Атмосфера і внутрішню будову Меркурія.

Спостереження за планетою
спостережувані фази
День і ніч на Меркурії

Спостереження за планетою

Незважаючи на те що Меркурій блищить як яскрава зірка, з усіх планет, видимих неозброєним оком, за ним найважче встановити спостереження, тому що його орбіта проходить дуже близько від Сонця, від якого він не віддаляється більш ніж на 28 °. Видимість Меркурія з Землі залежить від географічної широти, на якій ми знаходимося. Його легко спостерігати в екваторіальній зоні, де дуже короткі сутінки, планету прекрасно видно на темному небі. На 50-х широтах він з'являється дуже низько над горизонтом. Коли він знаходиться на сході від Сонця, його можна недовго бачити на заході, трохи вище горизонту, відразу після заходу сонця, але коли Меркурій перебуває на заході від Сонця, його видно на самому початку сходу, дуже низько над горизонтом на східній стороні неба. Хоча фази планети можна спостерігати за допомогою телескопа середніх розмірів, особливості його поверхні можна розглянути тільки в більш потужний телескоп.

Астрономи 19-ого століття вели постійні спостереження за орбітальними параметрами Меркурія, але не могли дати їм знати певне, використовуючи закони механіки Ньютона. Невеликі відмінності між що спостерігаються і обчисленими значеннями були що не дає спокою проблемою на багато десятиліть. Щоб пояснити це невідповідність, висували навіть гіпотезу, що на орбіті близько Меркурія може існувати інша, невидима планета (її назвали Вулкан). Справжня відповідь на це питання було знайдено за допомогою загальної теорії відносності Ейнштейна. Правильне передбачення руху Меркурія за допомогою теорії відносності відіграло важливу роль у становленні цієї теорії.

спостережувані фази

фази Меркурія

Так як Меркурій знаходиться між Землею і Сонцем, його фази схожі на місячні. Коли він максимально наближений до Землі, видно його тонкий серп. Коли ж він знаходиться на самому віддаленому відстані, освітлено більше половини його поверхні. У повній фазі Меркурій знаходиться дуже близько до Сонця, щоб його можна було спостерігати в небі. І, навпаки, він сильно освітлений і добре видно при найбільшому видаленні від Сонця або в 1/4 спадної або зростаючій фази. За час проходження фаз Меркурій змінює і видимі розміри, тому що при спостереженні із Землі змінюється відстань між планетою і спостерігачем.

День і ніч на Меркурії

Меркурій дуже повільно обертається навколо власної осі. Тому на ньому не відбувається яких-небудь значних подій. За період повного обертання Меркурія навколо Сонця планета робить лише півтора повороту навколо своєї осі. Іншими словами, Меркурій три оберти навколо своєї осі робить за два своїх року, обертаючись приблизно в напрямку свого руху по орбіті. Один оборот по орбіті навколо Сонця Меркурій робить за 88 земних діб. Меркурій це єдина планета в Сонячній системі, про яку відомо, що її орбітально / обертальний резонанс відрізняється від 1: 1. Через такого повільного руху виходить, що добу на Меркурії (за добу прийнятий часовий інтервал між двома послідовними сходом Сонця) дорівнюють двом меркуріанським років (тобто 176-ти земній добі - точніше: 4222,6 земних годин). Той факт, що час обороту Меркурія навколо осі відповідає 2/3 часу його обертання навколо Сонця, тепер розцінюється як наявність резонансу між цими двома обертаннями, який виник через гравітаційного впливу Сонця на Меркурій.

Вперше виміряно період обертання планети навколо осі, був в 1965 році за допомогою радіолокаційного методу (раніше помилково вважалося, що Меркурій завжди повернений до Сонця однією стороною, як Місяць до Землі).

З цієї причини, протягом довгого часу одне з півкуль Меркурія залишається поверненим до Сонця. З цього випливає, що на поверхні Меркурія контраст між вночі і вдень сильніше, ніж на всіх інших планетах. Коливання температури такі, що вночі температура півкулі Меркурія, що знаходиться на протилежній стороні від Сонця падає до -180 ° С, але коли він знаходиться в афелії, ближче до «вечора», температура може досягати + 430 ° C.

Як вже було сказано в розділі "Орбіта Меркурія" , На Меркурії не існує пір року в тому сенсі, який ми вкладаємо в це поняття на Землі. Імовірно, це відбувається через те, що вісь обертання планети знаходиться під прямим кутом по відношенню до площини орбіти. Як наслідок, поряд з полюсами є області, до яких сонячні промені не доходять ніколи. Обстеження, проведене радіотелескопом «Аресібо», дозволяє припустити, що в цій студеної і темної зоні є льодовики. Льодовиковий шар може досягати 2 м і покритий шаром пилу.

Ймовірно, що високі денні температури і відносно невелика маса планети роблять утримання атмосфери неможливим. Над поверхнею Меркурія є сліди дуже розрідженої атмосфери (тиск на поверхні становить ~ 10-15 bar (0.001 picobar) - по суті - це вакуум), що містить, крім гелію (He) 6%, також водень (H2) 22%, кисень 42 % (O2), 0.5% калій (K), 29% натрій (Na) і можливо невелику кількість вуглекислого газу (CO2), благородних газів (аргон (Ar), неон (Ne), криптон (Kr), ксенон (Xe) ), води (H2O) і азоту (N2). Невеликі виявлені кількості гелію теоретично могли з'явитися в результаті радіоактивного розпаду поверхневих порід або через захоплення сонячного вітру.

Електричне поле. Близькість Сонця зумовлює відчутний вплив на Меркурій сонячного вітру. Завдяки цій близькості значно і приливної вплив Сонця на Меркурій, що повинно призводити до виникнення над поверхнею планети електричного поля, напруженість якого може бути приблизно вдвічі більше, ніж у «поля ясної погоди» над поверхнею Землі, і відрізняється від останнього порівняльною стабільністю.

Магнітне поле. До польоту «Маринер-10» вважалося, що у Меркурія немає будь-якого значного магнітного поля. Його відкриття виявилося сенсацією. Правда, його інтенсивність в 100 разів нижче, ніж у магнітного поля Землі (напруженість становить близько 1% поля Землі). Крім того, отримані зондом дані дозволили астрономам уточнити геологічну структуру Меркурія, верхніми шарами якого є кора і мантія, щодо тонкі і складаються з силікатів. Наявне у Меркурія магнітне поле служить додатковим доказом існування металевого ядра.

Надра планети. Середня щільність Меркурія не набагато менше щільності Землі ~ 5,43 г / см3. Згідно найбільш поширеній, хоча і попередньою думку, планета складається з гарячого, поступово остигає залізонікелевого ядра і силікатної оболонки, на кордоні між якими температура може наближатися до 103 С. Якщо взяти до уваги невеликі розміри і більш низький внутрішній тиск планети, то можна прийти до висновку, що Меркурій має значний залізне ядро, на частку якого припадає 70% маси і 75% загального діаметра планети, тобто радіус ядра може становити 1800-1900 км, а товщина поверхневих силікатних оболонок (аналогічних Земний мантії і корі) складає близько 500-600 км.

Існування рідкої матерії ядра пояснює наявність магнітного поля, хоча ще й не дуже зрозумілий справжній механізм його утворення. Проте неймовірно, що в момент утворення залозистого ядра Меркурія у нього були настільки ж великі розміри. Теоретично передбачається, що більшу частину кам'янистій мантії планета набула під час великого катаклізму на початку історії Сонячної системи.

Вважається, що рідка матерія ядра планети викликає дінамометаморфізм, як і на Землі.