Планета Меркурий — Мир Знаний

Планета Меркурий

Меркурий — первая по порядку планета от Солнца. Это небольшое небесное тело, не имеющее атмосферы и обильно покрытое кратерами. На полушарии, обращенном к Солнцу, температура очень высока, в то время как в тени она резко опускается ниже нуля. Благодаря своему быстрому перемещению по небу Меркурий воспринимался древними как неутомимый вестник богов. В самом деле, он, как и Венера, виден на небе то на восходе, то на закате. Наблюдение за Меркурием требует определенного терпения: он часто оказывается погруженным в сияние Солнца, от которого никогда далеко не удаляется. По этой причине наблюдателю придется следить за его перемещением в подходящие дни и надеяться на то, что небо будет чистым. При помощи вашего телескопа вы сможете заметить очень интересные явления, например, чередование фаз Меркурия.

mercury_2k_jpg_V2

МЕРКУРИЙ

Меньше чем в 60 миллионах километров от Солнца летит по орбите Меркурий — первая планета Солнечной системы. У него есть и другая особенность: имеющий диаметр менее 5000 км Меркурий является самым маленьким во всем семействе планет.

День длиной в два года

Меркурий настолько близко расположен к Солнцу, что гипотетическому космонавту, сошедшему на поверхность планеты, наша звезда показалась бы в два с половиной раза больше и в семь раз ярче, чем на родном небе. Но самое интересное заключается не в этом. Предположим, он наблюдал Солнце в полдень; в следующий раз он обнаружил бы его в том же положении не через 24 часа, а через целых 176 земных суток, что соответствует двум годам на Меркурии! Это происходит из-за наложения периода вращения Меркурия вокруг своей оси (58,65 земных суток) на период его обращения вокруг Солнца (почти 88 суток). Таким образом, у Меркурия уходит две трети года на обращение вокруг самого себя, или, другими словами, он совершает два обращения вокруг Солнца за время трех обращений вокруг собственной оси. Вследствие этого временной интервал между прохождением Солнца через одну и ту же точку на горизонте соответствует двум меркурианским годам или, если угодно, трем обращениям вокруг своей оси (составляющим как раз 176 наших суток из 24 часов каждые).

Похож на Луну!

Изображения, которые прислал на Землю космический зонд «Маринер-10» (первый из двух, сумевших достичь планеты) в середине 1970-х годов, показали уже знакомую нам картину: Меркурий поразительно похож на Луну. Как и Луна, он густо покрыт кратерами из-за того, что его прошлое отмечено многочисленными столкновениями с астероидами. Кроме того, как и на нашем спутнике, на Меркурии есть обширные бассейны, заполненные древними разливами лавы. Наконец, еще одна общая с Луной черта: Меркурий тоже не имеет атмосферы.

Но если приглядеться как следует, то одно важное различие между ним и Луной все же можно заметить: да, из-за столкновения с астероидами образуются кратеры, но вследствие более высокой гравитации разлетающаяся порода падает на поверхность гораздо ближе к месту удара. Следовательно, вполне реально обнаружить участки, состоящие из оригинальной коры и не покрытые обломками, которые появились в результате этих столкновений.

Невооруженным глазом

Обнаружить Меркурий на небе невооруженным глазом бывает довольно сложно. Причины этого — весьма редкие моменты хорошей видимости, но главным образом — тот факт, что планета всегда находится неподалеку от Солнца (угловое расстояние между ними очень маленькое), а также невысоко над горизонтом, во всяком случае, в наших широтах. И тем не менее яркость и угловой размер этой планеты довольно значительны: Меркурий может достигать значений звездной величины менее -1, а его видимый диаметр, когда он предстает в виде небольшого серпа, достигает 10 угловых секунд.

Внутри — как Венера

Что же касается условий доступности Меркурия для наблюдений, то справедливы почти все соображения, высказанные по поводу Венеры. Поскольку эта планета тоже «внутренняя», то есть расположенная ближе к Солнцу, чем Земля, она показывается поочередно то на восходе, то на закате. Идеальные условия для наблюдения возникают во время наибольших элонгации — при максимальном угловом удалении от Солнца. Однако если Венера иногда отдаляется на 48° от нашего светила, то Меркурий никогда не удаляется более чем на 28° от Солнца. Это значительно сокращает время его доступности для наблюдения, поэтому мы вынуждены следить за ним практически сразу после заката или совсем незадолго до восхода Солнца.

Соединения и элонгации

Наибольшие элонгации Меркурия могут быть как в афелии, так и в перигелии; первые с точки зрения наблюдения предпочтительнее. В самом деле, наибольшая элонгация в афелии относит планету на 28° от Солнца, а в перигелии — примерно на 18°. Меркурий имеет весьма вытянутую эллиптическую орбиту, поэтому в перигелии, когда планета находится намного ближе к Солнцу, она кажется земному наблюдателю удаленной от Солнца на меньший угол.

Синодический период Меркурия, то есть период, по истечении которого Меркурий возвращается в прежнее положение относительно Земли и Солнца, составляет около 116 суток. Поэтому в течение года происходит шесть-семь наибольших элонгации. Но не все из них одинаково благоприятны для наблюдения.

В телескоп

Угловой размер небольшого диска Меркурия меняется от 5″ до 10″. Максимальный диаметр достигается, когда планета предстает в виде серпа, — в этот момент она легко доступна вашему телескопу. Когда же ее размеры минимальны, возможность успешного наблюдения прямо зависит от условий окружающей среды.

А эти условия связаны еще и стем, насколько высоко над горизонтом расположена планета. Этим определяется возможность наблюдения ее вечером или утром, или даже среди дня, в присутствии Солнца. Для того чтобы «выцелить» Меркурий днем, нужно точно знать его положение в небе, помня, что в отличие от Венеры он достигает максимальной яркости в близости от верхнего соединения, когда имеет«горбатый» вид. В этом случае Меркурий можно наблюдать и на расстоянии менее 10° от Солнца, даже если его угловой размер близок к минимальному значению. Наибольшая яркость способствует контрастности, и некоторые детали, например, пятна, лучше видны на горбатом диске, чем в фазе серпа.

На что смотреть

В телескоп Меркурий похож на желто-розовый диск, напоминающий миниатюрную Луну. Помимо чередования фаз, что всегда вызывает интерес, можно обнаружить и некоторые ускользающие детали, например, пятна на диске, отдаленно похожие на пятна лунных морей. Почти полное отсутствие атмосферы, очевидно, исключает вероятность временных явлений, в частности, облаков. Хотя великие астрономы прошлого именно наличием облаков пытались объяснить видимые на диске темные зоны и яркие пятна.

Существуют и более стабильные пятна, относительно которых наблюдения астрономов сходятся; их можно также сравнить с фотографиями, переданными «Маринером-10» и «Мессенджером» —единственными зондами, достигшими ближайшей к Солнцу планеты Солнечной системы. Из собранного материала следует, что полярные зоны планеты существенно различаются: южная выглядит очень темной или даже усеченной, а северная — гораздо более яркой. Когда планета предстает в виде серпа, нередко можно видеть купол, слегка вытягивающийся в сторону ночного полушария.

Кроме того, вам может показаться, что планета имеет чуть розовый оттенок. Не удивляйтесь! Этот эффект вызван земной атмосферой. Мы всегда наблюдаем Меркурий очень низко над горизонтом, и свет от него должен преодолеть большую толщу атмосферы.

Не только жарко

Поскольку Меркурий очень близок к Солнцу, можно предположить, что его поверхность представляет собой однородно кипящий слой, в каждой точке которого температура достигает сотен градусов. Этого не происходит по двум причинам: во-первых, ось вращения Меркурия наклонена относительно перпендикуляра к его орбитальной плоскости всего на два градуса. Это означает, что сезонные колебания солнечного освещения минимальны: Солнце почти всегда расположено над экватором, а полярные регионы находятся почти постоянно в тени, относительно них Солнце очень невысоко над горизонтом. Там температура может опускаться значительно ниже нуля: в конце 2012 года зонд «Мессенджер» определил, что некоторые зоны вокруг северного полюса покрыты льдом. Вторая причина, по которой Меркурий не нагревается однородно, — это его крайне незначительная атмосфера. Она неспособна сохранить или перераспределить полученные от Солнца калории. Поэтому, в то время как обращенное к солнечному свету полушарие разогревается до очень высокой температуры (свыше 300°С, а в экваториальных зонах — до 400°С), в затененном полушарии температура опускается до -170°С: скальные породы в отсутствие атмосферы отдают полученное тепло очень быстро.

На Венере теплее

Хотя на Меркурии и бывает очень высокая температура, он не является самой жаркой планетой. Венера, несмотря на большую удаленность от Солнца, имеет более высокую температуру поверхности; причина — страшный парниковый эффект на этой планете. Кроме того, плотное одеяло облаков, укрывающих Венеру, обеспечивает очень высокое атмосферное давление, в то время как давление на Меркурии очень низкое из-за того, что, как уже говорилось, атмосфера у него практически отсутствует.

Страшный удар

Отсутствие атмосферы вызывает еще одно следствие: планета не обладает щитом, оберегающим ее от ударов метеоритов и астероидов. По этой причине Меркурий сплошь покрыт кратерами, и эта характеристика в наибольшей степени сближает его с нашей Луной. При анализе изображений, полученных с космических станций, больше всего поражает присутствие колоссального кратера размером около 1300 км (практически четверть планеты!), Это Равнина Жары (Caloris Planitia) — бассейн, скорее всего, образовавшийся при столкновении Меркурия с крупным астероидом, грозившим даже уничтожить планету. Полученный ею удар был так силен, что с противоположной стороны (то есть на другом полушарии планеты) наблюдаются следы, оставленные вызванной столкновением волной. Они заметны в форме трещин или волнистой поверхности. Этот район назвали «Странной местностью» (Weird Terrain).

Сложности наблюдения

Как уже неоднократно упоминалось, Меркурий довольно трудно наблюдать с Земли. Вероятно, даже великий Коперник так и не сумел его увидеть и на смертном одре об этом сожалел. Этой планеты сложно достичь и с помощью космических зондов; препятствиями являются положение очень близко к Солнцу, его жар и оказываемое им мощное гравитационное притяжение. Неслучайно все то, что мы сегодня знаем о Меркурии, стало известно в результате радарных наблюдений с Земли и всего лишь с двух достигших его окрестностей зондов: «Маринера-10» в 1974 году и «Мессенджера» в 2011-м. Первый преодолел полный препятствий путь, великолепно теоретически проложенный итальянским инженером Джузеппе Коломбо.

Дерзкая траектория

Профессор прикладной механики Университета г. Падуя Джузеппе Коломбо рассчитал параметры орбиты космического зонда таким образом, чтобы «Маринер-10» трижды пролетел рядом с Меркурием в 1974-75 гг., а главное, чтобы он подобрался к нему с помощью новаторской техники — так называемой «гравитационной пращи», или «гравитационного маневра». Он состоит в получении от небесного тела толчка, необходимого для «достижения следующего, более удаленного или более труднодоступного; это дает и существенную экономию топлива. В случае с «Маринером-10» решающий толчок, необходимый для того, чтобы добраться до Меркурия, был получен благодаря Венере. Она стала промежуточным этапом путешествия.

«Мессенджер» и «Бепи Коломбо»

Вторым (и до сего дня последним) космическим зондом, достигнувшим Меркурия, стал «Мессенджер» (NASA), который стартовал в 2004 году и добрался до пункта назначения четыре года спустя с помощью «гравитационной пращи» Земли и Венеры. В 2011 году «Мессенджер» вышел на орбиту вокруг Меркурия и до сих пор передает оттуда изображения и данные. Самым важным его открытием стало наличие водяного льда в затененных зонах вокруг северного полюса Меркурия. «Мессенджер» позволил также завершить создание «географической карты» планеты («Маринер-10» заснял только 45% ее поверхности) и даже сделать объемную карту.

На 2016 год намечен запуск к Меркурию нового космического аппарата, на этот раз разработанного европейскими и японскими космическими агентствами. Речь идет о «Бепи Коломбо», названном так в честь того самого итальянского инженера. Если все пойдет хорошо, зонд выйдет на орбиту вокруг Меркурия в 2024 году, также после долгого и сложного путешествия.

Вам понравится

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Поделиться записью в соц. сетях