Планета Меркурій, Детальна інформація

Спроби довести існування в Меркурія атмосфери в основному давали негативні результати, хоча інколи спостерігачі висловлювали підозріння, що легкі білі хмарки затуманювали більш темні плями. Швидкість тікання для Меркурія складає всього 3,7 км/сек, температура на його поверхні може бути набагато вищою, ніж для Місяця. Отже, лише найтепліші гази могли б залишитися на поверхні планети. Так само, під час сонячних бурь частинки, що викидаються, повинні, навіть більшою мірою, ніж у разі Місяця, вибивати атоми залишкової атмосфери Меркурія. Коли Меркурій спостерігається у вигляді серпа, то його роги не виходять за межі їх геометричних граней, що вказує на відсутність скільки-небудь значних смеркових ефектів – розсіяння або рефракції в атмосфері. Однак Дольфюс гадає, що світло рогів характеризується невеликою надлишковою поляризацією. Якщо цей ефект обумовлений наявністю атмосфери, то остання загалом складає не більше 1/300 атмосфери Землі. Петтіт із інфрачервоних вимірювань Меркурія знайшов, що температура в соняшниковій точці в перигелії сильно зростає, досягаючи 4150С; в афелії вона складає 2850С. При 4150С плавиться олово і свинець; навіть цинк перебуває неподалік своєї точки плавлення (4190С). Тому Меркурій навіть із більшою основою, ніж Плутон, міг бути названий на честь бога пекельного.

У протилежність дуже високим значенням температури, на стороні Меркурія, зверненій до Сонця, на вічно темній її стороні температура дуже низька. Тепло може проникати туди лише через тверде тіло планети, за допомогою теплопровідності, це процес надто повільний, або ж за допомогою конвенції в залишках атмосфери, та останнє можна лише припускати. Температура неосвітленої півкулі, мабуть не перевищує 100, лічивши від абсолютного нуля, тобто там навіть холодніше, ніж на Плутоні. Таким чином, Меркурій виявляє свого роду “роздвоєння особистості”, поєднуючи в собі обидві крайнощі значень температури планет. Цікаво знати, чи не можуть опинитися захопленими і замороженими на темній стороні такі гази, як азот, вуглець, вуглекислий газ, кисень і ін. Для відповіді на це питання потрібна більш строга перевірка за допомогою космічних зондів і наглядів радіолокацій.

На дуже велику схожість між Меркурієм і Місяцем вказують їх розміри, характер обертання, розряджена атмосфера і зовнішній вигляд. Обидва ці тіла практично однаково відбивають світло, як відносно кольору, так і відносно інтенсивності при piзних кутах віддзеркалення. Проміння світла, падаючи перпендикулярно до поверхні, відбивається у напрямі падіння досить ефективно, та при падінні світла під великими кутами віддзеркалення буває дуже слабким. Навіть поляризація або площина коливань відбитого світла для Меркурія і Місяця однакова. Все це дає нам право зробити висновок, що поверхня Меркурія схожа із поверхнею Місяця, як відносно окремих деталей, так і загалом. Безсумнівно, поверхня Меркурія неправильної форми і нерівна.

Середня густина Меркурія, хоча вона визначена не дуже точно, очевидно, майже в 5,5 рази вище густина води, тобто приблизно piвна густині Землі. Оскільки маса Меркурія мала, то збільшення його густини, внаслідок стискування, обмежено величиною 1-2%, середня густина основних складових його матеріалів, якщо витягнути їх із планети, згідно підрахункам Юрі складе 5,4 замість 4,4 для Землі. Отже, частка важчих елементів для Меркурія повинна бути цілком вимірне залізне ядро. В цьому відношенні Меркурій сильно відрізняється від Місяця і, по суті, є найщільнішим тілом значних розмірів в Сонячній системі. Еволюційний процес, внаслідок якого виникла висока густина, поки що не сповна зрозумілий, та, безсумнівно, він пов'язаний з близькістю Меркурія до Сонця.

4. Рельєф поверхні Меркурія.

З пролітної траєкторії космічного апарату “Маїнер-10” в 1974 р. було сфотографовано понад 40% поверхні Меркурія, що дозволило побачити Меркурій приблизно так само, як Місяць в темряві із Землі. Велика кількість кратерів – найочевидніша межа його поверхні, яку по першому враженню можна уподібнити Місяцю. І не випадково навіть спеціалісти-селенологи, яким показали ці знімки незабаром після їх отримання прийняли їх за фотографії з Місяця.

Дійсно, морфологія кратерів близька до місячної, їх ударне походження не викликає сумнівів: в більшості показний обкреслений вал сліди викидів роздробленого при ударі матеріалу із утворенням у ряді випадків характерного яскравого проміння і полі вторинних кратерів. В багатьох кратерів помітна центральна гора і терасна структура внутрішнього схилу. Цікаво, що такими особливостями володіють не лише практично всі великі кратери діаметром понад 40-70 км, але і значне більше число кратерів менших розмірів, в межах 5-70 км (звичайно, тут йдеться про кратери, що добре збереглися). Ці особливості можна відвести як на paxунок більшої кінетичної енергії тіл, що випадали на поверхню, так і на paxунок самого матеріалу поверхні.

Ступінь ерозії і згладжування кратерів piзний. Наприклад, добре помітні променеві структури говорять про те, що вона невелика, в той же час в ряду кратерів збереглися ледве помітні кромки. Загалом меркуріанські кратери в порівнянні з місячними менш глибокі, що також можна пояснити більшою кінетичною енергією метеоритів через більше, ніж на Місяці прискорення сили тяжкості на Меркурії. Тому створюючий при ударі кратер ефективно заповнюється матеріалом, що викидається. З цієї ж причини вторинні кратери розташовані ближче до центрального, ніж на Місяці, і відкладення роздробленого матеріалу у меншій мірі маскують первинні форми рельєфу. Самі вторинні кратери глибше місячних, що знову ж таки пояснюється тим, що випадаючі на поверхню осколки випробовують більше прискорення сили тяжкості.

Так само, як і на Місяці, можна залежно від рельєфу виділити переважаючі нерівні “материкові” і значно більш гладкі “морські” райони. Останні переважно є улоговинами, яких істотно менше ніж на Місяці, їх розміри звичайно не перевищують 400-600 км. До того ж, деякі улоговини слабо помітні на фоні навколишнього рельєфу. Виключення складає згадувана обширна улоговина Калоріс (Море Жари) протяжністю близько 1300 км, що нагадує відоме Море Дощів на Місяці. Можливо, що є і інші подібні улоговини на не відзнятій більшій частині поверхні планети. Морфологія обрамляючих валів, поля вторинних кратерів, структура поверхні усередині улоговини Калоріс дають підстави припускати, що при її формуванні було викинуто більше матеріалу, ніж при утворенні Моря Дощів, і що надалі могли послідовно відбуватися процеси додаткового просідання і підняття дна, пов'язані з можливим відтоком магми і ізостатичним вирівнюванням.

У переважаючій материковій частині поверхні Меркурія можна виділити як сильно кратеризовані райони, із найбільшим ступенем деградації кратерів, так і старі міжкратерні плоскогір'я, що займають обширні території, що свідчать про широко розвинений стародавній вулканізм. Це найстародавніші форми рельєфу планети, що збереглися. Рівнинні райони морів і примикаючих до них ділянок сформувалися в більш пізню епоху. Про це можна судити по слабкій насиченості рівнин відносно невеликих розмірів. Вирівняні поверхні улоговин, очевидно, покриті найтовстішим шаром роздроблених порід – реголіт. Разом із невеликим числом кратерів тут зустрічаються складчасті гребки, що нагадують місячні. Деякі з примикаючих до улоговин рівнинних ділянок, мабуть утворилися при відкладень викинутого із них матеріалу. Разом із тим для більшості рівнин знайдені сповна певні свідоцтва їх вулканічного походження, однак це вулканізм більш пізнього часу, ніж на плоскогір’ях міжкратерів. Створюється враження, що по своїй морфології і віку ці райони Меркурія приблизно аналогічні районам місячних морів і рівнинних поверхонь Марса, утворення яких звичайно датується періодом на рубежі близько 3-4 млрд. років тому. До цього періоду відносять завершення етапу найбільш інтенсивного бомбардування планет крупними тілами, внаслідок чого і утворилися “моря” і інші великі, інколи менш чітко виявлені кратери.

Якщо тепер зіставити кількість великих улоговин і кратерів діаметром більше 200км на Меркурії, Місяці і Марсі, то виявляється, що їх густина приблизно обернено пропорційна до площі поверхонь цих небесних тіл, тоді як їх поперечники відрізняються всього вдвічі. Звідси витікає, що число метеоритів в областях простору, займаного цими планетами, могло бути приблизно однаковим. Зрозуміти це не так просто, як може здатися на перший погляд. Адже звичайно виходять з уявлень про те, що основним регуляторним джерелом метеоритів, що “поставляються” у внутрішні області Сонячної системи, служить астероїдний пояс, а планети знаходяться від нього на piзних відстанях. Однак якщо взяти до уваги, що крім цього основного джерела можуть бути і інші подібні скупчення астероїдних тіл за орбітою Плутона, що також виконують функції “постачальників” метеоритів, відмінність в прихильності найближчих до Сонця планет стає неістотною. Таке припущення здається більш вірогідним, ніж різноманітні “катастрофічні” гіпотези, що приходять на допомогу в подібних випадках. Відомим американським ученим Г.Везерімом для пояснення спостережуваних закономірностей була запропонована гіпотеза про катастрофічне руйнування астероїда під дією приливних сил при його проходженні поблизу Землі і Венери і подальшого випадання осколків. Осколки могли б тоді розподілитися в межах області розташування планет земної групи приблизно рівномірно. При всій зовнішній привабливості такого сценарію потрібно, очевидно, пригадати філософсько-методологічний принцип, згідно якому не треба винаходити єства понад необхідні. Іншими словами, не треба привертати екзотичних пояснень, якщо можна обмежитися більш простими. Аналізуючи основні риси поверхні Меркурія ми звертали увагу як на багато схожостей, так і на істотні відмінності із Місяцем. Уважне вивчення знаходить ще одну цікаву особливість, що проливає світло на історію формування планети. Йдеться про характерні сліди тектонічної активності в глобальному масштабі у вигляді специфічних крутих уступів, або укосів-ескарпів. Ескарпи мають протяжність від 20-500 км і висоту схилів від декількох сотень метрів до 1-2 км. По своїй морфології і геометрії розташування на поверхні вони відрізняються від звичайних тектонічних розривів і скидань, спостережуваних на Місяці і Марсі, і швидше утворилися за paxунок насувів, нашарувань внаслідок напруги в поверхневому шарі, що виникли при стисненні Меркурія. Про це свідчить горизонтальний зсув валів деяких кратерів.

Деякі з ескарпів піддалися ударному бомбардуванню і частково зруйновані. Це означає, що вони утворилися раніше, ніж кратери на їх поверхні. По зниженні ерозії цих кратерів можна дійти висновку, що стискання кори відбувалося в період утворення “морів” близько 4 млрд. років тому. Найвірогіднішою причиною стискання потрібно, очевидно, paxувати початок охолодження Меркурія. Згідно іншому цікавому припущенню, висунутому рядом фахівців, альтернативним механізмом могутньої тектонічної активності планети в цей період могло бути приливне уповільнення обертання планети приблизно в 175 разів: від спочатку передбачуваного значення близько 8 годин до 58,6 діб. Дійсно, ряд хребтів, лінійчатих сегментів валів і ескарпів володіє переважною орієнтацією в меридіональному напрямі, із невеликим відхиленням на захід і схід, що неначе сприяє гіпотезі. Разом із тим не можна виключити і того, що ці риси поверхні відобразили внутрішню напругу в кopi планети під впливом приливних обурень від Сонця, що грали особливо важливу роль при утворенні таких структур в процесі стискування Меркурія.

5. Меркурій – світ жари і холоду.

Меркурій - яскраве світило, та побачити його на небі не так просто. Справа, в тому, що, знаходячись поблизу Сонця, Меркурій завжди показний для нас недалеко від сонячного диска, відхід від нього то вліво (на схід), то управо (на захід) лише на невелику відстань, яка не перевершує 280. Тому його можна побачити лише в ті дні року, коли він відходить від Сонця на найбільшу відстань. Нехай, наприклад, Меркурій відсунувся від Сонця вліво. Сонце і всі світила в своєму добовому русі пливуть по небу зліва направо. Тому спочатку заходить Сонце, через годину із невеликим заходить Меркурій, і треба шукати цю планету низько над західним горизонтом.

Якщо розглядати Меркурій в сильний телескоп, то замість зірочки він виглядатиме, як маленький Місяць, маючи контури або вузького серпика, або півкола. Це відбувається з тієї ж причини, що і зміна фаз Місяця. Меркурій – це темна куля, власного світла він не дає і сяє на небі за paxунок віддзеркалення сонячного проміння. На тій половині Меркурія, яка повернена до Сонця, - день, на іншій – ніч. Ми бачимо лише освітлену частину планети. Діаметр Меркурія на 2 1/2 разу менше діаметру Землі і на 1/2 разу більше діаметру Місяця.

У сильний телескоп на Меркурії можна помітити темні плями, що мають приблизно такий самий вигляд, як “моря” Місяця для неозброєного oкa. Спостерігаючи за цими плямами, учені встановили одну важливу особливість. Рухаючись по своєму шляху навколо Сонця, Меркурій разом із тим повертається навколо своєї осі так, що до Сонця звернена завжди одна і та сама його половина. Це означає, що на одній стороні Меркурія завжди день, на іншій – ніч.

Меркурій набагато ближче до Сонця, ніж Земля. Тому Сонце на ньому світить і гріє в 7 разів сильніше, ніж у нас. На денній стороні Меркурія жахливо жарко, тим вічне пекло. Вимірювання показують, що температура там підіймається до 4000 вище за нуль. Зате на нічній стороні повинен бути завжди лютий мороз, який, мабуть, доходить до 2000 і навіть 2500 нижче за нуль.

На такій планеті не може бути ні океанів, ні атмосфери. Дійсно, найретельніші нагляди не знайшли на Меркурії ніяких ознак повітряної оболонки.

Отже, Меркурій – це царство пустель. Одна його половина – гаряча кам'яна пустеля, інша половина – крижана пустеля, мабуть, покрита замерзлими газами.

Використана література:

І.А.Клімішин “астрономія наших днів”, Москва “Наука”, 1980 р.

Ф.У.И.П.П.Л. “Земля, Месяц и планеты”, Издательство “Наука”, 1967 р.

Велика радянська енциклопедія. Видання друге. Москва 1978 р.

М.Я.Маров “Планети Сонячної системи” Изд. Наука, 1986 г

В.І.Морозов “Фізика планет”.

Энциклопедия для детей, том 8, «Астрономия». Изд. Аванта+, 1997 г.

Энциклопедия астрономия и космос, серия «Тайны Вселенной». Изд. Росмен, 2000 г.