Меркурий - наименьшая планета Солнечной системы и ближайшая к Солнцу. Он совершает полный оборот вокруг нашей звезды всего за 87,97 земных суток, что делает его рекордсменом по скорости орбитального движения. Планета названа в честь древнеримского бога Меркурия - покровителя торговли и путешественников, символа быстроты и ловкости.
Несмотря на близость к Земле в космических масштабах, Меркурий долгое время оставался одной из наименее изученных планет. Причина проста: он почти всегда находится рядом с Солнцем и теряется в его ослепительном свете. Даже сегодня Меркурий считается одной из самых трудных для наблюдения планет.
Общие сведения
Меркурий относится к планетам земной группы - наряду с Землёй, Венерой и Марсом. По внешнему виду он сильно напоминает Луну: поверхность планеты покрыта многочисленными кратерами, следами древних ударов астероидов и комет.
Основные особенности:
отсутствуют естественные спутники;
почти полностью отсутствует атмосфера;
наблюдаются рекордные перепады температур;
необычное вращение и орбитальный резонанс 3:2.
До 19-го века существовало ошибочное мнение, что Меркурий всегда обращён к Солнцу одной и той же стороной. Лишь в 20-ом веке радиолокационные наблюдения доказали, что это не так.
Физические характеристики
Меркурий - самая маленькая планета Солнечной системы:
экваториальный радиус - 2439,7 км;
масса - около 5,5 % массы Земли;
средняя плотность - 5,43 г/см³, что почти равно земной.
Такая высокая плотность у небольшой планеты указывает на необычное внутреннее строение. Ядро Меркурия занимает до 42 % его объёма, тогда как у Земли - лишь около 17 %. Оно состоит преимущественно из железа и никеля и, по современным данным, находится в жидком состоянии.
Происхождение гигантского ядра
Существует несколько гипотез:
1. Гигантское столкновение - в ранней истории Меркурий мог столкнуться с крупным телом, в результате чего большая часть мантии и коры была выброшена в космос.
2. Испарение вещества - из-за экстремальных температур вблизи молодого Солнца лёгкие породы буквально испарялись и уносились солнечным ветром.
3. Длительная эрозия солнечным ветром, постепенно обнажившая металлическое ядро.
Поверхность и геология
Поверхность Меркурия - одна из самых древних в Солнечной системе. Здесь практически отсутствуют следы современной геологической активности.
Ключевые особенности:
огромное количество ударных кратеров;
лавовые равнины;
гигантские уступы (эскарпы), образовавшиеся при сжатии планеты при остывании ядра.
Крупнейшее образование - равнина Жары (Caloris Planitia), ударный бассейн диаметром около 1350-1500 км. Его появление стало результатом столкновения с астероидом диаметром не менее 100 км.
Температурный ад
Из-за почти полного отсутствия атмосферы и медленного вращения Меркурий переживает самые резкие температурные перепады среди всех планет:
ночью: до −180 °C;
днём: до +430 °C;
средняя температура поверхности - около +180 °C.
При этом в глубине всего одного метра температура становится почти постоянной.
Атмосфера и экзосфера
У Меркурия нет атмосферы в привычном смысле. Вместо неё существует крайне разреженная экзосфера, состоящая из: кислорода, натрия, калия, водорода, гелия.
Эти атомы постоянно теряются в космосе и так же постоянно пополняются за счёт солнечного ветра, микрометеоритных ударов и испарения вещества с поверхности.
Лёд на самой горячей планете
Парадоксально, но на полюсах Меркурия обнаружены запасы водяного льда. Он скрывается на дне кратеров, куда никогда не попадают солнечные лучи. Предполагается, что лёд был принесён кометами или образовался из водяного пара, выделяющегося из недр планеты.
Магнитное поле
Несмотря на медленное вращение, Меркурий обладает собственным магнитным полем, напряжённость которого составляет около 1 % земного.
Считается, что:
магнитное поле создаётся за счёт динамо-эффекта в жидком ядре;
либо является остатком более мощного поля прошлого, которое постепенно ослабевает.
Магнитосфера Меркурия взаимодействует с солнечным ветром гораздо интенсивнее, чем земная.
Орбита и уникальное вращение
Орбита Меркурия сильно вытянута:
расстояние до Солнца меняется от 46 до 70 млн км;
эксцентриситет - 0,206, один из самых высоких среди планет.
Планета находится в резонансе 3:2:
за два оборота вокруг Солнца Меркурий совершает три оборота вокруг своей оси;
солнечные сутки длятся 176 земных дней.
Из-за этого на определённых участках поверхности Солнце может останавливаться, двигаться назад и снова восходить - уникальное явление для Солнечной системы.
Наблюдения с Земли
Меркурий виден только:
на рассвете;
или сразу после заката.
Максимальное угловое удаление от Солнца - 28,3°. В телескоп можно наблюдать фазы планеты, аналогичные фазам Луны и Венеры. Иногда Меркурий проходит по диску Солнца, выглядя как маленькая чёрная точка.
Исследование Меркурия
Планету посетили всего три космические миссии:
Mariner-10 (1974-1975) - первые фотографии ~45 % поверхности;
MESSENGER (2004-2015) - полный картографический обзор, данные о составе и магнитном поле;
BepiColombo (запущен в 2018) - международная миссия ESA и JAXA, выход на орбиту Меркурия ожидается в середине 2020-х годов.
Отправка аппаратов к Меркурию чрезвычайно сложна из-за его близости к Солнцу и необходимости многократных гравитационных манёвров.
Заключение
Меркурий - это планета крайностей:
минимальные размеры и максимальная плотность;
ледяные кратеры и адский зной;
медленное вращение и стремительный бег вокруг Солнца.
Несмотря на внешнюю луноподобность, Меркурий остаётся одной из самых загадочных и важных планет для понимания формирования Солнечной системы.