Радиус вращения меркурия вокруг солнца

Планета Меркурий

Общие сведения о Меркурии

Меркурий – это ближайшая к Солнцу планета (первая планета Солнечной системы).

Меркурий относится к планетам земной группы и назван в честь древнеримского бога торговли. У Меркурия нет естественных спутников. Имеет очень разреженную атмосферу.

Меркурий известен людям с древних времен.

Единственной соседкой Меркурия является Венера.

Меркурий обладает крупным железным ядром, которое составляет 83% от объема и 60% от массы планеты и является источником магнитного поля.

Ядро Меркурия окружено силикатной мантией толщиной примерно 550 километров. Толщина коры планеты составляет от 100 до 300 километров.

Поверхность Меркурия испещрена ударными кратерами от воздействий метеоритов и комет и напоминает поверхность Луны.

Из-за близкого расположения к Солнцу Меркурий сложно наблюдать с поверхности Земли.

Орбита Меркурия

Среднее расстояние Меркурия от Солнца чуть меньше 58 миллионов километров (0,38 астрономические единицы).

Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 88 земных суток.

Средняя скорость движения Меркурия по орбите составляет 48 километров в секунду.

Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 46 миллионов километров (0,31 астрономические единицы).

Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 69,8 миллионов километров (0,47 астрономические единицы).

Продолжительность суток на Меркурии составляет 58,65 земных.

3D-модель Меркурия

Физические характеристики Меркурия

Меркурий является самой маленькой планетой Солнечной системы.

Радиус Меркурия составляет всего 2440 километров (38% радиуса Земли), что меньше радиуса Ганимеда (спутник Юпитера) и Титана (спутник Сатурна).

Температура на поверхности Меркурия колеблется от −190°C до +430°C. Солнечная сторона нагревается гораздо больше, чем полярные области и обратная сторона планеты.

Меркурий обладает магнитным полем, напряженность которого примерно в 100 раз меньше земного.

Меркурий вторая по плотности (после Земли) планета в Солнечной системе.

Ускорение свободного падения на Меркурии равно 3,7 метра на секунду в квадрате (0,377 g).

Площадь поверхности Меркурия составляет 74 797 000 квадратных километров (примерно 14,7% поверхности Земли).

Масса Меркурия равна 3,3010 х 10 23 килограмма, что составляет около 5,5% от массы Земли.

Сравнительные размеры Меркурия и Земли

Исследование Меркурия

На данный момент Меркурий исследовали только два космических аппарата NASA.

Первым была американская автоматическая межпланетная станция «Маринер-10», которая в 1974-1975 годах трижды пролетела мимо Меркурия.

Второй стала американская автоматическая межпланетная станция «Мессенджер», изучавшая планету с 2011 по 2015 год.

20 октября 2018 года к Меркурию отправилась европейско-японская миссиия «BepiColombo», которая достигнет планеты в конце 2021 года.

Интересные факты о Меркурии

Объект, весящий на Земле 100 килограмм, на Меркурии будет весить 37,7 килограмма.

В ближайшей точке орбиты Солнце с поверхности Меркурия выглядит в 3 раза больше, чем с Земли.

Среди всех планет Солнечной системы только Меркурий и Венера не имеют естественных спутников.

Меркурий является самой быстрой планетой в Солнечной системе.

Диаметр самого большого кратера на Меркурии «Равнина Жары» (Caloris Planitia) составляет около 1 550 километров.

Источник

Краткая характеристика и основные сведения о планете Меркурий

Меркурий считается первой планетой Солнечной системы, ведь он располагается ближе всех к светилу. Первые упоминания о планете относятся к XIV в. до н.э., а названа она в честь древнеримского бога торговли. Меркурий обладает рядом уникальных особенностей, которые выделяют его среди всех остальных планет, вращающихся вокруг Солнца.

Масса и размеры планеты

С 2006 г. Меркурий официально считается самой маленькой планетой Солнечной системы, так как Плутон, который раньше носил это звание, был «переквалифицирован» в карликовые планеты. Радиус Меркурия составляет всего лишь 2439,7 км. При этом полярный и экваториальный радиус планеты не отличаются, то есть на Меркурии не наблюдается полярного сжатия, характерного для всех остальных планет.

Интересно, что даже два спутника планет-гигантов, Ганимед и Титан, обгоняют по радиусу (а значит, и по объему), Меркурий! Объем планеты примерно в 18 раз меньше объема Земли.

Невелика и масса планеты, которая составляет только 5,5% от земной массы. Впрочем, хотя бы по этому показателю Меркурий обгоняет спутники Ганимед и Титан.

Орбита Меркурия

Орбита Меркурия имеет форму эллипса, чей эксцентриситет (мера отклонения эллипса от идеальной окружности) равен 0,206. Это наибольший эксцентриситет среди всех планет. Расстояние от Меркурия до Солнца меняется от 46 до 69,8 млн км, а средняя дистанция составляет 57,9 млн км.

Один оборот вокруг Солнца Меркурий совершает примерно за 87,969 дней. При этом его линейная скорость меняется от минимума в 38,7 км/с до максимума в 56,6 км/с. Таким образом, Меркурий является рекордсменом и по линейной, и по угловой скорости среди планет Солнечной системы.

Однако Меркурий очень медленно вращается вокруг собственной оси. Один оборот он совершает за 58,646 дней. Особенно удивительным является соотношение между длительностью меркурианского года и меркурианских суток. Оно в точности равно 1,5 (87,969/58,646 = 1,5)! То есть на каждые два оборота Меркурия вокруг звезды приходится ровно 3 оборота планеты вокруг собственной оси. Точного объяснения этого явления пока нет, хотя предполагается, что оно связано с воздействием приливных сил со стороны Солнца.

В XIX в. было замечено, что орбита Меркурия не вполне совпадает с расчетной и обладает некоторой аномальной прецессией. Это подтолкнуло физиков к пересмотру всей теории ньютоновской гравитации, что в конечном итоге привело к созданию теории относительности Эйнштейна, которая прекрасно объяснила эту прецессию.

Меркурий не имеет ни одного спутника. В Солнечной системе только Венера обладает такой же особенностью.

Структура Меркурия

Атмосфера у планеты есть, но она весьма условна. Её давление в 500 млрд раз меньше, чем атмосферное давление Земли. Состоит атмосфера из атомов газов и металлов, выбитых из поверхности – кислорода, гелия, натрия, калия, водорода.

Предполагается, что Меркурий имеет очень большое ядро радиусом 1800 км, которое является жидким (в то время как ядра Венеры, Марса и Земли являются твердыми). Над ним располагается тонкий слой мантии толщиной 600 км. Ещё выше располагается кора. Раньше считалось, что ее толщина колеблется от 100 до 300 км, но последние исследования дают другую оценку: 26±11 км. Отличительной чертой Меркурия является чрезвычайно высокая концентрация железа в ядре.

Геологической активности на планете почти не наблюдается, причем предполагается, что активные процессы прекратились более 3,5 млрд лет назад. Из-за этого, а также из-за отсутствия атмосферы и атмосферных явлений (ветров, дождей и т.п.), поверхность планеты почти не меняется. Поэтому на ней сохранилось множество кратеров с древнейших времен.

Климат

Из-за близости к Солнцу солнечная сторона Меркурия прогревается до 427° С. Однако из-за отсутствия атмосферы полушарие, находящееся в тени, успевает остыть до –183° С. Некоторые кратеры настолько глубоки, что на их дно никогда не падают солнечные лучи, поэтому там можно обнаружить лёд.

Список использованных источников

Источник

Планета Меркурий

Меркурий – первая планета от Солнца и самая маленькая планета в Солнечной системе. Это один из наиболее экстремальных миров. Свое название получил в честь посланника римских богов. Его можно отыскать без использования приборов, поэтому Меркурий отметился во многих культурах и мифах.

Однако это также и очень загадочный объект. Меркурий можно наблюдать утром и вечером в небе, а сама планета обладает собственными фазами.

Интересные факты

Давайте узнаем больше интересных фактов о планете Меркурий.

Один солнечный день (промежуток между полуднями) охватывает 176 дней, а сидерический день (осевое вращение) – 59 дней. Меркурий наделен наибольшим орбитальным эксцентриситетом, а удаленность от Солнца – 46-70 млн. км.

Меркурия входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов. В экваторе простирается на 4879 км.

Каждый см 3 наделен показателем в 5.4 грамма. Но Земля стоит на первом месте, потому что Меркурий представлен тяжелыми металлами и горными породами.

Когда железное планетарное ядро остыло и сжалось, поверхностный слой покрылся морщинками. Они способны вытягиваться на сотни миль.

Исследователи считают, что железное ядро Меркурия способно пребывать в расплавленном состоянии. Обычно у маленьких планет оно быстро теряет нагрев. Но сейчас думают, что оно вмещает серу, которая снижает температуру плавления. Ядро охватывает 42% планетарного объема.

Хотя Венера проживает дальше, но ее поверхность стабильно удерживает наивысшую поверхностную температуру из-за парникового эффекта. Дневная сторона Меркурия прогревается на 427°C, а на ночной температура падает к -173°C. Планета лишена атмосферного слоя, поэтому не способна обеспечивать равномерное распределение нагрева.

Геологические процессы помогают планетам обновлять поверхностный слой и сглаживать кратерные шрамы. Но Меркурий лишен такой возможности. Все его кратеры именуются в честь художников, писателей и музыкантов. Ударные формирования, превышающие в диаметре 250 км, называют бассейнами. Крупнейший – Равнина Жары, простирающаяся на 1550 км.

Меркурий слишком близко находится к Солнцу. Трижды его облетел Маринер-10 в 1974-1975 гг., отобразив чуть меньше половины поверхности. В 2004 году туда отправился MESSENGER.

Точная дата обнаружения планеты неизвестна, потому что о ней писали еще шумеры в 3000 г. до н.э.

Гравитация составляет лишь 38% от земной, но этого мало, чтобы удержать стабильную атмосферу (разрушается солнечными ветрами). Газ выходит, но его пополняют солнечные частички и пыль.

Размер, масса и орбита

При радиусе в 2440 км и массе 3.3022 х 10 23 кг Меркурий считается самой маленькой планетой в Солнечной системе. По размеру достигает всего 0.38 земного. Также уступает по параметрам некоторым спутникам, но по плотности стоит на втором месте после Земли – 5.427 г/см 3 . На нижнем фото указано сравнение размеров Меркурия и Земли.

Сравнение Меркурия и Земли

Это обладатель самой эксцентричной орбиты. Удаленность Меркурия от Солнца может колебаться от 46 миллионов км (перигелий) до 70 миллионов км (афелий). От этого могут меняться и ближайшие планеты. Средняя орбитальная скорость равна – 47322 км/с, поэтому на прохождения орбитального пути уходит 87.969 дней. Ниже представлена табличка характеристик планеты Меркурий.

Физические характеристики Меркурия

Ускорение свободного
Экваториальный радиус	2439,7 км
Полярный радиус	2439,7 км
Средний радиус	2439,7 км
Окружность большого круга	15 329,1 км
Площадь поверхности	7,48·10 7 км² 0,147 земной
Объём	6,083·10 10 км³ 0,056 земного
Масса	3,33·10 23 кг 0,055 земной
Средняя плотность	5,427 г/см³ 0,984 земной

падения на экваторе 3,7 м/с²
0,377 g Первая космическая скорость 3,1 км/с Вторая космическая скорость 4,25 км/с Экваториальная скорость

вращения 10,892 км/ч Период вращения 58,646 дней Наклон оси 2,11′ ± 0,1′ Прямое восхождение

северного полюса 18 ч 44 мин 2 с
281,01° Склонение северного полюса 61,45° Альбедо 0,142 (Бонд)
0,068 (геом.) Видимая звёздная величина от −2,6 m до 5,7 m Угловой диаметр 4,5″ – 13″

Эксцентричность и замедленность вращения приводят к тому, что планета тратит 176 дней на то, чтобы вернуться в изначальную точку. Так что один день на планете вдвое длиннее года. Также это обладатель наиболее низкого осевого наклона – 0.027 градусов.

Орбита и вращение Меркурия

Эксцентриситет
Перигелий	46 001 009 км 0,38709927 а. е.
Афелий	69 817 445 км 0,46670079 а. е.
Большая полуось	57 909 227 км 0,38709927 а. е.

орбиты 0,20563593 Сидерический период

обращения 87,969 дней Синодический период

обращения 115,88 дней Орбитальная скорость 47,36 км/с Средняя аномалия 174,795884° Наклонение 7,00° относительно плоскости эклиптики
3,38° относительно солнечного экватора
6,34° отн. инвариантной плоскости Долгота восходящего узла 48,33167° Аргумент перицентра 29,124279°

Состав и поверхность

Состав Меркурия на 70% представлен металлическим и на 30% силикатным материалам. Считают, что его ядро охватывает примерно 42% всего объема планеты (у Земли – 17%). Внутри располагается ядро из расплавленного железа, вокруг которого сосредоточен силикатный слой (500-700 км). Поверхностный слой – кора с толщиной в 100-300 км. На поверхности можно заметить огромное количество хребтов, которые тянутся на километры.

По сравнению с другими планетами Солнечной системы, ядро Меркурия обладает наибольшим количеством железа. Полагают, что раньше Меркурий был намного больше. Но из-за удара с крупным объектом внешние слои разрушились, оставив главное тело.

Некоторые считают, что планета могла появиться в протопланетном диске до того, как солнечная энергия стала стабильной. Тогда он должен быть вдвое массивнее современного состояния. При нагреве в 25000-35000 К большая часть породы могла просто испариться. Изучите строение Меркурия на фото.

Внутренняя структура Меркурия представлена корой, мантией и ядром

Есть и еще одно предположение. Солнечная туманность могла привести к увеличению частичек, которые набросились на планету. Тогда более легкие отошли и не использовались при создании Меркурия.

Если смотреть издалека, то планета напоминает земной спутник. Такой же кратерный ландшафт с равнинами и следами лавовых потоков. Но здесь отмечено большее разнообразие элементов.

Меркурий сформировался 4.6 миллиардов лет назад и попал под обстрел целой армии астероидов и мусорных осколков. Атмосферы не было, поэтому удары оставили заметные следы. Но планета оставалась активной, так что лавовые потоки создали равнины.

Улучшенные изображения кратеров Манч, Сандер и По среди вулканических равнин (оранжевые), недалеко от бассейна Калори

Размеры кратеров варьируются от небольших ям до бассейнов с шириною в сотни километров. Самый крупный – Калорис (равнина Жары) с диаметром в 1550 км. Удар был настолько сильным, что привел к лавовому извержению на противоположной планетарной стороне. А сам кратер окружен концентрическим кольцом высотой в 2 км. На поверхности можно отыскать примерно 15 крупных кратерных образований. Внимательно рассмотрите схему магнитного поля Меркурия.

Магнитное поле Меркурия

Планета обладает глобальным магнитным полем, достигающем 1.1% земной силы. Возможно, что источником служит динамо, напоминая нашу Землю. Оно образуется благодаря вращению жидкого ядра, наполненного железом.

Этого поля хватает, чтобы противостоять звездные ветра и формировать магнитосферный слой. Его силы достаточно, чтобы удерживать плазму из ветра, из-за чего происходит поверхностное выветривание.

Атмосфера и температура

Из-за близости к Солнцу планета слишком сильно прогревается, поэтому не способна сберечь атмосферу. Но ученые отметили тонкий слой переменной экзосферы, представленной водородом, кислородом, гелием, натрием, водяным паром и калием. Общий уровень давления приближается к отметке 10-14 бар.

Северный полюс планеты, запечатленный аппаратом MESSENGER. Красным цветом отмечены участки в тени, а желтый – лед

Без атмосферного слоя солнечное тепло не накапливается, поэтому на Меркурии отмечают серьезные температурные колебания: на солнечной стороне – 427°С, а на темной опускается до -173°С.

Однако поверхность располагает водяным льдом и органическими молекулами. Дело в том, что полюсные кратеры отличаются глубиной и туда не попадают прямые солнечные лучи. Полагают, что на дне можно обнаружить 10 14 – 10 15 кг льда. Пока нет точных данных о том, откуда на планете взялся лед, но это может быть подарок от упавших комет или же он происходит из-за дегазации воды от внутренней планетарной части.

История изучения планеты

Описание Меркурия не обходится без истории исследований. Эта планета доступна для наблюдения без использования приборов, поэтому фигурирует в мифах и древних легендах. Первые записи обнаружены в табличке Мул Апин, выступающей астрономическими и астрологическими вавилонскими записями.

Эти наблюдения сделаны в 14-м веке до н.э. и рассказывают о «пляшущей планете», потому что Меркурий перемещается быстрее всего. В Древней Греции его именовали Стилбон (переводится как «блеск»). Это был посланник Олимпа. Потом римляне переняли эту идею и дали современное наименование в честь своего пантеона.

Птолемей в работах несколько раз упоминал, что планеты способны проходить перед Солнцем. Но он не записывал в примеры Меркурий и Венеру, потому что считал их слишком маленькими и незаметными.

Китайцы именовали его Чэнь Синь («Часовая звезда») и связывали с водой и северной направленностью. Причем в азиатской культуре до сих пор сохранилось такое представление о планете, которую даже записывают как 5-й элемент.

Для германских племен здесь наблюдалась связь с богом Одином. Майя видели четырех сов, две из которых отвечали за утро, а две других за вечер.

О геоцентрическом орбитальном пути еще в 11 веке написал один из исламских астрономов. В 12-м веке Ибн Баджья отметил транзит двух крошечных темных тел перед Солнцем. Скорее всего он видел Венеру и Меркурий.

Проход Меркурия через солнечный диск, наблюдаемый SOHO в 2006 году. За транзитом можно было смотреть в Восточной Европе и восточном полушарии

Индийский астроном Кералы Сомаяджи в 15 веке создал частичную гелиоцентрическую модель, где Меркурий совершал обороты вокруг Солнца.

Первый обзор в телескоп приходится на 17 век. Это сделал Галилео Галилей. Он тогда внимательно изучал фазы Венеры. Но его аппарату не хватило мощности, поэтому Меркурий остался без внимания. А вот транзит отметил Пьер Гассенди в 1631 году.

Орбитальные фазы в 1639 году заметил Джованни Зупи. Это было важное наблюдение, потому что подтвердило вращение вокруг звезды и правильность гелиоцентрической модели.

Более точные наблюдения в 1880-х гг. предоставил Джованни Скиапарелли. Он считал, что орбитальный путь занимает 88 дней. В 1934 году Юджиос Антониади создал детальную карту поверхности Меркурия.

Карта Меркурия, созданная Антониади

Первый радиолокационный сигнал удалось отбить советским ученым в 1962 году. Через три года американцы повторили эксперимент и закрепили осевой оборот в 59 дней. Обычные оптические наблюдения не смогли дать новых сведений, но интерферометры открыли химические и физические характеристики подповерхностных слоев.

Первое глубокое изучение поверхностных особенностей провели в 2000 году обсерваторией Маунт-Вильсон. Большую часть карты составили при помощи радиолокационного телескопа Аресибо, где расширение достигает 5 км.

Исследование планеты

До момента первого полета беспилотных аппаратов мы многого не знали о морфологических характеристиках. Первым к Меркурию отправился Маринер в 1974-1975 гг. Он трижды приблизился и сделал ряд масштабных фото.

Космический аппарат НАСА Маринер-10, который в 1970-х гг. исследовал Венеру и Меркурий

Но аппарат обладал длительным орбитальным периодом, поэтому при каждом приближении подходил к одной и той же стороне. Так что карта составляла лишь 45% всей площади.

При первом сближении удалось зафиксировать магнитное поле. Последующие подходы показали, что оно сильно напоминает земное, отклоняющее звездные ветры.

В 1975 году у аппарата кончилось топливо, и мы потеряли связь. Однако Маринер-10 и сейчас может вращаться вокруг Солнца и наведываться к Меркурию.

Вторым посланником стал MESSENGER. Он должен был разобраться в плотности, магнитном поле, геологии, структуре ядра и атмосферных особенностях. Для этого установили специальные камеры, гарантирующие высшее разрешение, а спектрометры отмечали составляющие элементы.

Аппарат MESSENGER вращается вокруг Меркурия с марта 2011 года

MESSENGER стартовал в 2004 году и выполнил три пролета с 2008 года, компенсировав упущенную Маринером-10 территорию. В 2011 году он перешел на эллиптическую планетарную орбиту и начал снимать поверхность.

После этого стартовала следующая годичная миссия. Последний маневр пришелся на 24 апреля 2015 года. После этого закончилось топливо, и 30 апреля спутник разбился об поверхность.

В 2016 году ЕКА и JAXA объединились для создания BepiColombo, который должен добраться к планете в 2024 году. У него есть два зонда, которые будут изучать магнитосферу, а также поверхность во всех длинах волн.

Расширенное изображение Меркурия, созданное на основе снимков камер MESSENGER

Меркурий – интересная планета, раздираемая крайностями и противоречиями. Обладает расплавленной поверхностью и льдом, нет атмосферы, зато присутствует магнитосфера. Мы надеемся, что будущие технологии позволят узнать больше интригующих подробностей. Обязательно рассмотрите, как выглядит современная карта поверхности Меркурия в высоком разрешении.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Источник