Атмосфера меркурия: ее состав, давление и свойства

Содержание

Содержание

Из чего состоит Меркурий?

Ранее я сравнил Меркурий с громадным космическим булыжником и сравнение это сделано неспроста. Как известно – самая плотная планета Солнечной системы – Земля. А вот вторая по плотности – Меркурий (плотность 5.247 грамм на 1 кубический сантиметр). Убери с Земли океаны, леса и т.п., что останется? Почти полностью – голый камень. Вот примерно эту картину мы и наблюдаем на Меркурии.

Ученые считают, что Меркурий действительно имеет сходный с Землей состав, однако в размерах и пропорциях эти две планеты очень различны. Меркурий имеет в центре большое металлическое ядро, идентичное ядру земли – мы узнали это потому, что и Земля и Меркурий имеют примерно одинаковое по мощности магнитное поле. Разница лишь в том, что у Меркурия ядро занимает примерно 42% объема всей планеты, в то время как у  Земли всего 17%.

Вокруг расплавленного металлического ядра Меркурия находится мантия (как и на Земле побольше части из диоксида кремния), а снаружи все это “запечатано” в твердую внешнюю оболочку.

Внутреннее строение планеты Меркурий

Считается, что Меркурий раньше имел состав, близкий к метеоритному хондриту, но часть планеты подверглась саморазрушению в самом начале, и это разрушение лишило Меркурий внешней коры, а также мантии. Оставшаяся часть планеты была намного плотнее, чем утерянные внешние слои.

Астрономы не имеют уверенности в том, было ли ядро Меркурия твердым или жидким до недавнего времени. Они измерили значение отскока радиосигналов от поверхности планеты. Исследованием было определено, что Меркурий имеет показатели,  соответствующие жидкому, а не твердому ядру.

Есть ли на Меркурии атмосфера?

Если с тем как выглядит поверхность Меркурия нет никаких особенных проблем, то вот с атмосферой все обстоит гораздо интереснее. Конечно, у Меркурия нет даже и маленького подобия не то что земной, но даже марсианской атмосферы, тем не менее, сказать, что космос на Меркурии начинается прямо от поверхности – нельзя. Давление атмосферы Меркурия в 5⋅1011 раз меньше давления земной атмосферы.

Сейчас у Меркурия есть своеобразная остаточная атмосфера – тоненькая прослойка крайне разреженных газов над поверхностью, слабый остаток первоначальной и более плотной газовой оболочки планеты.

Меркурий в естественных цветах, как его заснял в свое время «Маринер-10»

Первоначальная плотная атмосфера Меркурия просуществовала недолго и рассеялась очень вскоре после того, как Меркурий и другие планеты Солнечной системы были сформированы из протопланетного облака окружающего Солнце. Расстаться с атмосферой Меркурию пришлось из-за слишком низкой гравитации и слишком близкого положения возле нашей звезды, щедро и совсем немилосердно обжигающего самую близкую к ней планету потоками не ослабевающего солнечного ветра. За прошедшие 4,5 миллиарда лет, Солнце “сдуло” её практически подчистую. Хотя Меркурий имеет мощное магнитное поле противостоящее солнечному ветру, оно не является для последнего непреодолимым препятствием из-за близости к звезде.

Косвенно это подтверждает такое явление, как “хвост” из атомов натрия, подобный кометному, который тянется от Меркурия на 2,5 км километров – свидетельство беспощадной работы Солнца, “сдувающего” меркурианскую атмосферу. Видимая угловая длина натриевого хвоста Меркурия для наблюдателя с Земли составляет порядка 3°. Очень похожий  процесс наблюдается и на Марсе.

ГАЗ Газель 3302 2008 г. в Москве, от 2000 г.в., до 200000 тыс.руб.

Bibika.RU — актуальная база объявлений о продаже новых и подержанных GAZ 3302 2008 года в Москве

В разделе «Продажа GAZ 3302 2008 года» представлена информация для тех, кто хочет быстро и выгодно продать или купить бу ГАЗ. На странице вы найдете фотографии и цены новых и с пробегом GAZ 3302 2008 года от частных лиц, автосалонов и официальных дилеров Москвы

1 объявлений о продаже GAZ 3302 2008 года с пробегом

Продать GAZ 3302

Причины слабой оболочки первой планеты

Немного о поверхности и не только

С помощью всё — той же станции «Маринер – 10» были получены снимки поверхности и ученые смогли узнать, как выглядит Меркурий. Оказалось, что очень много есть схожего с лунной поверхностью. Присутствуют старые и более молодые кратеры, есть равнины, горы, долины.

Самая большая по размерам равнина получила название Жара, ее просторы впечатляют 1530 на 1320 км. Образовалась она в кратере, вал которого в высоту превышает два километра. Ученые обнаружили интересной формы кратерную цепочку, которая напоминает мордочку мультяшного мышонка — Микки Мауса. Пока рассматриваются варианты для названия, но вполне возможно, что свой Микки появится и на Меркурии.

По мнению ученых нынешний вид поверхности планеты создавался поэтапно. После того как планета сформировалась, произошла атака астероидами, чем и объясняют появление кратеров, которые по размерам очень сильно отличаются. Есть маленькие всего от нескольких километров, до самых огромных, свыше ста километров. различных по своей сохранности. Затем пошел период активных вулканов, что в впоследствии извержений привели к образованию лавовых равнин. При остывании, после вулканических извержений, стали образовываться характерные складки и наплывы на поверхности, напоминающие набегающие волны, но только состоящие из каменных пород.

И хотя считается, что Луна похожа на Меркурий, поверхность планеты все же отличается и имеет только ей присущие пейзажи. Такими характерными чертами и являются грабены — больше сотни очень длинных впадин, которые имеют плоское дно, и эскарпы —уступы, похожие на лопасти, достигающие высоты больше двух метров.

У Меркурия довольно массивное ядро, по предположениям находится в жидком состоянии и составляет 82% от общего объема планеты. Генерирует достаточно слабое магнитное поле, по напряженности в сто раз меньше напряженности магнитного поля нашей планеты.

Продолжение следует.

Источник

Орбита планеты Меркурий

Орбита планеты весьма эксцентричная и яйцевидная. Ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты (перигелий) составляет 47 млн км, а наиболее удалённая от Солнца точка орбиты планеты (афелий) составляет 70 млн км. Планета обращается вокруг Солнца каждые 88 дней, путешествуя со скоростью почти 47 км/с , быстрее, чем любая другая планета.

Планета Меркурий медленно вращается вокруг своей оси и совершает один оборот каждые 59 земных дней. Из-за того, что планета движется быстрее по своей эллиптической орбите (и она ближе всего к Солнцу), каждое вращение не сопровождается восходом и закатом, как на большинстве других планет. Утреннее солнце, кажется, ненадолго встает, садится и снова поднимается с разных частей поверхности планеты.

То же самое происходит в обратном направлении на закате для других частей поверхности. Один солнечный день Меркурия (один полный цикл день-ночь) равен 176 земным дням. Это чуть более двух лет на Меркурии.

Ось вращения Меркурия наклонена всего на 2º относительно плоскости его орбиты вокруг Солнца. Это означает, что он вращается почти идеально вертикально и поэтому не испытывает сезонов, как многие другие планеты.

Компоненты Меркурия — объяснение для детей

Начать объяснение для детей родители или учителя в школе могут с того, что Меркурий — самая маленькая из восьми планет. Изначально Меркурий обладает низкой поверхностной атмосферой, что идеально подходит для того, чтобы создать отличные атмосферные условия. Но судьба распорядилась так, что планета слишком близко подошла к Солнцу, из-за чего температура просто не позволяет слою достигнуть необходимой толщины.

Юго-западная часть Меркурия. Снимок сделан космической станцией Маринер-10

Дети должны знать, что поверхность планеты не прекращает подвергаться воздействию солнечных ветров. Частицы и высокие температуры выталкивают планетарный материал из внешнего слоя и отправляет его в пространство. Атомы с большим весом остаются на поверхности, а более легкие переживают воздействие гравитации и давления от фотонов Солнца. Именно поэтому на Меркурии смогла образоваться лишь экзосфера.

Следует объяснить детям, что раньше ученые могли полагаться лишь на небольшие фрагменты, захваченные аппаратом НАСА Маринер-10. Земные же телескопы направляли свои линзы только в те редкие моменты, когда Меркурий проходил перед Солнцем. Но все изменилось с появлением аппарата для исследования поверхности, окружающей среды, геохимии и зондирования – MESSENGER. Ему удалось закрепиться на орбите Меркурия и окинуть планету масштабным взглядом. Благодаря этому человечество забыло о неверных теория и составило новую картинку.

К сожалению, нам не удалось найти кислород в пределах экзосферы, хотя Маринер-10 прогнозировал его наличие (42% от всей атмосферы). Какой же состав атмосферы Меркурия? Там обнаружился магний, натрий и кальций. Кроме того, проявлялись следы калия, водорода и гелия. Раньше исследователи думали, что солнечная радиация смещает материал с освещенной стороны солнечными ветрами на ночную. Этот процесс называют ионным распылением. Сотрудник MESSENGER Уильям МакКлинток сообщил, что аппарат нашел огромное количество взаимодействий, которые влияют на атомную активность.

Они демонстрировали, что основные компоненты контролируются совершенно разными источниками и процессами потерь. Вместо предполагаемого распыления выявили фотон-стимулированную десорбцию, в которой фотоны выделяют натрий.

Это улучшенное цветное изображение выделяет материал с низким коэффициентом отражения на поверхности Меркурия, который выглядит синим материалом

Важно объяснить детям, что магний, натрий и кальций выделяются разнообразными процессами и сталкиваются не друг с другом, а с поверхностью Меркурия. Дальше в игру вступает слабое магнитное поле, помогающее переместить материал с дневной на ночную сторону

Но силы процесса недостаточно, чтобы ограничиться этим объяснением. Если земное магнитное поле защищает планету от солнечных частиц, то у Меркурия оно слишком слабое.

«Раньше мы видели нейтральный натрий из земных наблюдений. Но позже обнаружили, что заряженные частицы натрия концентрируются возле полярных регионов Меркурия, где они освобождаются от ионного распыления солнечного ветра, удаляя атомы натрия с поверхности», – сказал Томас Зурбюхен, отвечающий за прибор плазменного спектрометра (именно он впервые глобально измерил магнитосферу и экзосферу планеты). – «Согласно данным, магнитосферы недостаточно, чтобы дать планете защиту от солнечного ветра».

Исследования Меркурия

В перспективе Меркурий признан пригодным для колонизации. Однако, учитывая то, сколько понадобится лететь до Меркурия, чтобы доставить туда земную экспедицию, в ближайшие два десятилетия этого не произойдет. Основными препятствиями для пилотируемых полетов являются: высокий уровень радиации, значительный перепад температур на поверхности планеты, необходимость доставки большого количества ресурсов с Земли. Средств надежной длительной защиты космонавтов от воздействия негативных факторов пока еще не создано, поэтому изучение Меркурия проходит дистанционно.

Первый полет – миссия Маринер

Американская межпланетная станция покинула мыс Канаверал 3 ноября 1973 года. Основным объектом исследований была планета Меркурий, но более трети своего ресурса она потратила на облет и фотографирование атмосферы нашей ближайшей соседки, подойдя к ней почти «вплотную» (5770 км).

Во время полета скорость космического зонда была непостоянной. Покинув орбиту Луны, аппарат «Маринер-10» разогнался до 38 600 км/ч. Автоматической исследовательской станции весом 500 кг понадобилось почти три месяца, чтобы достичь Венеры. Используя ее притяжение, зонд произвел гравитационный маневр, изменяющий траекторию полета. Это позволило сбросить излишнюю скорость (до 16 000 км/ч). Иначе, продолжая лететь так быстро, аппарат мог пролететь мимо цели из-за гигантского гравитационного воздействия Солнца.

Исследовательский аппарат вышел на гелиоцентрическую орбиту в начале 1974 года. За 11,5 месяцев он произвел три сближения с Меркурием. Минимальное расстояние составило 327 км.  Исчерпав ресурс топлива для коррекции в 1975 году, зонд перестал отвечать на сигналы центра управления и продолжил движение в качестве искусственного спутника на гелиостационарной орбите.

Второй полет – миссия Мессенджер

Автоматическая межпланетная станция стартовала с Земли 3 августа 2004 года. Она весила 1,1 тонну, снабжалась поворотными солнечными батареями, защитным экраном, одним ходовым и 16 маневровыми ракетными двигателями. Вес топлива, необходимого для полета составил более 600 кг (свыше 50% общего).

Чтобы покрыть расстояние от нашей планеты до точки назначения станции потребовалось 7 лет. Станции пришлось выполнить 6 гравитационных маневров для торможения с синхронизацией орбиты. Большой вес автомата потребовал большей начальной скорости для преодоления земного притяжения. На околоземной орбите она составила 30 км/с, около места назначения – 5,4 км/с. Совершив три пролета на высоте 200 км, станция вышла на статичную орбиту и почти год передавала в ЦУП четкие изображения.

Выработав топливо к декабрю 2014 года, «Мессенджер» потерял возможность корректировать орбиту и стал постепенно падать на меркурианскую поверхность. Миссия зонда завершилась ударом о грунт Меркурия возле кратера Яначек 30 апреля 2015 г.

Третий полет – миссия BepiColombo

Астрономы возлагают большие надежды на запущенный 20 октября 2018 г перелетный модуль, доставляющий по стопам прошлых экспедиций два автономных прибора для исследования магнитосферы; структуры, состава поверхности; окружающего пространства малой планеты.

Орбитальному космическому аппарату предстоит около 7 лет лететь от Земли до Меркурия. Его выход на орбиту ожидается в 2025 году.

Положение Меркурия в солнечной системе

После того как Международный астрономический союз изменил статус Плутона, признав его малой планетой относящейся к поясу Койпера, самым малым из основных космических тел в Солнечной системе стал считаться Меркурий.

Занимательные факты:

• Меркурий в 18 раз меньше Земли по массе и почти в 17,8 раз – по объему. Скорость движения  Меркурия 38,7–56,6 км/с (зависимо от положения на орбите).
• Год на Меркурии — самой маленькой планете солнечной системы длится всего 88 земных суток – за это время она успевает сделать полный оборот вокруг звезды.
• Одни звездные сутки на планете Меркурий длятся почти 2/3 его года. Солнечные – занимают целых два. Она вращается вокруг своей оси в 59 раз медленнее, чем Земля.

Меркурий относится к планетам земной группы, расположенным во внутренней части Солнечной системы, ограниченной широким поясом астероидов. В нее входят ближайшие соседи Меркурия Земля и Венера, а также Марс. Из всех крупных объектов, вращающихся вокруг «материнской» звезды, он обладает самой большой угловой скоростью.

Расстояние до Солнца

Расстояния между космическими объектами измеряются в астрономических единицах (а. е.). Величина 1 а. е. – 149,6 миллионов километров равна расстоянию от Солнца до Земли.

Дистанция от центра планетарной системы до внутренних планет в астрономических единицах:

• Меркурий – 0,38 а. е.
• Венера – 0,72 а. е.
• Земля – 1,0 а. е.
• Марс – 1,52 а. е.

Удаленность Меркурия от Солнца – величина непостоянная. В среднем она составляет 57 910 006 км. Орбита его движения эллиптическая. Она сильно вытянута и в ближайшей точке это значение уменьшается до 45,9 млн. км, а в наиболее удаленной – составляет 69,7 млн. км.

Средняя дистанция от центра планетарной системы до ближайших планет:

• Меркурий – 57,9 млн. км.
• Венера – 108 млн. км.
• Земля – 150 млн. км.
• Марс – 228 млн. км.

Оценить, насколько дальше Земля отстоит от Солнца, чем Меркурий, можно по таблице расстояний:

Расстояние до Земли

Все планеты нашей системы вращаются по гелиоцентрическим орбитам с разным эксцентриситетом (степенью отклонения от окружности). Скорость их вращения также различна.

Наибольшее расстояние от Меркурия до Земли – 217 млн. км – достигается на момент противостояния, когда Солнце находится между Землей и Меркурием, находящимся в афелии своей орбиты, где он пребывает в полтора раза дальше от звезды, чем в перигелии.

Несмотря на то, что самой близкой по среднему значению к Земле планетой является Венера, из-за высокой скорости движения, Меркурий чаще других находится от нее на минимальной дистанции. Каждые 116 земных дней он подходит к нашей планете так же близко, как к Солнцу.

Наименьшее расстояние от Меркурия до Земли – всего 82, 2 млн. км – наблюдается во время схождения орбит небесных тел. Это значение непостоянно и постепенно уменьшается из-за движения Земли. Каждые 600 лет интервал сокращается на 100 000 км. По предварительным оценкам, максимальное схождение составит 80 млн. км. Оно наступит не ранее 29 012 года, после чего планеты снова начнут отдаляться.

Расстояние до Венеры

Минимальный промежуток между орбитами Меркурия и Венеры почти равен среднему расстоянию от Земли до Венеры. Если планеты встретятся в афелии, дистанция между ними сократится до 50,3 млн. км. Когда они разойдутся на максимальное расстояние, его значение составит около 166 млн. км.

Атмосфера Меркурия сильно разрежена. Она не защищает поверхность от охлаждения и позволяет ей отражать большую часть инфракрасных лучей. Вот почему более далекая Венера горячее Меркурия, находящегося ближе к источнику тепла. Венерианская атмосфера на 96,5% состоит из углекислого газа. Диоксид серы (0,018%) образует плотный облачный покров над всей планетой, препятствующий рассеиванию инфракрасных лучей. Благодаря парниковому эффекту, температура на всей поверхности планеты примерно одинакова (+464оС). Ее маленький сосед Меркурий остывает на «ночной» стороне до -173оС; на «дневной» – нагревается до +427оС.

Обе планеты слабо наклонены к плоскости эклиптики, не имеют естественных спутников, медленнее остальных вращаются вокруг своей оси, однако движутся по орбите в разных направлениях. Эти факты породили гипотезу о том, что первая планета изначально являлась спутником Венеры, впоследствии утраченным из-за столкновения. Гипотеза до сих пор не подтверждена.

Регенерация атмосферы на Меркурии

По сравнению с Землей у Меркурия нет такой большой и плотной атмосферы. У наименьшей скалистой планеты на поверхности действует слабая гравитация, которая в общей сложности составляет только 38% от земной.

Высокие дневные температуры на поверхности до 800 градусов по Фаренгейту (приблизительно 450 градусов Цельсия) должны были давно испарить любые следы атмосферы Меркурия.

Однако недавний полет космического корабля MESSENGER ясно показал, что на Меркурии так или иначе сохраняется тонкий слой газа возле поверхности. Но откуда берется эта атмосфера?

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

Солнечный ветер может быть сильным разрушителем атмосферы.

Но вот что интересно – магнитное поле Меркурия препятствует этому. Первый демонстрационный полет MESSENGER 14 января 2008 года подтвердил, что у планеты есть глобальное магнитное поле.

Так же как на Земле магнитное поле должно отклонить заряженные частицы от поверхности планеты.

Однако, глобальные магнитные поля, при определенных условиях, могут увеличить дыры, через которые солнечный ветер может поразить поверхность.

Во время своего второго демонстрационного полета к планете 6 октября 2008 года MESSENGER обнаружил, что магнитное поле Меркурия может быть действительно чрезвычайно прохудившимся.

Космический корабль столкнулся с магнитным «торнадо» – искривленными связками магнитных полей, соединяющими планетарное магнитное поле с межпланетным пространством – которые достигали 500 миль в ширину, или одна треть радиуса планеты.

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

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

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

MESSENGER является первой космической миссией, разработанной для полетов к самой близкой к Солнцу планете. Космический корабль MESSENGER, запущенный 3 августа 2004 года, после исследований Земли, Венеры и Меркурия, начнет исследование последней планеты в марте 2011.

Метки

• MESSENGER
• атмосфера
• Меркурий

Исправления[править | править код]

Особенности планеты Меркурий

Пожалуй, самой интересной особенностью этой маленькой планеты, является тот факт, что именно на Меркурии происходят самые большие температурные колебания: поскольку Меркурий ближе всех к Солнцу, то днем его поверхность прогревается до 450 С. Но с другой стороны, Меркурий не имеет собственной атмосферы и не может удержать тепло, как следствие, ночью температура опускается до минус 170 С, здесь самая большая разница температур в нашей Солнечной системе.

Своими размерами Меркурий лишь немного больше, чем наша Луна. Поверхность его также подобно лунной, изрешечена кратерами, следами мелких астероидов и метеоритов.

Интересный факт: примерно 4 миллиарда лет назад огромный астероид врезался в Меркурий, силу этого удара можно сравнить со взрывом триллиона мегатонных бомб. От этого удара на поверхности Меркурия остался гигантский кратер, величиной примерно как современный штат Техас, астрономы назвали его кратер Бассейнс Калорис.

Также весьма интересный является тот факт, что на Меркурии есть самый настоящий лед, который скрывается в глубине тамошних кратеров. Лед мог быть принесен на Меркурий кометами и метеоритами или даже образоваться из водяного пара, который вырывается из недр планеты.

Еще одной интересной особенностью этой планеты, является уменьшение ее размеров. Само уменьшение как полагают ученые вызвано постепенным охлаждением планеты, которое происходит миллионы лет. Вследствие охлаждения происходит сминание его поверхности и образование лопастевидных скал.

Плотность Меркурия является высокой, выше только у нашей Земли, в центре планеты находится огромное расплавленное ядро, составляющее 75% диаметра всей планеты.

С помощью отправленного НАСА к поверхности Меркурия исследовательского зонда Маринер-10 было сделано удивительное открытие – на Меркурии существует магнитное поле. Это было тем более удивительно, так как согласно астрофизическим данным этой планеты: скорости вращения и наличия расплавленного ядра, магнитного поля там быть не должно. Несмотря на то, что сила магнитного поля Меркурия составляет лишь 1% от силы магнитного поля Земли, оно сверхактивно – магнитное поле солнечного ветра периодически попадает в поле Меркурия и от взаимодействия с ним возникают сильные магнитные торнадо, порой достигающие и поверхности планеты.

Скорость планеты Меркурий, по которой он вращается вокруг Солнца, составляет 180 000 км в час. Орбита Меркурия овальной формы и сильно вытянута эпилептически, вследствие чего он, то приближается к Солнцу на 47 миллионов километров, то отдаляется на 70 миллионов километров. Если бы мы могли наблюдать Солнце с поверхности Меркурия, то оттуда оно выглядело бы в три раза больше, чем с Земли.

Один год на Меркурии равен 88 земным суткам.

Конкуренция

Атмосфера Меркурия

Основной причиной таких резких температурных колебаний является то, что Меркурий, в отличие от Земли, практически лишён атмосферы, поглощающей тепло днём и не позволяющей планете остыть ночью.

Долгое время астрономы считали, что атмосферы у Меркурия нет вовсе, но сейчас известно, что газовая оболочка у этой планеты всё же есть, хоть и чрезвычайно разреженная. По большей части она состоит из натрия и гелия с небольшими примесями водорода и кислорода (см. рисунок 1).

Рис. 1. Атмосфера Меркурия

Из-за высокой температуры и низкого давления вода в жидкой форме на Меркурии существовать не может. Однако, как и на Земле, вода здесь находится в виде льда на полюсах. В некоторых полярных районах планеты, куда Солнце не заглядывает никогда, температура может постоянно находиться на отметке -148º С.

Таким образом, органическая жизнь на Меркурии невозможна.

History