Главная Фотогалерея Рефераты Новости Видеогалерея Статьи  
 
 
Содержание
 
   

Планета Меркурий

     Меркурий — планета Солнечной системы, ближайшая к Солнцу, её период обращения вокруг Солнца - 88 земных суток. Своё название она получила в честь быстроногого Меркурия — бога торговли. Древние римляне так назвали єту планету, потому что она быстрее всех планет движется по небу. Одни звёздные сутки на планете длятся 58,65 земных, а солнечные — 176 земных суток.
     Т.к. орбита Меркурия пролегает внутри орбиты Земли, то он относится к внутренним планетам. Естественных спутников у Меркурия нет. Полная карта планеты была составлена в 2009 году, благодаря снимкам, полученным аппаратами «Мессенджер» и «Маринер-10».
     В земной группе Меркурий является самой маленькой планетой, радиус которой равен 2439,7 ± 1,0 км, это меньше, чем радиусы спутника Сатурна Титана и спутника Юпитера Ганимеда. Средняя плотность планеты немного меньше плотности нашей Земли и равна 5,43 г/см³. Если учесть, что Земля крупнее, то плотность Меркурия означает, что в его недрах повышенное содержание металлов. Масса Меркурия составляет 3,3•1023 кг. Поэтому масса Меркурия превышает массу каждого из спутников таких планет-гигантов, как Титан и Ганимед, невзирая на свои скромные размеры. На планете ускорение свободного падения равно 3,70 м/с², при этом вторая космическая скорость равна 4,25 км/с.

Аномальная прецессия орбиты Меркурия

       Фото МеркурийВокруг Солнца движение планеты происходит по эллиптической, достаточно сильно вытянутой орбите, где эксцентриситет составляет 0,205 на среднем расстоянии порядка 57,91 млн км (0,387 а.е.). Меркурий находится в перигелии на расстоянии в 45,9 млн км от Солнца (0,3 а.е.), а в афелии на расстоянии в 69,7 млн км (0,46 а.е.). Планета проходит один оборот по орбите за 87,97 земных суток. Наклон орбиты Меркурия к плоскости эклиптики составляет 7°. По орбите средняя скорость движения Меркурия составляет 48 км/с. Расстояние от Земли до Меркурия колеблется от 82 до 217 млн. км.
     Долгое время учёные считали, что Меркурий всегда одной и той же стороной обращён к Солнцу, а один оборот его вокруг собственной оси происходит за 87,97 наших, земных суток. Этому заблуждению способствовали детальные наблюдения за рельефом поверхности планеты. Истинное положение прояснилось в середине 1960-х годов при радиолокации Меркурия. Оказалось, что для наблюдения за ним самые подходящие условия повторяются через определённый отрезок времени, приблизительно равный шестикратному периоду вращения Меркурия (352 суток), из-за этого в какое бы время ни наблюдали учёные за планетой, то они всегда видели примерно одну и ту же часть поверхности Меркурия.
     Выяснилось, что звёздные сутки на планете равны примерно 58,65 земных суток, что составляет 2/3 меркурианского года. Эта пропорция периодов обращения Меркурия вокруг Солнца и вращения его вокруг оси есть необычное для Солнечной системы явление. Предположительно, это можно объяснить так: приливное воздействие Солнца тормозило вращение, отбирая момент количества движения. А вращение Меркурия изначально было более быстрым, пока оба эти периода не оказались связаны целочисленной пропорцией. Поэтому, Меркурий один меркурианский год поворачивается вокруг своей оси на 1,5 оборота. Таким образом, если Меркурий, проходя перигелий, обращён к Солнцу определённой точкой своей поверхности, то при последующем его нахождении в перигелии к Солнцу будет обращена прямо противоположная точка его поверхности, ну а через следующий меркурианский год Меркурий снова повернётся к Солнцу своей первой точкой. В итоге, на Меркурии солнечные сутки составляют трое меркурианских звёздных суток или два меркурианских года.
     Итог такого движения Меркурия таков: на нём можно отметить «горячие долготы». Это два противоположно расположенных меридиана, которые при прохождении Меркурием перигелия по очереди обращены к Солнцу . На этих меридианах бывает особенно жарко даже по меркурианским меркам. Времена года, подобные земным, на Меркурии не существуют. Т.к. его ось вращения проходит под почти прямым углом к плоскости орбиты. В результате рядом с полюсами Меркурия есть зоны, куда никогда не доходят солнечные лучи. Благодаря наблюдениям, произведённым с помощью радиотелескопа в Аресибо, стало возможным предположение, что в этих областях находятся ледники, покрытые слоем пыли, толщина льда которых - до 2 м.
Удивительно и то, что хотя к Земле, по расположению орбит, самыми близкими считаются Венера и Марс, Меркурий же чаще их является ближайшей к нам планетой, т.к. Венера и Марс не настолько «привязаны» к Солнцу, поэтому и в большей степени отдаляются от Земли.
     Сочетание движений Меркурия даёт нам ещё одно исключительное явление. Скорость орбитального движения постоянно меняется, тогда как скорость вращения Меркурия вокруг своей оси — величина практически постоянная. Вблизи перигелия, на орбите Меркурия, на срок около 8 суток, угловая скорость орбитального движения планеты превышает угловую скорость вращательного движения. Поэтому на небе Меркурия Солнце останавливается, и начинает своё движение в обратном направлении, т.е. запада на восток. Иногда такой эффект называют эффектом Иисуса Навина, в честь главного героя Книги Иисуса Навина, который остановил движущееся Солнце (Нав.10:12—13). Если в это время находиться на меридианах, отстоящих от «горячих долгот» на 90°, то можно наблюдать, как Солнце дважды заходит (или восходит).
     Из-за близкого расположения планеты к Солнцу, в его движении, в наибольшей мере, среди всех планет Солнечной системы проявляются эффекты общей теории относительности. В 1859 году Урбен Леверье (французский математик и астроном) сделал заявление, что наличествует медленная прецессия орбиты Меркурия, и это не объясняется в полной мере, согласно ньютоновской механике, расчётом влияния известных планет. Подобный расчёт влияния всех других небесных тел на Меркурий выдаёт прецессию 5557 угловых секунд за век. А прецессия перигелия данной планеты равняется 5600 угловым секундам за век. Урбен Леверье в надежде объяснить этот эффект, сделал предположение, что существует, возможно, ещё какая-то планета (или пояс небольших астероидов), чья орбита расположена к Солнцу ближе, чем орбита Меркурия, и которая привносит возмущающее влияние. (Также, в качестве объяснения, учёные рассматривали неучтённое полярное сжатие Солнца.) В своё время, таким же образом был обнаружен Нептун, благодаря его влиянию на орбиту Урана. Поэтому данная гипотеза стала популярной при поиске гипотетической планеты, которая была названа Вулканом. Но до сих пор она так и не найдена.Меркурий -  район кратера Шолома-Алейхема
     Поскольку никакое из этих объяснений не было доказано наблюдениями, то некоторые учёные-физики стали выдвигать более радикальные гипотезы о необходимости изменения закона тяготения (либо изменить в нём показатель степени, либо в потенциал добавить члены, которые зависят от скорости небесных тел). В основном, подобные попытки были очень противоречивые. Только в начале XX века общая теория относительности объяснила наблюдаемую прецессию орбиты Меркурия. Релятивистская «прибавка» равна всего 42,98 угловым секундам за век, это от общей скорости прецессии составляет 1/130 (0,77 %), а значит, Меркурию необходимо, как минимум, 12 млн. оборотов вокруг Солнца, чтобы перигелий возвратился в положение, которое предполагает классическая теория. Так что, эффект очень маленький. Для других небесных тел существует такое же, но меньшее смещение. Например: для Венеры - 8,62 угловой секунды за век, для Земли - 3,84, для Марса - 1,35, для астероидов — 10,05 для Икара.

Гипотезы образования Меркурия

     Небулярная гипотеза – основная, которая рассматривает возникновение Меркурия и остальных планет.
Есть гипотеза, (существующая с XIX века), гласящая, что в прошлом Меркурий являлся спутником Венеры, а потом она его «потеряла». Основываясь на математических расчётах, учёные Том ван Фландерн и К.Р. Харрингтон заявили, что данная гипотеза неплохо разъясняет эксцентриситет (большую вытянутость) орбиты Меркурия, резонансный характер обращения его вокруг Солнца и потерю вращательного момента как у Меркурия, так и у Венеры (у неё к тому же — приобретение вращения, обратного обычному в Солнечной системе).
     Происхождение огромного ядра Меркурия объясняется несколькими гипотезами. Одна из самых распространённых объясняет, что изначально отношение массы металлов к массе силикатов у Меркурия было почти таким же, как и у остальных твёрдых тел в Солнечной системе (это самые распространённые метеориты – хондриты, а также внутренние планеты). Тогда масса Меркурия была больше сегодняшней примерно в 2,5 раза. Потом Меркурий на скорости около 20 км/с столкнулся с планетезималью массой, приблизительно равной 1/6 его собственной. Большую часть верхнего слоя мантии и коры унесло в космос, где они и рассеялись. Но ядро Меркурия сохранилось, т.к. состояло из более тяжёлых элементов.
     Другая гипотеза гласит, что формирование Меркурия произошло в уже очень бедной лёгкими элементами внутренней части протопланетного диска, т.к. Солнце вымело лёгкие элементы во внешние области Солнечной системы.

   
Поиск
Rambler's Top100