkúr, krásne spievajú, milujú hudbu a tanec. Sú bystrí a bystrí, smelí a vynaliezaví, obratní a rýchli.
Negatívny vplyv planéty vyvoláva sarkastický postoj človeka k iným, žlčovitá, zlá irónia. Takíto ľudia sú nielen vynaliezaví, ale aj prefíkaní. Sú svojrázni a nečestní a často sa z nich stávajú podvodníci. Falšovatelia, falšovatelia dokumentov sú ľudia, ktorí zažili negatívny vplyv Merkúra.
V horoskope narodenia sa planéta, rovnako ako v živote, zvyčajne nachádza v blízkosti Slnka - v rovnakom znamení s ním alebo v susednom.
Konečne
Článok stručne opísal planétu Merkúr - jej fyzikálne parametre, vlastnosti rotácie okolo Slnka a jej vlastnú os. Uvažovalo sa aj o vplyve planéty na osobnosť podľa astrológie, uvádzali sa o nej zaujímavé fakty. Toto nebeské telo, rovnako ako iné planéty, je plné mnohých záhad, ale skôr či neskôr budú vďaka úspechom vedy určite odhalené a charakteristiky Merkúra budú doplnené novými údajmi.
Aká je hmotnosť Merkúra a jeho charakteristické znaky? Zistite o tom viac…
Vlastnosti planéty
Merkúr začína odpočítavanie planét slnečnej sústavy. Vzdialenosť od Slnka k Merkúru je 57,91 milióna km. Je celkom blízko, takže teplota na povrchu planéty dosahuje 430 stupňov.
V niektorých ohľadoch je Merkúr podobný Mesiacu. Nemá žiadne satelity, atmosféra je veľmi riedka a povrch je členitý krátermi. Najväčší z nich je široký 1550 km od asteroidu, ktorý narazil do planéty asi pred 4 miliardami rokov.
Zriedkavá atmosféra neumožňuje udržať teplo, takže Merkúr je v noci veľmi chladný. Rozdiel nočných a denných teplôt dosahuje 600 stupňov a je najväčší v našej planetárnej sústave.
Hmotnosť Merkúra je 3,33 10 23 kg. Tento indikátor robí planétu najľahšou a najmenšou (po zbavení Pluta titulu planéty) v našej sústave. Hmotnosť Merkúra je 0,055 hmotnosti Zeme. O nič viac, priemerný polomer je 2439,7 km.
Vnútro Merkúru obsahuje veľké množstvo kovov, ktoré tvoria jeho jadro. Po Zemi je to druhá najhustejšia planéta. Jadro tvorí asi 80 % ortuti.
Pozorovania ortuti
Planéta je nám známa pod názvom Merkúr - to je meno rímskeho boha posla. Planéta bola pozorovaná už v 14. storočí pred naším letopočtom. Sumeri nazývali Merkúr v astrologických tabuľkách „skákajúcou planétou“. Neskôr bol pomenovaný po bohovi písma a múdrosti „Naboo“.
Gréci dali planéte meno na počesť Hermesa a nazvali ju „Hermaon“. Číňania ju nazývali „Ranná hviezda“, Indovia Budha, Nemci s Odinom a Mayovia so sovou.
Pred vynálezom ďalekohľadu bolo pre európskych prieskumníkov ťažké pozorovať Merkúr. Napríklad Mikuláš Koperník, opisujúci planétu, použil pozorovania iných vedcov, nie zo severných zemepisných šírok.
Vynález teleskopu uľahčil život astronómom a výskumníkom. Merkúr prvýkrát pozoroval Galileo Galilei z ďalekohľadu v 17. storočí. Po ňom planétu pozorovali: Giovanni Zupi, John Bevis, Johann Schroeter, Giuseppe Colombo a ďalší.
Blízkosť k Slnku a zriedkavý výskyt na oblohe vždy spôsobovali ťažkosti pri štúdiu Merkúra. Napríklad známy Hubblov teleskop nedokáže rozpoznať objekty tak blízko našej hviezdy.
V 20. storočí sa na štúdium planéty začali využívať radarové metódy, ktoré umožňovali pozorovať objekt zo Zeme. Nie je ľahké poslať kozmickú loď na planétu. To si vyžaduje špeciálne manipulácie, ktoré spotrebúvajú veľa paliva. V celej histórii Mercury navštívili iba dve lode: Mariner 10 v roku 1975 a Messenger v roku 2008.
Merkúr na nočnej oblohe
Zdanlivá veľkosť planéty je od -1,9 m do 5,5 m, čo je celkom dosť na to, aby sme ju videli zo Zeme. Nie je však ľahké ho vidieť kvôli malej uhlovej vzdialenosti od Slnka.
Planéta je viditeľná krátko po súmraku. V nízkych zemepisných šírkach a blízko rovníka trvá deň najkratšie, preto je na týchto miestach ľahšie vidieť Merkúr. Čím vyššia je zemepisná šírka, tým ťažšie je pozorovať planétu.
V stredných zemepisných šírkach môžete „chytiť“ Merkúr na oblohe počas rovnodennosti, keď je súmrak najkratší. Môžete ho vidieť niekoľkokrát do roka, a to skoro ráno aj večer, v obdobiach, keď je v maximálnej vzdialenosti od Slnka.
Záver
Merkúr je sám o sebe Hmotnosť Merkúra je najmenšia z planét v našej sústave. Planéta bola pozorovaná dávno pred začiatkom našej éry, avšak na pozorovanie Merkúra sú potrebné určité podmienky. Preto je najmenej preskúmaná zo všetkých terestrických planét.
Merkúr je najmenšia a najbližšia planéta k Slnku v slnečnej sústave. Starí Rimania mu dali meno na počesť boha obchodu Merkúra, posla iných bohov, ktorý nosil okrídlené sandále, pretože planéta sa po oblohe pohybuje rýchlejšie ako ostatní.
stručný popis
Merkúr je pre svoju malú veľkosť a blízkosť k Slnku nepohodlný pre pozemské pozorovania, takže sa o ňom dlho vedelo len veľmi málo. Dôležitý krok v jeho štúdiu sa podaril vďaka kozmickým lodiam Mariner-10 a Messenger, pomocou ktorých boli získané kvalitné snímky a podrobná mapa povrchu.
Merkúr patrí medzi terestrické planéty a nachádza sa v priemernej vzdialenosti asi 58 miliónov km od Slnka. Maximálna vzdialenosť (v aféliu) je 70 miliónov km a minimálna vzdialenosť (v perihéliu) je 46 miliónov km. Jeho polomer je len o niečo väčší ako polomer Mesiaca, 2 439 km, a jeho hustota je takmer rovnaká ako hustota Zeme, 5,42 g/cm³. Vysoká hustota znamená, že obsahuje významný podiel kovov. Hmotnosť planéty je 3,3·1023 kg a asi 80 % z nej tvorí jadro. Zrýchlenie voľného pádu je 2,6-krát menšie ako zemské - 3,7 m/s². Stojí za zmienku, že tvar Merkúra je ideálne sférický - má nulovú polárnu kompresiu, to znamená, že jeho rovníkové a polárne polomery sú rovnaké. Merkúr nemá žiadne satelity.
Planéta obieha okolo Slnka za 88 dní a doba rotácie okolo svojej osi vzhľadom na hviezdy (hviezdny deň) sú dve tretiny periódy revolúcie – 58 dní. To znamená, že jeden deň na Merkúre trvá dva z jeho rokov, teda 176 pozemských dní. Súmernosť období sa zjavne vysvetľuje prílivovým účinkom Slnka, ktorý spomalil rotáciu Merkúra, ktorá bola spočiatku rýchlejšia, až kým sa ich hodnoty nezrovnali.
Ortuť má najviac predĺženú obežnú dráhu (jeho excentricita je 0,205). Je výrazne naklonená k rovine zemskej obežnej dráhy (rovine ekliptiky) - uhol medzi nimi je 7 stupňov. Rýchlosť planéty na obežnej dráhe je 48 km/s.
Teplota na Merkúre bola určená jeho infračerveným žiarením. Pohybuje sa v širokom rozmedzí od 100 K (-173 °C) na nočnej strane a pólov až po 700 K (430 °C) na poludnie pri rovníku. Zároveň sa denné teplotné výkyvy rýchlo znižujú s postupovaním hlboko do kôry, to znamená, že tepelná zotrvačnosť pôdy je veľká. Z toho sa usúdilo, že pôda na povrchu Merkúra je takzvaný regolit – vysoko členitá hornina s nízkou hustotou. Z regolitu pozostávajú aj povrchové vrstvy Mesiaca, Marsu a jeho satelitov Phobos a Deimos.
Tvorba planét
Najpravdepodobnejším popisom vzniku Merkúra je hmlovinová hypotéza, podľa ktorej bola planéta v minulosti satelitom Venuše a potom sa z nejakého dôvodu vymanila z vplyvu jej gravitačného poľa. Podľa inej verzie sa Merkúr vytvoril súčasne so všetkými objektmi slnečnej sústavy vo vnútornej časti protoplanetárneho disku, odkiaľ už boli svetelné prvky unášané slnečným vetrom do vonkajších oblastí.
Podľa jednej verzie pôvodu veľmi ťažkého vnútorného jadra Merkúra – teórie obrej kolízie – bola hmotnosť planéty pôvodne 2,25-krát väčšia ako tá súčasná. Po zrážke s malou protoplanétou alebo objektom podobným planéte sa však väčšina kôry a vrchného plášťa rozptýlila do vesmíru a jadro začalo tvoriť významnú časť hmoty planéty. Rovnaká hypotéza sa používa na vysvetlenie pôvodu mesiaca.
Po dokončení hlavnej fázy formovania pred 4,6 miliardami rokov bol Merkúr dlhodobo intenzívne bombardovaný kométami a asteroidmi, pretože jeho povrch je posiaty množstvom kráterov. Rýchla sopečná aktivita na úsvite histórie Merkúra viedla k vytvoreniu lávových plání a „morí“ vo vnútri kráterov. Ako sa planéta postupne ochladzovala a zmršťovala, zrodili sa ďalšie črty reliéfu: hrebene, hory, kopce a rímsy.
Vnútorná štruktúra 
Štruktúra Merkúra ako celku sa len málo líši od ostatných planét pozemskej skupiny: v strede je masívne kovové jadro s polomerom asi 1800 km, obklopené vrstvou plášťa 500 - 600 km, ktorá, zase je pokrytá kôrou s hrúbkou 100 - 300 km.
Predtým sa verilo, že jadro Merkúra je pevné a tvorí asi 60 % jeho celkovej hmotnosti. Predpokladalo sa, že taká malá planéta môže mať iba pevné jadro. Ale prítomnosť vlastného magnetického poľa planéty, aj keď slabého, je silným argumentom v prospech verzie jej tekutého jadra. Pohyb hmoty vo vnútri jadra spôsobuje dynamo efekt a silné predlžovanie obežnej dráhy spôsobuje slapový efekt, ktorý udržuje jadro v tekutom stave. Dnes je už spoľahlivo známe, že jadro Merkúra pozostáva z tekutého železa a niklu a tvorí tri štvrtiny hmotnosti planéty.
Povrch Merkúra sa prakticky nelíši od Mesiaca. Najvýraznejšou podobnosťou je nespočetné množstvo kráterov, veľkých aj malých. Rovnako ako na Mesiaci vyžarujú svetelné lúče z mladých kráterov rôznymi smermi. Na Merkúre však nie sú také rozsiahle moria, ktoré by navyše boli relatívne ploché a bez kráterov. Ďalším viditeľným rozdielom v krajine sú početné rímsy dlhé stovky kilometrov, ktoré sa vytvorili počas stláčania Merkúra. 
Krátery sú umiestnené na povrchu planéty nerovnomerne. Vedci naznačujú, že oblasti, ktoré sú hustejšie vyplnené krátermi, sú staršie a rovnomernejšie sú mladé. Prítomnosť veľkých kráterov tiež naznačuje, že na Merkúre počas najmenej 3-4 miliárd rokov nedošlo k žiadnym posunom zemskej kôry a povrchovej erózii. To posledné je dôkazom toho, že dostatočne hustá atmosféra na planéte nikdy neexistovala.
Najväčší kráter na Merkúre má veľkosť asi 1500 kilometrov a výšku 2 kilometre. V jej vnútri sa nachádza obrovská lávová pláň – planina Zhara. Tento objekt je najviditeľnejším detailom na povrchu planéty. Teleso, ktoré sa zrazilo s planétou a dalo vznik tak rozsiahlemu útvaru, muselo byť dlhé aspoň 100 km.
Obrázky sond ukázali, že povrch Merkúra je homogénny a reliéfy hemisfér sa od seba nelíšia. To je ďalší rozdiel medzi planétou a Mesiacom, ako aj od Marsu. Zloženie povrchu sa od lunárneho výrazne líši – obsahuje málo prvkov, ktoré sú pre Mesiac charakteristické – hliník a vápnik – zato pomerne veľa síry.
Atmosféra a magnetické pole
Atmosféra na Merkúre prakticky chýba – je veľmi riedka. Jeho priemerná hustota sa rovná rovnakej hustote na Zemi vo výške 700 km. Jeho presné zloženie nebolo stanovené. Zo spektroskopických štúdií je známe, že atmosféra obsahuje veľa hélia a sodíka, ako aj kyslíka, argónu, draslíka a vodíka. Atómy prvkov sú prinesené z vesmíru slnečným vetrom alebo ním zdvihnuté z povrchu. Jedným zo zdrojov hélia a argónu sú rádioaktívne rozpady v kôre planéty. Prítomnosť vodnej pary sa vysvetľuje tvorbou vody z vodíka a kyslíka obsiahnutých v atmosfére, dopadmi komét na povrch, sublimáciou ľadu, ktorý sa pravdepodobne nachádza v kráteroch na póloch.
Ortuť má slabé magnetické pole, ktorého intenzita na rovníku je 100-krát menšia ako na Zemi. Toto napätie však stačí na vytvorenie silnej magnetosféry okolo planéty. Os poľa sa takmer zhoduje s osou rotácie, vek sa odhaduje na približne 3,8 miliardy rokov. Interakcia poľa so slnečným vetrom, ktorý ho obklopuje, spôsobuje víry, ktoré sa vyskytujú 10-krát častejšie ako v magnetickom poli Zeme.
Pozorovanie
Ako už bolo spomenuté, pozorovať Merkúr zo Zeme je pomerne ťažké. Nikdy sa nepohne viac ako 28 stupňov od Slnka, a preto je takmer neviditeľný. Viditeľnosť Merkúra závisí od zemepisnej šírky. Najjednoduchšie je ho pozorovať na rovníku a v jeho blízkych zemepisných šírkach, keďže súmrak tu trvá najmenej. Vo vyšších zemepisných šírkach je Merkúr oveľa ťažšie viditeľný – je veľmi nízko nad obzorom. Tu sú najlepšie podmienky na pozorovanie počas najväčšej vzdialenosti Merkúra od Slnka alebo v najvyššej výške nad obzorom pri východe alebo západe Slnka. Vhodné je tiež pozorovať Merkúr počas rovnodenností, kedy je trvanie súmraku minimálne.
Merkúr je pomerne ľahko viditeľný ďalekohľadom tesne po západe slnka. Fázy Merkúra sú jasne viditeľné v ďalekohľade od priemeru 80 mm. Povrchové detaily však možno prirodzene vidieť len oveľa väčšími ďalekohľadmi a aj s takýmito prístrojmi to bude náročná úloha.
Merkúr má podobné fázy ako Mesiac. V minimálnej vzdialenosti od Zeme je viditeľný ako tenký kosák. V plnej fáze je príliš blízko Slnka a nie je možné ho vidieť.
Pri štarte sondy Mariner-10 k Merkúru (1974) bol použitý gravitačný manéver. Priamy let prístroja na planétu
vyžadovalo obrovské množstvo energie a bolo prakticky nemožné. Tento problém bol obídený korekciou obežnej dráhy: po prvé, zariadenie prešlo okolo Venuše a podmienky na prelet okolo neho boli zvolené tak, aby jeho gravitačné pole zmenilo svoju trajektóriu práve natoľko, že sonda letela k Merkúru bez dodatočnej spotreby energie.
Existujú návrhy, že na povrchu Merkúra existuje ľad. Jeho atmosféra obsahuje vodnú paru, ktorá môže byť na póloch vo vnútri hlbokých kráterov v pevnom stave.
V 19. storočí astronómovia pozorujúci Merkúr nemohli nájsť vysvetlenie jeho orbitálneho pohybu pomocou Newtonových zákonov. Parametre, ktoré vypočítali, sa líšili od pozorovaných. Aby sa to vysvetlilo, bola predložená hypotéza, že na obežnej dráhe Merkúra je ďalšia neviditeľná planéta Vulcan, ktorej vplyv prináša pozorované nezrovnalosti. Skutočné vysvetlenie poskytla o desaťročia neskôr Einsteinova všeobecná teória relativity. Následne bol názov planéty Vulcan daný vulkanoidom - údajným asteroidom nachádzajúcim sa vo vnútri obežnej dráhy Merkúra. Zóna od 0,08 AU do 0,2 a.u. gravitačne stabilné, takže pravdepodobnosť existencie takýchto objektov je dosť vysoká.
Merkúr- planéta najbližšie k Slnku (všeobecné informácie o Merkúre a iných planétach nájdete v prílohe 1) - priemerná vzdialenosť od Slnka je 57 909 176 km. Vzdialenosť od Slnka k Merkúru sa však môže meniť od 46,08 do 68,86 milióna km. Vzdialenosť Merkúra od Zeme je od 82 do 217 miliónov km. Os Merkúra je takmer kolmá na rovinu jeho obežnej dráhy.
Vďaka miernemu sklonu osi rotácie Merkúra k rovine jeho obežnej dráhy nie sú na tejto planéte badateľné sezónne zmeny. Merkúr nemá žiadne satelity.
Merkúr je malá planéta. Jeho hmotnosť je dvadsatina hmotnosti Zeme a polomer je 2,5-krát menší ako zemský.
Vedci sa domnievajú, že v strede planéty je veľké železné jadro - predstavuje 80% hmotnosti planéty a na vrchu - plášť z kamenných skál.
Pre pozorovania zo Zeme je Merkúr náročný objekt, keďže ho treba vždy pozorovať na pozadí večerného alebo ranného úsvitu nízko nad obzorom a okrem toho v tomto čase pozorovateľ vidí osvetlenú len polovicu jeho disku.
Ako prvá preskúmala Merkúr americká vesmírna sonda Mariner-10, ktorá v rokoch 1974-1975. preletel okolo planéty trikrát. Maximálne priblíženie tejto vesmírnej sondy k Merkúru bolo 320 km.
Povrch planéty vyzerá ako zvrásnená šupka jabĺk, je posiaty trhlinami, priehlbinami, horskými masívmi, z ktorých najvyššie dosahujú 2 – 4 km, strmými rímsami vysokými 2 – 3 km a dlhými stovky kilometrov. V mnohých oblastiach planéty sú na povrchu viditeľné údolia a roviny bez kráterov. Priemerná hustota pôdy je 5,43 g / cm3.
Na skúmanej pologuli Merkúra je jediné ploché miesto - Heat Plain. Predpokladá sa, že ide o zamrznutú lávu, ktorá vytryskla z hlbín po zrážke s obrovským asteroidom asi pred 4 miliardami rokov.
Atmosféra MerkúruAtmosféra Merkúra má extrémne nízku hustotu. Pozostáva z vodíka, hélia, kyslíka, pár vápnika, sodíka a draslíka (obr. 1). Planéta pravdepodobne prijíma vodík a hélium zo Slnka a kovy sa z jej povrchu vyparujú. Túto tenkú škrupinu možno nazvať „atmosférou“ len s veľkým rozťahovaním. Tlak na povrchu planéty je 500 miliárd krát menší ako na povrchu Zeme (to je menej ako v moderných vákuových inštaláciách na Zemi).
Všeobecná charakteristika planéty Merkúr
Maximálna povrchová teplota Merkúra zaznamenaná senzormi je +410 °C. Priemerná teplota nočnej pologule je -162 ° C a denná +347 ° C (to stačí na roztavenie olova alebo cínu). Teplotné rozdiely v dôsledku zmeny ročných období spôsobené predlžovaním obežnej dráhy dosahujú na dennej strane 100 °C. V hĺbke 1 m je teplota konštantná a rovná sa +75 ° C, pretože pórovitá pôda dobre nevedie teplo.
Organický život na Merkúre je vylúčený.
Ryža. 1. Zloženie atmosféry Merkúra
Merkúr je najbližšia planéta k Slnku v slnečnej sústave, obehne okolo Slnka za 88 pozemských dní. Trvanie jedného hviezdneho dňa na Merkúre je 58,65 pozemských dní a slnečné - 176 pozemských dní. Planéta je pomenovaná po starorímskom bohu obchodu Merkúre, obdobe gréckeho Hermesa a babylonského Nabooa.
Merkúr patrí k vnútorným planétam, pretože jeho obežná dráha leží vo vnútri obežnej dráhy Zeme. Po tom, čo v roku 2006 zbavil Pluta štatút planéty, prešiel Merkúr na titul najmenšej planéty slnečnej sústavy. Zdanlivá magnitúda Merkúra sa pohybuje od 1,9 do 5,5, no nie je ľahké ho vidieť pre jeho malú uhlovú vzdialenosť od Slnka (maximálne 28,3°). O planéte sa vie pomerne málo. Až v roku 2009 vedci zostavili prvú kompletnú mapu Merkúra pomocou snímok z kozmickej lode Mariner 10 a Messenger. Prítomnosť žiadnych prirodzených satelitov planéty nebola zistená.
Merkúr je najmenšia pozemská planéta. Jeho polomer je len 2439,7 ± 1,0 km, čo je menej ako polomer Jupiterovho mesiaca Ganymede a Saturnovho mesiaca Titan. Hmotnosť planéty je 3,3 1023 kg. Priemerná hustota Merkúra je pomerne vysoká – 5,43 g/cm, čo je len o niečo menej ako hustota Zeme. Vzhľadom na to, že Zem je rozmerovo väčšia, hodnota hustoty Merkúra naznačuje zvýšený obsah kovov v jej útrobách. Zrýchlenie voľného pádu na Merkúre je 3,70 m/s. Druhá vesmírna rýchlosť je 4,25 km/s. Napriek svojmu menšiemu polomeru Merkúr stále hmotne prekonáva satelity obrovských planét ako Ganymede a Titan.
Astronomickým symbolom Merkúra je štylizovaný obraz okrídlenej prilby boha Merkúra s jeho kaduceom.
pohyb planéty
Merkúr sa pohybuje okolo Slnka po značne predĺženej eliptickej dráhe (excentricita 0,205) v priemernej vzdialenosti 57,91 milióna km (0,387 AU). V perihéliu je Merkúr 45,9 milióna km od Slnka (0,3 AU), v aféliu - 69,7 milióna km (0,46 AU) V perihéliu je Merkúr viac ako jeden a pol krát bližšie k Slnku ako v aféliu. Sklon obežnej dráhy k rovine ekliptiky je 7°. Merkúr strávi 87,97 pozemského dňa na obežnú dráhu. Priemerná rýchlosť planéty na obežnej dráhe je 48 km/s. Vzdialenosť medzi Merkúrom a Zemou sa pohybuje od 82 do 217 miliónov km.
Dlho sa verilo, že Merkúr je neustále obrátený k Slnku tou istou stranou a jedna otáčka okolo svojej osi trvá rovnakých 87,97 pozemského dňa. Pozorovania detailov na povrchu Merkúra tomu neodporovali. Táto mylná predstava bola spôsobená skutočnosťou, že najpriaznivejšie podmienky na pozorovanie Merkúra sa opakujú po perióde približne rovnajúcej sa šesťnásobku rotácie Merkúra (352 dní), preto bola približne rovnaká časť povrchu planéty pozorovaná pri rôzne časy. Pravda bola odhalená až v polovici 60. rokov, keď sa uskutočnil radar Merkúra.
Ukázalo sa, že hviezdny deň Merkúra sa rovná 58,65 pozemským dňom, teda 2/3 roka Merkúra. Takáto porovnateľnosť periód rotácie okolo osi a rotácie Merkúra okolo Slnka je pre slnečnú sústavu jedinečným javom. Je to pravdepodobne spôsobené tým, že slapová činnosť Slnka odobrala moment hybnosti a spomalila rotáciu, ktorá bola spočiatku rýchlejšia, až kým sa obe periódy nespojili celočíselným pomerom. Výsledkom je, že za jeden ortuťový rok má Merkúr čas otočiť sa okolo svojej osi o jeden a pol otáčky. To znamená, že ak v okamihu, keď Merkúr prechádza perihéliom, určitý bod jeho povrchu je otočený presne k Slnku, potom počas ďalšieho prechodu perihélia bude presne opačný bod povrchu obrátený k Slnku a po ďalšom Merkúrovom roku Slnko. sa opäť vráti k zenitu cez prvý bod. Výsledkom je, že slnečný deň na Merkúre trvá dva ortuťové roky alebo tri ortuťové hviezdne dni.
V dôsledku takéhoto pohybu planéty možno na nej rozlíšiť „horúce zemepisné dĺžky“ - dva protiľahlé poludníky, ktoré striedavo smerujú k Slnku počas prechodu perihélia Merkúrom, a na ktorých je preto obzvlášť horúco. aj podľa Merkúrových noriem.
Na Merkúre nie sú také ročné obdobia ako na Zemi. Je to spôsobené tým, že os rotácie planéty je v pravom uhle k rovine obežnej dráhy. V dôsledku toho sú v blízkosti pólov oblasti, kam slnečné lúče nikdy nedosiahnu. Prieskum uskutočnený rádioteleskopom Arecibo naznačuje, že v tejto studenej a temnej zóne sa nachádzajú ľadovce. Ľadová vrstva môže dosiahnuť 2 m a je pokrytá vrstvou prachu.
Kombináciou pohybov planéty vzniká ďalší unikátny fenomén. Rýchlosť rotácie planéty okolo svojej osi je prakticky konštantná, pričom rýchlosť orbitálneho pohybu sa neustále mení. V segmente obežnej dráhy v blízkosti perihélia asi 8 dní uhlová rýchlosť orbitálneho pohybu prevyšuje uhlovú rýchlosť rotačného pohybu. V dôsledku toho sa Slnko na oblohe Merkúra zastaví a začne sa pohybovať opačným smerom - zo západu na východ. Tento efekt sa niekedy nazýva Jozuov efekt, podľa biblického protagonistu Jozuu, ktorý zastavil pohyb Slnka (Jozua 10:12-13). Pre pozorovateľa v zemepisných dĺžkach vzdialených 90° od „horúcich zemepisných dĺžok“ Slnko vychádza (alebo zapadá) dvakrát.
Je tiež zaujímavé, že aj keď sú Mars a Venuša najbližšie k Zemi, Merkúr je častejšie ako iné planétou najbližšie k Zemi (pretože iné sa vo väčšej miere vzďaľujú a nie sú tak „priviazané“ k Slnku).
Anomálna precesia obežnej dráhy
Merkúr je blízko Slnka, takže účinky všeobecnej teórie relativity sa pri jeho pohybe prejavujú v najväčšej miere spomedzi všetkých planét slnečnej sústavy. Už v roku 1859 francúzsky matematik a astronóm Urbain Le Verrier oznámil, že na orbite Merkúra existuje pomalá precesia, ktorú nemožno úplne vysvetliť výpočtom účinkov známych planét podľa newtonovskej mechaniky. Perihéliová precesia Merkúra je 5600 oblúkových sekúnd za storočie. Výpočet vplyvu všetkých ostatných nebeských telies na Merkúr podľa newtonovskej mechaniky dáva precesiu 5557 oblúkových sekúnd za storočie. V snahe vysvetliť pozorovaný efekt navrhol, že existuje iná planéta (alebo možno pás malých asteroidov), ktorej obežná dráha je bližšie k Slnku ako ortuť Merkúra a ktorá prináša rušivý vplyv (iné vysvetlenia považujú za nezaznamenané pre polárnu sploštenosť Slnka). Vďaka predchádzajúcim úspechom pri hľadaní Neptúna, berúc do úvahy jeho vplyv na obežnú dráhu Uránu, sa táto hypotéza stala populárnou a hypotetická planéta, ktorú sme hľadali, dostala dokonca názov Vulkán. Táto planéta však nebola nikdy objavená.
Keďže žiadne z týchto vysvetlení neobstálo pri pozorovaní, niektorí fyzici začali predkladať radikálnejšie hypotézy, že je potrebné zmeniť samotný gravitačný zákon, napríklad zmeniť v ňom exponent alebo pridať členy v závislosti od rýchlosti telies. potenciál. Väčšina týchto pokusov sa však ukázala ako protichodná. Na začiatku 20. storočia poskytla vysvetlenie pozorovanej precesie všeobecná relativita. Účinok je veľmi malý: relativistický „prídavok“ je iba 42,98 oblúkových sekúnd za storočie, čo je 1/130 (0,77 %) celkovej rýchlosti precesie, takže by potrebovalo aspoň 12 miliónov otáčok Merkúra okolo Slnka. aby sa perihélium vrátilo do polohy predpovedanej klasickou teóriou. Podobný, ale menší posun existuje pre iné planéty – 8,62 oblúkových sekúnd za storočie pre Venušu, 3,84 pre Zem, 1,35 pre Mars, ako aj asteroidy – 10,05 pre Ikar.
Hypotézy pre vznik Merkúra
Už od 19. storočia existuje vedecká hypotéza, že Merkúr bol v minulosti satelitom planéty Venuša, ktorú následne „stratila“. V roku 1976 Tom van Flandern (anglicky) Rus. a K. R. Harrington, na základe matematických výpočtov sa ukázalo, že táto hypotéza dobre vysvetľuje veľké odchýlky (excentricitu) dráhy Merkúra, jeho rezonančný charakter obehu okolo Slnka a stratu rotačnej hybnosti pre Merkúr aj Venušu. posledné tiež - získanie rotácie, opak hlavnej v slnečnej sústave).
V súčasnosti túto hypotézu nepotvrdzujú pozorovacie údaje a informácie z automatických staníc planéty. Prítomnosť masívneho železného jadra s veľkým množstvom síry, ktorej percento je väčšie ako na ktorejkoľvek inej planéte v slnečnej sústave, vlastnosti geologickej a fyzikálno-chemickej štruktúry povrchu Merkúra naznačujú, že planéta bola vznikla v slnečnej hmlovine nezávisle od iných planét, čiže Merkúr bol vždy nezávislou planétou.
Teraz existuje niekoľko verzií na vysvetlenie pôvodu obrovského jadra, z ktorých najbežnejšia hovorí, že Merkúr mal spočiatku pomer hmotnosti kovov k hmotnosti silikátov podobný ako v najbežnejších meteoritoch - chondritoch, zloženie ktorý je vo všeobecnosti typický pre pevné telesá slnečnej sústavy a vnútorné planéty a hmotnosť planéty v staroveku bola približne 2,25-násobkom jej súčasnej hmotnosti. V histórii ranej slnečnej sústavy mohol Merkúr zažiť kolíziu s planetezimálou približne 1/6 svojej vlastnej hmotnosti pri rýchlosti ~20 km/s. Väčšina kôry a vrchnej vrstvy plášťa bola vyfúknutá do kozmického priestoru, ktorý sa rozdrvený na horúci prach rozptýlil v medziplanetárnom priestore. A jadro planéty pozostávajúce z ťažších prvkov zostalo zachované.
Podľa inej hypotézy vznikol Merkúr vo vnútornej časti protoplanetárneho disku, už extrémne ochudobneného o svetelné prvky, ktoré Slnko zmietlo do vonkajších oblastí slnečnej sústavy.
Povrch
Vo svojich fyzikálnych vlastnostiach sa Merkúr podobá Mesiacu. Planéta nemá žiadne prirodzené satelity, ale má veľmi riedku atmosféru. Planéta má veľké železné jadro, ktoré je zdrojom magnetického poľa ako celku, čo je 0,01 zemského. Jadro Merkúru tvorí 83 % celkového objemu planéty. Teplota na povrchu Merkúra sa pohybuje od 90 do 700 K (+80 až +430 °C). Slnečná strana sa ohrieva oveľa viac ako polárne oblasti a odvrátená strana planéty.
Povrch Merkúra sa tiež v mnohom podobá povrchu Mesiaca – je značne pokrytý krátermi. Hustota kráterov sa v rôznych oblastiach líši. Predpokladá sa, že hustejšie kráterované oblasti sú staršie a menej hustejšie bodkované oblasti sú mladšie, ktoré vznikli pri zaplavení starého povrchu lávou. Veľké krátery sú zároveň na Merkúre menej časté ako na Mesiaci. Najväčší kráter na Merkúre je pomenovaný po veľkom holandskom maliarovi Rembrandtovi, jeho priemer je 716 km. Podobnosť je však neúplná – na Merkúre sú viditeľné útvary, ktoré sa na Mesiaci nenachádzajú. Dôležitým rozdielom medzi hornatou krajinou Merkúra a Mesiaca je prítomnosť početných zubatých svahov, ktoré sa tiahnu stovky kilometrov - srázy na Merkúre. Štúdia ich štruktúry ukázala, že sa vytvorili počas kompresie, ktorá sprevádzala ochladzovanie planéty, v dôsledku čoho sa povrchová plocha ortuti znížila o 1%. Prítomnosť dobre zachovaných veľkých kráterov na povrchu Merkúra naznačuje, že za posledné 3 až 4 miliardy rokov tam nedošlo k veľkému pohybu častí kôry a tiež nedošlo k povrchovej erózii, ktorá bola takmer úplne vylučuje možnosť existencie čohokoľvek významného v histórii Merkúru.atmosféra.
Počas výskumu sondy Messenger bolo odfotografovaných viac ako 80 % povrchu Merkúra a bolo zistené, že je homogénny. V tomto nie je Merkúr ako Mesiac alebo Mars, v ktorých sa jedna hemisféra výrazne líši od druhej.
Prvé údaje o štúdiu elementárneho zloženia povrchu pomocou röntgenového fluorescenčného spektrometra Messengerovho prístroja ukázali, že je chudobný na hliník a vápnik v porovnaní s plagioklasovým živcom, charakteristickým pre kontinentálne oblasti Mesiaca. Zároveň je povrch Merkúra relatívne chudobný na titán a železo a bohatý na horčík, pričom zaberá medzipolohu medzi typickými bazaltmi a ultrabázickými horninami, ako sú pozemské komatiity. Našlo sa aj porovnateľné množstvo síry, čo naznačuje redukčné podmienky pre vznik planéty.
krátery
Krátery na Merkúre majú rôzne veľkosti, od malých miskovitých priehlbín až po mnohoprstencové impaktné krátery s priemerom stoviek kilometrov. Sú v rôznych štádiách zničenia. Okolo nich sú pomerne zachovalé krátery s dlhými lúčmi, ktoré vznikli v dôsledku vyvrhnutia materiálu v momente dopadu. Nachádzajú sa tu aj značne zničené zvyšky kráterov. Merkúrové krátery sa líšia od lunárnych kráterov tým, že plocha ich krytu od uvoľnenia hmoty pri dopade je menšia v dôsledku väčšej gravitácie na Merkúr.
Jedným z najvýraznejších detailov povrchu Merkúra je Heat Plain (lat. Caloris Planitia). Táto vlastnosť reliéfu dostala svoje meno, pretože sa nachádza v blízkosti jednej z "horúcich zemepisných dĺžok". Jeho priemer je asi 1550 km.
Teleso, pri náraze ktorého sa vytvoril kráter, malo pravdepodobne priemer najmenej 100 km. Náraz bol taký silný, že seizmické vlny, ktoré prešli celou planétou a sústredili sa na opačný bod povrchu, viedli k vytvoreniu akejsi pretínanej „chaotickej“ krajiny. O sile nárazu svedčí aj fakt, že spôsobil vyvrhnutie lávy, ktorá vo vzdialenosti 2 km okolo krátera vytvorila vysoké sústredné kruhy.
Bod s najvyšším albedom na povrchu Merkúra je Kuiperov kráter s priemerom 60 km. Toto je pravdepodobne jeden z „najmladších“ veľkých kráterov na Merkúre.
Až donedávna sa predpokladalo, že v útrobách Merkúru sa nachádza kovové jadro s polomerom 1800 – 1900 km, ktoré obsahuje 60 % hmotnosti planéty, keďže kozmická loď Mariner-10 zaznamenala slabé magnetické pole. Verilo sa, že planéta s takou malou veľkosťou nemôže mať tekuté jadrá. Ale v roku 2007 skupina Jeana-Luca Margota zhrnula päť rokov radarových pozorovaní Merkúra, počas ktorých zaznamenali odchýlky v rotácii planéty, ktoré boli príliš veľké pre model s pevným jadrom. Preto je dnes možné s vysokou mierou istoty povedať, že jadro planéty je tekuté.
Percento železa v jadre Merkúra je vyššie ako na ktorejkoľvek inej planéte v slnečnej sústave. Na vysvetlenie tejto skutočnosti bolo navrhnutých niekoľko teórií. Podľa najviac podporovanej teórie vo vedeckej komunite mal Merkúr pôvodne rovnaký pomer kovu ku kremičitanu ako obyčajný meteorit, s hmotnosťou 2,25-násobku hmotnosti teraz. Na začiatku histórie slnečnej sústavy však Merkúr zasiahlo teleso podobné planéte, ktoré malo 6-krát menšiu hmotnosť a priemer niekoľko stoviek kilometrov. V dôsledku dopadu sa od planéty oddelila väčšina pôvodnej kôry a plášťa, vďaka čomu vzrástol relatívny podiel jadra na planéte. Podobný proces, známy ako teória obrovského dopadu, bol navrhnutý na vysvetlenie vzniku Mesiaca. Prvé údaje o štúdiu elementárneho zloženia povrchu Merkúra pomocou gama spektrometra AMS „Messenger“ však túto teóriu nepotvrdzujú: množstvo rádioaktívneho izotopu draslíka-40 stredne prchavého chemického prvku draslíka v porovnaní s rádioaktívne izotopy tórium-232 a urán-238 zo žiaruvzdornejších prvkov uránu a tória sa nehodia do vysokých teplôt, ktoré sú nevyhnutné pri zrážke. Preto sa predpokladá, že elementárne zloženie ortuti zodpovedá primárnemu elementárnemu zloženiu materiálu, z ktorého bola vytvorená, v blízkosti enstatitových chondritov a bezvodých kometárnych častíc, hoci obsah železa v doteraz študovaných enstatitových chondritoch nie je dostatočný na vysvetlenie. vysoká priemerná hustota Merkúra.
Jadro je obklopené silikátovým plášťom s hrúbkou 500-600 km. Podľa údajov z Mariner 10 a pozorovaní zo Zeme je hrúbka zemskej kôry od 100 do 300 km.
Geologická história
Rovnako ako Zem, Mesiac a Mars, aj geologická história Merkúra je rozdelená do období. Majú tieto mená (od skorších po neskoršie): predtolstoj, tolstoj, kalorijský, neskorý kalorijský, mansurský a kuiperovský. Toto rozdelenie periodizuje relatívny geologický vek planéty. Absolútny vek, meraný v rokoch, nie je presne stanovený.
Po vzniku Merkúra pred 4,6 miliardami rokov došlo k intenzívnemu bombardovaniu planéty asteroidmi a kométami. K poslednému silnému bombardovaniu planéty došlo pred 3,8 miliardami rokov. Niektoré regióny, ako napríklad Planina tepla, boli tiež vytvorené kvôli ich naplneniu lávou. To viedlo k vytvoreniu hladkých rovín vo vnútri kráterov, ako je Mesiac.
Potom, keď sa planéta ochladzovala a zmršťovala, začali sa vytvárať hrebene a trhliny. Možno ich pozorovať na povrchu väčších detailov reliéfu planéty, ako sú krátery, roviny, čo naznačuje neskorší čas ich vzniku. Sopečné obdobie Merkúra sa skončilo, keď sa plášť stiahol natoľko, že zabránil láve uniknúť na povrch planéty. Stalo sa tak pravdepodobne počas prvých 700-800 miliónov rokov jeho histórie. Všetky následné zmeny reliéfu sú spôsobené dopadmi vonkajších telies na povrch planéty.
Magnetické pole
Merkúr má magnetické pole, ktoré je 100-krát slabšie ako Zem. Magnetické pole Merkúra má dipólovú štruktúru a je vysoko symetrické a jeho os sa odchyľuje len o 10 stupňov od osi rotácie planéty, čo značne obmedzuje rozsah teórií vysvetľujúcich jeho pôvod. Magnetické pole Merkúra sa pravdepodobne vytvára v dôsledku dynamo efektu, teda rovnakým spôsobom ako na Zemi. Tento efekt je výsledkom cirkulácie tekutého jadra planéty. V dôsledku výraznej excentricity planéty dochádza k mimoriadne silnému slapovému efektu. Udržuje jadro v tekutom stave, čo je nevyhnutné pre prejav dynamo efektu.
Magnetické pole Merkúru je dostatočne silné na to, aby zmenilo smer slnečného vetra okolo planéty a vytvorilo magnetosféru. Magnetosféra planéty, hoci je dostatočne malá, aby sa zmestila do Zeme, je dostatočne silná na to, aby zachytila plazmu slnečného vetra. Výsledky pozorovaní, ktoré získal Mariner 10, odhalili nízkoenergetickú plazmu v magnetosfére na nočnej strane planéty. V magnetotaile boli zistené explózie aktívnych častíc, čo naznačuje dynamické kvality magnetosféry planéty.
Počas svojho druhého preletu 6. októbra 2008 Messenger zistil, že magnetické pole Merkúra môže mať značný počet okien. Kozmická loď sa stretla s fenoménom magnetických vírov - tkaných uzlov magnetického poľa spájajúcich kozmickú loď s magnetickým poľom planéty. Vír dosiahol priemer 800 km, čo je tretina polomeru planéty. Túto vírivú formu magnetického poľa vytvára slnečný vietor. Keď slnečný vietor obteká magnetické pole planéty, viaže sa s ním a zametá, pričom sa stáča do vírovitých štruktúr. Tieto víry magnetického toku tvoria okná v planetárnom magnetickom štíte, cez ktoré slnečný vietor vstupuje a dosahuje povrch Merkúra. Proces prepojenia planetárnych a medziplanetárnych magnetických polí, nazývaný magnetické prepájanie, je vo vesmíre bežný jav. Vyskytuje sa aj v blízkosti Zeme, keď vytvára magnetické víry. Avšak podľa pozorovaní "Messenger" je frekvencia opätovného pripojenia magnetického poľa Merkúra 10-krát vyššia.
Podmienky na Merkúre
Blízkosť k Slnku a pomerne pomalá rotácia planéty, ako aj extrémne slabá atmosféra vedú k tomu, že Merkúr zažíva najdramatickejšie zmeny teploty v slnečnej sústave. Tomu napomáha aj sypký povrch Merkúru, ktorý zle vedie teplo (a pri úplne chýbajúcej alebo extrémne slabej atmosfére sa teplo môže prenášať hlboko dovnútra len vďaka vedeniu tepla). Povrch planéty sa rýchlo zahrieva a ochladzuje, ale už v hĺbke 1 m sa prestávajú cítiť denné výkyvy a teplota sa stáva stabilnou, približne +75 ° C.
Priemerná teplota jeho denného povrchu je 623 K (349,9 °C), nočná len 103 K (170,2 °C). Minimálna teplota na Merkúre je 90 K (183,2 °C) a maximum dosiahnuté napoludnie v „horúcich zemepisných dĺžkach“, keď je planéta blízko perihélia, je 700 K (426,9 °C).
Napriek takýmto podmienkam sa nedávno objavili návrhy, že na povrchu Merkúra môže existovať ľad. Radarové štúdie subpolárnych oblastí planéty ukázali prítomnosť depolarizačných oblastí tam od 50 do 150 km, najpravdepodobnejším kandidátom na látku odrážajúcu rádiové vlny môže byť obyčajný vodný ľad. Pri vstupe na povrch Merkúra, keď naň dopadajú kométy, sa voda vyparuje a putuje okolo planéty, až kým nezamrzne v polárnych oblastiach na dne hlbokých kráterov, kam sa Slnko nikdy nepozrie a kde ľad môže zostať takmer neobmedzene.
Počas letu kozmickej lode Mariner-10 okolo Merkúru sa zistilo, že planéta má extrémne riedku atmosféru, ktorej tlak je 5 1011-krát menší ako tlak zemskej atmosféry. Za takýchto podmienok sa atómy zrážajú s povrchom planéty častejšie ako navzájom. Atmosféru tvoria atómy zachytené zo slnečného vetra alebo vyrazené slnečným vetrom z povrchu – hélium, sodík, kyslík, draslík, argón, vodík. Priemerná dĺžka života jedného atómu v atmosfére je asi 200 dní.
Vodík a hélium sú pravdepodobne prinesené na planétu slnečným vetrom, difundujú do jej magnetosféry a potom unikajú späť do vesmíru. Rádioaktívny rozpad prvkov v kôre Merkúra je ďalším zdrojom hélia, sodíka a draslíka. Prítomná je vodná para, ktorá sa uvoľňuje v dôsledku množstva procesov, ako sú dopady komét na povrch planéty, tvorba vody z vodíka slnečného vetra a kyslíka hornín, sublimácia z ľadu, ktorá je nachádza sa v trvalo zatienených polárnych kráteroch. Prekvapením bolo zistenie významného počtu iónov súvisiacich s vodou, ako sú O+, OH+ H2O+.
Keďže značné množstvo týchto iónov bolo nájdených v priestore okolo Merkúra, vedci predpokladajú, že vznikli z molekúl vody zničených na povrchu alebo v exosfére planéty slnečným vetrom.
5. februára 2008 skupina astronómov z Bostonskej univerzity pod vedením Jeffreyho Baumgardnera oznámila objavenie chvosta podobného kométe okolo planéty Merkúr, dlhého viac ako 2,5 milióna km. Objavili ho počas pozorovaní z pozemných observatórií v sodíkovej línii. Predtým bol známy chvost nie dlhší ako 40 000 km. Tím prvýkrát urobil snímky v júni 2006 pomocou 3,7-metrového ďalekohľadu amerického letectva na Mount Haleakala na Havaji a potom použil tri menšie prístroje: jeden na Haleakala a dva na McDonald Observatory, Texas. Na vytvorenie obrazu s veľkým zorným poľom bol použitý ďalekohľad so 4-palcovou (100 mm) apertúrou. Snímku Merkúrovho dlhého chvosta urobili v máji 2007 Jody Wilson (hlavný vedec) a Carl Schmidt (doktorand). Zdanlivá dĺžka chvosta pre pozorovateľa zo Zeme je asi 3°.
Nové údaje o chvoste Merkúra sa objavili po druhom a treťom prelete kozmickej lode Messenger začiatkom novembra 2009. Na základe týchto údajov mohli zamestnanci NASA ponúknuť model tohto javu.
Vlastnosti pozorovania zo Zeme
Zdanlivá magnitúda Merkúra sa pohybuje od -1,9 do 5,5, ale nie je ľahké ju vidieť kvôli malej uhlovej vzdialenosti od Slnka (maximálne 28,3°). Vo vysokých zemepisných šírkach planétu na tmavej nočnej oblohe nikdy nevidno: Merkúr je viditeľný veľmi krátko po súmraku. Optimálny čas na pozorovanie planéty je ranný alebo večerný súmrak v obdobiach jej predlžovania (obdobia maximálneho odstránenia Merkúra zo Slnka na oblohe, vyskytujúce sa niekoľkokrát do roka).
Najpriaznivejšie podmienky na pozorovanie Merkúra sú v nízkych zemepisných šírkach a blízko rovníka: je to spôsobené tým, že trvanie súmraku je tam najkratšie. V stredných zemepisných šírkach je hľadanie Merkúra oveľa ťažšie a možné len v období najlepších predĺžení a vo vysokých zemepisných šírkach je to vôbec nemožné. Najpriaznivejšie podmienky na pozorovanie Merkúra v stredných zemepisných šírkach oboch hemisfér sú okolo rovnodenností (trvanie súmraku je minimálne).
Najstaršie známe pozorovanie Merkúra bolo zaznamenané v Mul Apin (zbierka babylonských astrologických tabuliek). Toto pozorovanie s najväčšou pravdepodobnosťou urobili asýrski astronómovia okolo 14. storočia pred Kristom. e. Sumerské meno používané pre Merkúr v Mul apinových tabuľkách možno prepísať ako UDU.IDIM.GUU4.UD („skákajúca planéta“). Pôvodne bola planéta spájaná s bohom Ninurtom a v neskorších záznamoch sa nazýva „Nabu“ na počesť boha múdrosti a spisovateľského umenia.
V starovekom Grécku, v čase Hesioda, bola planéta známa pod názvami ("Stilbon") a ("Hermaon"). Meno „Hermaon“ je formou mena boha Hermesa. Neskôr Gréci začali planétu nazývať „Apollo“.
Existuje hypotéza, že meno "Apollo" zodpovedalo viditeľnosti na rannej oblohe a "Hermes" ("Hermaon") večer. Rimania pomenovali planétu podľa boha obchodu Merkúra, ktorý je ekvivalentom gréckeho boha Hermesa, pretože sa pohyboval po oblohe rýchlejšie ako ostatné planéty. Rímsky astronóm Claudius Ptolemaios, ktorý žil v Egypte, písal o možnosti pohybu planéty cez disk Slnka vo svojom diele Hypotézy o planétach. Naznačil, že takýto prechod nebol nikdy pozorovaný, pretože planéta ako Merkúr je príliš malá na to, aby sa dala pozorovať, alebo preto, že moment prechodu sa nevyskytuje často.
V starovekej Číne sa Merkúr nazýval Chen-xing, „Ranná hviezda“. Spájal sa so smerom na sever, čiernou farbou a vodným prvkom vo Wu-sine. Podľa "Hanshu" bola synodická perióda Merkúra čínskymi vedcami uznaná ako rovná 115,91 dňa a podľa "Hou Hanshu" - 115,88 dňa. V moderných čínskych, kórejských, japonských a vietnamských kultúrach sa planéta začala nazývať „Vodná hviezda“.
Indická mytológia používala meno Budha pre Merkúra. Tento boh, syn Soma, predsedal v stredu. V germánskom pohanstve bol boh Odin spájaný aj s planétou Merkúr a s prostredím. Mayskí Indiáni predstavovali Merkúra ako sovu (alebo možno ako štyri sovy, pričom dve zodpovedali rannému vzhľadu Merkúra a dve večernému), ktorá bola poslom podsvetia. V hebrejčine sa Merkúr nazýval „Koch in Ham“.
Merkúr na hviezdnej oblohe (hore, nad Mesiacom a Venušou)
V indickom astronomickom pojednaní „Surya Siddhanta“, datovanom do 5. storočia, bol polomer Merkúra odhadnutý na 2420 km. Chyba v porovnaní so skutočným polomerom (2439,7 km) je menšia ako 1 %. Tento odhad bol však založený na nepresnom predpoklade o uhlovom priemere planéty, ktorý bol braný ako 3 oblúkové minúty.
V stredovekej arabskej astronómii opísal andalúzsky astronóm Az-Zarkali deferent geocentrickej dráhy Merkúra ako ovál podobný vajcu alebo borovicovému orechu. Tento dohad však nemal žiadny vplyv na jeho astronomickú teóriu a jeho astronomické výpočty. V 12. storočí Ibn Baja pozoroval dve planéty ako škvrny na povrchu Slnka. Neskôr astronóm z observatória Maraga Ash-Shirazi navrhol, aby jeho predchodca pozoroval prechod Merkúra a (alebo) Venuše. V Indii astronóm z Keralskej školy Nilakansa Somayaji (anglicky) Rus. V 15. storočí vyvinul čiastočne heliocentrický planetárny model, v ktorom sa Merkúr otáčal okolo Slnka, ktoré sa zase otáčalo okolo Zeme. Tento systém bol podobný systému Tycha Brahe vyvinutého v 16. storočí.
Stredoveké pozorovania Merkúra v severných častiach Európy sťažovala skutočnosť, že planétu vždy pozorujeme za úsvitu - ráno alebo večer - na pozadí súmraku a pomerne nízko nad obzorom (najmä v severných zemepisných šírkach). Obdobie jeho najlepšej viditeľnosti (predĺženie) nastáva niekoľkokrát do roka (trvá cca 10 dní). Ani počas týchto období nie je ľahké vidieť Merkúr voľným okom (pomerne slabá hviezda na pomerne svetlom pozadí oblohy). Traduje sa historka, že Mikuláš Kopernik, ktorý pozoroval astronomické objekty v podmienkach severných zemepisných šírok a hmlisté podnebie pobaltských štátov, ľutoval, že za celý život nevidel Merkúra. Táto legenda vznikla na základe skutočnosti, že Kopernikova práca „O rotáciách nebeských sfér“ neuvádza ani jeden príklad pozorovaní Merkúra, ale planétu opísal pomocou výsledkov pozorovaní iných astronómov. Ako sám povedal, Merkúr sa stále dá „uloviť“ zo severných zemepisných šírok, prejaví trpezlivosť a prefíkanosť. V dôsledku toho mohol Kopernik dobre pozorovať Merkúr a pozoroval ho, ale popis planéty urobil podľa výsledkov výskumu niekoho iného.
Pozorovania ďalekohľadom
Prvé teleskopické pozorovanie Merkúra uskutočnil Galileo Galilei na začiatku 17. storočia. Hoci pozoroval fázy Venuše, jeho teleskop nebol dostatočne výkonný na to, aby pozoroval fázy Merkúra. V roku 1631 uskutočnil Pierre Gassendi prvé teleskopické pozorovanie prechodu planéty cez slnečný disk. Okamih prejazdu vypočítal skôr Johannes Kepler. V roku 1639 Giovanni Zupi pomocou teleskopu zistil, že orbitálne fázy Merkúra sú podobné ako na Mesiaci a Venuši. Pozorovania definitívne ukázali, že Merkúr obieha okolo Slnka.
Veľmi zriedkavou astronomickou udalosťou je prekrytie disku jednej planéty iným, pozorované zo Zeme. Venuša sa prekrýva s Merkúrom raz za niekoľko storočí a táto udalosť bola pozorovaná iba raz v histórii – 28. mája 1737 Johnom Bevisom na Royal Greenwich Observatory. Ďalší zákryt Merkúra Venuše bude 3. decembra 2133.
Ťažkosti sprevádzajúce pozorovanie Merkúra viedli k tomu, že bol dlho skúmaný menej ako ostatné planéty. V roku 1800 Johann Schroeter, ktorý pozoroval detaily povrchu Merkúra, oznámil, že na ňom pozoroval hory vysoké 20 km. Friedrich Bessel pomocou Schroeterových náčrtov chybne určil periódu rotácie okolo svojej osi na 24 hodín a naklonenie osi na 70 °. V 80. rokoch 19. storočia Giovanni Schiaparelli zmapoval planétu presnejšie a navrhol rotáciu 88 dní, čo sa zhoduje s hviezdnou obežnou dobou okolo Slnka v dôsledku slapových síl. V práci na mapovaní Merkúra pokračoval Eugène Antoniadi, ktorý v roku 1934 vydal knihu predstavujúcu staré mapy a vlastné pozorovania. Mnohé útvary na povrchu Merkúra sú pomenované podľa Antoniadiho máp.
Taliansky astronóm Giuseppe Colombo si všimol, že perióda rotácie je 2/3 hviezdnej periódy Merkúra, a navrhol, že tieto periódy spadajú do rezonancie 3:2. Údaje z Mariner 10 následne potvrdili tento názor. To neznamená, že mapy Schiaparelli a Antoniadi sú nesprávne. Ide len o to, že astronómovia videli tie isté detaily planéty každú druhú otáčku okolo Slnka, zapísali ich do máp a ignorovali pozorovania v čase, keď bol Merkúr otočený k Slnku druhou stranou, pretože vzhľadom na geometriu dráhy v tom čase vtedy boli zlé podmienky na pozorovanie.
Blízkosť Slnka spôsobuje teleskopické štúdium Merkúra určité problémy. Takže napríklad Hubblov teleskop nikdy nebol použitý a ani nebude použitý na pozorovanie tejto planéty. Jeho zariadenie neumožňuje pozorovanie objektov v blízkosti Slnka - ak sa o to pokúsite, zariadenie bude nenávratne poškodené.
Výskum ortuti modernými metódami
Merkúr je najmenej preskúmaná pozemská planéta. Teleskopické metódy jej štúdia v 20. storočí doplnila rádioastronómia, radar a výskum pomocou kozmických lodí. Rádioastronómové merania Merkúra prvýkrát uskutočnili v roku 1961 Howard, Barrett a Haddock pomocou reflektora s dvoma rádiometrami namontovanými na ňom. Do roku 1966 sa na základe nahromadených údajov získali celkom dobré odhady povrchovej teploty Merkúra: 600 K v subsolárnom bode a 150 K na neosvetlenej strane. Prvé radarové pozorovania uskutočnila v júni 1962 skupina V. A. Kotelnikova na IRE, odhalili podobnosť odrazových vlastností Merkúra a Mesiaca. V roku 1965 podobné pozorovania na rádioteleskope Arecibo umožnili získať odhad doby rotácie Merkúra: 59 dní.
Na štúdium Merkúra boli vyslané len dve kozmické lode. Prvým bol Mariner 10, ktorý v rokoch 1974-1975 trikrát preletel okolo Merkúru; maximálne priblíženie bolo 320 km. Výsledkom bolo získaných niekoľko tisíc snímok, ktoré pokrývajú približne 45 % povrchu planéty. Ďalšie štúdie zo Zeme ukázali možnosť existencie vodného ľadu v polárnych kráteroch.
Zo všetkých planét viditeľných voľným okom len Merkúr nikdy nemal svoj vlastný umelý satelit. NASA je momentálne na druhej misii k Merkúru s názvom Messenger. Zariadenie bolo spustené 3. augusta 2004 a v januári 2008 uskutočnilo svoj prvý prelet okolo Merkúra. Na vstup na obežnú dráhu okolo planéty v roku 2011 vykonalo zariadenie dva ďalšie gravitačné manévre v blízkosti Merkúra: v októbri 2008 a v septembri 2009. Messenger tiež vykonal jednu gravitačnú asistenciu blízko Zeme v roku 2005 a dva manévre blízko Venuše v októbri 2006 a júni 2007, počas ktorých testoval zariadenia.
Mariner 10 je prvou kozmickou loďou, ktorá dosiahla Merkúr.
Európska vesmírna agentúra (ESA) spolu s Japonskou agentúrou pre výskum letectva (JAXA) vyvíja misiu Bepi Colombo, ktorá pozostáva z dvoch kozmických lodí: Mercury Planetary Orbiter (MPO) a Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Európska MPO bude skúmať povrch a hĺbky Merkúra, zatiaľ čo japonská MMO bude pozorovať magnetické pole planéty a magnetosféru. Štart BepiColombo je plánovaný na rok 2013 a v roku 2019 sa dostane na obežnú dráhu okolo Merkúra, kde bude rozdelený na dve zložky.
Rozvoj elektroniky a informatiky umožnil pozemné pozorovania Merkúra pomocou CCD prijímačov žiarenia a následné počítačové spracovanie snímok. Jednu z prvých sérií pozorovaní Merkúra pomocou CCD prijímačov uskutočnil v rokoch 1995-2002 Johan Varell na observatóriu na ostrove La Palma s polmetrovým slnečným ďalekohľadom. Varell vybral to najlepšie zo záberov bez použitia počítačového mixovania. Redukcia sa začala aplikovať na Astrofyzikálnom observatóriu Abastumani na sériu fotografií Merkúra získaných 3. novembra 2001, ako aj na observatóriu Skinakas Univerzity v Heraklione na sériu od 1. do 2. mája 2002; na spracovanie výsledkov pozorovaní bola použitá metóda korelačného párovania. Získaný rozlíšený obraz planéty bol podobný fotomozaike Mariner-10, opakovali sa obrysy malých útvarov s veľkosťou 150-200 km. Takto bola zostavená mapa Merkúra pre zemepisné dĺžky 210-350°.
17. marca 2011 medziplanetárna sonda „Messenger“ (angl. Messenger) vstúpila na obežnú dráhu Merkúra. Predpokladá sa, že pomocou na ňom nainštalovaného zariadenia bude sonda schopná preskúmať krajinu planéty, zloženie jej atmosféry a povrchu; Zariadenie Messenger tiež umožňuje vykonávať štúdie energetických častíc a plazmy. Životnosť sondy je definovaná ako jeden rok.
17. júna 2011 vyšlo najavo, že podľa prvých štúdií uskutočnených sondou Messenger nie je magnetické pole planéty symetrické podľa pólov; tak sa k severnému a južnému pólu Merkúra dostane rôzne množstvo častíc slnečného vetra. Urobila sa aj analýza prevalencie chemických prvkov na planéte.
Nomenklatúrne vlastnosti
Pravidlá pre pomenovanie geologických objektov nachádzajúcich sa na povrchu Merkúra boli schválené na XV. valnom zhromaždení Medzinárodnej astronomickej únie v roku 1973:
Malý kráter Hun Kal (označený šípkou), ktorý slúži ako referenčný bod pre systém zemepisnej dĺžky Merkúra. Foto AMS "Mariner-10"
Najväčší objekt na povrchu Merkúra s priemerom asi 1300 km dostal názov Heat Plain, keďže sa nachádza v oblasti maximálnych teplôt. Ide o viackruhovú štruktúru nárazového pôvodu, naplnenú stuhnutou lávou. Ďalšia rovina, ktorá sa nachádza v oblasti minimálnych teplôt, blízko severného pólu, sa nazýva Severná rovina. Zvyšok týchto útvarov sa nazýval planéta Merkúr alebo analóg rímskeho boha Merkúra v jazykoch rôznych národov sveta. Napríklad: rovina Suisei (planéta Merkúr v japončine) a nížina Budha (planéta Merkúr v hindčine), rovina Sobkou (planéta Merkúr medzi starými Egypťanmi), Plain Odin (škandinávsky boh) a Plain Tir (staroveké arménske božstvo).
Merkúrové krátery (až na dve výnimky) sú pomenované podľa známych ľudí v humanitárnej oblasti (architekti, hudobníci, spisovatelia, básnici, filozofi, fotografi, umelci). Napríklad: Barma, Belinsky, Glinka, Gogoľ, Deržavin, Lermontov, Musorgskij, Puškin, Repin, Rublev, Stravinskij, Surikov, Turgenev, Feofan Grek, Fet, Čajkovskij, Čechov. Výnimkou sú dva krátery: Kuiper, pomenovaný po jednom z hlavných vývojárov projektu Mariner 10, a Hun Kal, čo v mayskom jazyku znamená číslo „20“, ktorý používal vigezimálny číselný systém. Posledný kráter sa nachádza v blízkosti rovníka na poludníku 200 západnej dĺžky a bol vybraný ako vhodný referenčný bod pre referenciu v súradnicovom systéme povrchu Merkúra. Pôvodne dostali väčšie krátery mená celebrít, ktoré podľa IAU mali zodpovedajúcim spôsobom väčší význam vo svetovej kultúre. Čím väčší je kráter, tým silnejší je vplyv jednotlivca na moderný svet. Do prvej päťky patrili Beethoven (priemer 643 km), Dostojevskij (411 km), Tolstoj (390 km), Goethe (383 km) a Shakespeare (370 km).
Scarpy (výbežky), pohoria a kaňony dostávajú mená lodí prieskumníkov, ktorí vstúpili do histórie, pretože boh Merkúr / Hermes bol považovaný za patróna cestujúcich. Napríklad: Beagle, Dawn, Santa Maria, Fram, Vostok, Mirny). Výnimkou z pravidla sú dva hrebene pomenované po astronómoch, Antoniadi Ridge a Schiaparelli Ridge.
Údolia a ďalšie útvary na povrchu Merkúra sú pomenované po hlavných rádiových observatóriách, ako uznanie dôležitosti radaru pri skúmaní planéty. Napríklad: Highstack Valley (rádiový teleskop v USA).
Následne v súvislosti s objavom brázd na Merkúre v roku 2008 automatickou medziplanetárnou stanicou "Messenger" bolo pridané pravidlo pre pomenovanie brázd, ktoré dostávajú mená veľkých architektonických štruktúr. Napríklad: Panteón na planine tepla.
