Planeti našeg sunčevog sustava s vama. Merkur rotira Merkur napravi jedan krug oko Sunca

> > Rotacija Merkura

Osobitosti rotacija Merkura oko Sunca: brzina, period, koliko vremena planet provede u orbiti u Sunčevom sustavu, duljina dana i godina s fotografijom.

Od svih planeta, kretanje i razdoblje rotacija Merkura je najneobičnije. Činjenica je da je proces aksijalnih revolucija spor. Ako os rotacije Merkura traje 175,97 dana, tada mu je potrebno 88 dana da obleti oko Sunca. Odnosno, dan je 1999 puta duži od godine. Indikator ekvatorijalne brzine je 10,892 km/h. To dovodi do solarnih dana, gdje se po revoluciji potroši 58.647 dana.

Ako ste posjećivali planet, mogli ste gledati kako Sunce izlazi na pola i zadržati se na jednoj točki tijekom dana. To se događa 4 dana prije perihela zbog činjenice da orbitalna brzina premašuje kutnu brzinu, a zvijezda počinje obrnuto kretanje.

Rotacija Merkura oko Sunca

Pogledajmo pobliže rotaciju Merkura oko Sunca. Tijekom jedne od godina Merkura, prosječno Sunčevo gibanje doseže dva stupnja dnevno u smjeru zapada, uzrokujući da se dan utrostruči u svojoj rotaciji. Kretanje će se mijenjati ovisno o godini. A u trenutku afela, usporit će i dati 3 stupnja dnevno. Ali Sunce će također usporiti i zaustaviti svoje kretanje prema zapadu, pomaknuti se prema istoku i ponovno se vratiti na zapad. Nagib Merkurove osi rotacije prikazan je dolje.

Treba imati na umu da će se u trenutku promjene sunčeve brzine zvijezda povećati u promatranoj veličini, a zatim smanjiti.

Značajke i brzina rotacije planeta nisu bile poznate sve do 1965. godine. Tada se vjerovalo da sve ovisi o planetarnim plimama prema Suncu. Proboj su napravili sovjetski istraživači koji su 1962. godine uspjeli oboriti radio signale s površine Merkura. Kasnije su Amerikanci koristili Arecibo i potvrdili rezultate, kao i period rotacije koji je iznosio 58,647 dana.

Merkur- prvi planet Sunčevog sustava: opis, veličina, masa, orbita oko sunca, udaljenost, karakteristike, zanimljivosti, povijest proučavanja.

Merkur- prvi planet od Sunca i najmanji planet u Sunčevom sustavu. Ovo je jedan od najekstremnijih svjetova. Ime je dobio u čast glasnika rimskih bogova. Može se pronaći bez upotrebe instrumenata, zbog čega je Merkur zabilježen u mnogim kulturama i mitovima.

Međutim, to je također vrlo misteriozan objekt. Merkur se može promatrati ujutro i navečer na nebu, a sam planet ima svoje faze.

Zanimljive činjenice o planetu Merkur

Saznajmo još zanimljivih činjenica o planetu Merkur.

Godina na Merkuru traje samo 88 dana.

Jedan sunčev dan (razmak između podneva) traje 176 dana, a zvjezdani dan (osna rotacija) traje 59 dana. Merkur je obdaren najvećim ekscentričnostima orbite, a udaljenost od Sunca je 46-70 milijuna km.

To je najmanji planet u sustavu

Merkur je jedan od pet planeta koji se mogu pronaći bez upotrebe alata. Na ekvatoru se proteže na 4879 km.

Na drugom je mjestu po gustoći

Svaki cm 3 obdaren je indikatorom od 5,4 grama. Ali Zemlja je na prvom mjestu, jer Merkur predstavljaju teški metali i stijene.

Postoje bore

Kako se željezna planetarna jezgra hladila i skupljala, površinski sloj se naborao. Oni su sposobni protezati se stotinama milja.

Postoji rastaljena jezgra

Istraživači vjeruju da željezna jezgra Merkura može ostati u rastaljenom stanju. Obično na malim planetima brzo gubi toplinu. Ali sada misle da sadrži sumpor, koji snižava talište. Jezgra pokriva 42% planetarnog volumena.

Drugi po ljutini

Iako Venera živi dalje, njezina površina stabilno drži najvišu površinsku temperaturu zbog efekta staklenika. Dnevna strana Merkura zagrijava se do 427°C, a noćna temperatura pada do -173°C. Planet je lišen atmosferskog sloja, stoga nije u stanju osigurati ravnomjernu raspodjelu topline.

planet s najviše kratera

Geološki procesi pomažu planetima da obnove svoj površinski sloj i zaglade ožiljke od kratera. Ali Merkur je lišen takve prilike. Svi njegovi krateri nazvani su po umjetnicima, piscima i glazbenicima. Udarne formacije čiji promjer prelazi 250 km nazivaju se bazeni. Najveća je ravnica Zhara, koja se proteže na 1550 km.

Posjetila su ga samo dva uređaja

Merkur je preblizu Suncu. Mariner 10 obišao ga je tri puta 1974.-1975., pokazujući nešto manje od polovice površine. 2004. MESSENGER je otišao tamo.

Ime je dano u čast glasnika iz rimskog božanskog panteona

Točan datum otkrića planeta nije poznat, jer su o njemu pisali Sumerani 3000 godina prije Krista.

Postoji atmosfera (čini se)

Gravitacija je samo 38% Zemljine, ali to nije dovoljno za održavanje stabilne atmosfere (uništene sunčevim vjetrovima). Plin izlazi, ali se obnavlja solarnim česticama i prašinom.

Veličina, masa i orbita planeta Merkur

S polumjerom od 2440 km i masom od 3,3022 x 10 23 kg, Merkur smatra najmanjim planetom u Sunčevom sustavu. U veličini doseže samo 0,38 zemlje. Također je inferioran u parametrima od nekih satelita, ali po gustoći je na drugom mjestu nakon Zemlje - 5,427 g / cm 3. Donja fotografija prikazuje usporedbu veličina Merkura i Zemlje.

Ovo je vlasnik najekscentričnije orbite. Udaljenost Merkura od Sunca može varirati od 46 milijuna km (perihel) do 70 milijuna km (afel). Iz toga se mogu promijeniti i najbliži planeti. Prosječna orbitalna brzina je - 47322 km/s, tako da je potrebno 87,969 dana da završi orbitalni put. Ispod je tablica karakteristika planeta Merkur.

Fizičke karakteristike Merkura

Ekvatorski radijus	2439,7 km
Polarni radijus	2439,7 km
Srednji radijus	2439,7 km
Veliki opseg kruga	15.329,1 km
Površina	7,48 10 7 km² 0,147 Zemlja
Volumen	6,083 10 10 km³ 0,056 Zemlja
Težina	3,33 10 23 kg 0,055 Zemlja
Prosječna gustoća	5,427 g/cm³ 0,984 Zemlja
Bez ubrzanja pasti na ekvatoru	3,7 m/s² 0,377g
prva kozmička brzina	3,1 km/s
Druga svemirska brzina	4,25 km/s
ekvatorijalna brzina rotacija	10,892 km/h
Razdoblje rotacije	58.646 dana
Nagib osi	2,11' ± 0,1'
rektascenzija Sjeverni pol	18 h 44 min 2 s 281.01°
deklinacija sjevernog pola	61,45°
Albedo	0,142 (Bond) 0,068 (geom.)
Prividna veličina	od −2,6 m do 5,7 m
Kutni promjer	4,5" – 13"

Brzina rotacije osi je 10,892 km/h, tako da dan na Merkuru traje 58,646 dana. Ovo sugerira da je planet u rezonanciji 3:2 (3 aksijalne rotacije u 2 orbitalne rotacije).

Ekscentričnost i sporost rotacije dovode do činjenice da planetu treba 176 dana da se vrati u svoju početnu točku. Dakle, jedan dan na planeti je dvostruko duži od godine. Također je vlasnik najnižeg aksijalnog nagiba - 0,027 stupnjeva.

Sastav i površina planeta Merkur

Sastav Merkura 70% metal i 30% silikatnih materijala. Vjeruje se da njegova jezgra pokriva približno 42% ukupnog volumena planeta (zemlja - 17%). Unutra se nalazi jezgra rastaljenog željeza, oko koje je koncentriran silikatni sloj (500-700 km). Površinski sloj je kora debljine 100-300 km. Na površini možete vidjeti ogroman broj grebena koji se protežu kilometrima.

U usporedbi s drugim planetima Sunčevog sustava, jezgra Merkura ima najviše veliki iznosžlijezda. Vjeruje se da je ranije Merkur bio puno veći. Ali zbog sudara s velikim objektom, vanjski slojevi su se urušili, ostavljajući glavno tijelo.

Neki vjeruju da se planet mogao pojaviti u protoplanetarnom disku prije nego što je sunčeva energija postala stabilna. Tada bi trebao biti duplo masivniji stanje tehnike. Kada se zagrije na 25000-35000 K, većina stijene bi jednostavno mogla ispariti. Proučite strukturu Merkura na fotografiji.

Postoji još jedna pretpostavka. Solarna maglica mogla bi dovesti do povećanja broja čestica koje su se obrušile na planet. Zatim su lakši otišli i nisu korišteni u stvaranju Merkura.

Gledano izdaleka, planet podsjeća na zemaljski satelit. Isti krajolik kratera s ravnicama i tragovima tokova lave. Ali ovdje postoji veća raznolikost elemenata.

Merkur je nastao prije 4,6 milijardi godina i našao se pod udarom vojske asteroida i krhotina. Atmosfere nije bilo pa su udarci ostavili primjetne tragove. Ali planet je ostao aktivan, pa su tokovi lave stvorili ravnice.

Veličine kratera variraju od malih jama do bazena širokih stotinama kilometara. Najveća je Kaloris (Zhara ravnica) s promjerom od 1550 km. Udar je bio toliko jak da je doveo do erupcije lave na suprotnoj strani planeta. A sam krater okružen je koncentričnim prstenom visokim 2 km. Na površini se može pronaći otprilike 15 velikih kratera. Pažljivo pogledajte dijagram Merkurovog magnetskog polja.

Planet ima globalno magnetsko polje koje doseže 1,1% snage Zemlje. Moguće je da je izvor dinamo, koji podsjeća na našu Zemlju. Nastaje zbog rotacije tekuće jezgre ispunjene željezom.

Ovo polje je dovoljno da se odupre zvjezdanim vjetrovima i formira magnetosferski sloj. Njegova je snaga dovoljna da zadrži plazmu od vjetra, koji uzrokuje trošenje površine.

Atmosfera i temperatura planeta Merkur

Zbog svoje blizine Suncu planet se previše zagrijava pa nije u stanju sačuvati atmosferu. No znanstvenici su primijetili tanak sloj promjenjive egzosfere, koju predstavljaju vodik, kisik, helij, natrij, vodena para i kalij. Ukupna razina tlaka se približava 10-14 bara.

Nema atmosferskog sloja sunčeva toplina ne akumulira, stoga se na Merkuru bilježe ozbiljne temperaturne fluktuacije: na sunčanoj strani - 427 ° C, a na tamnoj strani pada na -173 ° C.

Međutim, površina sadrži vodeni led i organske molekule. Činjenica je da se polni krateri razlikuju po dubini i ravne linije tamo ne padaju. sunčeve zrake. Vjeruje se da se na dnu nalazi 10 14 - 10 15 kg leda. Iako nema točnih podataka o tome odakle je led došao na planetu, ali to može biti dar od palih kometa ili je to zbog otplinjavanja vode iz unutarnjeg dijela planeta.

Povijest proučavanja planeta Merkur

Opis Merkura nije potpun bez povijesti istraživanja. Ovaj planet je dostupan za promatranje bez upotrebe instrumenata, stoga se pojavljuje u mitovima i drevnim legendama. Prvi zapisi pronađeni su na ploči Mul Apin, koja je astronomski i astrološki babilonski zapis.

Ta su opažanja nastala u 14. stoljeću pr. i govoriti o "planetu koji pleše" jer se Merkur najbrže kreće. U Drevna grčka zvao se Stilbon (u prijevodu "sjaj"). Bio je to glasnik Olimpa. Zatim su Rimljani usvojili ovu ideju i dali moderno ime u čast svog panteona.

Ptolomej je nekoliko puta u svojim spisima spomenuo da planeti mogu proći ispred Sunca. Ali Merkur i Veneru nije naveo kao primjere, jer ih je smatrao premalenima i neupadljivima.

Kinezi su ga zvali Chen Xin ("Hour Star") i povezivali s vodom i sjevernom orijentacijom. Štoviše, u azijskoj kulturi još uvijek je sačuvana takva ideja o planetu, koja se čak bilježi kao 5. element.

Za germanska plemena postojala je veza s bogom Odinom. Maya je vidjela četiri sove, od kojih su dvije bile odgovorne za jutro, a druge dvije za večer.

Jedan od islamskih astronoma pisao je o geocentričnoj orbitalnoj stazi još u 11. stoljeću. U 12. stoljeću, Ibn Bajya je zabilježio tranzit dva sićušna tamna tijela ispred Sunca. Najvjerojatnije je vidio Veneru i Merkur.

Indijski astronom iz Kerale Somayaji u 15. stoljeću stvorio je djelomični heliocentrični model, gdje je Merkur napravio revolucije oko Sunca.

Prvi pogled kroz teleskop pada u 17. stoljeće. To je učinio Galileo Galilei. Zatim je pažljivo proučavao faze Venere. Ali njegov aparat nije imao dovoljno snage, pa je Mercury ostao bez pažnje. Ali tranzit je zabilježio Pierre Gassendi 1631. godine.

Orbitalne faze uočio je Giovanni Zupi 1639. godine. Ovo je bilo važno promatranje jer je potvrdilo rotaciju oko zvijezde i ispravnost heliocentričnog modela.

Točnija opažanja 1880-ih. priskrbio Giovanni Schiaparelli. Vjerovao je da orbitalno putovanje traje 88 dana. Godine 1934. Eugios Antoniadi izradio je detaljnu kartu površine Merkura.

Prvi radarski signal oborili su sovjetski znanstvenici 1962. Tri godine kasnije Amerikanci su ponovili eksperiment i popravili osnu rotaciju za 59 dana. Uobičajena optička promatranja nisu uspjela dati nove informacije, ali su interferometri otkrili kemijske i fizikalne karakteristike podzemnih slojeva.

Prvo dublje istraživanje površinskih značajki proveo je 2000. godine opservatorij Mount Wilson. Većina karte napravljena je pomoću radarskog teleskopa Arecibo, gdje proširenje doseže 5 km.

Istraživanje planeta Merkur

Sve do vremena prvog leta bespilotnih letjelica nismo znali mnogo o morfološkim karakteristikama. Mariner je prvi otišao u Mercury 1974.-1975. Prišao je tri puta i napravio niz velikih fotografija.

Ali uređaj je imao dugu orbitalnu periodu, pa se pri svakom približavanju približavao istoj strani. Dakle, karta je bila samo 45% ukupne površine.

Pri prvom pristupu bilo je moguće fiksirati magnetsko polje. Naknadni pristupi pokazali su da jako podsjeća na Zemlju, odbijajući zvjezdane vjetrove.

1975. letjelica je ostala bez goriva i izgubili smo kontakt. Međutim, Mariner 10 još uvijek može kružiti oko Sunca i posjetiti Merkur.

Drugi izaslanik bio je GLASNIK. Morao je razumjeti gustoću, magnetsko polje, geologiju, strukturu jezgre i atmosferske karakteristike. Za to su postavljene posebne kamere koje jamče veća rezolucija, a spektrometri označeni sastavni elementi.

MESSENGER je lansiran 2004. i dovršio je tri preleta od 2008., nadoknađujući izgubljeni teritorij od strane Marinera 10. Godine 2011. prebacio se na eliptičnu planetarnu orbitu i počeo snimati površinu.

Nakon toga krenula je sljedeća jednogodišnja misija. Posljednji manevar održan je 24. travnja 2015. godine. Nakon toga je nestalo goriva, a 30. travnja satelit se srušio na površinu.

ESA i JAXA su se 2016. godine udružile kako bi stvorile BepiColombo, koji bi trebao stići do planeta 2024. godine. Ima dvije sonde koje će proučavati magnetosferu kao i površinu u svim valnim duljinama.

Udaljenost od Merkura do Sunca je 58 milijuna km.

Godina na Merkuru traje 88 dana, a za to vrijeme napravi jedan krug oko Sunca. Ali "dan" na Merkuru traje gotovo dva - vrti se vrlo sporo.

Površina Merkura prekrivena je poput površine Mjeseca, ali se sastoji od vrlo rijetkog helija.

Primarni podaci o Merkuru

Grčki astronomi isprva su planet nazvali Stilbon ("Briljantan"), a bliže obratu nova era Ime je dobio u čast grčkog i rimskog boga - zaštitnika magije i, glasnika olimpijskih bogova i vodiča duša umrlih na onaj svijet.

U isto vrijeme nisu uočeni nikakvi tragovi, osim mnogo kilometara škarpi - izbočina koje su nastale kao rezultat pomaka nekih dijelova površine u odnosu na druge.

Međutim, uzrok škarpama možda uopće nisu vulkani. Blizina vrućeg Sunca, spora rotacija planeta i gotovo potpuna odsutnost atmosfere dovode do činjenice da Merkur doživljava najdramatičnije padove temperature u Sunčevom sustavu, dosežući čak 600 °C.

Dakle, u ponoć se površina hladi do -180 °, au podne se zagrijava do +500 °. Teško naći sposobnog Dugo vrijeme izdržati takve fluktuacije.

Međutim, sličnost s Mjesecom je nepotpuna. Veliki krateri mnogo su rjeđi na Merkuru nego na Mjesecu. Najveći od njih ima promjer od 625 km i nazvan je po njemačkom skladatelju Ludwigu van Beethovenu.

Nema znakova erozije površinskih slojeva, što znači da u cijeloj povijesti Merkura nikada nije imao gustu atmosferu.

Najsvjetlija točka na površini planeta je krater Kuiper, promjera 60 km. Možda je to zbog činjenice da je nastao nedavno i nije prekriven slojevima i zgnječenim planinama.

Sumjerljivost trajanja dana i godine na Merkuru izuzetna je za Sunčev sustav i dovodi do jedinstvenih pojava. Orbita Merkura je prilično izdužena, a prema Kepleru, u onim područjima koja su bliže Suncu, planet se kreće brže.

A rotacija Merkura oko osi ima stalnu brzinu, pa stoga ili "zaostaje" ili "vodi" trenutke prolaska.

Kao rezultat toga, Sunce na nebu Merkura se zaustavlja i počinje se kretati u suprotnom smjeru - od zapada prema istoku. Taj se učinak ponekad naziva Jošuin učinak, prema biblijskom liku koji je zaustavio kretanje Sunca kako bi okončao bitku prije zalaska sunca.

Merkur je najbliži planet Suncu u Sunčevom sustavu, koji oko Sunca obiđe za 88 zemaljskih dana. Trajanje jednog sideričkog dana na Merkuru je 58,65 zemaljskih dana, a solarnog - 176 zemaljskih dana. Planet je dobio ime po starorimskom bogu trgovine, Merkuru, analognom grčkom Hermesu i babilonskom Naboou.

Merkur spada u unutarnje planete, budući da se njegova orbita nalazi unutar orbite Zemlje. Nakon što je Plutonu 2006. godine oduzeo status planeta, Merkur je prešao titulu najmanjeg planeta Sunčevog sustava. Prividna magnituda Merkura kreće se od 1,9 do 5,5, ali ga nije lako vidjeti zbog male kutne udaljenosti od Sunca (najviše 28,3°). O planetu se relativno malo zna. Tek 2009. znanstvenici su sastavili prvu cjelovitu kartu Merkura koristeći slike sa svemirskih letjelica Mariner 10 i Messenger. Prisutnost bilo kojeg prirodnog satelita planeta nije pronađena.

Merkur je najmanji zemaljski planet. Njegov polumjer je samo 2439,7 ± 1,0 km, što je manje od polumjera Jupiterovog mjeseca Ganimeda i Saturnovog mjeseca Titana. Masa planeta je 3,3 1023 kg. Prosječna gustoća Merkura je prilično visoka - 5,43 g/cm, što je tek nešto manje od gustoće Zemlje. S obzirom da je Zemlja većih dimenzija, vrijednost gustoće Merkura ukazuje na povećan sadržaj metala u njezinoj utrobi. Ubrzanje slobodnog pada na Merkuru je 3,70 m/s. Druga svemirska brzina je 4,25 km/s. Unatoč manjem radijusu, Merkur u masi još uvijek nadmašuje takve satelite divovskih planeta kao što su Ganimed i Titan.

Astronomski simbol Merkura je stilizirana slika krilate kacige boga Merkura s njegovim kaducejem.

Kretanje planeta

Merkur se kreće oko Sunca po prilično jako izduženoj eliptičnoj putanji (ekscentricitet 0,205) na prosječnoj udaljenosti od 57,91 milijuna km (0,387 AJ). U perihelu je Merkur udaljen 45,9 milijuna km od Sunca (0,3 AJ), u afelu - 69,7 milijuna km (0,46 AJ).U perihelu je Merkur više od jedan i pol puta bliži Suncu nego u afelu. Nagib orbite prema ravnini ekliptike je 7°. Merkur provede 87,97 zemaljskih dana po orbiti. Prosječna brzina planeta u orbiti je 48 km/s. Udaljenost od Merkura do Zemlje varira od 82 do 217 milijuna km.

Dugo se vjerovalo da je Merkur stalno okrenut prema Suncu istom stranom, a za jedan okret oko svoje osi treba mu istih 87,97 zemaljskih dana. Promatranja detalja na površini Merkura nisu proturječila tome. Ova pogrešna predodžba nastala je zbog činjenice da se najpovoljniji uvjeti za promatranje Merkura ponavljaju nakon razdoblja približno jednakog šest puta rotacijskom razdoblju Merkura (352 dana), stoga je približno isti dio površine planeta promatran u različitim vremenima . Istina je otkrivena tek sredinom 1960-ih, kada je radar Merkura izveden.

Pokazalo se da je Merkurov sideralni dan jednak 58,65 zemaljskih dana, odnosno 2/3 Merkurove godine. Takva sumjerljivost perioda rotacije oko osi i revolucije Merkura oko Sunca jedinstvena je pojava za Sunčev sustav. To je vjerojatno zbog činjenice da je plimno djelovanje Sunca oduzelo kutnu količinu gibanja i usporilo rotaciju, koja je u početku bila brža, sve dok se dvije periode nisu povezale cjelobrojnim omjerom. Kao rezultat toga, u jednoj godini Merkura, Merkur ima vremena da se okrene oko svoje osi za jedan i pol krug. Odnosno, ako je u trenutku prolaska Merkura perihelom određena točka njegove površine okrenuta točno prema Suncu, tada će pri sljedećem prolasku perihela upravo suprotna točka površine biti okrenuta prema Suncu, a nakon još jedne Merkurove godine, Sunce ponovno će se vratiti u zenit iznad prve točke. Kao rezultat toga, solarni dan na Merkuru traje dvije Merkurove godine ili tri Merkurova zvjezdana dana.

Kao rezultat takvog kretanja planeta, na njemu se mogu razlikovati "vruće dužine" - dva suprotna meridijana, koji su naizmjence okrenuti prema Suncu tijekom prolaska perihela Merkura i na kojima je zbog toga posebno vruće čak i po mjerilima Merkura.

Na Merkuru nema godišnjih doba kao na Zemlji. To je zbog činjenice da je os rotacije planeta pod pravim kutom u odnosu na ravninu orbite. Kao rezultat toga, postoje područja u blizini polova do kojih sunčeve zrake nikada ne dopiru. Istraživanje koje je proveo radioteleskop Arecibo sugerira da u ovoj hladnoći i tamna zona postoje ledenjaci. Ledenjački sloj može doseći 2 m i prekriven je slojem prašine.

Kombinacija kretanja planeta dovodi do još jednog jedinstvenog fenomena. Brzina rotacije planeta oko svoje osi je praktički konstantna, dok se brzina orbitalnog gibanja stalno mijenja. U segmentu orbite blizu perihela, oko 8 dana, kutna brzina orbitalnog gibanja prelazi kutna brzina rotacijsko kretanje. Kao rezultat toga, Sunce na nebu Merkura se zaustavlja i počinje se kretati u suprotnom smjeru - od zapada prema istoku. Taj se učinak ponekad naziva Jošuin učinak, prema biblijskom protagonistu Jošui, koji je zaustavio kretanje Sunca (Jošua 10,12-13). Za promatrača na geografskoj dužini 90° udaljenoj od "vruće geografske dužine", Sunce izlazi (ili zalazi) dva puta.

Zanimljivo je i da, iako su Mars i Venera najbliže orbite Zemlji, Merkur je češće od ostalih planet najbliži Zemlji (jer se drugi u većoj mjeri udaljavaju, nisu toliko "vezani" za Sunce).

Anomalna precesija orbite

Merkur je blizu Sunca, pa se u njegovom kretanju u najvećoj mjeri među svim planetima Sunčevog sustava očituju učinci opće teorije relativnosti. Još 1859. francuski matematičar i astronom Urbain Le Verrier izvijestio je da postoji spora precesija u Merkurovoj orbiti koja se ne može u potpunosti objasniti izračunavanjem učinaka poznatih planeta prema Newtonovoj mehanici. Merkurova precesija perihela je 5600 lučnih sekundi po stoljeću. Proračun utjecaja svih ostalih nebeskih tijela na Merkur prema Newtonovoj mehanici daje precesiju od 5557 lučnih sekundi po stoljeću. U pokušaju da objasni promatrani učinak, sugerirao je da postoji još jedan planet (ili možda pojas malih asteroida) čija je orbita bliža Suncu od one Merkura, i koji uvodi uznemirujući utjecaj (druga objašnjenja smatraju se neobjašnjenim polarna spljoštenost Sunca). Zahvaljujući prijašnjim uspjesima u potrazi za Neptunom, uzimajući u obzir njegov utjecaj na orbitu Urana, ova je hipoteza postala popularna, a dotični je hipotetski planet čak nazvan Vulkan. Međutim, ovaj planet nikada nije otkriven.

Budući da nijedno od ovih objašnjenja nije izdržalo test promatranja, neki su fizičari počeli iznositi radikalnije hipoteze da je potrebno promijeniti sam zakon gravitacije, na primjer, promijeniti eksponent u njemu ili dodati članove koji ovise o brzini tijela u potencijal. Međutim, većina tih pokušaja pokazala se kontradiktornom. Početkom 20. stoljeća opća teorija relativnosti dala je objašnjenje uočene precesije. Učinak je vrlo malen: relativistički "dodatak" je samo 42,98 lučnih sekundi po stoljeću, što je 1/130 (0,77%) ukupne stope precesije, tako da bi bilo potrebno najmanje 12 milijuna okretaja Merkura oko Sunca za perihel vratiti u položaj predviđen klasičnom teorijom. Sličan, ali manji pomak postoji i za druge planete - 8,62 lučne sekunde po stoljeću za Veneru, 3,84 za Zemlju, 1,35 za Mars, kao i asteroide - 10,05 za Ikar.

Hipoteze o nastanku Merkura

Od 19. stoljeća postoji znanstvena hipoteza da je Merkur u prošlosti bio satelit planeta Venere, koji je kasnije "izgubio". Godine 1976. Tom van Flandern (engleski) rus. i K. R. Harrington, na temelju matematičkih proračuna, pokazalo se da ova hipoteza dobro objašnjava velike devijacije (ekscentričnost) Merkurove orbite, njegovu rezonantnu prirodu kruženja oko Sunca i gubitak rotacijske količine i za Merkur i za Veneru ( potonji također - stjecanje rotacije, suprotno od glavnog u Sunčevom sustavu).

Trenutačno ova hipoteza nije potvrđena podacima promatranja i informacijama s automatskih postaja planeta. Prisutnost masivne željezne jezgre s velikom količinom sumpora, čiji je postotak veći nego u sastavu bilo kojeg drugog planeta u Sunčevom sustavu, značajke geološke i fizikalno-kemijske strukture površine Merkura ukazuju na to da planet je nastao u solarnoj maglici neovisno o drugim planetima, odnosno Merkur je uvijek bio samostalan planet.

Sada postoji nekoliko verzija kojima se objašnjava podrijetlo goleme jezgre, od kojih najčešća kaže da je Merkur u početku imao omjer mase metala i mase silikata sličan onima u najčešćim meteoritima - hondritima, sastav od kojih je općenito tipično za čvrste tvari Sunčev sustav i unutrašnje planete, a masa planeta u davna vremena bila je otprilike 2,25 puta veća od današnje mase. U povijesti ranog Sunčevog sustava, Merkur je mogao doživjeti sudar s planetezimalom od približno 1/6 vlastite mase pri brzini od ~20 km/s. Najveći dio kore i gornjeg sloja plašta otpuhan je u svemir, koji se, smrvljen u vruću prašinu, raspršio u međuplanetarnom prostoru. I jezgra planeta, koja se sastoji od težih elemenata, je sačuvana.

Prema drugoj hipotezi, Merkur je nastao u unutarnjem dijelu protoplanetarnog diska, već izrazito osiromašenog lakim elementima, koje je Sunce odnijelo u vanjske dijelove Sunčevog sustava.

Površinski

Po svojim fizičkim karakteristikama Merkur podsjeća na Mjesec. Planet nema prirodnih satelita, ali ima vrlo rijetku atmosferu. Planet ima veliku željeznu jezgru, koja je izvor ukupnog magnetskog polja, koje je 0,01 Zemljinog. Merkurova jezgra čini 83% ukupnog volumena planeta. Temperatura na površini Merkura kreće se od 90 do 700 K (+80 do +430 °C). Sunčeva strana se zagrijava puno više od polarnih područja i udaljene strane planeta.

Površina Merkura također na mnogo načina nalikuje površini Mjeseca - puno je kratera. Gustoća kratera varira u različitim područjima. Pretpostavlja se da su gušće kraterizirana područja starija, a manje gusto točkasta područja mlađa, nastala tijekom izlijevanja lave. stara površina. U isto vrijeme, veliki krateri su rjeđi na Merkuru nego na Mjesecu. Najveći krater na Merkuru nazvan je po velikom nizozemskom slikaru Rembrandtu, promjer mu je 716 km. Međutim, sličnost je nepotpuna - na Merkuru su vidljive formacije kojih nema na Mjesecu. Važna razlika između planinskih krajolika Merkura i Mjeseca je prisutnost na Merkuru brojnih nazubljenih padina koje se protežu stotinama kilometara - škarpi. Proučavanje njihove strukture pokazalo je da su nastali tijekom kompresije koja je pratila hlađenje planeta, zbog čega se površina Merkura smanjila za 1%. Prisutnost dobro očuvanih velikih kratera na površini Merkura sugerira da tijekom protekle 3-4 milijarde godina tamo nije bilo velikih pomicanja dijelova kore, a također nije bilo površinske erozije, potonje gotovo potpuno isključuje mogućnost postojanja bilo čega značajnog u povijesti Merkura.atmosfera.

Tijekom istraživanja koje je provela sonda Messenger fotografirano je više od 80% površine Merkura i pokazalo se da je homogena. U tome Merkur nije poput Mjeseca ili Marsa, kod kojih se jedna hemisfera oštro razlikuje od druge.

Prvi podaci o proučavanju elementarnog sastava površine pomoću rendgenskog fluorescentnog spektrometra aparata Messenger pokazali su da je ona siromašna aluminijem i kalcijem u usporedbi s plagioklasnim glinencem, koji je karakterističan za kontinentalna područja Mjeseca. U isto vrijeme, površina Merkura relativno je siromašna titanom i željezom, a bogata magnezijem, zauzimajući međupoložaj između tipičnih bazalta i ultrabazičnih stijena kao što su kopneni komatiiti. Također je pronađeno relativno obilje sumpora, što ukazuje na smanjenje uvjeta za formiranje planeta.

krateri

Krateri na Merkuru variraju u veličini od malih udubljenja u obliku zdjele do udarnih kratera s više prstenova stotinama kilometara u promjeru. U različitim su fazama uništenja. Postoje relativno dobro očuvani krateri s dugim zrakama oko njih, koji su nastali kao posljedica izbacivanja materijala u trenutku udara. Tu su i teško uništeni ostaci kratera. Merkurovi krateri razlikuju se od lunarnih po tome što je površina njihovog pokrova od oslobađanja materije pri udaru manja zbog veće gravitacije na Merkuru.

Jedan od najuočljivijih detalja površine Merkura je Toplinska ravnica (lat. Caloris Planitia). Ova značajka reljefa dobila je ime jer se nalazi u blizini jedne od "vrućih dužina". Promjer mu je oko 1550 km.

Vjerojatno je tijelo, udarom u koje je nastao krater, imalo promjer od najmanje 100 km. Udar je bio toliko jak da su seizmički valovi, koji su prošli cijelim planetom i fokusirali se na suprotnu točku površine, doveli do formiranja neke vrste ispresijecanog "kaotičnog" krajolika ovdje. O jačini udara svjedoči i činjenica da je izazvao izbacivanje lave koja je oko kratera formirala visoke koncentrične krugove na udaljenosti od 2 km.

Točka s najvećim albedom na površini Merkura je Kuiperov krater promjera 60 km. Ovo je vjerojatno jedan od "najmlađih" velikih kratera na Merkuru.

Donedavno se pretpostavljalo da u utrobi Merkura postoji metalna jezgra polumjera 1800-1900 km, koja sadrži 60% mase planeta, budući da je letjelica Mariner-10 detektirala slabo magnetsko polje i vjerovalo se da planet tako male veličine ne može imati tekuće jezgre. Ali 2007. godine grupa Jean-Luca Margota sažela je pet godina radarskih promatranja Merkura, tijekom kojih su primijetili varijacije u rotaciji planeta, prevelike za model s čvrstom jezgrom. Stoga se danas s velikom sigurnošću može reći da je jezgra planeta tekuća.

Postotak željeza u jezgri Merkura veći je nego na bilo kojem drugom planetu Sunčevog sustava. Za objašnjenje ove činjenice predloženo je nekoliko teorija. Prema najšire podržanoj teoriji u znanstvenoj zajednici, Merkur je izvorno imao isti omjer metala i silikata kao i obični meteorit, s masom 2,25 puta većom od sadašnje. No, na početku povijesti Sunčeva sustava u Merkur je udarilo tijelo nalik planetu, 6 puta manje mase i nekoliko stotina kilometara u promjeru. Uslijed udara najveći dio izvorne kore i plašta odvojio se od planeta, zbog čega se relativni udio jezgre u planetu povećao. Sličan proces, poznat kao teorija divovskog udara, predložen je za objašnjenje nastanka Mjeseca. Međutim, prvi podaci iz istraživanja elementarnog sastava površine Merkura pomoću spektrometra gama zraka AMS "Messenger" ne potvrđuju ovu teoriju: obilje radioaktivnog izotopa kalija-40 umjereno hlapljivog kemijskog elementa kalija u usporedbi s na radioaktivne izotope torij-232 i uran-238 vatrostalnijih elemenata urana i torija ne uklapa se u visoke temperature koje su neizbježne pri sudaru. Stoga se pretpostavlja da elementarni sastav Merkura odgovara primarnom elementarnom sastavu materijala od kojeg je nastao, blizak enstatitnim hondritima i bezvodnim kometnim česticama, iako sadržaj željeza u do sada proučavanom enstatitnom hondritu nije dovoljan za objašnjenje visoka prosječna gustoća Merkura.

Jezgra je okružena silikatnim plaštem debljine 500-600 km. Prema podacima s Marinera 10 i promatranjima sa Zemlje, debljina kore planeta je od 100 do 300 km.

Geološka povijest

Poput Zemlje, Mjeseca i Marsa, Merkurova geološka povijest podijeljena je na ere. Imaju sljedeća imena (od ranijih prema kasnijim): predtolstojevski, tolstojevski, kalorijski, kasni kalorijski, mansurijski i kuiperovski. Ova podjela periodizira relativnu geološku starost planeta. Apsolutna starost, mjerena u godinama, nije točno utvrđena.

Nakon formiranja Merkura prije 4,6 milijardi godina, došlo je do intenzivnog bombardiranja planeta asteroidima i kometima. Posljednje snažno bombardiranje planeta dogodilo se prije 3,8 milijardi godina. Neka područja, kao što je Plain of Heat, također su nastala zbog njihovog punjenja lavom. To je dovelo do stvaranja glatkih ravnina unutar kratera, poput Mjeseca.

Zatim, kako se planet hladio i skupljao, počeli su se formirati grebeni i pukotine. Mogu se uočiti na površini većih detalja reljefa planeta, poput kratera, ravnica, što ukazuje na kasnije vrijeme njihova nastanka. Vulkansko razdoblje Merkura završilo je kada se plašt skupio dovoljno da spriječi lavu da pobjegne na površinu planeta. To se vjerojatno dogodilo u prvih 700-800 milijuna godina njegove povijesti. Sve kasnije promjene u reljefu uzrokovane su udarima vanjskih tijela na površinu planeta.

Magnetsko polje

Merkur ima magnetsko polje koje je 100 puta slabije od Zemljinog. Merkurovo magnetsko polje ima dipolnu strukturu i visoko je simetrično, a njegova os odstupa od osi rotacije planeta za samo 10 stupnjeva, što nameće značajno ograničenje rasponu teorija koje objašnjavaju njegov nastanak. Magnetsko polje Merkura je moguće formirano kao rezultat dinamo efekta, odnosno na isti način kao na Zemlji. Ovaj efekt rezultat je kruženja tekuće jezgre planeta. Zbog izražene ekscentričnosti planeta javlja se izrazito jak plimni efekt. Održava jezgru u tekućem stanju, što je neophodno za ispoljavanje dinamo efekta.

Merkurovo magnetsko polje je dovoljno jako da promijeni smjer sunčevog vjetra oko planeta, stvarajući magnetosferu. Magnetosfera planeta, iako dovoljno mala da stane u Zemlju, dovoljno je snažna da zarobi plazmu solarnog vjetra. Rezultati promatranja dobiveni Marinerom 10 detektirali su niskoenergetsku plazmu u magnetosferi na noćnoj strani planeta. Eksplozije aktivnih čestica detektirane su u repu magneta, što ukazuje na dinamičke kvalitete magnetosfere planeta.

Tijekom svog drugog preleta 6. listopada 2008., Messenger je otkrio da bi Merkurovo magnetsko polje moglo imati značajan broj prozora. Letjelica se susrela s fenomenom magnetskih vrtloga - ispletenih čvorova magnetskog polja koji povezuju letjelicu s magnetskim poljem planeta. Vrtlog je dosegao 800 km u promjeru, što je trećina polumjera planeta. Ovaj vrtložni oblik magnetskog polja stvara solarni vjetar. Dok solarni vjetar struji oko magnetskog polja planeta, on se veže i odnosi s njim, uvijajući se u strukture nalik vrtlozima. Ovi vrtlozi magnetskog toka tvore prozore u planetarnom magnetskom štitu kroz koji solarni vjetar ulazi i dolazi do površine Merkura. Proces povezivanja planetarnog i međuplanetarnog magnetskog polja, nazvan magnetska rekonekcija, česta je pojava u svemiru. Također se događa u blizini Zemlje kada stvara magnetske vrtloge. Međutim, prema opažanjima "Messengera", učestalost ponovnog spajanja magnetskog polja Merkura je 10 puta veća.

Uvjeti na Merkuru

Blizina Sunca i prilično spora rotacija planeta, kao i izrazito slaba atmosfera, dovode do toga da Merkur doživljava najdramatičnije temperaturne promjene u Sunčevom sustavu. Tome pogoduje i rahla površina Merkura, koja slabo provodi toplinu (a uz potpuno odsutnu ili izrazito slabu atmosferu, toplina se može prenijeti duboko samo zahvaljujući provođenju topline). Površina planeta brzo se zagrijava i hladi, ali već na dubini od 1 m dnevne fluktuacije prestaju se osjećati, a temperatura postaje stabilna, jednaka približno +75 ° C.

Prosječna temperatura njegove dnevne površine iznosi 623 K (349,9 °C), a noćna samo 103 K (170,2 °C). Minimalna temperatura na Merkuru je 90 K (183,2 °C), a maksimum postignut u podne na "vrućim geografskim dužinama" kada je planet blizu perihelija je 700 K (426,9 °C).

Unatoč takvim uvjetima, nedavno su se pojavile sugestije da bi led mogao postojati na površini Merkura. Radarske studije subpolarnih područja planeta pokazale su prisutnost područja depolarizacije tamo od 50 do 150 km, najvjerojatniji kandidat za tvar koja reflektira radio valove može biti obični vodeni led. Ulazeći na površinu Merkura kada ga udare kometi, voda isparava i putuje planetom sve dok se ne smrzne u polarnim područjima na dnu dubokih kratera, kamo Sunce nikad ne gleda, i gdje led može ostati gotovo neograničeno dugo.

Tijekom leta svemirske letjelice Mariner-10 pored Merkura ustanovljeno je da planet ima izuzetno razrijeđenu atmosferu, čiji je tlak 5 1011 puta manji od tlaka zemljine atmosfere. U takvim uvjetima atomi se češće sudaraju s površinom planeta nego jedni s drugima. Atmosfera se sastoji od atoma koje je Sunčev vjetar uhvatio ili koje je Sunčev vjetar izbacio s površine - helija, natrija, kisika, kalija, argona, vodika. Prosječni životni vijek pojedinog atoma u atmosferi je oko 200 dana.

Vodik i helij na planet vjerojatno donosi solarni vjetar, difundirajući u njegovu magnetosferu i zatim bježeći natrag u svemir. Radioaktivni raspad elemenata u Merkurovoj kori još je jedan izvor helija, natrija i kalija. Vodena para je prisutna, oslobađa se kao rezultat niza procesa, poput udara kometa o površinu planeta, stvaranja vode iz vodika sunčevog vjetra i kisika u stijenama, sublimacije iz leda, koji je smješteni u trajno zasjenjenim polarnim kraterima. Pronalazak značajnog broja iona povezanih s vodom, kao što su O+, OH+ H2O+, došao je kao iznenađenje.

Budući da je značajan broj ovih iona pronađen u svemiru koji okružuje Merkur, znanstvenici su sugerirali da su nastali od molekula vode koje je solarni vjetar uništio na površini ili u egzosferi planeta.

Dana 5. veljače 2008. grupa astronoma sa sveučilišta u Bostonu, predvođena Jeffreyjem Baumgardnerom, objavila je otkriće repa poput kometa oko planeta Merkur, dugog više od 2,5 milijuna km. Otkriven je tijekom promatranja iz zemaljskih zvjezdarnica u natrijevom redu. Prije toga nije bio poznat rep duži od 40 000 km. Prva slika tima snimljena je u lipnju 2006. s 3,7-metarskim teleskopom američkih zračnih snaga na planini Haleakala na Havajima, a potom su korištena tri manja instrumenta: jedan u Haleakali i dva na zvjezdarnici McDonald u Teksasu. Teleskop s otvorom od 4 inča (100 mm) korišten je za stvaranje slike s velikim vidnim poljem. Sliku Mercuryjeva dugog repa snimili su u svibnju 2007. Jody Wilson (viši znanstvenik) i Carl Schmidt (doktorand). Prividna duljina repa za promatrača sa Zemlje je oko 3°.

Novi podaci o repu Merkura pojavili su se nakon drugog i trećeg preleta svemirske letjelice Messenger početkom studenog 2009. godine. Na temelju tih podataka zaposlenici NASA-e uspjeli su ponuditi model ovog fenomena.

Značajke promatranja sa Zemlje

Prividna magnituda Merkura kreće se od -1,9 do 5,5, ali nije lako vidljiva zbog male kutne udaljenosti od Sunca (najviše 28,3°). Na velikim geografskim širinama planet se nikada ne može vidjeti na tamnom noćnom nebu: Merkur je vidljiv vrlo kratko vrijeme nakon sumraka. Optimalno vrijeme za promatranje planeta je jutarnji ili večernji sumrak u razdobljima njegovih elongacija (razdoblja maksimalnog uklanjanja Merkura od Sunca na nebu, koja se javljaju nekoliko puta godišnje).

Najpovoljniji uvjeti za promatranje Merkura su na niskim geografskim širinama iu blizini ekvatora: to je zbog činjenice da je tamo trajanje sumraka najkraće. U srednjim geografskim širinama pronalaženje Merkura je mnogo teže i moguće samo u razdoblju najboljih elongacija, au visokim geografskim širinama to je uopće nemoguće. Najpovoljniji uvjeti za promatranje Merkura na srednjim geografskim širinama obiju hemisfera su oko ekvinocija (trajanje sumraka je minimalno).

Najranije poznato viđenje Merkura zabilježeno je u Mul Apinu (zbirci babilonskih astroloških tablica). Ovo opažanje najvjerojatnije su napravili asirski astronomi oko 14. stoljeća pr. e. Sumersko ime koje se koristi za Merkur u Mul apinskim tablicama može se transkribirati kao UDU.IDIM.GUU4.UD ("planet koji skače"). U početku se planet povezivao s bogom Ninurtom, au kasnijim zapisima naziva se "Nabu" u čast boga mudrosti i pisarske umjetnosti.

U staroj Grčkoj, u vrijeme Hesioda, planet je bio poznat pod imenima ("Stilbon") i ("Hermaon"). Ime "Hermaon" oblik je imena boga Hermesa. Kasnije su Grci počeli zvati planet "Apollo".

Postoji hipoteza da je ime "Apollo" odgovaralo vidljivosti na jutarnjem nebu, a "Hermes" ("Hermaon") navečer. Rimljani su planet nazvali po brzonogom bogu trgovine Merkuru, koji je ekvivalentan grčkom bogu Hermesu, jer se nebom kretao brže od ostalih planeta. Rimski astronom Klaudije Ptolomej, koji je živio u Egiptu, pisao je o mogućnosti kretanja planeta kroz disk Sunca u svom djelu Hipoteze o planetima. Sugerirao je da takav tranzit nikada nije opažen jer je planet poput Merkura premalen za promatranje ili zato što se trenutak tranzita ne događa često.

U staroj Kini Merkur se zvao Chen-xing, "Jutarnja zvijezda". Bio je povezan sa smjerom sjevera, crnom bojom i elementom vode u Wu-sinu. Prema "Hanshu", sinodičko razdoblje Merkura od strane kineskih znanstvenika prepoznato je kao jednako 115,91 dana, a prema "Hou Hanshu" - 115,88 dana. U modernim kineskim, korejskim, japanskim i vijetnamskim kulturama planet se počeo nazivati "Vodena zvijezda".

Indijska mitologija koristila je ime Budha za Merkura. Ovaj bog, Somin sin, predsjedavao je srijedom. U germanskom poganstvu bog Odin također je bio povezan s planetom Merkurom i okolišem. Maja Indijanci predstavljali su Merkura kao sovu (ili, možda, kao četiri sove, od kojih dvije odgovaraju jutarnjoj pojavi Merkura, a dvije večernjoj), koja je bila glasnik zagrobnog života. Na hebrejskom se Merkur zvao "Koch in Ham".
Merkur na zvjezdanom nebu (iznad, iznad Mjeseca i Venere)

U indijskoj astronomskoj raspravi "Surya Siddhanta", datiranoj u 5. stoljeće, radijus Merkura procijenjen je na 2420 km. Pogreška u odnosu na pravi radijus (2439,7 km) je manja od 1%. Međutim, ova se procjena temeljila na netočnoj pretpostavci o kutnom promjeru planeta, koji je uzet kao 3 lučne minute.

U srednjovjekovnoj arapskoj astronomiji, andaluzijski astronom Az-Zarkali opisao je dio Merkurove geocentrične orbite kao oval poput jajeta ili pinjole. Međutim, ova pretpostavka nije imala utjecaja na njegovu astronomsku teoriju i njegove astronomske proračune. U 12. stoljeću Ibn Baja je promatrao dva planeta kao mrlje na površini Sunca. Kasnije je astronom zvjezdarnice Maraga Ash-Shirazi predložio da je njegov prethodnik promatrao prolazak Merkura i (ili) Venere. U Indiji, astronom keralske škole, Nilakansa Somayaji (engleski) ruski. U 15. stoljeću razvio je djelomično heliocentrični planetarni model u kojem se Merkur okreće oko Sunca, a ono se okreće oko Zemlje. Taj je sustav bio sličan onom Tycho Brahea razvijenom u 16. stoljeću.

Srednjovjekovna promatranja Merkura u sjevernim dijelovima Europe bila su otežana činjenicom da se planet uvijek promatra u zoru - ujutro ili navečer - na pozadini sumračnog neba i prilično nisko iznad horizonta (posebno u sjevernim geografskim širinama). Razdoblje njegove najbolje vidljivosti (elongacije) javlja se nekoliko puta godišnje (u trajanju od oko 10 dana). Čak i tijekom tih razdoblja nije lako vidjeti Merkur golim okom (relativno slaba zvijezda na prilično svijetloj pozadini neba). Postoji priča da je Nikola Kopernik, koji je promatrao astronomske objekte u uvjetima sjevernih geografskih širina i maglovite klime baltičkih država, zažalio što nije vidio Merkur cijelog svog života. Ova legenda nastala je na temelju činjenice da Kopernikovo djelo "O rotacijama nebeskih sfera" ne daje niti jedan primjer promatranja Merkura, već je planet opisao koristeći rezultate promatranja drugih astronoma. Kako je sam rekao, Merkur se još uvijek može "uhvatiti" sa sjevernih geografskih širina, pokazujući strpljenje i lukavost. Prema tome, Kopernik je mogao dobro promatrati Merkur i promatrao ga je, ali je opis planeta napravio na temelju rezultata istraživanja drugih ljudi.

Opažanja teleskopom

Prvo teleskopsko promatranje Merkura izveo je Galileo Galilei godine početkom XVII stoljeća. Iako je promatrao faze Venere, njegov teleskop nije bio dovoljno snažan da promatra faze Merkura. Godine 1631. Pierre Gassendi napravio je prvo teleskopsko promatranje prolaska planeta preko Sunčevog diska. Trenutak prolaska prije je izračunao Johannes Kepler. Godine 1639. Giovanni Zupi je teleskopom otkrio da su orbitalne faze Merkura slične onima Mjeseca i Venere. Promatranja su definitivno pokazala da se Merkur okreće oko Sunca.

Vrlo rijedak astronomski događaj je preklapanje diska jednog planeta drugim, promatrano sa Zemlje. Venera se preklapa s Merkurom svakih nekoliko stoljeća, a ovaj je događaj promatran samo jednom u povijesti - 28. svibnja 1737. od strane Johna Bevisa na Kraljevskoj zvjezdarnici Greenwich. Sljedeća Venera okultacija Merkura bit će 3. prosinca 2133.

Poteškoće koje prate promatranje Merkura dovele su do činjenice da je dugo vremena proučavan manje od ostalih planeta. Godine 1800. Johann Schroeter, koji je promatrao detalje površine Merkura, objavio je da je na njemu opazio planine visoke 20 km. Friedrich Bessel, koristeći Schroeterove skice, pogrešno je odredio period rotacije oko svoje osi na 24 sata i nagib osi na 70 °. U 1880-ima, Giovanni Schiaparelli je točnije mapirao planet i predložio period rotacije od 88 dana, koji se poklapa sa sideričkim orbitalnim periodom oko Sunca zbog plimnih sila. Rad na kartiranju Merkura nastavio je Eugène Antoniadi, koji je 1934. objavio knjigu u kojoj predstavlja stare karte i vlastita opažanja. Mnoge značajke na površini Merkura nazvane su po Antoniadijevim kartama.

Talijanski astronom Giuseppe Colombo primijetio je da je period rotacije 2/3 sideričkog perioda Merkura, i predložio da ti periodi padaju u rezonanciju 3:2. Podaci s Marinera 10 naknadno su potvrdili ovo stajalište. To ne znači da su karte Schiaparellija i Antoniadija pogrešne. Samo što su astronomi vidjeli iste detalje planeta svaki drugi krug oko Sunca, unosili ih u karte i ignorirali opažanja u vrijeme kada je Merkur bio okrenut drugoj strani prema Suncu, jer je zbog geometrije orbite tada vrijeme su uvjeti za promatranje bili loši.

Blizina Sunca stvara neke probleme za teleskopsko proučavanje Merkura. Tako, primjerice, teleskop Hubble nikada nije korišten i neće se koristiti za promatranje ovog planeta. Njegov uređaj ne dopušta promatranje objekata blizu Sunca - ako to pokušate učiniti, oprema će dobiti nepovratna oštećenja.

Istraživanje Merkura modernim metodama

Merkur je najmanje istraženi zemaljski planet. Teleskopske metode njezina proučavanja u 20. stoljeću dopunjene su radioastronomijom, radarom i istraživanjem pomoću svemirskih letjelica. Radioastronomska mjerenja Merkura prvi su napravili 1961. Howard, Barrett i Haddock koristeći reflektor s dva radiometra postavljena na njega. Do 1966. godine, na temelju prikupljenih podataka, dobivene su prilično dobre procjene površinske temperature Merkura: 600 K u subsolarnoj točki i 150 K na neosvijetljenoj strani. Prva radarska promatranja izvela je u lipnju 1962. grupa V. A. Kotelnikova na IRE, otkrila su sličnost refleksijskih svojstava Merkura i Mjeseca. Godine 1965. slična promatranja na radioteleskopu Arecibo omogućila su dobivanje procjene perioda rotacije Merkura: 59 dana.

Samo su dvije letjelice poslane da proučavaju Merkur. Prvi je bio Mariner 10, koji je tri puta proletio pored Merkura 1974.-1975.; maksimalni prilaz bio je 320 km. Kao rezultat toga, dobiveno je nekoliko tisuća slika koje pokrivaju približno 45% površine planeta. Daljnje studije sa Zemlje pokazale su mogućnost postojanja vodenog leda u polarnim kraterima.

Od svih planeta vidljivih golim okom, jedino Merkur nikada nije imao svoj umjetni satelit. NASA je trenutno u drugoj misiji na Merkur pod nazivom Messenger. Uređaj je lansiran 3. kolovoza 2004., au siječnju 2008. napravio je prvi prelet Merkura. Za ulazak u orbitu oko planeta 2011. uređaj je napravio još dva gravitacijska manevra u blizini Merkura: u listopadu 2008. i u rujnu 2009. Messenger je također izveo jednu gravitacijsku pomoć u blizini Zemlje 2005. i dva manevra u blizini Venere, u listopadu 2006. i lipnju 2007., tijekom kojih je testirao opremu.

Mariner 10 je prva letjelica koja je stigla do Merkura.

Europska svemirska agencija (ESA), zajedno s Japanskom agencijom za svemirska istraživanja (JAXA), razvija misiju Bepi Colombo, koja se sastoji od dvije svemirske letjelice: Mercury Planetary Orbiter (MPO) i Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Europski MPO će istraživati površinu i dubine Merkura, dok će japanski MMO promatrati magnetsko polje i magnetosferu planeta. Lansiranje BepiColomba planirano je za 2013. godinu, a 2019. će otići u orbitu oko Merkura, gdje će biti podijeljen u dvije komponente.

Razvoj elektronike i informatike omogućio je zemaljska promatranja Merkura pomoću CCD prijamnika zračenja i naknadnu računalnu obradu slika. Jedno od prvih serija promatranja Merkura s CCD prijamnicima izveo je 1995.-2002. Johan Varell u zvjezdarnici na otoku La Palma polumetarskim solarnim teleskopom. Varell je odabrao najbolje snimke bez korištenja računalnog miksanja. Redukcija se počela primjenjivati u Astrofizičkom opservatoriju Abastumani na seriju fotografija Merkura dobivenih 3. studenog 2001., kao i u zvjezdarnici Skinakas Sveučilišta u Heraklionu na seriju od 1. do 2. svibnja 2002.; za obradu rezultata promatranja korištena je metoda korelacijskog sparivanja. Dobivena riješena slika planeta bila je slična fotomozaiku Marinera-10, ponavljali su se obrisi malih formacija veličine 150-200 km. Tako je sastavljena karta Merkura za geografske dužine 210-350°.

17. ožujka 2011. međuplanetarna sonda "Messenger" (eng. Messenger) ušla je u orbitu Merkura. Pretpostavlja se da će uz pomoć opreme instalirane na njoj sonda moći istražiti krajolik planeta, sastav njegove atmosfere i površine; Oprema Messenger također omogućuje provođenje studija energetskih čestica i plazme. Život sonde je definiran kao jedna godina.

17. lipnja 2011. postalo je poznato da, prema prvim studijama koje je provela svemirska letjelica Messenger, magnetsko polje planeta nije simetrično oko polova; time sjeverni i Južni pol Merkur doseže različit broj čestica sunčevog vjetra. Također je napravljena analiza rasprostranjenosti kemijskih elemenata na planetu.

Značajke nomenklature

Pravila za imenovanje geoloških objekata koji se nalaze na površini Merkura odobrena su na XV Generalnoj skupštini Međunarodne astronomske unije 1973. godine:
Mali krater Hun Kal (označen strelicom), koji služi kao referentna točka za sustav dužine Merkura. Fotografija AMS "Mariner-10"

Iza najveći objekt na površini Merkura, promjera oko 1300 km, fiksiran je naziv Ravnica topline, budući da se nalazi u području maksimalnih temperatura. Ovo je struktura s više prstenova udarnog podrijetla, ispunjena skrutnutom lavom. Još jedna ravnica koja se nalazi na području minimalne temperature, na sjevernom polu, naziva se Sjeverna ravnica. Ostatak ovih formacija na jezicima se naziva planet Merkur ili analogija rimskog boga Merkura različitih naroda mir. Na primjer: ravnica Suisei (planeta Merkur na japanskom) i ravnica Budha (planeta Merkur na hindskom), ravnica Sobkou (planeta Merkur kod starih Egipćana), ravnica Odin (skandinavski bog) i ravnica Tyr (drevno armensko božanstvo).
Merkurovi krateri (uz dvije iznimke) nazvani su po njemu poznati ljudi u humanitarnom području djelovanja (arhitekti, glazbenici, pisci, pjesnici, filozofi, fotografi, umjetnici). Na primjer: Barma, Belinski, Glinka, Gogol, Deržavin, Ljermontov, Musorgski, Puškin, Repin, Rubljov, Stravinski, Surikov, Turgenjev, Feofan Grek, Fet, Čajkovski, Čehov. Iznimka su dva kratera: Kuiper, nazvan po jednom od glavnih nositelja projekta Mariner 10, i Hun Kal, što na jeziku Maja znači broj "20", koji je koristio vigezimalni brojevni sustav. Posljednji krater nalazi se u blizini ekvatora na meridijanu 200 zapadne geografske dužine i odabran je kao prikladna referentna točka za referencu u koordinatnom sustavu površine Merkura. U početku su veći krateri dobivali imena slavnih osoba koje su, prema IAU-u, imale odgovarajuće veće značenje u svjetskoj kulturi. Što je veći krater, to je jači utjecaj pojedinca na moderni svijet. U prvih pet našli su se Beethoven (promjer 643 km), Dostojevski (411 km), Tolstoj (390 km), Goethe (383 km) i Shakespeare (370 km).
Skarpi (izbočine), planinski lanci i kanjoni dobivaju imena brodova istraživača koji su ušli u povijest, budući da se bog Merkur / Hermes smatrao zaštitnikom putnika. Na primjer: Beagle, Dawn, Santa Maria, Fram, Vostok, Mirny). Izuzetak od pravila su dva grebena nazvana po astronomima, greben Antoniadi i greben Schiaparelli.
Doline i druge značajke na površini Merkura nazvane su po glavnim radio opservatorijima, u znak priznanja važnosti radara u istraživanju planeta. Na primjer: Highstack Valley (radio teleskop u SAD-u).
Naknadno, u vezi s otkrićem 2008. godine od strane automatske međuplanetarne postaje "Messenger" brazdi na Merkuru, dodano je pravilo za imenovanje brazda, koje dobivaju imena velikih arhitektonskih struktura. Na primjer: Panteon u toplinskoj ravnici.

Merkur je prvi planet u Sunčevom sustavu. Ne tako davno zauzimao je gotovo zadnje mjesto među svih 9 planeta po veličini. Ali, kao što znamo, pod Mjesecom ništa ne traje vječno. Godine 2006. Pluton je izgubio status planeta zbog svoje prevelike veličine. Postao je poznat kao patuljasti planet. Tako je Merkur sada na kraju niza kozmičkih tijela koja sijeku bezbrojne krugove oko Sunca. Ali radi se o veličini. U odnosu na Sunce, planet je najbliži - 57,91 milijuna km. Ovo je prosječna vrijednost. Merkur rotira u previše izduženoj orbiti, čija je duljina 360 milijuna km. Zato je nekad dalje od Sunca, onda mu, naprotiv, bliže. U perihelu (točka orbite najbliža Suncu), planet se približava plamenoj zvijezdi na 45,9 milijuna km. A u afelu (najudaljenija točka orbite), udaljenost do Sunca se povećava i iznosi 69,82 milijuna km.

Što se tiče Zemlje, ovdje je ljestvica malo drugačija. Merkur nam se s vremena na vrijeme približava do 82 milijuna km ili divergira do udaljenosti od 217 milijuna km. Najmanja brojka uopće ne znači da se planet može pažljivo i dugo ispitivati u teleskopu. Merkur odstupa od Sunca za kutnu udaljenost od 28 stupnjeva. Iz ovoga proizlazi da se ovaj planet može promatrati sa Zemlje neposredno prije zore ili nakon zalaska sunca. Možete ga vidjeti gotovo na liniji horizonta. Također, ne možete vidjeti cijelo tijelo u cjelini, već samo polovicu. Merkur juri u orbiti brzinom od 48 km u sekundi. Planet napravi potpunu revoluciju oko Sunca za 88 zemaljskih dana. Vrijednost koja pokazuje koliko se orbita razlikuje od kružnice je 0,205. Zalet između ravnine orbite i ravnine ekvatora je 3 stupnja. To sugerira da je planet karakteriziran beznačajnim sezonske promjene. Merkur je zemaljski planet. Ovo također uključuje Mars, Zemlju i Veneru. Svi oni imaju vrlo visoku gustoću. Promjer planeta je 4880 km. Kao što nije sramota shvatiti, ali ovdje su ga čak i neki sateliti planeta zaobišli. Promjer najvećeg satelita Ganimeda, koji se okreće oko Jupitera, iznosi 5262 km. Titan, Saturnov satelit, nema ništa manje čvrst izgled. Promjer mu je 5150 km. Promjer Kalista (Jupiterov satelit) je 4820 km. Mjesec je najpopularniji satelit u Sunčevom sustavu. Promjer mu je 3474 km.

Zemlja i Merkur

Ispada da Merkur nije tako neugledan i neupadljiv. Sve se poznaje u usporedbi. Mali planet znatno gubi u veličini od Zemlje. U usporedbi s našim planetom, ovo malo kozmičko tijelo izgleda kao krhko stvorenje. Masa mu je 18 puta manja od zemljine, a volumen 17,8 puta. Površina Merkura zaostaje za površinom Zemlje 6,8 puta.

Značajke Merkurove orbite

Kao što je gore spomenuto, planet napravi potpunu revoluciju oko Sunca za 88 dana. Okrene se oko svoje osi za 59 zemaljskih dana. Prosječna brzina je 48 km u sekundi. Merkur se u nekim dijelovima svoje orbite kreće sporije, u drugim brže. Njegova najveća brzina u perihelu je 59 km u sekundi. Planet pokušava što prije preskočiti najbliže područje Suncu. U afelu je Merkurova brzina 39 km u sekundi. Interakcija brzine oko osi i brzine duž orbite daje upečatljiv učinak. 59 dana bilo koji dio planeta nalazi se u jednom položaju u odnosu na zvjezdano nebo. Ovaj dio se vraća na Sunce nakon 2 Merkurijeve godine ili 176 dana. Iz ovoga ispada da je solarni dan na planeti jednak 176 dana. Na perihelu postoji zanimljiva činjenica. Ovdje brzina orbitalne rotacije postaje veća od gibanja oko osi. Tako nastaje učinak Jošue (vođa Židova koji je zaustavio Sunce) na dužinama koje su okrenute prema svjetlu.

Izlazak sunca na planeti

Sunce staje, a zatim počinje ulaziti obrnuta strana. Svjetlo teži istoku, potpuno zanemarujući ono što mu je suđeno zapadni smjer. To se nastavlja 7 dana, sve dok Merkur ne prođe dio svoje orbite najbliži Suncu. Tada se njegova orbitalna brzina počinje smanjivati, a kretanje Sunca usporava. Na mjestu gdje se brzine podudaraju, svjetiljka se zaustavlja. Prođe malo vremena i počinje se kretati u suprotnom smjeru - od istoka prema zapadu. Što se tiče zemljopisnih dužina, slika je još iznenađujuća. Da ljudi ovdje žive, gledali bi dva zalaska i dva izlaska sunca. U početku bi Sunce izašlo, kao što se očekivalo, na istoku. U trenutku bi prestalo. Nakon početka kretanja natrag i nestao bi iznad horizonta. Nakon 7 dana ponovno bi zasjao na istoku i bez prepreka se probio do najviše točke na nebu. Takve upečatljive karakteristike orbite planeta postale su poznate 60-ih godina. Ranije su znanstvenici vjerovali da je uvijek okrenuta prema Suncu jednom stranom i da se kreće oko osi istom brzinom kao i oko žute zvijezde.

Struktura Merkura

Sve do prve polovice 70-ih malo se znalo o njegovoj strukturi. Godine 1974., u ožujku, međuplanetarna stanica Mariner-10 letjela je 703 km od planeta. Svoj je manevar ponovila u rujnu iste godine. Sada je njegova udaljenost od Merkura bila jednaka 48 tisuća km. A 1975. godine postaja je napravila još jednu orbitu na udaljenosti od 327 km. Važno je napomenuti da je magnetsko polje snimljeno opremom. Nije predstavljao moćnu formaciju, ali je u usporedbi s Venerom izgledao prilično značajno. Merkurovo magnetsko polje je 100 puta manje od Zemljinog. Njegova magnetska os je 2 stupnja izvan poravnanja s osi rotacije. Prisutnost takve formacije potvrđuje da ovaj objekt ima jezgru, gdje se stvara upravo to polje. Danas postoji takva shema strukture planeta - Merkur ima vruću jezgru od željeza i nikla i silikatnu ljusku koja ga okružuje. Temperatura jezgre je 730 stupnjeva. Jezgra je velika. Sadrži 70% mase cijelog planeta. Promjer jezgre je 3600 km. Debljina silikatnog sloja je unutar 650 km.

površine planeta

Planeta je puna kratera. Na nekim mjestima su smješteni vrlo gusto, na drugim ih je vrlo malo. Najveći krater je Beethoven, promjer mu je 625 km. Znanstvenici sugeriraju da je ravničarski teren mlađi od onog prošaranog mnogim vrtačama. Nastala je uslijed erupcija lave koja je prekrila sve kratere i ujednačila površinu. Ovdje je najveća formacija, koja se zove toplinska ravnica. Ovo je drevni krater promjera 1300 km. Okružen je planinskim prstenom. Vjeruje se da su erupcije lave preplavile ovo mjesto i učinile ga gotovo nevidljivim. Nasuprot ovoj ravnici postoji mnogo brda koja mogu doseći visinu od 2 km. Nizine su uske. Navodno je veliki asteroid koji je pao na Merkur izazvao pomak u njegovoj utrobi. Na jednom mjestu je ostalo veliko udubljenje, a na drugoj strani se kora uzdigla i tako formirala pomak stijena i rasjed. Nešto slično se može vidjeti iu drugim dijelovima planeta. Ove formacije imaju različitu geološku povijest. Oblik im je klinast. Širina doseže desetke kilometara. Izgleda da je stijena, koji je istisnut pod ogromnim pritiskom iz dubokih crijeva.

Postoji teorija da su te kreacije nastale smanjenjem temperaturnih režima planeta. Jezgra se počela hladiti i skupljati u isto vrijeme. Tako, gornji sloj također se počela smanjivati. Izazvani su pomaci kore. Tako je nastao ovaj osebujni krajolik planeta. Sada temperaturni uvjeti Merkur također ima određene specifičnosti. S obzirom da je planet blizu Sunca, zaključak slijedi: površina koja je okrenuta prema žutoj zvijezdi također visoka temperatura. Njegov maksimum može biti 430 stupnjeva (na perihelu). U afelu, odnosno, hladnije - 290 stupnjeva. U drugim dijelovima orbite temperatura varira između 320-340 stupnjeva. Lako je pogoditi da je noću situacija ovdje potpuno drugačija. U ovom trenutku temperatura se održava na minus 180. Ispostavilo se da u jednom dijelu planeta vlada užasna vrućina, au drugom je u isto vrijeme užasna hladnoća. neočekivana činjenica da planet ima rezerve vodenog leda. Nalazi se na dnu velikih kratera na polarnim točkama. Ovdje ne prodiru sunčeve zrake. Merkurova atmosfera sadrži 3,5% vode. Na planet ga dostavljaju kometi. Neki se sudare s Merkurom dok se približavaju Suncu i tamo ostaju zauvijek. Led se topi u vodu i ona isparava u atmosferu. Na niskim temperaturama taloži se na površinu i ponovno pretvori u led. Ako je bio na dnu kratera ili na polu, smrzava se i ne vraća u plinovito stanje. Budući da se ovdje promatraju temperaturne razlike, zaključak slijedi: kozmičko tijelo nema atmosferu. Točnije, postoji plinski jastuk, ali je previše razrijeđen. Glavni kemijski element Atmosfera ovog planeta je helij. Ovdje ga donosi solarni vjetar, tok plazme koji istječe iz solarne korone. Njegovi glavni sastojci su vodik i helij. Prvi je prisutan u atmosferi, ali u manjem omjeru.

Istraživanje

Iako Merkur nije na velikoj udaljenosti od Zemlje, njegovo proučavanje je prilično teško. To je zbog osobitosti orbite. Ovaj planet je vrlo teško vidjeti na nebu. Samo ako ga promatrate izbliza, možete dobiti potpunu sliku planeta. Godine 1974. ukazala se takva prilika. Kao što je već spomenuto, ove godine u blizini planeta bila je međuplanetarna stanica "Mariner-10". Snimila je fotografije koje su mapirale gotovo polovicu Merkurove površine. Godine 2008. stanica Messenger počastila je planet pažnjom. Naravno, nastavit će proučavati planet. Kakva će iznenađenja donijeti, vidjet ćemo. Uostalom, svemir je tako nepredvidljiv, a njegovi stanovnici tajanstveni i tajnoviti.

Činjenice koje treba znati o planetu Merkur:

To je najmanji planet u Sunčevom sustavu.

Dan ovdje ima 59 dana, a godina 88.

Merkur je planet najbliži Suncu. Udaljenost - 58 milijuna km.

Ovo je čvrsti planet koji pripada terestričkoj skupini. Merkur ima neravnu površinu punu kratera.

Merkur nema satelita.

Egzosfera planeta sastoji se od natrija, kisika, helija, kalija i vodika.

Oko Merkura nema prstena.

Nema dokaza o životu na planeti. Dnevne temperature dosežu 430 stupnjeva i padaju do minus 180.

Od najbliže točke žutoj zvijezdi na površini planeta, Sunce izgleda 3 puta veće nego sa Zemlje.