Меркурий е бил подходящо кръстен на римския пратеник на боговете. Това се дължи на факта, че видимото му движение в нощното небе е било по-бързо от това на която и да е от другите планети. Тъй като астрономите научиха повече за тази „пратена планета“, те разбраха, че нейното движение се дължи на близката й орбита до Слънцето, което я кара да завършва една орбита на всеки 88 дни.
Близостта на Меркурий до Слънцето е само една от неговите определящи характеристики. В сравнение с другите планети на Слънчевата система, тя изпитва сериозни температурни колебания, преминаващи от много горещо до много студено. Освен това е много скалист и няма атмосфера, за която да говорим. Но за да добием наистина представа за това как Меркурий се нарежда в сравнение с другите планети на Слънчевата система, трябва да погледнем как Меркурий се сравнява със Земята.
Размер, маса и орбита:
Диаметърът на Меркурий е 4879 км, което е приблизително 38% от диаметъра на Земята. С други думи, ако поставите три Меркурия един до друг, те ще бъдат малко по-големи от Земята от край до край. Макар че това прави Меркурий по-малък от най-големите естествени спътници в нашата система – като Ганимед и Титан – той е по-масивен и много по-плътен от тях.
Меркурий, изобразен от космическия кораб MESSENGER, разкриващ части от невижданото от човешките очи. Кредит на изображението: НАСА/JHUAPL/Институция Карнеги във Вашингтон
Всъщност масата на Меркурий е приблизително 3,3 x 1023kg (5,5% от масата на Земята), което означава, че нейната плътност – при 5,427 g/cm3– е втората по височина от всяка планета в Слънчевата система, само малко по-малко от тази на Земята (5,515 g/cm3). Това също означава, че гравитацията на Меркурий е 3,7 m/s2, което е еквивалентно на 38% от земното притегляне (0,38ж). Това означава, че ако тежите 100 кг (220 фунта) на Земята, ще тежите 38 кг (84 фунта) на Меркурий.
Междувременно повърхността на Меркурий е 75 милиона квадратни километра, което е приблизително 10% от повърхността на Земята. Ако можехте да разопаковате Меркурий, той би бил почти два пъти по-голям от площта на Азия (44 милиона квадратни километра). А обемът на Меркурий е 6,1 х 1010км3, което работи до 5,4% от обема на Земята. С други думи, можете да поставите Меркурий в Земята 18 пъти и все още да имате малко свободно място.
По отношение на орбитата, Меркурий и Земята вероятно не биха могли да бъдат по-различни. От една страна, Меркурий има най-много ексцентрична орбита на всяка планета в Слънчевата система (0,205), в сравнение с 0,0167 на Земята. Поради това разстоянието му от Слънцето варира между 46 милиона km (29 милиона мили) в най-близкия му (перихелий) до 70 милиона km (43 милиона мили) в най-отдалечения му (афелий).
Това поставя Меркурий много по-близо до Слънцето, отколкото Земята, която обикаля на средно разстояние от 149 598 023 km (92 955 902 мили) или 1 AU. Това разстояние варира от 147,095,000 km (91,401,000 mi) до 152,100,000 km (94,500,000 мили) – 0,98 до 1,017 AU. И със средна орбитална скорост от 47,362 km/s (29,429 мили/сек), на Меркурий са му необходими общо 87,969 земни дни, за да завърши една орбита – в сравнение с 365,25 дни на Земята.
Орбитата на Меркурий през 2006 г. Кредит: Wikipedia Commons/Eurocommuter
Въпреки това, тъй като Меркурий също отнема 58,646 дни, за да завърши едно завъртане, са необходими 176 земни дни, за да се върне Слънцето на същото място в небето (известно още като слънчев ден). Така че на Меркурий един ден е два пъти по-дълъг от една година. Междувременно на Земята един слънчев ден е дълъг 24 часа, поради бързото му въртене от 1674,4 km/h. Меркурий също има най-ниския аксиален наклон от всяка планета в Слънчевата система – приблизително 0,027°, в сравнение с 23,439° на Земята.
Структура и състав:
Подобно на Земята, Меркурий е земна планета , което означава, че се състои от силикатни минерали и метали, които се различават между твърдо метално ядро и силикатна кора и мантия. За Меркурий разграждането на тези елементи е по-високо от Земята. Докато Земята се състои предимно от силикатни минерали, живакът се състои от 70% метални и 30% от силикатни материали.
Също като Земята, вътрешността на Меркурий се смята, че е съставена от разтопено желязо, което е заобиколено от мантия от силикатен материал. Ядрото, мантията и кората на Меркурий са с дебелина съответно 1800 км, 600 км и 100-300 км; докато земното ядро, мантията и земната кора имат съответно 3478 км, 2800 км и дебелина до 100 км.
Нещо повече, геолозите изчисляват, че ядрото на Меркурий заема около 42% от обема му (в сравнение със 17%) на Земята и ядрото има по-високо съдържание на желязо от това на всяка друга голяма планета в Слънчевата система. Предложени са няколко теории, за да обяснят това, като най-широко приетата е, че Меркурий някога е бил по-голяма планета, която е била ударена от планетезимал което отне голяма част от оригиналната кора и мантия.
Вътрешна структура на Меркурий: 1. Кора: дебелина 100–300 km 2. Мантия: дебелина 600 km 3. Ядро: радиус 1800 km. Кредит: MASA/JPL
Повърхностни характеристики:
По отношение на повърхността си Меркурий прилича много повече на Луната, отколкото на Земята. Има сух пейзаж, изпъстрен от кратери от удари на астероиди и древни потоци лава. В комбинация с обширни равнини, те показват, че планетата е била геоложки неактивна в продължение на милиарди години.
Имената на тези функции идват от различни източници. Кратерите са кръстени на художници, музиканти, художници и автори; хребетите са кръстени на учени; вдлъбнатините са кръстени на произведения на архитектурата; планините са наречени с думата „горещо“ на различни езици; самолетите са наречени на Меркурий на различни езици; ескарпите са кръстени на кораби на научни експедиции, а долините са кръстени на радиотелескопни съоръжения.
По време и след образуването си преди 4,6 милиарда години, Меркурий е бил силно бомбардиран от комети и астероиди и може би отново по време на Късна тежка бомбардировка месечен цикъл. Поради липсата на атмосфера и валежи, тези кратери остават непокътнати милиарди години по-късно. Кратерите на Меркурий варират в диаметър от малки кухини с форма на купа до многопръстенени ударни басейни с диаметър стотици километри.
Най-големият известен кратер е Топлинен басейн , който е с диаметър 1550 км (963 мили). Ударът, който го създаде, беше толкова мощен, че предизвика изригвания на лава от другата страна на планетата и остави концентричен пръстен с височина над 2 км (1,24 мили) около ударния кратер. Като цяло са идентифицирани около 15 ударни басейна в онези части на Меркурий, които са били изследвани.
Изображение с подобрен цвят на кратери Мунк, Сандер и По сред вулканични равнини (оранжево) близо до басейна Калорис. Кредит: НАСА/JHUAPL/Институция Карнеги във Вашингтон
Междувременно земната повърхност е значително различна. Като начало, 70% от повърхността е покрита с океани, докато областите, където земната кора се издига над морското равнище, образуват континентите. Както над, така и под морското равнище, има планински елементи, вулкани, скали (окопи), каньони, плата и абисални равнини. Останалите части от повърхността са покрити от планини, пустини, равнини, плата и други форми на релефа.
Повърхността на Меркурий показва много признаци на геоложка активност в миналото, главно под формата на тесни хребети, които се простират на дължина до стотици километри. Смята се, че те са се образували, когато ядрото и мантията на Меркурий се охлаждат и свиват в момент, когато кората вече се е втвърдила. Въпреки това, геоложката дейност е спряна преди милиарди години и оттогава кората й е твърда.
Междувременно Земята все още е геоложки активна, поради конвекция на мантията. Литосферата (кората и горният слой на мантията) е разбита на парчета, наречени тектонични плочи . Тези плочи се движат една спрямо друга и взаимодействието между тях е причината земетресения , вулканична дейност (като „ Тихоокеански огнен пръстен “), планинско строителство и образуване на океански ров.
Атмосфера и температура:
Когато става въпрос за техните атмосфери, Земята и Меркурий не биха могли да бъдат по-различни. Земята има плътна атмосфера, съставена от пет основни слоя - тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и екзосфера. Земната атмосфера също се състои предимно от азот (78%) и кислород (21%) със следи от концентрации на водна пара, въглероден диоксид и други газообразни молекули.
Плазменият спектрометър за бърза обработка на изображения на борда на MESSENGER установи, че слънчевият вятър е в състояние да натовари Меркурий достатъчно, за да изхвърли частици от повърхността му в тънката атмосфера. Кредит: Шанън Колиц, Media Academica, LLC
Поради това средната температура на повърхността на Земята е приблизително 14°C, с много вариации в зависимост от географския регион, надморската височина и времето на годината. Най-горещата температура, регистрирана някога на Земята, е 70,7°C (159°F) в пустинята Лут в Иран, докато най-ниската температура е -89,2°C (-129°F) на съветската станция Восток на Антарктическото плато.
Междувременно живакът има слаба и променлива екзосфера, която се състои от водород, хелий, кислород, натрий, калций, калий и водна пара, с комбинирано ниво на налягане от около 10-14бар (една квадрилионна част от атмосферното налягане на Земята). Смята се, че тази екзосфера се е образувала от частици, уловени от Слънцето, вулканично отделяне и отломки, изхвърлени в орбита от удари на микрометеорити.
Тъй като му липсва жизнеспособна атмосфера, Меркурий няма начин да задържи топлината от Слънцето. В резултат на това и високия си ексцентриситет планетата изпитва много по-екстремни вариации в температурата, отколкото Земята. Докато страната, обърната към Слънцето, може да достигне температури до 700 K (427° C), страната, която е в тъмнина, може да достигне температури до 100 K (-173° C).
Въпреки тези високи температури, съществуването на воден лед и дори органични молекули е потвърдено на повърхността на Меркурий. Подовете на дълбоките кратери на полюсите никога не са изложени на пряка слънчева светлина и температурите там остават под средните за планетата. В това отношение Меркурий и Земята имат още нещо общо, което е наличието на воден лед в неговите полярни региони.
Магнитното поле на Меркурий. Кредит: НАСА
Магнитни полета:
Подобно на Земята, Меркурий има значително и очевидно глобално магнитно поле, което е около 1,1% от силата на земното. Вероятно това магнитно поле се генерира от динамо ефект по начин, подобен на магнитното поле на Земята. Този динамо ефект ще бъде резултат от циркулацията на богатото на желязо течно ядро на планетата.
Магнитното поле на Меркурий е достатъчно силно, за да отклони слънчевия вятър около планетата, създавайки по този начин магнитосфера. Магнитосферата на планетата, макар и достатъчно малка, за да се побере в Земята, е достатъчно силна, за да улови плазмата на слънчевия вятър, което допринася за космическото изветряне на повърхността на планетата.
Всичко казано, Меркурий и Земята са в рязък контраст. Докато и двете са земни по природа, Меркурий е значително по-малък и по-малко масивен от Земята, въпреки че има подобна плътност. Съставът на Меркурий също е много по-метален от този на Земята и неговият орбитален резонанс 3:2 води до това, че един ден е два пъти по-дълъг от годината.
Но може би най-страшните от всички са крайностите в температурните вариации, през които преминава Меркурий в сравнение със Земята. Естествено, това се дължи на факта, че Меркурий орбитира много по-близо до Слънцето, отколкото Земята и няма атмосфера, за която да говорим. А дългите му дни и дългите нощи също означават, че едната страна постоянно се пече от Слънцето или в смразяващ мрак.
Написали сме много истории за живак във Вселената днес. Ето Интересни факти за Меркурий , Какъв тип планета е Меркурий? , Колко е дълъг един ден на Меркурий? , Орбитата на Меркурий. Колко е дълга една година на Меркурий? , Каква е повърхностната температура на живака? , Воден лед и органични вещества, открити на Северния полюс на Меркурий , Характеристики на Меркурий, , Повърхност на Меркурий , и Мисии до Меркурий
Ако искате повече информация за Меркурий, вижте Ръководството на НАСА за изследване на слънчевата система , а ето и връзка към Страницата за мисия на НАСА MESSENGER .
Записахме и цял епизод на Astronomy Cast, който е само за планетата Меркурий. Чуйте го тук, Епизод 49: Меркурий .
Източници:
