Merkurijaus planetos amžius. Merkurijaus planeta: trumpas aprašymas ir įdomūs faktai

Planetos ypatybės:

• Atstumas nuo saulės: 57,9 mln km
• Planetos skersmuo: 4878 km
• Diena planetoje: 58 dienos 16 valandų*
• Metai planetoje: 88 dienos*
• t° ant paviršiaus: nuo -180°C iki +430°C
• Atmosfera: beveik nėra
• Palydovai: neturi

* sukimosi aplink savo ašį laikotarpis (Žemės dienomis)
** orbitos aplink Saulę laikotarpis (Žemės dienomis)

Merkurijus yra aštunta pagal dydį planeta ir arčiausiai Saulės, jos vidutinis atstumas yra 0,387 AU (astronominiai vienetai) arba 57 910 000 kilometrų. Planetos masė – 3,30e23 kg, o skersmuo – 4880 km (mažesnis tik Plutonas).

Pristatymas: Merkurijaus planeta

Vidinė struktūra

Planetos centre yra metalinė šerdis, panaši į Žemės, skiriasi tik dydis. Jei Žemės šerdis užima tik 17% planetos tūrio, tai Merkurijaus užima 42% tūrio.

Aplink šerdį yra mantijos sluoksnis – 500-700 kilometrų silikatinės uolienos. Kitas sluoksnis yra pluta, kurios storis yra maždaug 100–300 kilometrų. Viršutinis planetos sluoksnis turi daug pažeidimų, dauguma mokslininkų laikosi teorijos, kad juos sukėlė lėtas Merkurijaus aušinimas.

Atmosfera ir paviršius

Merkurijaus atmosfera yra labai plona ir beveik lygi vakuumui. Junginys:

• vandenilis (70 atomų 1 cm³);
• helis (4500 atomų 1 cm³).

Dėl beveik nulinės atmosferos ir artumo Saulei temperatūra planetos paviršiuje svyruoja tarp -180....+440 °C. Paviršius primena Mėnulio paviršių – daug kraterių (nuo susidūrimų su asteroidais), ir iki 4 km aukščio kalnų (mėnuliniai gali būti ir pusantro karto aukštesni).

Skirtingai nuo Žemės palydovo, tolimojoje Merkurijaus pusėje yra patinimų, kurie susidarė veikiant saulės potvyniams. Taip pat yra aukštų atbrailų, kurių ilgis gali siekti kelis šimtus kilometrų.

Planetos pavadinimą davė senovės romėnai, kurie dievą Merkurijų gerbė kaip vagių, keliautojų ir prekybininkų globėją. Tačiau manoma, kad pirmoji planeta nuo Saulės buvo žinoma jau 3000 m. (nuo samariečių laikų).

Senovės Graikijoje ji buvo vadinama iš karto dviem vardais – Apolonas (saulės šviesos dievas, meno ir mokslo globėjas) ryte ir Hermis (vikrus dievų pasiuntinys) vakare. Be to, graikai nežinojo, kad mato tą pačią planetą.

Ilgą laiką astronomai negalėjo suprasti Merkurijaus judėjimo dangumi ir visa tai dėl anomalios jo orbitos precesijos. Niutono mechanika niekaip netiko pernelyg pailgai orbitai paaiškinti: perihelis = 46 mln. km nuo Saulės, afelis = 70 mln. km. XIX amžiaus mokslininkai netgi manė, kad netoli Merkurijaus judėjo kita planeta (kartais vadinama Vulkanu), o tai turėjo įtakos jo orbitai. Teisingai prognozuoti planetos judėjimą tapo įmanoma tik po to, kai Einšteinas atrado savo Bendrąją reliatyvumo teoriją.

Planetos tyrinėjimas

Merkurijaus tyrimas yra labai sudėtingas dėl jo buvimo arti Saulės, iš Amerikos Hablo teleskopo neįmanoma gauti aukštos kokybės vaizdų.

Prie planetos priartėjo tik viena tarpplanetinė stotis – Mariner 10, kuri 1974–1975 metais praskriejo tris kartus. Buvo įmanoma nustatyti tik 45% planetos.

Taip pat buvo atlikti radaro stebėjimai, tačiau šie duomenys labiau susiję su teorija, o ne su sunkiais faktais. Taigi panašus tyrimas parodė užšalusio vandens buvimą šiauriniame Merkurijaus ašigalyje (Marineris šios srities žemėlapio nenurodė).

Merkurijus yra pirmoji Saulės sistemos planeta. Ne taip seniai ji buvo beveik paskutinė tarp visų 9 planetų. Tačiau, kaip žinome, po Mėnuliu niekas netrunka amžinai. 2006 m. Plutonas prarado savo planetos statusą dėl savo per didelio dydžio. Ji pradėta vadinti nykštukine planeta. Taigi, Merkurijus dabar yra kosminių kūnų serijos, kuri supjausto daugybę apskritimų aplink Saulę, pabaigoje. Bet čia apie dydžius. Saulės atžvilgiu planeta yra arčiausiai – 57,91 mln. Tai yra vidutinė vertė. Merkurijus sukasi pernelyg pailga orbita, kurios ilgis yra 360 milijonų km. Štai kodėl ji kartais yra toliau nuo Saulės, kartais, atvirkščiai, arčiau jos. Perihelyje (orbitos taške, esančiame arčiausiai Saulės) planeta artėja prie liepsnojančios žvaigždės 45,9 mln. O afelyje (tolimiausiame orbitos taške) atstumas iki Saulės didėja ir yra lygus 69,82 mln.

Kalbant apie Žemę, skalė šiek tiek skiriasi. Merkurijus kartas nuo karto priartėja prie mūsų iki 82 milijonų km arba nukrypsta iki 217 milijonų km atstumo. Mažiausias skaičius nereiškia, kad planetą galima atidžiai ir ilgai tyrinėti teleskopu. Merkurijus nukrypsta nuo Saulės 28 laipsnių kampu. Iš to išplaukia, kad šią planetą galima stebėti iš Žemės prieš pat aušrą arba po saulėlydžio. Jį galite pamatyti beveik ties horizonto linija. Taip pat matosi ne visas kūnas, o tik pusė jo. Merkurijus skrieja per orbitą 48 km per sekundę greičiu. Planeta pilnai apsisuka aplink Saulę per 88 Žemės dienas. Reikšmė, rodanti, kiek orbita skiriasi nuo apskritimo, yra 0,205. Kilimas tarp orbitos plokštumos ir pusiaujo plokštumos yra 3 laipsniai. Tai rodo, kad planetai būdingi nedideli sezoniniai pokyčiai. Merkurijus yra antžeminė planeta. Tai taip pat apima Marsą, Žemę ir Venerą. Visi jie turi labai didelį tankį. Planetos skersmuo yra 4880 km. Gaila suvokti, kad net kai kurie planetų palydovai jį čia pranoko. Didžiausio palydovo Ganimedo, skriejančio aplink Jupiterį, skersmuo yra 5262 km. Ne mažiau įspūdingos išvaizdos yra Saturno palydovas Titanas. Jo skersmuo yra 5150 km. Kalisto (Jupiterio palydovo) skersmuo yra 4820 km. Mėnulis yra populiariausias Saulės sistemos palydovas. Jo skersmuo yra 3474 km.

Žemė ir Merkurijus

Pasirodo, Merkurijus nėra toks nereikalingas ir neapsakomas. Viskas išmokstama lyginant. Maža planeta savo dydžiu yra gerokai prastesnė už Žemę. Palyginti su mūsų planeta, šis mažas kosminis kūnas atrodo kaip trapus padaras. Jo masė yra 18 kartų mažesnė už Žemės, o tūris – 17,8 karto. Gyvsidabrio plotas nuo Žemės ploto atsilieka 6,8 karto.

Merkurijaus orbitos ypatybės

Kaip minėta aukščiau, planeta visą Saulę apsuka per 88 dienas. Aplink savo ašį jis apsisuka per 59 Žemės dienas. Vidutinis greitis yra 48 km per sekundę. Vienose savo orbitos vietose Merkurijus juda lėčiau, kitose greičiau. Didžiausias jo greitis perihelyje yra 59 km per sekundę. Planeta stengiasi kuo greičiau praleisti arčiausiai Saulės esančią dalį. Afelyje Merkurijaus greitis yra 39 km per sekundę. Greičio aplink ašį ir greičio išilgai orbitos sąveika suteikia žalingą poveikį. 59 dienas bet kuri planetos dalis yra toje pačioje padėtyje kaip žvaigždėtas dangus. Ši dalis grįžta į Saulę po 2 Merkurijaus metų arba 176 dienų. Iš to paaiškėja, kad Saulės diena planetoje yra lygi 176 dienoms. Įdomus faktas pastebimas perihelyje. Čia sukimosi greitis išilgai orbitos tampa didesnis nei judėjimas aplink ašį. Taip Jozuės (žydų lyderio, sustabdžiusio Saulę) efektas atsiranda ilgumose, nukreiptose į šviesulį.

Saulėtekis planetoje

Saulė sustoja ir pradeda judėti priešinga kryptimi. Šviestuvas linksta į rytus, visiškai nepaisydamas jam nulemtos vakarų krypties. Tai tęsiasi 7 dienas, kol Merkurijus pereis arčiausiai Saulės esančios savo orbitos dalies. Tada jo orbitos greitis pradeda mažėti, o Saulės judėjimas sulėtėja. Toje vietoje, kur greičiai sutampa, šviestuvas sustoja. Praeina šiek tiek laiko, ir jis pradeda judėti priešinga kryptimi - iš rytų į vakarus. Kalbant apie ilgumas, vaizdas dar labiau stebina. Jei čia gyventų žmonės, žiūrėtų du saulėlydžius ir du saulėtekius. Iš pradžių Saulė, kaip ir tikėtasi, būtų pakilusi rytuose. Tai būtų sustoję akimirksniu. Vėliau jis pradėjo judėti atgal ir dingti už horizonto. Po 7 dienų jis vėl nušvis rytuose ir be kliūčių pakils į aukščiausią dangaus tašką. Tokie ryškūs planetos orbitos bruožai tapo žinomi 60-aisiais. Anksčiau mokslininkai manė, kad ji visada viena puse pasukta į Saulę ir juda aplink savo ašį tokiu pat greičiu kaip ir aplink geltonąją žvaigždę.

Merkurijaus struktūra

Iki 70-ųjų pirmosios pusės žmonės mažai žinojo apie jo struktūrą. 1974 m., kovo mėnesį, tarpplanetinė stotis Mariner 10 nuskrido 703 km nuo planetos. Ji pakartojo savo manevrą tų pačių metų rugsėjį. Dabar jo atstumas iki Merkurijaus buvo 48 tūkst. O 1975 metais stotis apskriejo dar vieną orbitą 327 km atstumu. Pažymėtina, kad įranga aptiko magnetinį lauką. Tai nebuvo galingas darinys, bet lyginant su Venera atrodė gana reikšmingas. Merkurijaus magnetinis laukas yra 100 kartų prastesnis už Žemės. Jo magnetinė ašis nesutampa su sukimosi ašimi 2 laipsniais. Tokio darinio buvimas patvirtina, kad šis objektas turi šerdį, kurioje sukuriamas pats laukas. Šiandien yra tokia planetos sandaros schema – Merkurijus turi karštą geležies-nikelio šerdį ir jį supančią silikato apvalkalą. Pagrindinė temperatūra yra 730 laipsnių. Didelė šerdis. Jame yra 70% visos planetos masės. Šerdies skersmuo yra 3600 km. Silikato sluoksnio storis yra 650 km.

Planetos paviršius

Planeta yra išmarginta krateriais. Vienur jie išsidėstę labai tankiai, kitur jų labai mažai. Didžiausias krateris yra Bethovenas, jo skersmuo – 625 km. Mokslininkai teigia, kad lygus reljefas yra jaunesnis už tą, kuriame yra daug kraterių. Jis susidarė dėl lavos emisijų, kurios uždengė visus kraterius ir padarė paviršių plokščią. Čia yra didžiausias darinys, vadinamas Šilumos lyguma. Tai senovinis krateris, kurio skersmuo yra 1300 km. Jį supa kalnuotas žiedas. Manoma, kad lavos išsiveržimai užtvindė šią vietą ir padarė ją beveik nematoma. Priešais šią lygumą yra daug kalvų, kurių aukštis gali siekti 2 km. Žemumos siauros. Matyt, didelis asteroidas, nukritęs ant Merkurijaus, išprovokavo pasikeitimą jo viduje. Vienoje vietoje liko didelis įdubimas, o kitoje pusėje pakilo pluta ir taip susiformavo uolienų poslinkiai ir lūžiai. Kažką panašaus galima pastebėti ir kitose planetos vietose. Šios formacijos jau turi kitokią geologinę istoriją. Jų forma panaši į pleištą. Plotis siekia dešimtis kilometrų. Atrodo, kad tai uola, kuri buvo išspausta esant didžiuliam spaudimui iš gilių vidurių.

Yra teorija, kad šie kūriniai atsirado, kai sumažėjo planetos temperatūros sąlygos. Šerdis pradėjo vėsti ir tuo pačiu susitraukti. Taigi pradėjo mažėti ir viršutinis sluoksnis. Išprovokuoti žievės poslinkiai. Taip susiformavo šis savotiškas planetos peizažas. Dabar Merkurijaus temperatūros režimai taip pat turi tam tikrą specifiką. Atsižvelgiant į tai, kad planeta yra arti Saulės, daroma išvada: paviršius, nukreiptas į geltoną žvaigždę, yra per aukšta temperatūra. Jo maksimumas gali būti 430 laipsnių (prie perihelio). Afelyje atitinkamai vėsiau – 290 laipsnių. Kitose orbitos vietose temperatūra svyruoja tarp 320-340 laipsnių. Nesunku atspėti, kad naktį čia situacija visai kitokia. Šiuo metu temperatūra išlieka minus 180. Pasirodo, vienoje planetos dalyje tvyro baisus karštis, o kitoje tuo pačiu metu baisus šaltis. Netikėtas faktas, kad planetoje yra vandens ledo atsargų. Jis randamas didelių kraterių apačioje poliariniuose taškuose. Saulės spinduliai čia neprasiskverbia. Merkurijaus atmosferoje yra 3,5% vandens. Kometos pristato jį į planetą. Kai kurie artėdami prie Saulės susiduria su Merkurijumi ir lieka čia amžinai. Ledas ištirpsta į vandenį, kuris išgaruoja į atmosferą. Esant šaltai temperatūrai, jis nusėda ant paviršiaus ir vėl virsta ledu. Jei jis atsiduria kraterio dugne arba stulpe, jis užšąla ir niekada negrįžta į dujinę būseną. Kadangi čia stebimi temperatūrų skirtumai, daroma išvada: kosminis kūnas neturi atmosferos. Tiksliau, yra dujinė pagalvė, bet ji per daug reta. Pagrindinis šios planetos atmosferos cheminis elementas yra helis. Ją čia atneša saulės vėjas – plazmos srautas, ištekantis iš Saulės vainiko. Pagrindiniai jo komponentai yra vandenilis ir helis. Pirmasis yra atmosferoje, bet mažesnis.

Tyrimas

Nors Merkurijus nėra labai nutolęs nuo Žemės, jo tyrimas yra gana sunkus. Taip yra dėl orbitos ypatumų. Šią planetą labai sunku pamatyti danguje. Tik stebėdami ją iš arti, galite susidaryti išsamų planetos vaizdą. 1974 metais tokia galimybė atsirado. Kaip jau minėta, šiemet Mariner 10 tarpplanetinė stotis buvo netoli planetos. Ji nufotografavo ir panaudojo jas beveik pusei Merkurijaus paviršiaus žemėlapiuose. 2008 metais Messenger stotis atkreipė dėmesį į planetą. Žinoma, planeta ir toliau bus tiriama. Pamatysime, kokių staigmenų ji pateiks. Juk erdvė tokia nenuspėjama, o jos gyventojai paslaptingi ir paslaptingi.

Faktai, kuriuos verta žinoti apie Merkurijaus planetą:

Tai mažiausia planeta Saulės sistemoje.

Diena čia yra 59 dienos, o metai - 88.

Merkurijus yra arčiausiai Saulės esanti planeta. Atstumas – 58 milijonai km.

Tai uolėta planeta, priklausanti antžeminei grupei. Gyvsidabrio paviršius yra labai krateringas, tvirtas.

Merkurijus neturi palydovų.

Planetos egzosfera susideda iš natrio, deguonies, helio, kalio ir vandenilio.

Aplink Merkurijų nėra žiedo.

Nėra gyvybės planetoje įrodymų. Dieną temperatūra siekia 430 laipsnių ir nukrenta iki minus 180.

Nuo artimiausio taško iki geltonos žvaigždės planetos paviršiuje Saulė atrodo 3 kartus didesnė nei iš Žemės.

Trumpai tariant, Merkurijaus paviršius primena Mėnulį. Didžiulės lygumos ir daugybė kraterių rodo, kad geologinė veikla planetoje nutrūko prieš milijardus metų.

Paviršiaus charakteris

Merkurijaus paviršius (nuotrauka parodyta vėliau straipsnyje), užfiksuotas Mariner 10 ir Messenger zondais, atrodė panašiai kaip Mėnulis. Planeta iš esmės nusėta įvairaus dydžio krateriais. Išsamiausiose Marinerio nuotraukose matomi mažiausi jų skersmuo siekia kelis šimtus metrų. Erdvė tarp didelių kraterių yra palyginti plokščia ir susideda iš lygumų. Jis panašus į Mėnulio paviršių, tačiau užima daug daugiau vietos. Panašios sritys supa ryškiausią Merkurijaus smūgio struktūrą – Caloris Planitia baseiną. Tik pusė jo buvo apšviesta, kai su juo susidūrė „Mariner 10“, tačiau „Messenger“ jį visiškai atrado per pirmąjį planetos skrydį 2008 m. sausį.

Krateriai

Labiausiai paplitusios žemės paviršiaus formos yra krateriai. Jie didžiąja dalimi dengia paviršių (nuotraukos žemiau) iš pirmo žvilgsnio panašūs į Mėnulį, tačiau atidžiau panagrinėjus atskleidžia įdomių skirtumų.

Merkurijaus gravitacija yra daugiau nei du kartus didesnė nei Mėnulio, iš dalies dėl didžiulės geležies ir sieros branduolio tankio. Stipri gravitacijos jėga linkusi išlaikyti iš kraterio išmestą medžiagą arti susidūrimo vietos. Palyginti su Mėnuliu, jis nukrito tik 65% atstumu nuo Mėnulio. Tai gali būti vienas iš veiksnių, prisidėjusių prie antrinių kraterių atsiradimo planetoje, susidariusių veikiant išmestai medžiagai, priešingai nei pirminiai, kurie atsirado tiesiogiai susidūrus su asteroidu ar kometu. Didesnė gravitacija reiškia, kad sudėtingos formos ir struktūros, esančios dideliuose krateriuose – centrinėse viršūnėse, stačiuose šlaituose ir plokščiuose pagrinduose – matomos mažesniuose Merkurijaus krateriuose (mažiausias skersmuo apie 10 km) nei Mėnulyje (apie 19 km). Mažesnės už šiuos dydžius konstrukcijos turi paprastus dubenį primenančius kontūrus. Merkurijaus krateriai skiriasi nuo Marse esančių kraterių, nors abiejų planetų gravitacija yra panaši. Pirmajame švieži krateriai, kaip taisyklė, yra gilesni nei panašūs dariniai antroje. Tai gali būti dėl mažo lakiųjų medžiagų kiekio Merkurijaus plutoje arba didesnių smūgio greičių (kadangi objekto greitis Saulės orbitoje didėja artėjant prie Saulės).

Didesni nei 100 km skersmens krateriai pradeda artėti prie ovalo formos, būdingos tokiems dideliems dariniams. Šios struktūros – policikliniai baseinai – turi 300 km ar daugiau matmenų ir yra galingiausių susidūrimų rezultatas. Nufotografuotoje planetos dalyje jų buvo aptiktos kelios dešimtys. „Messenger“ vaizdai ir lazerinė altimetrija labai padėjo suprasti šiuos likusius randus, atsiradusius dėl ankstyvų asteroidų bombardavimo Merkurijuje.

Šilumos lyguma

Ši smūginė struktūra tęsiasi daugiau nei 1550 km. Kai jį iš pradžių atrado „Mariner 10“, buvo manoma, kad jis yra daug mažesnis. Objekto vidų sudaro lygios lygumos, padengtos sulankstytais ir sulaužytais koncentriniais apskritimais. Didžiausios kalvagūbriai tęsiasi kelių šimtų kilometrų ilgio, apie 3 km pločio ir mažiau nei 300 metrų aukščio. Daugiau nei 200 lūžių, kurių dydis yra panašus į kraštus, išeina iš lygumos centro; daugelis jų yra įdubimai, apriboti grioveliais (grabenais). Ten, kur grabenai susikerta su kalnagūbriais, jie linkę pro jas praeiti, o tai rodo jų vėlesnį susidarymą.

Paviršiaus tipai

Žary lygumą supa dviejų tipų reljefas – jos pakraštys ir išmestos uolienos suformuotas reljefas. Kraštas yra netaisyklingų kalnų blokų, siekiančių 3 km aukštį, žiedas, kurie yra aukščiausi kalnai planetoje, su gana stačiais šlaitais link centro. Antrasis, daug mažesnis žiedas yra 100-150 km atstumu nuo pirmojo. Už išorinių šlaitų yra linijinių radialinių keterų ir slėnių zona, iš dalies užpildyta lygumomis, kai kurios iš jų nusėta daugybe kelių šimtų metrų aukščio piliakalnių ir kalvų. Darinių, sudarančių plačius žiedus aplink Žaros baseiną, kilmė yra prieštaringa. Kai kurios Mėnulio lygumos susidarė daugiausia dėl išmetimo sąveikos su jau egzistuojančia paviršiaus topografija, ir tai gali būti taikoma ir Merkurijui. Tačiau „Messenger“ rezultatai rodo, kad vulkaninė veikla suvaidino svarbų vaidmenį formuojant juos. Čia ne tik nedaug kraterių, palyginti su Žaros baseinu, o tai rodo užsitęsusį lygumų formavimosi laikotarpį, bet ir kitų su vulkanizmu susijusių bruožų, nei galima pamatyti Mariner 10 nuotraukose. Esminiai vulkanizmo įrodymai buvo gauti iš „Messenger“ vaizdų, kuriuose matyti ugnikalnių angos, kurių daugelis yra palei išorinį Žaros lygumos pakraštį.

Raditladi krateris

Caloris yra viena iš jauniausių didelių policiklinių lygumų, bent jau tyrinėtoje Merkurijaus dalyje. Jis tikriausiai susiformavo tuo pačiu metu kaip ir paskutinė milžiniška struktūra Mėnulyje – maždaug prieš 3,9 mlrd. „Messenger“ vaizdai atskleidė kitą, daug mažesnį smūginį kraterį su matomu vidiniu žiedu, kuris galėjo susiformuoti daug vėliau, vadinamą Raditladi baseinu.

Keistas antipodas

Kitoje planetos pusėje, lygiai 180° kampu priešais Šilumos lygumą, yra keistai iškreipto reljefo lopinėlis. Mokslininkai šį faktą aiškina kalbėdami apie jų vienalaikį formavimąsi fokusuojant seismines bangas iš įvykių, kurie paveikė antipodalinį Merkurijaus paviršių. Kalvotas ir punktyruotas reljefas – tai didžiulė aukštumų teritorija, kurią sudaro 5–10 km pločio ir iki 1,5 km aukščio kalvoti daugiakampiai. Jau buvę krateriai dėl seisminių procesų virto kalvomis ir plyšiais, dėl kurių susiformavo šis reljefas. Kai kurie iš jų buvo plokščiu dugnu, tačiau vėliau jo forma pasikeitė, o tai rodo vėlesnį užpildymą.

Lygumos

Lyguma yra palyginti plokščias arba švelniai banguotas Merkurijaus, Veneros, Žemės ir Marso paviršius, randamas visose šiose planetose. Tai vaizduoja „drobę“, ant kurios vystėsi kraštovaizdis. Lygumos liudija apie nelygaus reljefo naikinimo procesą ir išlygintos erdvės kūrimą.

Yra bent trys „šlifavimo“ būdai, kurie tikriausiai išlygino Merkurijaus paviršių.

Vienas iš būdų – temperatūros didinimas – sumažina žievės stiprumą ir gebėjimą išlaikyti didelį reljefą. Per milijonus metų kalnai „skęs“, kraterių dugnas pakils ir Merkurijaus paviršius išsilygins.

Antrasis metodas apima uolienų perkėlimą į žemesnes vietovės sritis, veikiamas gravitacijos. Laikui bėgant, uolienos kaupiasi žemose vietose ir, didėjant jo kiekiui, užpildo aukštesnius lygius. Taip elgiasi iš planetos vidurių teka lava.

Trečiasis būdas – uolienų fragmentai nukristi ant Merkurijaus paviršiaus iš viršaus, o tai galiausiai lemia nelygaus reljefo išlyginimą. Šio mechanizmo pavyzdžiai yra uolienų išmetimas iš kraterio ir vulkaninių pelenų.

Vulkaninis aktyvumas

Jau pateikta kai kurių įrodymų, patvirtinančių hipotezę apie vulkaninio aktyvumo įtaką daugelio Žaros baseiną supančių lygumų formavimuisi. Kitose palyginti jaunose Merkurijaus lygumose, ypač matomose regionuose, apšviestuose nedideliu kampu per pirmąjį MESSENGER skrydį, būdingi vulkaniniai bruožai. Pavyzdžiui, keli seni krateriai iki kraštų buvo užpildyti lavos srautais, panašiais į panašius darinius Mėnulyje ir Marse. Tačiau plačiai paplitusias Merkurijaus lygumas yra sunkiau įvertinti. Kadangi jie yra senesni, akivaizdu, kad ugnikalniai ir kiti ugnikalnių bruožai galėjo išardyti ar kitaip subyrėti, todėl juos sunku paaiškinti. Svarbu suprasti šias senas lygumas, nes jos greičiausiai yra atsakingos už daugelio 10–30 km skersmens kraterių išnykimą, palyginti su Mėnuliu.

Skarai

Svarbiausios Merkurijaus reljefo formos, suteikiančios įžvalgą apie planetos vidinę struktūrą, yra šimtai dantytų skarelių. Šių uolienų ilgis svyruoja nuo dešimčių iki daugiau nei tūkstančių kilometrų, o jų aukštis – nuo ​​100 m iki 3 km. Žiūrint iš viršaus, jų kraštai atrodo suapvalinti arba dantyti. Akivaizdu, kad tai yra įtrūkimo rezultatas, kai dalis dirvožemio pakilo ir nugulė ant apylinkių. Žemėje tokių struktūrų tūris yra ribotas ir atsiranda vietinio horizontalaus suspaudimo metu žemės plutoje. Tačiau visas tyrinėtas Merkurijaus paviršius padengtas skarelėmis, o tai reiškia, kad planetos pluta praeityje susitraukė. Iš skardų skaičiaus ir geometrijos matyti, kad planetos skersmuo sumažėjo 3 km.

Be to, traukimas turėjo tęstis iki palyginti neseniai geologinėje istorijoje, nes kai kurios skardos pakeitė gerai išsilaikiusių (taigi palyginti jaunų) smūginių kraterių formą. Dėl potvynių jėgų sulėtėjus iš pradžių dideliam planetos sukimosi greičiui, Merkurijaus pusiaujo platumose atsirado suspaudimas. Vis dėlto visame pasaulyje pasiskirstę randai siūlo kitą paaiškinimą: vėlyvas mantijos aušinimas, galbūt kartu su kadaise visiškai išlydytos šerdies dalies sukietėjimu, lėmė šerdies suspaudimą ir šaltos plutos deformaciją. Merkurijaus dydžio susitraukimas, kai jo mantija atvėso, turėjo sukelti daugiau išilginių struktūrų, nei galima matyti, o tai rodo, kad susitraukimo procesas nebuvo baigtas.

Merkurijaus paviršius: iš ko jis pagamintas?

Mokslininkai bandė išsiaiškinti planetos sudėtį tyrinėdami saulės šviesą, atsispindinčią iš skirtingų jos dalių. Vienas skirtumas tarp Merkurijaus ir Mėnulio, be to, pirmasis yra šiek tiek tamsesnis, yra tas, kad jis turi mažesnį paviršiaus ryškumo spektrą. Pavyzdžiui, Žemės mėnulio jūros – lygūs plotai, plika akimi matomi kaip didelės tamsios dėmės – yra daug tamsesnės nei krateriais nusėtas aukštumas, o Merkurijaus lygumos yra tik šiek tiek tamsesnės. Spalvų skirtumai planetoje yra ne tokie ryškūs, nors „Messenger“ nuotraukos, padarytos naudojant spalvų filtrų rinkinį, parodė mažas, labai spalvingas sritis, susijusias su ugnikalnių angomis. Šios ypatybės kartu su santykinai neryškiu matomu ir beveik infraraudonuoju atspindėtos saulės šviesos spektru leidžia manyti, kad Merkurijaus paviršius sudarytas iš geležies ir titano neturtingų silikatinių mineralų, kurių spalva yra tamsesnė nei Mėnulio marija. Visų pirma, planetos uolienose gali būti mažai geležies oksidų (FeO), todėl galima spėlioti, kad jos susidarė daug labiau redukuojančiomis sąlygomis (t. y. trūkstant deguonies) nei kiti antžeminės grupės nariai.

Nuotolinio tyrimo problemos

Labai sunku nustatyti planetos sudėtį nuotoliniu būdu aptikus saulės šviesą ir terminį spektrą, kurį atspindi Merkurijaus paviršius. Planeta labai įkaista, o tai keičia mineralinių dalelių optines savybes ir apsunkina tiesioginį aiškinimą. Tačiau „Messenger“ buvo aprūpintas keliais prietaisais, kurių nebuvo „Mariner 10“, kurie tiesiogiai matavo cheminę ir mineralinę sudėtį. Šiems instrumentams prireikė ilgo stebėjimo laikotarpio, kol laivas liko netoli Merkurijaus, todėl po pirmųjų trijų trumpų praskridimų nebuvo gauta jokių konkrečių rezultatų. Tik „Messenger“ orbitinės misijos metu atsirado pakankamai naujos informacijos apie planetos paviršiaus sudėtį.

Suspaudimas < 0,0006 Pusiaujo spindulys 2439,7 km Vidutinis spindulys 2439,7 ± 1,0 km Apimtis 15329,1 km Paviršiaus plotas 7,48 × 10 7 km²
0,147 Žemė Apimtis 6,08272 × 10 10 km³
0,056 Žemė Svoris 3,3022×10 23 kg
0,055 Žemė Vidutinis tankis 5,427 g/cm³
0,984 Žemė Laisvo kritimo pagreitis ties pusiauju 3,7 m/s²
0,38 Antrasis pabėgimo greitis 4,25 km/s Sukimosi greitis (prie pusiaujo) 10,892 km/val Rotacijos laikotarpis 58 646 dienos (1407,5 valandos) Sukimosi ašies pakreipimas 0,01° Dešinysis kilimas Šiaurės ašigalyje 18 val 44 min 2 s
281,01° Deklinacija Šiaurės ašigalyje 61,45° Albedas 0,119 (obligacija)
0,106 (geom. albedo) Atmosfera Atmosferos kompozicija 31,7% kalio
24,9% natrio
9,5%, A. deguonies
7,0% argono
5,9% helio
5,6%, M. deguonies
5,2% azoto
3,6% anglies dioksido
3,4% vandens
3,2% vandenilio

Gyvsidabris natūralios spalvos (Mariner 10 vaizdas)

Merkurijus- Saulės sistemos planeta, esanti arčiausiai Saulės, aplink Saulę apskrieja per 88 Žemės dienas. Merkurijus priskiriamas vidinei planetai, nes jo orbita yra arčiau Saulės nei pagrindinė asteroido juosta. Po to, kai 2006 m. iš Plutono buvo atimtas planetos statusas, Merkurijus įgijo mažiausios Saulės sistemos planetos titulą. Tariamasis Merkurijaus dydis svyruoja nuo –2,0 iki 5,5, tačiau jis nėra lengvai matomas dėl labai mažo kampinio atstumo nuo Saulės (maksimalus 28,3°). Aukštose platumose planetos niekada negalima pamatyti tamsiame nakties danguje: Merkurijus visada yra paslėptas ryto ar vakaro aušroje. Optimalus laikas planetai stebėti yra ryto arba vakaro prieblanda jos pailgėjimo laikotarpiais (daugiausia Merkurijaus atstumo nuo Saulės danguje periodai, pasitaikantys kelis kartus per metus).

Merkurijų patogu stebėti žemose platumose ir prie pusiaujo: taip yra dėl to, kad ten prieblandos trukmė trumpiausia. Vidutinėse platumose Merkurijaus rasti daug sunkiau ir tik geriausių pailgėjimų laikotarpiu, o didelėse platumose išvis neįmanoma.

Apie planetą kol kas žinoma gana mažai. „Mariner 10“ aparatas, tyręs Merkurijų -1975 m., sugebėjo nustatyti tik 40–45% paviršiaus. 2008 m. sausį tarpplanetinė stotis MESSENGER praskriejo pro Merkurijų, kuris į orbitą aplink planetą pateks 2011 m.

Savo fizinėmis savybėmis Merkurijus primena Mėnulį ir yra labai krateriais. Planeta neturi natūralių palydovų, bet turi labai ploną atmosferą. Planeta turi didelę geležinę šerdį, kuri yra magnetinio lauko šaltinis, kuris sudaro 0,1 Žemės magnetinio lauko. Merkurijaus šerdis sudaro 70 procentų viso planetos tūrio. Temperatūra Merkurijaus paviršiuje svyruoja nuo 90 iki 700 (–180 – +430 °C). Saulės pusė įkaista daug labiau nei poliariniai regionai ir tolimoji planetos pusė.

Nepaisant mažesnio spindulio, Merkurijus vis dar savo mase lenkia tokius milžiniškų planetų palydovus kaip Ganimedas ir Titanas.

Astronominis Merkurijaus simbolis yra stilizuotas dievo Merkurijaus sparnuoto šalmo su jo kaduceus atvaizdas.

Istorija ir vardas

Seniausių Merkurijaus stebėjimų įrodymų galima rasti šumerų dantiraščio tekstuose, datuojamuose trečiuoju tūkstantmečiu prieš Kristų. e. Planeta pavadinta Romos panteono dievo vardu Merkurijus, graikų kalbos analogas Hermes ir babiloniečių Naboo. Senovės Hesiodo laikų graikai Merkurijų vadino „Στίλβων“ (Stilbo, Šviečiantis). Iki V amžiaus prieš Kristų. e. Graikai tikėjo, kad Merkurijus, matomas vakaro ir ryto danguje, yra du skirtingi objektai. Senovės Indijoje Merkurijus buvo vadinamas Buda(बुध) ir Roginea. Kinų, japonų, vietnamiečių ir korėjiečių kalbomis Merkurijus vadinamas vandens žvaigždė(水星) (pagal „Penkių elementų“ idėjas. Hebrajų kalba Merkurijaus pavadinimas skamba kaip „Kohav Hama“ (כוכב חמה) („Saulės planeta“).

Planetos judėjimas

Merkurijus juda aplink Saulę gana pailga elipsine orbita (ekscentriškumas 0,205) vidutiniu 57,91 milijono km (0,387 AU) atstumu. Perihelyje Merkurijus yra 45,9 milijono km atstumu nuo Saulės (0,3 AU), afelyje - 69,7 milijono km (0,46 AU). Perihelyje Merkurijus yra daugiau nei pusantro karto arčiau Saulės nei prie afelio. Orbitos pokrypis į ekliptikos plokštumą yra 7°. Vienoje orbitos apsisukime Merkurijus praleidžia 87,97 dienas. Vidutinis planetos orbitos greitis yra 48 km/s.

Ilgą laiką buvo manoma, kad Merkurijus nuolat atsigręžia į Saulę ta pačia puse, o vienas apsisukimas aplink savo ašį trunka tiek pat 87,97 dienos. Atrodo, kad Merkurijaus paviršiaus detalių stebėjimai, atlikti ties skiriamosios gebos riba, tam neprieštaravo. Tokį klaidingą supratimą lėmė tai, kad palankiausios sąlygos Merkurijaus stebėjimui kartojasi po trigubo sinodinio periodo, tai yra 348 Žemės dienų, o tai yra maždaug šešis kartus didesnis už Merkurijaus sukimosi periodą (352 dienas), todėl maždaug tiek pat. planetų paviršiaus plotas buvo stebimas skirtingu laiku. Kita vertus, kai kurie astronomai manė, kad Merkurijaus diena buvo maždaug lygi Žemės dienai. Tiesa buvo atskleista tik septintojo dešimtmečio viduryje, kai Merkurijuje buvo atliktas radaras.

Paaiškėjo, kad Merkurijaus siderinė diena yra lygi 58,65 Žemės dienos, tai yra 2/3 Merkurijaus metų. Toks Merkurijaus sukimosi ir apsisukimo laikotarpių palyginamumas yra unikalus Saulės sistemos reiškinys. Manoma, kad tai paaiškinama tuo, kad Saulės potvynių ir atoslūgių veiksmas atėmė kampinį impulsą ir sulėtino sukimąsi, kuris iš pradžių buvo greitesnis, kol abu periodai buvo susieti sveikųjų skaičių santykiu. Dėl to per vienerius Merkurijaus metus Merkurijus sugeba apsisukti aplink savo ašį pusantro apsisukimo. Tai yra, jei tuo momentu, kai Merkurijus praeina per perihelį, tam tikras jo paviršiaus taškas yra atsuktas tiksliai į Saulę, tai kitame perihelio perėjime visiškai priešingas paviršiaus taškas bus atsuktas į Saulę, o po kitų Merkurijaus metų Saulė bus vėl grįžkite į zenitą virš pirmojo taško. Dėl to Saulės diena Merkurijuje trunka dvejus Merkurijaus metus arba tris Merkurijaus dienas.

Dėl šio planetos judėjimo joje galima išskirti „karštąsias ilgumas“ - du priešingus dienovidinius, kurie Merkurijui pereinant per perihelį pakaitomis yra nukreipti į Saulę ir kurie dėl to yra ypač karšti net pagal Merkurijaus standartus.

Planetų judėjimų derinys sukelia dar vieną unikalų reiškinį. Planetos sukimosi aplink savo ašį greitis yra praktiškai pastovus, o orbitos judėjimo greitis nuolat kinta. Orbitos srityje netoli perihelio maždaug 8 dienas orbitos judėjimo greitis viršija sukimosi greitį. Dėl to Saulė sustoja Merkurijaus danguje ir pradeda judėti priešinga kryptimi – iš vakarų į rytus. Šis efektas kartais vadinamas Jozuės efektu, pavadintas pagrindinio Jozuės knygos iš Biblijos veikėjo, sustabdžiusio Saulės judėjimą, vardu (Joshua, X, 12-13). Stebėtojui, esančiam 90° ilgumose nuo „karštųjų ilgumų“, Saulė pakyla (arba leidžiasi) du kartus.

Įdomu ir tai, kad nors Marsas ir Venera yra arčiausiai Žemės orbitoje, Merkurijus dažniausiai yra arčiausiai Žemės esanti planeta nei bet kuri kita (nes kitos nutolsta daugiau, o ne taip „pririštos“ prie Žemės). Saulė).

fizinės savybės

Lyginamieji Merkurijaus, Veneros, Žemės ir Marso dydžiai

Merkurijus yra mažiausia antžeminė planeta. Jo spindulys yra tik 2439,7 ± 1,0 km, o tai yra mažesnis už Jupiterio palydovo Ganimedo ir Saturno palydovo Titano spindulį. Planetos masė yra 3,3 × 10 23 kg. Vidutinis Merkurijaus tankis yra gana didelis - 5,43 g/cm³, tai tik šiek tiek mažesnis už Žemės tankį. Atsižvelgiant į tai, kad Žemė yra didesnė, Merkurijaus tankio vertė rodo padidėjusį metalų kiekį jos gelmėse. Merkurijaus gravitacijos pagreitis yra 3,70 m/s². Antrasis pabėgimo greitis yra 4,3 km/s.

Kuiperio krateris (šiek tiek žemiau centro). Nuotrauka iš erdvėlaivio MESSENGER

Vienas ryškiausių Merkurijaus paviršiaus bruožų yra šilumos lyguma (lot. Caloris Planitia). Šis krateris gavo savo pavadinimą, nes yra netoli vienos iš „karštųjų ilgumų“. Jo skersmuo yra apie 1300 km. Tikriausiai kūno, kurio smūgis suformavo kraterį, skersmuo buvo ne mažesnis kaip 100 km. Smūgis buvo toks stiprus, kad seisminės bangos, perėjusios per visą planetą ir susitelkusios priešingame paviršiaus taške, lėmė savotiško susikertančio „chaotiško“ kraštovaizdžio formavimąsi čia.

Atmosfera ir fizikiniai laukai

Erdvėlaiviui Mariner 10 praskridus pro Merkurijų, buvo nustatyta, kad planetoje vyravo itin reta atmosfera, kurios slėgis buvo 5 × 10 11 kartų mažesnis už Žemės atmosferos slėgį. Tokiomis sąlygomis atomai dažniau susiduria su planetos paviršiumi nei vienas su kitu. Jį sudaro saulės vėjo pagauti arba saulės vėjo išmušti iš paviršiaus atomai – helis, natris, deguonis, kalis, argonas, vandenilis. Vidutinė tam tikro atomo gyvenimo trukmė atmosferoje yra apie 200 dienų.

Merkurijus turi magnetinį lauką, kurio stiprumas yra 300 kartų mažesnis už Žemės magnetinį lauką. Merkurijaus magnetinis laukas turi dipolio struktūrą ir yra labai simetriškas, o jo ašis nuo planetos sukimosi ašies nukrypsta tik 2 laipsniais, o tai labai apriboja jo kilmę paaiškinančių teorijų spektrą.

Tyrimas

Merkurijaus paviršiaus atkarpos vaizdas, padarytas MESSENGER

Merkurijus yra mažiausiai ištirta antžeminė planeta. Jo tyrimui buvo išsiųsti tik du prietaisai. Pirmasis buvo Mariner 10, kuris tris kartus praskriejo pro Merkurijų -1975 m.; artimiausias privažiavimas buvo 320 km. Dėl to buvo gauti keli tūkstančiai vaizdų, apimančių maždaug 45% planetos paviršiaus. Tolesni tyrimai iš Žemės parodė vandens ledo egzistavimo poliariniuose krateriuose galimybę.

Merkurijus mene

• Boriso Liapunovo mokslinės fantastikos istorijoje „Arčiausiai saulės“ (1956 m.) sovietų kosmonautai pirmą kartą nusileidžia Merkurijuje ir Veneroje, norėdami juos ištirti.
• Izaoko Asimovo istorija „Mercury's Big Sun“ (serialas „Lucky Starr“) vyksta Merkurijuje.
• Izaoko Asimovo istorijose „Bėgimas“ ir „Miršta naktis“, parašytos atitinkamai 1941 ir 1956 m., Merkurijus aprašomas su viena puse į Saulę. Be to, antroje istorijoje detektyvinio siužeto sprendimas paremtas šiuo faktu.
• Pranciškaus Karsako mokslinės fantastikos romane „Žemės skrydis“ kartu su pagrindiniu siužetu aprašoma mokslinė Saulės tyrimo stotis, esanti Merkurijaus šiauriniame ašigalyje. Mokslininkai gyvena bazėje, esančioje amžiname gilių kraterių šešėlyje, o stebėjimai atliekami iš milžiniškų bokštų, nuolat apšviestų šviestuvo.
• Alano Nurse'o mokslinės fantastikos istorijoje „Across the Sunny Side“ pagrindiniai veikėjai kerta Merkurijaus pusę, atsisukę į Saulę. Istorija buvo parašyta vadovaujantis to meto mokslinėmis pažiūromis, kai buvo daroma prielaida, kad Merkurijus nuolat buvo atsuktas į Saulę viena puse.
• Anime animaciniame seriale Sailor Moon planetą įkūnija karė mergina Sailor Mercury, dar žinoma kaip Ami Mitsuno. Jos ataka pagrįsta vandens ir ledo galia.
• Cliffordo Simako mokslinės fantastikos istorijoje „Once Upon a Time on Mercury“ pagrindinis veiksmo laukas yra Merkurijus, o ant jo esanti energetinė gyvybės forma – rutuliai – žmoniją pranoksta milijonų metų raida, jau seniai įveikusią civilizacijos etapą. .

Pastabos

taip pat žr

Literatūra

• Bronštenas V. Merkurijus yra arčiausiai saulės // Aksenova M.D. Enciklopedija vaikams. T. 8. Astronomija - M.: Avanta+, 1997. - P. 512-515. - ISBN 5-89501-008-3
• Ksanfomality L.V. Nežinomas Merkurijus // Mokslo pasaulyje. - 2008. - № 2.

Nuorodos

• Tinklalapis apie MESSENGER misiją (anglų kalba)
  • Mercury nuotraukos, padarytos „Messenger“ (anglų k.)
• „BepiColombo“ misijos skyrius JAXA svetainėje
• A. Levinas. Geležinės planetos populiarioji mechanika Nr.7, 2008 m

Taigi, kas yra Merkurijaus planeta ir kuo ji tokia ypatinga, kuo ji skiriasi nuo kitų planetų? Ko gero, pirmiausia vertėtų išvardinti akivaizdžiausius dalykus, kuriuos nesunkiai galima pasisemti iš skirtingų šaltinių, bet be kurių žmogui bus sunku susidaryti bendrą vaizdą.

Šiuo metu (po to, kai Plutonas buvo pažemintas į nykštukines planetas) Merkurijus yra mažiausia iš aštuonių mūsų Saulės sistemos planetų. Be to, planeta yra artimiausiu atstumu nuo Saulės, todėl sukasi aplink mūsų žvaigždę daug greičiau nei kitos planetos. Matyt, būtent pastaroji savybė buvo priežastis pavadinti ją greičiausio dievų pasiuntinio Merkurijaus garbei – nepaprastą Senovės Romos legendų ir mitų veikėją, pasižymintį fenomenaliu greičiu.

Beje, būtent senovės graikų ir romėnų astronomai ne kartą Merkurijų vadino ir „ryto“, ir „vakaro“ žvaigžde, nors dažniausiai žinojo, kad abu pavadinimai atitinka tą patį kosminį objektą. Jau tada senovės graikų mokslininkas Herakleitas atkreipė dėmesį, kad Merkurijus ir Venera sukasi aplink Saulę, o ne aplink.

Merkurijus šiandien

Šiandien mokslininkai žino, kad dėl Merkurijaus arti Saulės jo paviršiaus temperatūra gali siekti iki 450 laipsnių Celsijaus. Tačiau atmosferos trūkumas šioje planetoje neleidžia Merkurijui išlaikyti šilumos, o šešėlinėje pusėje paviršiaus temperatūra gali smarkiai nukristi iki 170 laipsnių Celsijaus. Didžiausias dienos ir nakties temperatūrų skirtumas Merkurijuje pasirodė esąs didžiausias Saulės sistemoje – daugiau nei 600 laipsnių Celsijaus.

Dydžiu Merkurijus yra šiek tiek didesnis už Mėnulį, bet tuo pačiu daug sunkesnis už mūsų natūralų palydovą.

Nepaisant to, kad planeta žmonėms buvo žinoma nuo neatmenamų laikų, pirmasis Merkurijaus vaizdas buvo gautas tik 1974 m., Kai erdvėlaivis Mariner 10 perdavė pirmuosius vaizdus, ​​​​kuriuose buvo galima išskirti kai kurias reljefo ypatybes. Po to buvo pradėtas ilgalaikis aktyvus šio kosminio kūno tyrimas, o po kelių dešimtmečių, 2011 m. kovo mėn., Merkurijaus orbitą pasiekė erdvėlaivis, vadinamas Messenger. po kurio galiausiai žmonija gavo atsakymus į daugybę klausimų.

Merkurijaus atmosfera yra tokia plona, ​​kad jos praktiškai nėra, o tūris yra maždaug 10-15 laipsniais mažesnis už tankius Žemės atmosferos sluoksnius. Be to, vakuumas šios planetos atmosferoje yra daug artimesnis tikram vakuumui, jei lyginsime jį su bet kokiu kitu vakuumu, sukurtu Žemėje naudojant technines priemones.

Yra du paaiškinimai, kodėl Merkurijuje trūksta atmosferos. Pirma, tai yra planetos tankis. Manoma, kad gyvsidabris, kurio tankis sudaro tik 38% Žemės tankio, tiesiog nesugeba išlaikyti daug atmosferos. Antra, Merkurijaus artumas Saulei. Toks artimas atstumas iki mūsų žvaigždės daro planetą labiausiai jautrią saulės vėjų įtakai, kurie pašalina paskutinius atmosferos likučius.

Tačiau, kad ir kokia menka atmosfera šioje planetoje būtų, ji vis tiek egzistuoja. NASA kosmoso agentūros duomenimis, jo cheminę sudėtį sudaro 42% deguonies (O2), 29% natrio, 22% vandenilio (H2), 6% helio, 0,5% kalio. Likusią nereikšmingą dalį sudaro argono, anglies dioksido, vandens, azoto, ksenono, kriptono, neono, kalcio (Ca, Ca +) ir magnio molekulės.

Manoma, kad atmosferos retėjimas atsiranda dėl ekstremalių temperatūrų planetos paviršiuje. Žemiausia temperatūra gali būti apie –180 °C, o aukščiausia – apie 430 °C. Kaip minėta aukščiau, Merkurijaus paviršiaus temperatūrų diapazonas yra didžiausias iš visų Saulės sistemos planetų. Ekstremalūs maksimumai, esantys į Saulę atsuktoje pusėje, yra būtent nepakankamo atmosferos sluoksnio, kuris negali sugerti saulės spinduliuotės, rezultatas. Beje, didžiulis šaltis šešėlinėje planetos pusėje kyla dėl to paties. Didelės atmosferos nebuvimas neleidžia planetai išlaikyti saulės spinduliuotės, o šiluma labai greitai palieka paviršių, laisvai ištrūkdama į kosmosą.

Iki 1974 m. Merkurijaus paviršius išliko paslaptingas. Stebėti šį kosminį kūną iš Žemės buvo labai sunku, nes planeta buvo arti Saulės. Merkurijų buvo galima pamatyti tik prieš aušrą arba iškart po saulėlydžio, tačiau Žemėje šiuo metu matomumo liniją gerokai riboja per tankūs mūsų planetos atmosferos sluoksniai.

Tačiau 1974 m., po nuostabaus triskart „Mariner 10“ erdvėlaivio praskriejimo aplink Merkurijaus paviršių, buvo gautos pirmosios gana aiškios paviršiaus nuotraukos. Keista, kad nepaisant didelių laiko apribojimų, Mariner 10 misija nufotografavo beveik pusę viso planetos paviršiaus. Analizuodami stebėjimo duomenis, mokslininkai sugebėjo nustatyti tris reikšmingus Merkurijaus paviršiaus bruožus.

Pirmasis bruožas yra didžiulis smūginių kraterių skaičius, kurie palaipsniui susidarė ant paviršiaus per milijardus metų. Vadinamasis Caloris baseinas yra didžiausias iš kraterių, jo skersmuo siekia 1550 km.

Antrasis bruožas yra lygumų tarp kraterių buvimas. Manoma, kad šios lygaus paviršiaus sritys anksčiau susidarė dėl lavos srautų judėjimo planetoje.

Ir galiausiai, trečia ypatybė – uolos, išsibarsčiusios po visą paviršių ir siekiančios nuo kelių dešimčių iki kelių tūkstančių kilometrų ilgio ir nuo šimto metrų iki dviejų kilometrų aukščio.

Mokslininkai ypač pabrėžia pirmųjų dviejų požymių prieštaravimą. Lavos laukų buvimas rodo, kad kadaise planetos istorinėje praeityje buvo aktyvus ugnikalnis. Tačiau kraterių skaičius ir amžius, atvirkščiai, rodo, kad Merkurijus labai ilgą laiką buvo geologiškai pasyvus.

Tačiau ne mažiau įdomus ir trečiasis išskirtinis Merkurijaus paviršiaus bruožas. Paaiškėjo, kad kalvos susidaro dėl planetos šerdies veiklos, dėl kurios plutos „išsipūtimas“ yra vadinamasis. Panašūs išsipūtimai Žemėje dažniausiai siejami su tektoninių plokščių poslinkiais, o Merkurijaus plutos stabilumas prarandamas dėl jos šerdies susitraukimo, kuri palaipsniui suspaudžiama. Planetos šerdyje vykstantys procesai lemia pačios planetos suspaudimą. Naujausi mokslininkų skaičiavimai rodo, kad Merkurijaus skersmuo sumažėjo daugiau nei 1,5 kilometro.

Merkurijaus struktūra

Gyvsidabris susideda iš trijų skirtingų sluoksnių: plutos, mantijos ir šerdies. Vidutinis planetos plutos storis, įvairiais skaičiavimais, svyruoja nuo 100 iki 300 kilometrų. Anksčiau minėtų iškilimų, kurie savo forma primena žemės paviršių, buvimas rodo, kad pati pluta, nors ir pakankamai kieta, yra labai trapi.

Apytikslis Merkurijaus mantijos storis yra apie 600 kilometrų, o tai rodo, kad ji yra gana plona. Mokslininkai mano, kad jis ne visada buvo toks plonas ir kad praeityje planeta susidūrė su didžiuliu planetos sluoksniu, dėl kurio buvo prarasta didelė mantijos masė.

Merkurijaus šerdis tapo daugelio tyrimų objektu. Manoma, kad jo skersmuo yra 3600 kilometrų ir turi keletą unikalių savybių. Įdomiausia savybė yra jos tankis. Atsižvelgiant į tai, kad Merkurijaus planetos skersmuo yra 4878 kilometrai (jis yra mažesnis už palydovą Titaną, kurio skersmuo yra 5125 kilometrai, ir palydovą Ganimedą, kurio skersmuo yra 5270 kilometrų), pačios planetos tankis yra 5540 kg/m3. svoris 3,3 x 1023 kilogramai.

Kol kas yra tik viena teorija, kuri bandė paaiškinti šią planetos šerdies savybę ir verčia abejoti, ar Merkurijaus šerdis iš tikrųjų yra kieta. Išmatavus radijo bangų atšokimo nuo planetos paviršiaus charakteristikas, grupė planetos mokslininkų padarė išvadą, kad planetos šerdis iš tikrųjų yra skysta ir tai daug ką paaiškina.

Merkurijaus orbita ir sukimasis

Merkurijus yra daug arčiau Saulės nei bet kuri kita mūsų sistemos planeta ir, atitinkamai, jam reikia trumpiausio laiko skrieti. Metai Merkurijuje yra tik apie 88 Žemės dienas.

Svarbus Merkurijaus orbitos bruožas yra didelis jo ekscentriškumas, palyginti su kitomis planetomis. Be to, iš visų planetų orbitų Merkurijaus orbita yra mažiausiai apskritimo formos.
Šis ekscentriškumas, kartu su reikšmingos atmosferos nebuvimu, paaiškina, kodėl Merkurijaus paviršius patiria didžiausią ekstremalių temperatūrų diapazoną Saulės sistemoje. Paprasčiau tariant, Merkurijaus paviršius įkaista daug labiau, kai planeta yra perihelyje nei afelyje, nes atstumo skirtumas tarp šių taškų yra per didelis.

Pati Merkurijaus orbita yra puikus vieno iš pagrindinių šiuolaikinės fizikos procesų pavyzdys. Kalbame apie procesą, vadinamą precesija, kuris paaiškina Merkurijaus orbitos poslinkį Saulės atžvilgiu laikui bėgant.

Nepaisant to, kad Niutono mechanika (t. y. klasikinė fizika) labai detaliai numato šios precesijos greitį, tikslios reikšmės niekada nebuvo nustatytos. Tai tapo tikra problema astronomams XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje. Buvo suformuluota daug sąvokų, paaiškinančių skirtumus tarp teorinių interpretacijų ir faktinių stebėjimų. Remiantis viena teorija, netgi buvo pasiūlyta, kad yra nežinoma planeta, kurios orbita yra arčiau Saulės nei Merkurijaus.

Tačiau labiausiai tikėtinas paaiškinimas buvo rastas paskelbus Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją. Remdamiesi šia teorija, mokslininkams pagaliau pavyko pakankamai tiksliai apibūdinti Merkurijaus orbitinę precesiją.

Taigi ilgą laiką buvo manoma, kad Merkurijaus sukimosi orbitos rezonansas (apsisukimų skaičius jo orbitoje) yra 1:1, tačiau galiausiai buvo įrodyta, kad jis iš tikrųjų yra 3:2. Būtent šio rezonanso dėka planetoje įmanomas reiškinys, kuris neįmanomas Žemėje. Jei stebėtojas būtų ant Merkurijaus, jis galėtų pamatyti, kad Saulė pakyla į aukščiausią tašką danguje, o tada „įjungia“ atvirkštinį smūgį ir nusileidžia ta pačia kryptimi, iš kurios kilo.

1. Gyvsidabris žmonijai buvo žinomas nuo seniausių laikų. Nors tiksli jos atradimo data nežinoma, manoma, kad pirmasis planetos paminėjimas pasirodė maždaug 3000 m. tarp šumerų.
2. Metai Merkurijuje trunka 88 Žemės dienas, o Merkurijaus diena – 176 Žemės dienas. Merkurijaus beveik visiškai blokuoja Saulės potvynio jėgos, tačiau laikui bėgant planeta lėtai sukasi aplink savo ašį.
3. Merkurijus taip greitai skrieja aplink Saulę, kad kai kurios ankstyvosios civilizacijos manė, kad tai iš tikrųjų yra dvi skirtingos žvaigždės, viena pasirodo ryte, o kita – vakare.
4. 4,879 km skersmens Merkurijus yra mažiausia Saulės sistemos planeta ir yra viena iš penkių planetų, kurias galima pamatyti naktiniame danguje plika akimi.
5. Po Žemės Merkurijus yra antra tankiausia planeta Saulės sistemoje. Nepaisant mažo dydžio, gyvsidabris yra labai tankus, nes jį daugiausia sudaro sunkieji metalai ir akmuo. Tai leidžia mums priskirti ją prie antžeminės planetos.
6. Astronomai nesuprato, kad Merkurijus yra planeta iki 1543 m., kai Kopernikas sukūrė heliocentrinį Saulės sistemos modelį, kuriame planetos sukasi aplink saulę.
7. Planetos gravitacinės jėgos sudaro 38% Žemės gravitacijos jėgų. Tai reiškia, kad Merkurijus nesugeba išlaikyti turimos atmosferos, o tai, kas lieka, yra išpučiama saulės vėjo. Tačiau tie patys saulės vėjai pritraukia dujų daleles ir dulkes iš mikrometeoritų į Merkurijų ir sudaro radioaktyvų skilimą, kuris tam tikru būdu sudaro atmosferą.
8. Merkurijus neturi mėnulių ar žiedų dėl mažos gravitacijos ir atmosferos trūkumo.
9. Buvo teorija, kad tarp Merkurijaus ir Saulės orbitų buvo neatrasta planeta Vulkanas, tačiau jos buvimas niekada nebuvo įrodytas.
10. Merkurijaus orbita yra elipsė, o ne apskritimas. Jis turi ekscentriškiausią orbitą Saulės sistemoje.
11. Gyvsidabris turi tik antrąją aukščiausią temperatūrą tarp Saulės sistemos planetų. Užimama pirmoji vieta