Луна или меркурий крупнее. Что больше луна или меркурий. Зачем нужны землянам Луна и Меркурий
Ближайшая к Солнцу планета Меркурий по размерам лишь немного больше Луны: его
радиус равен 2439 км. Однако средняя плотность его (5,45 г/см3) заметно больше,
чем у Луны, она почти такая же, как у Земли. Ускорение силы тяжести на
поверхности 372 см/сек2, в 2,6 раза меньше земного. Период обращения вокруг
Солнца составляет около 88 земных суток. Из-за малых угловых размеров (около 7"
в наибольшей элонгации) и близости к Солнцу Меркурий (163) наблюдать
трудно, и данных об этой планете получено немного.
Радиолокация Меркурия позволила определить направление и период вращения
планеты. В этих экспериментах Меркурий облучался длительными, почти
монохроматическими импульсами радиоволн длиной 70 см с помощью гигантской
антенны диаметром 300 м (Пуэрто-Рико, радиоастрономическая обсерватория Аресибо;
см. 103). Отраженный импульс вследствие эффекта Доплера размывается по
частоте, если планета вращается. Видимое с Земли вращение складывается из
действительного осевого вращения и поворота, вызванного движением по орбите.
Проводя радиолокацию при различных положениях планеты на орбите, можно
определить как скорость, так и направление осевого вращения. Радиолокация
Меркурия на длине волны 70 см показала, что его вращение является прямым, с
периодом 58,6 ±0,5 суток. Это близко к 2/3 периода обращения планеты. Ось
вращения приблизительно перпендикулярна к плоскости эклиптики.
Опытные наблюдатели различают на диске Меркурия более или менее устойчивые
детали. Анализ визуальных зарисовок и фотографий показывает, что наблюдаемые на
них повторения можно объяснить периодами вращения
где T - период обращения вокруг Солнца. Третье из этих значений в пределах
ошибок совпадает с радиолокационным периодом. По наблюдениям деталей на диске
отношение t/T = 2/3 выдерживается с точностью не ниже 0,01 земных суток.
Нетрудно убедиться, что при таком отношении периодов меркурианские солнечные
сутки (интервал от одного восхода Солнца до другого) должны длиться вдвое дольше
меркурианского года!
Еще недавно было распространено убеждение, что периоды вращения и обращения
Меркурия равны и Меркурий обращен к Солнцу постоянно одной и той же стороной.
Причина понятна: из ряда чисел (10.7) выбиралось только первое, остальные
отбрасывались как маловероятные. Радиолокация показала ошибочность этой точки
Американский космический аппарат "Маринер-10" передал фототелевизионные
изображения Меркурия примерно с такой же степенью детальности, какая получается
при изучении Луны в наземные телескопы. Прямой перелет космического аппарата от
Земли к Меркурию требует больших затрат энергии. Эту трудность можно обойти,
идти к Меркурию. По такой орбите и совершил перелет к Меркурию "Маринер-10". На
164 приведено "мозаичное" изображение Меркурия, полученное с помощью
телевизионных камер "Маринера-10". Поверхность Меркурия очень напоминает лунную.
Первое, что бросается в глаза, - это большое число кратеров самых различных
размеров. Однако имеются и различия. На Меркурии нет обширных морских районов,
сравнительно гладких и более свободных от кратеров. С другой стороны, на
поверхности Меркурия имеются такие образования, как очень высокие (в несколько
километров) уступы, которые тянутся на расстояния в тысячи километров. Они
свидетельствуют о том, что планета сжималась в процессе своей эволюции.
164. "Мозаичная" (сложенная из многих отдельных изображений) фотография
Меркурия, полученная с помощью телевизионных камер "Маринера-10".
О подобии Луны и Меркурия говорит также сходство их фотометрических и
поляриметрических характеристик: зависимость звездной величины и поляризации от
фазы, отражательная способность поверхности. Как и на Луне, очень велики
перепады температуры поверхности, измеренные по инфракрасному излучению. В
полдень на экваторе максимальная температура достигает 700 ёК, а на ночной
стороне падает до 100ёК,. В то же время интенсивность теплового радиоизлучения
сантиметрового диапазона на ночной и дневной стороне мало отличается.
Следовательно, поверхностный слой грунта на Меркурии, так же как и на Луне,
представляет собой мелко раздробленную породу с относительно низкой плотностью
(реголит).
Атмосфера Меркурия имеет чрезвычайно малую плотность - концентрация не более 106
см -3 у поверхности. Такая концентрация газа в земной атмосфере имеется на
высоте 700 км. Состав атмосферы точно не известен; спектроскопические измерения
на "Маринере-10" обнаружили гелий (концентрация около 104 см -3), но,
по-видимому, должны быть и другие газы.
Меркурий имеет собственное магнитное поле. Напряженность его вблизи поверхности
у экватора около 0,002 э (в 300 раз меньше, чем на Земле). Ось магнитного диполя
приблизительно совпадает с осью вращения.
Спутников Меркурий не имеет.
В "окрестностях" Солнца, залитых потоками ослепительно яркого света, движется планета Меркурий. Видимое угловое расстояние планеты от центрального светила никогда не превышает 28 градусов, поэтому наблюдать Меркурий очень трудно. Большую часть времени он буквально утопает в лучах дневного светила и только ненадолго появляется на фоне золотистой утренней зари или в отблеске вечернего заката.
Все наблюдатели, начиная со знаменитого итальянского астронома Джованни Скиапарелли, изучавшего Меркурий в конце XIX столетия, неизменно указывали на одну особенность: планета вращается вокруг оси и обращается по орбите вокруг Солнца за один и тот же промежуток времени, равный 88 земным суткам. Об этом, казалось бы, свидетельствовали зарисовки расположения пятен на планетном диске. Получалось, что Меркурий обращен к Солнцу всегда одной стороной. А если так, то на одном его полушарии должен быть вечный день, а на другом - вечная ночь. Синхронность вращения планеты ученые объясняли приливным торможением Солнца, а в качестве наглядного примера указывали на Луну, повернутую одной стороной к Земле.
Во второй половине XX века представление о характере вращения Меркурия пришлось полностью пересмотреть. Этому способствовало бурное развитие радиофизических методов исследований. Точные данные о вращении планеты были получены в результате анализа сеансов радиолокации.
В 1965 году американские астрономы с помощью гигантского 305-метрового радиотелескопа в Аресибо (остров Пуэрто-Рико) радиолокационным методом определили период осевого вращения Меркурия в 2/3 продолжительности обращения по орбите. В земных солнечных сутках это составляет 58,6457. Таков в действительности период вращения Меркурия вокруг собственной оси по отношению к далеким звездам. Следовательно, на Меркурии не может быть ни вечного дня, ни вечной ночи. При такой скорости вращения одни солнечные сутки там равны без малого 176 (175,9371) земным суткам, или двум меркурианским годам (87,96855·2 = 175,9371). Другими словами, дни и ночи на Меркурии длятся по целому году! В перигелии - точке орбиты, ближайшей к Солнцу, - середина освещенного полушария Меркурия накаляется до 467°С. А на ночной стороне - леденящий холод: температура может опускаться до -183°С.
| Как ближайшая к Солнцу планета, Меркурий получает от центрального светила значительно большую энергию, чем, например, Земля (в среднем в 10 раз). Из-за вытянутости орбиты поток энергии от Солнца варьируется примерно в два раза. Большая продолжительность дня и ночи приводит к тому, что яркостные температуры (измеряемые по инфракрасному излучению в соответствии с законом теплового излучения Планка) на «дневной» и на «ночной» сторонах поверхности Меркурия при среднем расстоянии от Солнца могут изменяться примерно от 600 К до 100 К. Но уже на глубине нескольких десятков сантиметров значительных колебаний температуры нет, что является следствием весьма низкой теплопроводности пород. Поверхность Меркурия, покрытая раздробленным веществом базальтового типа, довольно темная. Судя по наблюдениям с Земли и фотографиям с космических аппаратов, она в целом похожа на поверхность Луны, хотя контраст между темными и светлыми участками выражен слабее. Наряду с кратерами (как правило, менее глубокими, чем на Луне) есть холмы и долины. |
В семье больших планет Меркурий отличается довольно скромными размерами. Его диаметр в 2,61 раза меньше диаметра Земли. Следовательно, по объему планета меньше земного шара в 17,8 раза (2,61·2,61·2,61 = 17,8). В то же время по массе планета уступает Земле в 18,1 раза. Выходит, что средняя плотность Меркурия почти равна земной - она составляет 5,43 г/см 3 (у Земли - 5,52 г/см 3). И это в то время, когда недра планеты не испытывают сильного сжатия! Таким образом, после нашей Земли Меркурий является самой плотной планетой.
Некоторые исследователи считают, что Меркурий - это уникальная планета-рудник, которая по массе на 60% состоит из железа. Его массивное железное ядро окружено сравнительно тонкой силикатной оболочкой с мощными разветвленными рудоносными жилами, выходящими прямо на поверхность. Вполне возможно, что днем на поверхности Меркурия, испепеленной огненным дыханием близкого Солнца, образуются "озера" из расплавленных металлов (олова, свинца, цинка), похожие на изверженную вулканическую лаву.
Американский КА "Маринер-10" (1974 г.) передал на Землю около 3000 снимков поверхности планеты с разрешением до 50 м.
Сравнение снимков Меркурия с изображениями Луны говорит об их большом сходстве. Поверхность Меркурия тоже покрыта множеством кратеров ударного происхождения, и меркурианский ландшафт легко спутать с лунным. Но при внимательном изучении снимков можно найти отличия: крупные кратеры встречаются на Меркурии реже, чем на Луне. Самый большой кратер на Меркурии носит имя великого немецкого композитора Бетховена. Его диаметр достигает 625 км!
Следующим важным различием гористых ландшафтов Меркурия и Луны является присутствие на Меркурии многочисленных зубчатых откосов, простирающихся на сотни километров. Изучение их структуры показало, что они образовались еще в ранний период развития планеты в результате глобального сжатия коры. Наличие на поверхности Меркурия хорошо сохранившихся больших кратеров говорит о том, что в течение последних 3-4 млрд лет там не происходило в широких масштабах движение участков коры, а также отсутствовала эрозия поверхности. Последнее обстоятельство почти полностью исключает существование в истории Меркурия сколько-нибудь существенной атмосферы.
На фотографиях поверхности Меркурия видно и несколько относительно гладких больших равнин, которые, очевидно, значительно моложе, чем сильно испещренные кратерами территории. Самой обширной равниной является Море Жары, или Море Зноя, достигающее в поперечнике 1300 км; расположено оно в экваториальной зоне планеты. Смотришь на него и невольно вспоминаешь лунное Море Дождей. И то и другое возникли в результате гигантских катастроф - столкновений с астероидными телами.
С помощью чувствительного магнитометра, установленного на "Маринере-10", у Меркурия было обнаружено дипольное магнитное поле, направленное примерно вдоль оси вращения планеты. Но напряженность этого поля на поверхности Меркурия не достигает и 1% от напряженности магнитного поля Земли. Тем не менее магнитное поле Меркурия значительно сильнее, чем поле Венеры или Марса.
По-видимому, для его генерации внутри планеты имеются необходимые условия.
Таким образом, в результате космических исследований было установлено, что Меркурий - это планета-парадокс: внешне и по истории формирования поверхности он похож на Луну, а по своему внутреннему строению обнаруживает удивительное сходство с Землей. Даже магнитное поле Меркурия подобно земному.
Планета Меркурий похожа на Луну. Поверхность этой древней планеты изрыта кратерами, как у многих спутников других планет. Меркурий больше почти всех спутников других планет, но меньше Ганимеда (спутника Юпитера) и Титана (спутника Сатурна). По сравнению со спутниками других планет Меркурий гораздо плотнее и массивнее, так как состоит в основном из железа.
Планета Меркурий очень напоминает спутник. Старая поверхность Меркурия плотно усеяна кратерами, как большинство спутников планет. Меркурий крупнее многих спутников и все-таки меньше спутника Юпитера Ганимеда и спутника Сатурна Титана. Меркурий значительно плотнее и массивнее почти любого спутника, потому что он состоит в основном из железа. И только Земля, единственная планета, плотнее Меркурия.
Ближайшая к Солнцу планета Меркурий остается самой таинственной среди внутренних планет Солнечной системы. Прячась в лучах Солнца, Меркурий является объектом, трудным для наблюдения с Земли. Единственным космическим аппаратом, исследовавшим Меркурий с близкого расстояния, был "Маринер-10", выполнивший два пролета вблизи Меркурия в 1974 и 1975 годах, и осмотревший около 45 процентов поверхности планеты.
Планета Меркурий была известна с самого начала письменной истории, однако некоторые части этой самой внутренней из планет Солнечной системы никогда не удавалось рассмотреть. Два дня назад автоматический космический аппарат "Мессенджер" во второй раз пролетел около Меркурия и сфотографировал области, грубые карты которых были ранее получены только с помощью радара.
Чтобы получить представление о том, насколько большой Меркурий, давайте посмотрим на него в сравнении с нашей планетой.
Диаметр его составляет 4879 км. Это примерно 38% от диаметра нашей планеты. Другими словами, мы могли бы поставить три Меркурия бок о бок, и они будут чуточку больше, чем Земля.
Какова площадь поверхности
Площадь поверхности составляет 75 миллионов квадратных километров, что составляет примерно 10% площади поверхности Земли.
Если бы Вы могли развернуть Меркурий, то он стал бы почти в два раза больше площади Азии (44 миллиона квадратных километров).
А как насчет объема? Объем равен 6,1 х 10*10 км3. Это большое число, но это только 5,4% объема Земли. Другими словами, мы смогли бы поместить 18 объектов размером с Меркурий внутрь Земли.
Масса составляет 3,3 х 10*23 кг. Опять же, это много, но в соотношении это равно только 5,5% массы нашей планеты.
Наконец, давайте посмотрим на силу тяжести на его поверхности. Если бы вы могли стоять на поверхности Меркурия (в хорошем, жаропрочном скафандре), то почувствовали бы 38% силы тяжести, которую чувствуете на Земле. Иначе говоря, если вы весите 100 кг, то на Меркурии всего 38 кг.
| · · · · | |
| · | |
Его диаметр составляет 0,38 диаметра Земли. Возможность Меркурия быть проводником-отражателем инфракрасного излучения, является главной причиной, по которой Меркурий выходит на первый план в Солнечной системе среди планет.
Меркурий, скорее всего, был открыт древнейшими пастушескими племенами, обитавшими в долинах Нила или Тигра и Евфрата . Нелегко им было догадаться, что сравнительно яркие вечерняя и утренняя звезды – одно и то же светило, поэтому у древних народов оно имело два имени: у египтян – Сет и Гор , у индийцев – Будда и Рогинея , у греков – Аполлон и Гермес (в римской мифологии богу Гермесу соответствовал Меркурий).
Меркурий и Луна
Из пяти планет, видимых невооруженным глазом, найти Меркурий бывает труднее всего, потому что он всегда на небе близко к Солнцу (не удаляется от него больше чем на 28°), поскольку орбита Меркурия ближе к Солнцу, чем орбита Земли. Обычно нужен бинокль, чтобы увидеть его. Наилучшими условиями для наблюдений являются весенний период для (утренняя видимость (за два часа до рассвета)) и осенний для (в первые два часа после заката), когда планета дальше всего от Солнца на небе. В эти моменты расположена таким образом, что высота Меркурия над горизонтом наибольшая. Подобно Венере и Луне , Меркурий меняет фазы: от узкого серпа до светлого кружка; это можно наблюдать с помощью небольшого телескопа. В телескоп с большим диаметром можно увидеть темные, неясные детали поверхности. Полный диск Меркурия виден лишь в моменты , когда он скрывается в лучах Солнца и имеет минимальный видимый диаметр. В период наибольшей яркости Меркурий достигает блеска звезды – 1-й величины.
Меркурий меньше некоторых спутников Юпитера и Сатурна, однако тяжелее их за счет железного ядра, которое по объему превосходит Луну и составляет 75% радиуса планеты
По форме Меркурий близок к шару с экваториальным радиусом (2440 ± 2) км, что примерно в 2,6 раза меньше, чем у Земли . Разность полуосей экваториального эллипса планеты составляет около 1 км; экваториальное и полярное сжатия незначительны. Отклонения геометрического центра планеты от центра масс - порядка полутора километров. Площадь поверхности Меркурия в 6,8 раз, а объем - в 17,8 раз меньше, чем у Земли. На фотографиях, полученных в 1974 году, видно, что Меркурий похож на Луну . Поверхность Меркурия, покрытая раздробленным веществом базальтового типа, довольно темная. Обилие мелких и крупных кратеров , иногда со светлыми лучами и с центральными горками, длинные широкие долины , борозды и разломы в коре, холмы и горные хребты - такова поверхность Меркурия.
Меркурианский кратер
Большинство из кратеров возникло около 3,5 миллиардов лет назад, когда планета подвергалась массированным бомбардировкам метеоритов . Диаметр кратеров варьируется от нескольких метров до более чем 1000 км. Дно некоторых кратеров залито затвердевшей , которая видна и на склонах гор. В ряде мест поверхности из застывших лавовых потоков проглядывают горные пики. Светлые лучи, расходящиеся от крупных кратеров, по-видимому, представляют собой, как и на Луне, цепочки тесно расположенных мелких кратеров и разбросанного вокруг них мелкозернистого вещества. Темные области поверхности планеты названы пустынями, и им присвоены имена героев древнегреческой мифологии: пустыня Афродиты, пустыня Гермеса и т.д. Семь обширных низменностей округлой формы, похожие на лунные моря , названы равнинами. Шесть из них имеют размеры от 600 до 980 км, а седьмая - до 1300 км и названа равниной Жары, так как расположена в районе поверхности планеты, наиболее сильно нагреваемой Солнцем.
Прохождение Меркурия по диску Солнца
Морей, как на Луне, на Меркурии оказалось мало, поверхность была полностью покрыта кратерами от метеоритов. Одна только область Меркурия может быть сравнена с Лунным морем - бассейн Калорис (835 миль в диаметре). Этот бассейн окружен горами и скалами, на самом деле является огромным ударным кратером, дно которого содержит множество интересных деталей. На Меркурии также встречаются уступы (эскарпы ) длиной в сотни километров и высотой до 1-2 км, вытянутые по меридианам. Предполагается, что они - результат деформации её в далеком геологическом прошлом. Высота гор на планете достигает четырёх километров.
У Меркурия обнаружена очень разреженная гелиевая , создаваемая "солнечным ветром". В среднем каждый гелия находится в его атмосфере около 200 дней, а затем покидает планету. Давление такой атмосферы у поверхности в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли. Кроме гелия выявлено ничтожное количество водорода, следы аргона и неона. Поскольку планета очень близка к Солнцу, медленно вращается вокруг своей оси, и практически не имеет атмосферы, способной сохранять тепло ночью, температура ее поверхности колеблется от -180°C до +440°C. Но уже на глубине нескольких десятков сантиметров значительных колебаний температуры нет, что является следствием весьма низкой теплопроводности пород.
Teм нe мeнee, нaблюдaтeли нeoднoкpaтнo зaмeчaли y пoлюcoв Mepкypия oблaкa. Bпepвыe этoт фeнoмeн зaмeтил в тeлecкoп И. И. Шpeтep eщe в 1800 гoдy. Toгдa y южнoгo cepпa Mepкypия, нa eгo нoчнoй cтopoнe, нo опpeдeлeннo нaд кpaeм диcкa плaнeты, блecтeлo нeбoльшoe пятнышкo. Bыcoтa тoгo oбpaзoвaния, ocвeщeннoгo Coлнцeм, былa oцeнeнa в 20 км. Haблюдaтeль видeл явнo нe гopy. Beдь гopa пoявлялacь бы кaк тoчкa cнoвa и cнoвa, нo втopoй paз нeчтo пoдoбнoe былo зaмeчeнo лишь 140 лeт cпycтя. B июлe 1885 г. Дж. Бaллo видeл нeбoльшoe вытянyтoe oблaчкo, выдaвaвшeecя зa пpeдeлы Mepкypия. Oнo ocтaвaлocь 8 днeй, пocтeпeннo cливaяcь c плaнeтoй и нeмнoгo мeняя фopмy. Любoпытнo, чтo "пpитyплeния" зaмeчaли тoлькo y южнoгo пoлюca, нo никoгдa - y ceвepнoгo.
Близость Солнца обусловливает ощутимое влияние на Меркурий . Благодаря этой близости значительно и приливное воздействие Солнца на Меркурий, что должно приводить к возникновению над поверхностью планеты электрического поля, напряженность которого может быть примерно вдвое больше, чем у «поля ясной погоды» над поверхностью Земли, и отличается от последнего сравнительной стабильностью.
Меркурий и его магнитное поле
Из за скорости своего вращения и кратчайшей из всех больших планет орбиты, у Меркурия самый короткий год: со средней скоростью 48 км/сек он совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток. За это время планета совершает всего полтора оборота вокруг своей оси. По этой причине длятся очень долго – 59 земных суток. Солнечные сутки Меркурия, которые длятся от одного восхода Солнца до другого, равняются 176 земным суткам, таким образом, год на Меркурии почти в 2 раза короче дня. Смена времен года на Меркурии происходит за счет большой разницы расстояний от Солнца в перигелии и афелии (у Земли за счет наклона оси). Фотографирование поверхности Меркурия американским космическим аппаратом "Маринер-10" в 1974-1975 гг. позволило составить карту западного полушария меркурия и обнаружить магнитное поле . Его напряженность составляет примерно 1% от напряженности земного магнитного поля.
Ceнcaциoннoe oткpытиe y пoлюcoв Mepкypия былo cдeлaнo aмepикaнcкими yчeными в 1991 гoдy. Kaк извecтнo, нa caмoй близкoй к Coлнцy плaнeтe пoвepxнocть pacкaляeтcя дo тeмпepaтypы +430°C. Ho изoбpaжeния диcкa Mepкypия, пoлyчeнныe c пoмoщью нaзeмнoгo paдapa, пoкaзaли ocлeпитeльнo яpкиe пoляpныe шaпки, пo-видимoмy, из вoдянoгo льдa. Bcкope cпeциaлиcтaм yдaлocь пoвыcить paзpeшeниe изoбpaжeний дo 15 км, и шaпки pacпaлиcь нa 2 дecяткa пятeн. Cpaвнeниe c фoтoгpaфиями, пoлyчeнными "Mapинepoм-10" пoзвoлилo oтoждecтвить тe пятнa c кpyпными пoляpными кpaтepaми
Mepкypия, днo кoтopый никoгдa нe ocвeщaeтcя coлнeчными лyчaми. Пo oцeнкaм тeopeтикoв, тaм, в вeчнoм мpaкe вce peмя цapит жecтoкий мopoз -213°C. Этoгo впoлнe дocтaтoчнo для coxpaннocти льдa в тeчeнии миллиapдoв лeт.
Предложено несколько моделей внутреннего строения Меркурия. Согласно наиболее распространенной, в начальный период своей истории планета испытала сильное внутреннее разогревание, за которым последовала одна или несколько эпох интенсивного вулканизма. 80 % массы Меркурия сосредоточено в его железо-никелевом ядре, диаметром 3600 км. и (толщиной около 600 км) состоят из кремниевых пород. Радиоизлучение планеты невелико.
