МЕРКУР (ПЛАНЕТА): ОТКРИЋЕ, КАРАКТЕРИСТИКЕ, САСТАВ, ОРБИТА, КРЕТАЊЕ - АРТЕ - 2024

Меркур је најближа планети Сунцу и такође најмања од 8 главних планета Сунчевог система. Може се видети голим оком, мада га није лако пронаћи. Упркос томе, ова мала планета позната је од давнина.

Сумерски астрономи забележили су своје постојање око четрнаестог века пре нове ере, у Мул-Апину, трактату о астрономији. Тамо су му дали име Уду-Идим-Гу или "планета скока", док су га Бабилонци називали Набу, гласник богова, исто што значи име Меркура за старе Римљане.

Слика 1. Плакета Меркур. Извор: Пикабаи.

Како је Меркур видљив (са потешкоћама) у зору или сумрак, стари Грци су полако схватали да је то исти небески објекат, па су Меркур у зору звали Аполон, а онај у сумрак Хермес, пошта богова.

Велики математичар Питагорас био је сигуран да је то иста звезда и предложио је да Меркур може проћи испред соларног диска виђеног са Земље, као што то чини.

Овај феномен је познат као транзит и јавља се у просеку 13 пута сваког века. Последњи транзит Меркура обављен је у новембру 2019. године, а следећи ће бити у новембру 2032. године.

Остали астрономи древних култура, попут Маја, Кинеза и Хиндуса, такође су прикупљали утиске Меркура и других блиставих тачака које су се кретале на небу брже од звезда у позадини: планета.

Изум телескопа потакнуо је проучавање неухватљивог предмета. Галилео је први пут видео Меркур оптичким инструментима, мада је небески гласник многе своје тајне чувао скривене до доласка свемирског доба.

Опште карактеристике

Унутрашња планета

Меркур је једна од 8 главних планета Сунчевог система и заједно са Земљом, Венером и Марсом чине 4 унутрашње планете, најближе Сунцу и за које је карактеристично да су стеновите. Она је најмања међу свима и она са најмањом масом, али је с друге стране најгушћа након Земље.

Добивени подаци

Велики број података о Меркуру долази из сонде Маринер 10, коју је НАСА покренула 1973. године, а чија је сврха била прикупљање података са сусједне Венере и Меркура. До тада, многе карактеристике мале планете биле су непознате.

Треба напоменути да није могуће усмјерити телескопе попут Хубблеа према Меркуру, с обзиром на осјетљивост опреме на соларно зрачење. Из тог разлога, поред сонди, добар део података о планети потиче и из осматрања направљених помоћу радара.

Атмосфера

Меркурска атмосфера је врло танка, а атмосферски притисак један трилијун од земаљског. Танки гасовити слој састоји се од водоника, хелијума, кисеоника и натријума.

Меркур такође има своје магнетно поље, старо готово колико и сама планета, сличног је облика као Земљино магнетно поље, али много мање интензивно: једва 1%.

Температуре

Што се тиче температуре на Меркуру, оне су најекстремније међу свим планетима: током дана на неким местима достижу горућих 430 ° Ц, довољно да растопе олово. Ноћу ноћу температуре падају до -180 ºЦ.

Међутим, дан и ноћ Меркура се у великој мери разликују од онога што доживљавамо на Земљи, па ће се касније објаснити како би их хипотетички путник који дође на површину видео.

Резиме главних физичких карактеристика планете

-Масс: 3.3 × 10 ²³ кг

-Екваторијални радијус : 2440 км или 0,38 пута већи од полупрека Земље.

- Облик: планета Меркур је готово савршена сфера.

-Средња удаљеност до Сунца: 58.000.000 км

-Температура: у просеку 167 ºЦ

-Тежина: 3.70 м / с ²

-Садро магнетно поље: да, интензитет око 220 нТ.

-Атмосфера: дим

-Густина: 5430 кг / м ³

-Сателити: 0

Прстени: нема.

Превод покрета

Меркур врши транслационо кретање око Сунца према Кеплеровим законима, што указује да су орбите планета елиптичне. Меркур прати најелиптичнију - или издужену - орбиту од свих планета и зато има највећи ексцентричност: 0.2056.

Максимална удаљеност Меркур-Сунце је 70 милиона километара, а минимална 46 милиона. Планети је потребно око 88 дана да изврши једну револуцију око Сунца, са просечном брзином од 48 км / с.

То га чини најбржим од планета који орбитирају око Сунца, живећи до свог крилатог гласника, међутим, брзина ротације око своје осе је знатно спорија.

Слика 2. Анимација Меркурове орбите око Сунца (жута), поред Земље (плава). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Али смешно је што Меркур не следи исту путању претходне орбите, другим речима, не враћа се на исту почетну тачку као претходни пут, већ пролази кроз мало померење, названо прецесија.

Зато се једно време веровало да постоји облак астероида или можда непозната планета која је узнемирила орбиту, а која се звала Вулкан.

Ипак, теорија опште релативности могла би на задовољавајући начин објаснити измерене податке, јер је закривљеност простор-време способна да помера орбиту.

У случају Меркура, орбита пролази са помаком од 43 лучне секунде по веку, што се може израчунати тачно из Аинстеинове релативности. Остале планете имају веома мала померања, која до сада нису мерена.

Подаци о кретању живе

Следе бројеви који су познати о кретању Меркура:

-Средњи радијус орбите: 58.000.000 км.

- Нагиб орбите : 7 ° у односу на орбиталну равнину Земље.

-Ексцентричност: 0.2056.

- Просечна орбитална брзина : 48 км / х

- Период преноса: 88 дана

- Период ротације: 58 дана

- Соларни дан : 176 земељских дана

Када и како посматрати Меркур

Од пет планета видљивих голим оком, Меркур је најтеже детектирати, јер се он увек појављује врло близу хоризонта, затамњен сунчевим одсјајем и након кратког времена нестаје. Уз то је његова орбита најексцентричнија (овална) од свих.

Али постоје погоднија доба године за скенирање неба у вашој претрази:

- На северној хемисфери : од марта до априла током сумрака и од септембра до октобра пре зоре.

-У тропима : током читаве године, под повољним условима: ведро небо и далеко од вештачког осветљења.

- на јужној хемисфери : током септембра и октобра пре изласка сунца, и од марта до априла после заласка сунца. Са ових географских ширина је генерално лакше видети, јер планета дуже остаје изнад хоризонта.

Слика 3. Меркур је на хоризонту видљив веома ниско. Извор: Пикабаи.

Меркур изгледа као благо жућкаста бела тачка светлости која не трепери, за разлику од звезда. Најбоље је имати двоглед или телескоп с којим можете видети његове фазе.

Меркур понекад дуже остаје видљив на хоризонту, зависно од тога где се налази у његовој орбити. Иако је сјајнији у пуној фази, парадоксално изгледа боље у депилацији или слабљењу. Да бисте знали фазе Меркура, препоручљиво је посетити веб странице специјализоване за астрономију.

У сваком случају, најбоље су могућности када је она на свом максималном издужењу: што је даље могуће од Сунца, па и најмрачније небо олакшава његово посматрање.

Још једно добро време за посматрање ове и других планета је током тоталног помрачења Сунца, из истог разлога: небо је тамније.

Ротационо кретање

За разлику од свог брзог орбиталног кретања, Меркур се ротира полако: потребно је готово 59 земељских дана да изврши један обртај око своје осе, који је познат као бочни дан. Стога сидерални дан на Меркуру траје скоро онолико колико и година: у ствари за сваке 2 "године" пролазе "3" дана.

Силе плиме које настају између два тела под гравитационим привлачењем одговорне су за успоравање брзине ротације једног од њих или оба. Кад се то догоди, каже се да постоји плимно спајање.

Спајање плиме и осека је често између планета и њихових сателита, мада се може догодити и између других небеских тела.

Слика 4. Спајање плиме између Земље и Месеца. Случај Меркура и Сунца је сложенији. Извор: Викимедиа Цоммонс. Стигмателла аурантиаца

Посебан случај спајања настаје када је период ротације једног од њих једнак периоду превођења, као што је Месец. Увек нам показује исто лице, дакле у синхроној је ротацији.

Међутим, са Меркуром и Сунцем то се не догађа управо тако, јер периоди ротације и превођења планете нису једнаки, већ у омјеру 3: 2. Ова појава је позната и као резонанца са спиралном орбитом, а честа је и у соларном систему.

Захваљујући томе, на Меркуру се могу догодити необичне ствари, да видимо:

Дан и ноћ на Меркуру

Ако је соларни дан време потребно да се Сунце појави у тачки, а затим се поново појави на истом месту, тада се на Меркуру Сунце излази два пута у истом дану (соларно), што траје 176 земељских дана тамо (види слика 5)

Испада да постоје случајеви када су орбитална брзина и брзина ротације једнаки, па се чини да се Сунце повлачи на небу и враћа се до исте тачке из које је отишло, а затим поново напредује.

Ако би црвена трака на слици била планина, почевши од позиције 1, подне би било на врху. На позицијама 2 и 3 Сунце осветљава део планине док не зађе на западу, на положају 4. До тада је пропутовало пола орбите и прошло је 44 земаљска дана.

На позицијама 5, 6, 7, 8 и 9 ноћ је у планинама. Заузимајући 5, већ је направио потпуну револуцију на својој оси, окрећући ¾ завоја у својој орбити око Сунца. У 7 је поноћ и прошло је 88 земаљских дана.

Још једна орбита потребна је за повратак у подне, пролазак кроз положаје 8 до 12, што траје још 88 дана, укупно 176 земаљских дана.

Италијански астроном Гиусеппе Цоломбо (1920-1984) био је први који је проучавао и објаснио 3: 2 резонанцу покрета Меркура.

Слика 5. Дан и ноћ на Меркуру: орбитална резонанца, након ½ орбите, планета је окренула ¾ окретања на својој оси. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Састав

Просечна густина Меркура је 5.430 кг / м ³ , нешто мање од Земљине. Ова вредност, позната захваљујући сонди Маринер 10, и даље изненађује узимајући у обзир да је Меркур мањи од Земље.

Слика 6. Поређење Меркура и Земље. Извор: Викимедиа Цоммонс. НАСА Меркур слика: НАСА / АПЛ (од МЕССЕНГЕР)

Унутар Земље је притисак већи, па долази до компресије материје, која смањује запремину и повећава густину. Ако се овај ефекат не узме у обзир, Меркур се покаже као планета са највећом познатом густином.

Научници верују да је то последица високог садржаја тешких елемената. А гвожђе је најчешћи тешки елемент у Сунчевом систему.

Генерално, процењује се да је састав живе у саставу метала 70% и 30% силиката. У свом обиму су:

-Натријум

-Магнезијум

-Калијум

-Калцијум

-Ирон

А међу гасовима су:

-Кисик

-Видон

-Хелиум

-Трагови других гасова.

Гвожђе присутно у Меркуру је у његовом језгру, у количини која много више прелази од процењене на другим планетима. Такође, језгро Меркура је упоредно највеће од свих у Сунчевом систему.

Још једно изненађење је постојање леда на половима, који је такође прекривен тамном органском материјом. Изненађујуће је јер је просечна температура планете веома висока.

Једно објашњење је да су полови Меркура увек у непрестаној тами, заштићени високим литицама, које спречавају долазак сунчеве светлости, а такође и зато што је нагиб осе ротације једнак нули.

Што се тиче његовог порекла, нагађа се да је вода можда стигла до Меркура који су донели комете.

Унутрашња структура

Као и све земаљске планете, на Меркуру постоје и три карактеристичне структуре:

-Метална језгра у средини, чврста изнутра, извана растопљена

-У средњем слоју који се зове плашт

- Спољни слој или кора.

То је иста структура коју има Земља, с разликом што је језгро Меркура много веће, пропорционално говорећи: приближно 42% волумена планете је заузето овом структуром. Са друге стране, на Земљи језгро заузима само 16%.

Слика 7. Унутрашња структура Меркура слична је оној на Земљи. Извор: НАСА.

Како је могуће да до Земље дође до овог закључка?

Радијалним осматрањем направљеним путем сонде МЕССЕНГЕР, откривене су гравитационе аномалије на Меркуру. Пошто гравитација зависи од масе, аномалије дају трагове о густини.

Меркурова гравитација такође је значајно изменила орбиту сонде. Уз то, радарски подаци открили су прецесијска кретања планете: оси ротације планете има сопствено окретање, још један показатељ присуства језгре од ливеног гвожђа.

Резимирање:

-Гравитациона аномалија

-Прецесијски покрет

-Алтације у орбити МЕССЕНГЕР-а.

Овај скуп података, плус све што је сонда успела да прикупи, слаже се са присуством металног језгра, великог и чврстог изнутра, и спољашњег ливеног гвожђа.

Језгро Меркура

Постоји неколико теорија којима се објашњава овај необичан феномен. Један од њих тврди да је Меркур током младости претрпео колосални утицај, који је уништио коре и део плашта новоформиране планете.

Слика 8. Упоредни пресек Земље и Меркура, приказује релативну величину слојева. Извор: НАСА.

Материјал, лакши од језгре, бачен је у свемир. Касније је гравитационо повлачење планете повукло део отпадака и створило нови плашт и танку коре.

Ако је огроман астероид био узрок удара, његов материјал могао би се комбиновати са материјалом оригиналне језгре Меркура, дајући му висок садржај гвожђа какав данас има.

Друга могућност је да је од свог настанка кисеоник на планети оскудан, па се на тај начин гвожђе чува као метално гвожђе уместо да ствара оксиде. У овом случају, задебљање језгра је постепени процес.

геологија

Меркур је каменит и пустиња, са широким равницама прекривеним ударним кратером. Опћенито гледано, његова површина је прилично слична површини Мјесеца.

Број удара указује на старост, јер што је више кратера старија је површина.

Слика 9. Доминици кратер (најсјајнији горе) и Хомер кратер са леве стране. Извор: НАСА.

Већина тих кратера датира из времена касног тешког бомбардовања, периода када су астероиди и комете често погађали планете и месеце у Сунчевом систему. Због тога је планета већ дуже време геолошки неактивна.

Највећи кратер је слив Цалорис, пречника 1550 км. Ова депресија окружена је зидом висине 2 до 3 км, створеним колосалним ударом који је формирао базен.

На антиподи слива Цалориса, то јест на супротној страни планете, површина се пукне због ударних таласа насталих током удара који путују унутар планете.

Слике откривају да су регије између кратера равне или нежно валовите. У неком тренутку свог постојања Меркур је имао вулканску активност, јер су ове равнице вероватно створене токовима лаве.

Још једна карактеристична карактеристика Меркурове површине су бројне дуге, стрме литице, које се називају прагови. Ове литице морају настати током хлађења плашта, што је при смањивању узроковало бројне пукотине у коре.

Меркур се смањује

Најмања од планета у Сунчевом систему губи величину, а научници верују да је то зато што нема тектонику плоча, за разлику од Земље.

Тектонске плоче су велики делови коре и плашта који лебде изнад астеносфере, што флуиднији слој припада плашту. Таква мобилност даје Земљи флексибилност коју планете којима недостаје тектонизам немају.

Меркур је у својим почецима био много топлији него сада, али како се хлади, постепено се смањује. Једном када се хлађење заустави, посебно оно језгро, планета ће се престати смањивати.

Али оно што је упадљиво на овој планети је колико се брзо догађа, за што још увек нема конзистентног објашњења.

Мисије у Меркуру

Било је најмање истражено од унутрашњих планета до 70-их, али од тада следи неколико беспилотних мисија, захваљујући којима се о овој изненађујуће малој планети зна много више:

Маринер 10

Слика 10. Маринер 10. Извор: Викимедиа Цоммонс. ПОТ

Посљедња НАСА-ина Маринер-ова сонда три пута је летела над Меркуром, од 1973. до 1975. Успјела је пресликати нешто испод половине површине, само са стране обасјане Сунцем.

С потрошеним горивом, Маринер 10 је опуштен, али је пружио непроцењиве информације о Венери и Меркуру: слике, податке о магнетном пољу, спектроскопију и још много тога.

МЕССЕНГЕР (МЕрцури, површина, свемирска околина, геохемија

Ова сонда лансирана је 2004. године и успела је да уђе у орбиту Меркура 2011. године, а прва је то учинила, јер је Маринер 10 могао да лети само преко планете.

Међу његовим прилозима су:

-Висококвалитетне слике површине, укључујући неосветљену страну, која је била слична оној страни која је већ позната захваљујући Маринер-у 10.

-Гехемијска мерења различитим техникама спектрометрије: неутрон, гама и Кс-зрака.

-Магнетометрија.

-Спектрометрија са ултраљубичастом, видљивом и инфрацрвеном светлошћу, која карактерише атмосферу и врши минералошко мапирање површине.

Подаци прикупљени од стране МЕССЕНГЕР-а показују да је Меркурово активно магнетно поље, попут Земљиног, произведено динамо ефектом створеним од течне регије језгра.

Такође је одредио састав егзосфере, врло танког спољног слоја Меркуријеве атмосфере, који има осебујан облик дуљине 2 милиона километара, услед дејства соларног ветра.

Сонда МЕССЕНГЕР завршила је своју мисију 2015. године срушивши се на површину планете.

БепиЦоломбо

Слика 11. Италијански астроном Гиусеппе (Бепи) Цоломбо. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Ова сонда је 2018. године покренута од стране Европске свемирске агенције и Јапанске агенције за ваздухопловство. Име је добио у част Гиусеппеа Цоломба, италијанског астронома који је проучавао орбиту Меркура.

Састоји се од два сателита: МПО: Меркуров планетарни орбитер и МИО: Меркуров магнетосферни орбитер. Очекује се да ће достићи близину Меркура 2025. године и његов циљ је да проучи главне карактеристике планете.

Неки циљеви су БепиЦоломбо-у да донесе нове информације о изванредном магнетном пољу Меркура, центру масе планете, релативистичком утицају соларне гравитације на планету и осебујној структури њене унутрашњости.

Референце

1. Цоллиган, Л. 2010. Простор! Меркур. Марсхалл Цавендисх Бенцхмарк.
2. Елкинс-Тантон, Л. 2006. Сунчев систем: Сунце, Меркур и Венера. Цхелсеа Хоусе.
3. Естебан, Е. Меркур недостижан. Опоравак од: аавбае.нет.
4. Холлар, С. Сунчев систем. Унутрашње планете. Британница Едуцатионал Публисхинг.
5. Јохн Хопкинс Лабораторија за примењену физику. Мессенгер. Опоравак од: мессенгер.јхуапл.еду.
6. Меркур. Опоравак од: астрофисицаифисица.цом.
7. ПОТ. Ватра и лед: Резиме онога што је открио свемирски свемирски брод. Опоравило од: сциенце.наса.гов.
8. Семе, М. 2011. Соларни систем. Седмо издање. Ценгаге Леарнинг.
9. Тхаллер, М. НАСА Дисцовери Алерт: Ближи поглед Меркуријевог спина и гравитације открива унутарње чврсто језгро планете. Опоравак од: соларсистем.наса.гов.
10. Википедиа. Меркур (планета). Опоравак од: ес.википедиа.орг.
11. Википедиа. Меркур (планета). Опоравак од: ен.википедиа.орг.
12. Виллиамс, М. Орбита Меркура. Колико је година на Меркуру ?. Опоравак од: универсетодаи.цом.