Планета Меркурий

Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, представляет собой большую загадку среди других планет земной группы. В целом, существует очень тесная связь между размером планеты и ее плотностью. Меркурий - гораздо более плотная планета, чем должна быть: ее ядро размером с Луну, тогда как в принципе оно должно быть гораздо меньше.

Ученые считают, что эта аномалия связана с формированием планеты, и уже много лет пытаются разгадать эту тайну.

Одна из причин, по которой Меркурий так загадочен, — это его близость к Солнцу, чей слепящий свет делает его очень трудным для наблюдения. Меркурий - это недостающее звено, которое могло бы позволить нам лучше понять эволюцию нашей Солнечной системы. Наблюдалось множество планет и других небесных тел, но о Меркурии мы мало что знаем. Наблюдения велись за многими планетами и другими небесными телами, но что касается Меркурия, мы знаем очень мало.

Характеристики Меркурия

Размер: 4878 км в диаметре
Масса: 3.33×10²³ кг
Расстояние до Солнца: от 46 миллионов км (Перигелий) до 70 миллионов км (Афели)
Расстояние от Земли: от 90 млн км до 210 млн км
Температура: от -175 °C до 427 °C
1 меркурианский день: 176 земных дней
1 меркурианский год: 88 земных дней
Миссии к Меркурию: Mariner 10, Messenger, Bepicolombo
Поверхность: пустынный пейзаж, состоящий из кратеров и трещин.

Мы знаем, что Меркурий - это очень негостеприимный мир с поверхностью, изрезанной миллионами кратеров, который на первый взгляд похож на Луну. Температурные колебания впечатляют: на экваторе удушающая жара меркурианской почвы может достигать 427 °C, а ночью опускаться до -175 °C. Туда лучше не ступать: вас либо поджарят, либо заморозят на месте!

Меркурий имеет настолько странную орбиту и вращение, что это придает ему еще больше загадочности. У него очень необычный цикл: день на Меркурии длится вдвое дольше, чем меркурианский год!

Этот сумасшедший календарь объясняется чрезвычайно медленным вращением Меркурия вокруг себя: за два оборота вокруг Солнца он делает всего три оборота вокруг себя. Другими словами, и чтобы лучше понять эту странность, один день на Меркурии соответствует 176 земным дням. А год на Меркурии длится всего 88 земных дней! Поэтому год короче дня...

Эксцентрическая орбита Меркурия приводит к огромному изменению его расстояния от Солнца: от 47 миллионов км до 70 миллионов км.

Гигантское жидкое ядро Меркурия было обнаружено благодаря его странному способу вращения вокруг своей оси. Считается, что это ядро состоит из расплавленного железа, смешанного с небольшим количеством серы.

У Меркурия почти нет атмосферы. У него очень тонкая экзосфера, состоящая из солнечных частиц. В течение очень долгого времени Меркурий считался маленькой планетой, представлявшей небольшой научный интерес. Это было до того, как его заметили первые космические аппараты. Это планета, известная очень давно, египтяне уже заметили и опознали ее как планету, но фактическое наблюдение за ней началось гораздо позже, в середине 1970-х годов, когда к ней начали посылать космические зонды.

Покорение Меркурия

В 1973 году "Маринер-10", космический зонд, разработанный НАСА, был запущен для изучения Меркурия. Это был первый случай, когда человек смог наблюдать поверхность этой загадочной планеты. Зонд сделал большое количество снимков, на которых видна странная поверхность, изрезанная кратерами и горами, а также слабое магнитное поле.

С 2011 года другой зонд НАСА, Messenger, составляет подробные карты поверхности Меркурия. Сейчас известно, что Меркурий когда-то был переполнен вулканами, но вокруг планеты по-прежнему много загадок.

Ученые пытаются понять природу планеты, из какого вещества она состоит и как работает ее магнитное поле. Они также хотят изучить взаимодействие с Солнцем, потому что оно очень близко к нему. Все это представляет собой очень веские причины продолжать посылать туда зонды.

В октябре 2018 года Европа запустила свою собственную миссию к Меркурию под названием Bepicolombo в честь итальянского математика, расчеты которого позволили проследить траекторию Mariner 10. Его первая задача будет заключаться в том, чтобы преуспеть в удержании гравитационной силы Меркурия, и избежать падения на Солнце, сила притяжения которого просто феноменальна. Этот первый вызов потребует большой осторожности и много энергии. Чтобы достичь Меркурия, зонду потребуется 6 лет и столько же энергии, как если бы мы отправились к Плутону!

Цель "Bepicolombo" - стать самой полной миссией к Меркурию из когда-либо осуществленных. Работа над проектом ведется в сотрудничестве с японским космическим агентством. Проект реализуется в виде двух зондов, каждый из которых должен выполнить определенный набор задач.

Проект Bepicolombo состоит из двух орбитальных аппаратов, один из Европы (планетарный орбитальный аппарат), а другой из Японии (магнитосферный орбитальный аппарат). Планетарный орбитальный аппарат предназначен для наблюдения за плазмой вокруг Меркурия с помощью множества приборов для визуализации и спектрометров. С другой стороны, магнитосферный орбитальный аппарат отвечает за отображение магнитосферы и плазмы. Этот орбитальный аппарат будет работать на гораздо большей высоте, чем другой орбитальный аппарат.

Это годичная миссия, в ходе которой будет проведен анализ внутренней структуры, геологии и магнитного поля Меркурия. Эта миссия сопряжена с высоким риском для зондов, поскольку им придется бороться с яростным жаром Солнца, а также с радиацией, отраженной от Меркурия. Для защиты зонд оснащен нагревателями и тепловыми экранами для поддержания безопасной рабочей температуры.

Планетарный орбитальный аппарат будет двигаться по орбите Меркурия, а все его приборы будут направлены на поверхность планеты. Это означает, что почти все приборы орбитального аппарата будут подвергаться сильному воздействию солнечной радиации, что представляет собой серьезную техническую проблему. Только одна "холодная" сторона зонда будет направлена в сторону космоса. Это та часть зонда, которая будет нести радиатор и отводить избыточное тепло, вырабатываемое зондом.

Планируется, что Bepicolombo достигнет Меркурия в 2025 году. Это очень важная миссия, поскольку, помимо того, что мы узнаем больше о Меркурии, она также поможет нам понять, как формировались другие земные планеты Солнечной системы. И это также может дать информацию о других экзотеллурических планетах.

Тайны, которые предстоит разгадать

Уже несколько лет большое количество астрономов изучают формирование экзопланет (планет за пределами нашей Солнечной системы, вращающихся вокруг звезды). Как и Меркурий, многие из этих планет вращаются вблизи своей звезды. Поэтому изучение Меркурия поможет нам многое понять об экзопланетах, включая то, как они сформировались и почему находятся так близко к своей звезде.

Ученые всего мира задаются вопросом, как менялись орбита и вращение Меркурия с течением времени. Это вопрос, на который они хотят получить ответ, поскольку, похоже, что другие планеты, расположенные вблизи своей звезды, ведут себя точно так же. Поэтому понимание взаимодействия между Солнцем и Меркурием поможет понять взаимодействие между звездой и ее ближайшей планетой.

Существует хорошая теория, объясняющая образование планетарных систем. В его основе лежит формирование нашей Солнечной системы. Но то, что верно для нашей Солнечной системы, не обязательно верно для других систем. Меркурий - особый случай для ученых, поэтому нам необходимо понять, как он сформировался и эволюционировал, чтобы понять, как формируются и эволюционируют планеты за пределами нашей Солнечной системы.

Вода на Меркурии

Космический аппарат Messenger показал, что на Меркурии есть вода в виде льда. Несмотря на чрезвычайно высокую температуру на Меркурии, есть некоторые темные регионы, которые никогда не видят солнечного света. Именно в этих регионах было обнаружено существование твердой воды. Вероятно, эта вода была принесена туда кометами. Анализы зонда Messenger показывают, что этот водяной лед покрыт темным углеродистым элементом. Это те же самые элементы, которые участвовали в возникновении жизни на Земле! Зонд Messenger врезался в Меркурий 30 апреля 2015 года (добровольный манёвр).

Вопросы о Меркурии

Почему на Венере жарче, чем на Меркурии?

Поскольку Меркурий находится ближе к Солнцу, чем Венера, можно подумать, что он намного теплее. Верно и обратное. Средняя температура на Меркурии составляет 160 °C, а на Венере 462 °C. Объяснение заключается в том, что у Меркурия нет атмосферы, поэтому у него нет возможности сохранять тепло. Все полученное тепло исчезает в космосе.

Венера, с другой стороны, имеет мощную атмосферу, которая аккумулирует тепло благодаря парниковому эффекту из-за высокого содержания углекислого газа. Поэтому тепло от Солнца задерживается там, и в результате там гораздо теплее, чем на Меркурии.

Можем ли мы наблюдать за Меркурием?

Меркурий виден невооруженным глазом и был виден людям на протяжении тысяч лет. Но его очень трудно наблюдать из-за небольшого размера и близости к Солнцу. Даже если его можно (с трудом) наблюдать в телескоп, видно очень мало деталей, поэтому наблюдение Меркурия с Земли не представляет особого интереса. Когда он находится в одной плоскости с Землей и Солнцем, его можно наблюдать с помощью солнечного фильтра.

Почему на Меркурии так много кратеров?

Как и любая другая планета Солнечной системы, Меркурий подвергся разрушительному воздействию астероидов всех видов. Но в отличие от Земли, он не защищен, поскольку не имеет атмосферы. Атмосфера Земли в значительной степени разрушает большинство метеоритов, которые падают на нас. Кроме того, отсутствие атмосферы на Меркурии означает, что там нет эрозии. Видимые кратеры существуют уже 4,5 миллиарда лет.

Какой самый большой кратер на Меркурии?

Самый большой кратер на Меркурии - это бассейн Калорис, диаметр которого составляет около 1500 км. Размер астероида, образовавшего этот кратер, оценивается в 100 км в поперечнике. Сразу после удара сейсмические волны сошлись на другой стороне планеты, вызвав разрыв поверхности. Это привело к образованию удивительных скальных образований, настоящему хаотическому рельефу. Кратеры за считанные секунды превратились в холмы шириной 10 км и высотой два километра. Неизвестно, когда именно произошло это огромное ударное образование. Считается, что этому явлению чуть меньше четырех миллиардов лет. Но что точно известно, так это то, что если бы Земля испытала удар такого размера, то это уничтожило бы человечество.