Higany | |
Mercury látható a MESSENGER szonda , január 14, 2008. | |
Orbitális jellemzők | |
---|---|
Fél-fő tengely | 57 909 050 km (0,387,098 [ ] au ) |
Aphelia | 69.816,900 km (0.466,701 au ) |
Napközel | 46001200 km (0.307,499 au ) |
Orbitális kerület | 359 966 400 km ( 2,406 226- ig ) |
Különcség | 0,2056 [ ] |
Forradalmi időszak | 87,969 d |
Zsinati időszak | 115,88 d |
Átlagos keringési sebesség | 47,362 km / s |
A pálya maximális sebessége | 58,98 km / s |
Minimális keringési sebesség | 38,86 km / s |
Dőlés az ekliptikán | 7,00 ° |
Növekvő csomópont | 48,33 ° |
Perihelion érv | 29,12 ° |
Ismert műholdak | 0 |
Fizikai tulajdonságok | |
Egyenlítői sugár | 2439,7 km (0,383 Föld) |
Poláris sugár | 2439,7 km (0,384 Föld) |
Volumetrikus középsugár |
2439,7 km (0,383 Föld) |
Lapítás | 0 |
Egyenlítői kerülete | 15 329 km (0,383 Föld) |
Terület | 7,48 × 10 7 km 2 (0,147 Föld) |
Hangerő | 6,083 × 10 10 km 3 (0,056 Föld) |
Tömeg | 3,301 1 × 10 23 kg (0,055 Föld) |
Összes sűrűség | 5 427 kg / m 3 |
Felületi gravitáció | 3,70 m / s 2 (0,378 g) |
Kioldási sebesség | 4,25 km / s |
Forgatási időszak ( sziderális nap ) |
58,645 8 d |
Forgási sebesség (az Egyenlítőnél ) |
10,892 km / h |
Tengely billenése | 0,0352 ± 0,0017 ° |
Az északi pólus jobb felemelkedése | 281,01 ° |
Az Északi-sark deklinációja | 61,45 ° |
Vizuális geometriai albedó | 0,142 |
Bond Albedo | 0,088 |
Solar besugárzott | 9126,6 W / m 2 (6673 Föld) |
Fekete egyensúlyi hőmérséklet |
433,9 K ( 160,9 ° C ) |
Felületi hőmérséklet | |
• Maximum | 700 K ( 427 ° C ) |
• Közepes | 440 K ( 167 ° C ) |
• Minimum | 90 K ( -183 ° C ) |
A légkör jellemzői | |
Légköri nyomás | 5 × 10 −10 Pa |
Teljes tömeg | 10 000 kg- nál kevesebb |
Sztori | |
Babiloni istenség | Nabu |
Görög istenség | Stilbôn és Ἑρμῆς |
Kínai név (kapcsolódó elem) |
Shuǐxīng water (víz) |
Mercury van a legközelebb bolygó a Nap és a legkevésbé masszív Naprendszer . A Naptól való távolsága 0,31 és 0,47 csillagászati egység (vagy 46 és 70 millió kilométer) között van, ami 0,2 körüli keringési excentricitásnak felel meg - több mint tizenkétszerese a Földnek, és messze a legmagasabb a Nap bolygójának Rendszer. Ez látható a szabad szemmel a Földet egy látszólagos átmérője a 4,5-13 ív másodperc , és egy látszólagos nagysága a 5,7 -2,3 ; A megfigyelés azonban nehezíti annak nyúlása mindig kevesebb, mint 28,3 °, amely leggyakrabban fullad meg a sugárzását a nap. A gyakorlatban ez a nap közelsége azt jelenti, hogy csak napnyugta után a nyugati horizont közelében, vagy napkelte előtt , általában alkonyatkor látható a keleti horizont közelében . A Merkúr sajátossága, hogy 3: 2 pörgéspályás rezonanciában van , forradalmi periódusa (~ 88 nap ) pontosan 1,5-szerese a forgási periódusának (~ 59 nap), tehát a nap nap fele . (~ 176 napok). Így a rögzített csillagokhoz képest a Nap körüli két fordulaton pontosan háromszor forog tengelyén.
A Merkúr földi bolygó , csakúgy, mint a Vénusz , a Föld és a Mars . Közel háromszor kisebb és majdnem húszszor kisebb, mint a Föld, de majdnem olyan sűrű, mint amilyen. Figyelemre méltó sűrűsége - haladta csak, hogy a Föld, ami alacsonyabb is lehet anélkül, hogy a hatás a gravitációs kompressziós - annak köszönhető, hogy a mérete az fém mag , ami képviseli a 85% -át sugara, szemben körülbelül 55% a Föld.
A Vénuszhoz hasonlóan a Merkúr is szinte gömb alakú - lapítása nullának tekinthető - nagyon lassú forgása miatt. A valódi légkörtől megfosztva, hogy megvédje a meteoritoktól (csak egyetlen exoszféra fejt ki 1 n Pa vagy 10 −14 atm alatti nyomást ), a felszíne nagyon erősen kráteres és globálisan hasonló a Hold túlsó oldalához , jelezve, hogy évmilliárdok óta geológiailag inaktív. Ez a légkör hiánya a Nap közelségével kombinálva 90 K ( –183 ° C ) közötti hőmérsékletet eredményez a sarki kráterek alján (ahol a Nap sugarai soha nem érik el) és 700 K ( 427 ° C) hőmérsékletig. ) a perihélion alatti szoláris ponton . A bolygón szintén nincsenek természetes műholdak .
Csak két űrszonda tanulmányozta a Merkúrt. A Mariner 10 , amely 1974 - 1975 - ben háromszor repül a bolygó felett , felszínének 45% -át feltérképezi és felfedezi mágneses mezőjének létezését . A MESSENGER szonda a 2008-2009-es három átrepülés után, a Merkúr körüli pályára lép2011 márciusés részletes tanulmányt végez, beleértve annak topográfiáját , geológiai történetét , mágneses mezőjét és exoszféráját . A BepiColombo szonda célja, hogy belépjen a Merkúr körüli pályára2025 december.
A Merkúr köszönheti a nevét a futár az istenek római mitológiában , Mercury . A bolygót a rómaiak így nevezték el, mert gyorsan mozog az égen. A Merkúr csillagászati szimbóluma egy keresztre helyezett kör, amely szarv alakú félkört hordoz ( Unicode : ☿). Hermész isten caduceusának ábrázolása, a görög mitológiában a Merkúr megfelelőjével . Mercury is adta a nevét a harmadik nap a héten, szerda ( „ mercuriusok dies ”).
A Merkúr keringési excentricitása a Naprendszer bármely bolygója közül a legnagyobb, körülbelül 0,21. Ez azt jelenti, hogy a távolság a Nap között változik, hogy a 46. a 70 millió a kilométernyi során forradalom. A bal oldali ábra szemlélteti az excentricitás hatásait, bemutatva a Merkúr keringését ugyanazon fél-fő tengellyel rendelkező körpályán . Ez a Naptól való távolság változása azt jelenti, hogy a Merkúr felszínét a Nap által kifejtett árapályerő hatja ki, amely körülbelül 17 -szer erősebb, mint a Holdé a Földön. A bolygó tengelye körüli forgásának 3: 2 arányú rezonanciájával együtt ez a felület hőmérsékletének komplex változását is eredményezi.
A Merkúr pályájának excentricitása kaotikusan változik a 0 -tól (körpálya) a nagyon nagy, több mint 0,45 értékig több millió év alatt, más bolygók hatása miatt. 1989-ben Jacques Laskar , a Hosszúsági Iroda munkatársa megmutatta, hogy a Naprendszer belső bolygóinak mind kaotikus versenyei voltak. Azonban a Merkúr az, akinek a mozgása a leg kaotikusabb.
A Merkúr pályája 7 fokkal ferde a Föld pályájának síkjától ( ekliptika ), amint azt a jobb oldali ábra mutatja. Ezért a Merkúr áthaladása a Nap előtt csak akkor következhet be, amikor a bolygó keresztezi az ekliptika síkját, abban a pillanatban, amikor a Föld és a Nap között van, azaz májusban vagy novemberben. Ez átlagosan körülbelül hetente történik.
A Merkúr forgástengelyének dőlése a pályasíkján a legkisebb a Naprendszerben, alig 2 ívperc , vagyis körülbelül 0,03 fok . Ez lényegesen alacsonyabb, mint a Jupiteré, amely a bolygók közül a második legkisebb tengelyirányú dőléssel rendelkezik, 3,1 fokban . Ez azt jelenti, hogy a Merkúr pólusain megfigyelő számára a nap közepe soha nem emelkedik 2 ívpercnél tovább a horizont fölé.
A Merkúr felszínének bizonyos pontjain egy megfigyelő láthatta, hogy a nap a horizont alig több mint kétharmadán kel, majd lemegy, mielőtt újra felkelne, ugyanazon a higanynapon . Valójában négy földi nappal a perihelion előtt a Merkúr szögpálya -sebessége egyenlő a szög forgási sebességével, így a nap látszólagos mozgása megszűnik; közelebb a perihelionhoz, a Merkúr szögpálya -sebessége ekkor meghaladja a szög forgás sebességét. Tehát egy feltételezett Merkúr -megfigyelő számára úgy tűnik, hogy a nap visszafelé halad . Négy Föld nappal a perihelion után a nap normális látszólagos mozgása újraindul, és keleten ismét felkel, nyugatra nyugszik.
Ugyanezen okból van egy pár pont a Merkúr egyenlítőjén (az egyik a Caloris-medencében található ), egymástól 180 fokos hosszúságban, ahol mindegyiknél egy Merkúr-év kettőre áll (ami egyenértékű a egyszer a Merkúr -nap), a nap keletről nyugatra megy át, majd megfordítja látszólagos mozgását, és ismét áthalad nyugatról keletre (a retrográd mozgás során ), majd másodszor megfordítja mozgását, és harmadszor is áthalad rajta keletről nyugatra. A higanyos év váltakozása során e pár másik pontján fordul elő ez a jelenség. Mivel a retrográd mozgás amplitúdója kicsi ezeken a pontokon, az összhatás az, hogy két -három hétig a nap szinte álló helyzetben van a pont fölött, és a legmagasabb fényerőszinten van, mert a Merkúr perihelionban van. Ez a hosszan tartó expozíció, amikor a bolygó a legközelebb van a Naphoz, teszi ezt a két pontot a Merkúr legmelegebb helyeivé (innen a Caloris név, latinul "hőt" jelent ). Ezen pontok egyike referenciaként szolgált a 0 ° meridiánhoz.
Ezzel szemben az Egyenlítőn két másik pont van, az előbbitől eltekintve 90 fokos hosszúságon, ahol a nap csak akkor halad át, amikor a bolygó az afélióban van , minden második Merkúr-évben egy időben. Ahol a nap látszólagos mozgása az égen higany viszonylag gyors. Ezek a pontok tehát sokkal kevesebb napsugárzást kapnak, mint a fent leírt házaspáré. Az eredmény egy higanyos nap, amely szintén furcsa egy ott tartózkodó megfigyelő számára. Ekkor a nap felkel, majd ismét lenyugszik, majd ismét felkel a keleti horizonton; és a nap végén nyugaton a nap lenyugszik, majd újra felkel, hogy ismét lenyugodjon. Ezt a jelenséget a Merkúr keringési sebességének változása is magyarázza: négy nappal a perihelion előtt , amikor a Merkúr orbitális (szög) sebessége pontosan megegyezik a (szög) forgási sebességével, úgy tűnik, hogy a nap mozgása leáll.
Mercury eléri alsó összefüggésben (az a pont, ahol az van a legközelebb a Földhöz) minden 116 földi nap átlagosan (az úgynevezett szinodikus időszak ), de ez az időszak terjedhet 105 nap a 129 nap , köszönhetően a excentrikus pályán a bolygó. 1900 és 2100 között a Merkúr megközelítette a minimumot (és ezért nem fog többet megközelíteni), a Földet körülbelül 82,1 × 10 6 kilométerrel (vagy 0,55 csillagászati egységgel ),2015. május 31. A retrográd mozgás időszaka 8 és 15 földnap között változhat az alsó kötőszó mindkét oldalán. Ez a nagy amplitúdó a bolygó nagy keringési excentricitásának is köszönhető.
A Naphoz való közelsége miatt átlagosan a Merkúr és nem a Vénusz a legközelebbi bolygó a Földhöz, ellentétben azzal, amit el lehet képzelni, ha a Naprendszer klasszikus ábrázolásait egy vonal mentén nézzük . Ez az érvelés akár kiterjeszthető is, és a Merkúr valójában a Naprendszer többi bolygójához legközelebb eső bolygó, beleértve az Uránt és a Neptunust (19 és 30 AU körül keringenek).
Miközben a Merkúr tanulmányozása során első térképet rajzol, Schiaparelli több éves megfigyelés után észreveszi, hogy a bolygó mindig ugyanazt az arcot mutatja a Napnak, mint a Hold a Földdel. Ezután 1889-ben arra a következtetésre jutott, hogy a Merkúr az árapály hatásával szinkronizálódik a Nappal, és hogy forgási időszaka egyenértékű egy higanyos esztendővel, azaz 88 földi nappal . Ez az időtartam azonban helytelen, és csak az 1960-as években hajtották végre a csillagászok lefelé.
Így 1962 , észrevételeit radar a Doppler-effektus alapján készülnek el Arecibo rádióteleszkóp Mercury többet megtudni a bolygót, és ellenőrizze, hogy a rotációs időszak egyenlő az időszak a forradalom. A bolygó azon oldalán regisztrált hőmérsékletek, amelyek állítólag mindig árnyéknak vannak kitéve, akkor túl magasak, ami arra utal, hogy ez a sötét oldal valójában néha ki van téve a Napnak. A 1965 , A kapott eredmények Gordon H. Pettengill és Rolf B. Dyce azt mutatják, hogy a időszakban forgási Mercury valójában 59 földi napig , egy bizonytalanság 5 napig . Ezt az időszakot kell igazítani később, 1971 , a 58,65 nappal a ± 0,25 nap, köszönhetően a még pontosabb mérési - mindig radar - által RM Goldstein. Három évvel később a Mariner 10 szonda jobb pontosságot biztosít, és a forgási időszakot 58,646 ± 0,005 napon mérik. Kiderült, hogy ez az időszak pontosan megegyezik a Nap körüli Merkúr fordulatának 2/3-ával ; ezt 3: 2 spin-pályás rezonanciának nevezzük .
Ezt a 3: 2 -es rezonanciát, a Merkúr sajátosságát stabilizálja az árapály -erő varianciája a Merkúr excentrikus pályája mentén, amely a Merkúr tömegeloszlásának állandó dipólus -összetevőjére hat, és a Merkúr -pálya kaotikus mozgása. A körpálya , nincs ilyen változó, így az egyetlen stabilizált rezonancia egy ilyen pályán 1: 1 (pl Föld-Hold ). A perihelionnál, ahol a dagály ereje a legnagyobb, stabilizálja a rezonanciákat, például 3: 2, és arra kényszeríti a bolygót, hogy a legkisebb tehetetlenségi tengelyét (ahol a bolygó átmérője a legnagyobb) megközelítőleg a Nap felé mutassa.
Az ok, amiért a csillagászok azt hitték, hogy a Merkúr a Naphoz van zárva, az, hogy valahányszor a Merkúr a legjobb helyzetben volt megfigyelésre, mindig ugyanabban a pontban volt a pályáján (3: 2 -es rezonanciában), így ugyanazt az arcot mutatta a Föld felé; ami akkor is így lenne, ha teljesen szinkronban lenne a Nappal. Ennek oka az, hogy a Merkúr tényleges, 58,6 napos forgási periódusa majdnem pontosan fele a Merkúr szinódikus időszakának, a 115,9 naposnak (azaz annak az időnek, amelyre a Merkúrnak szüksége van, hogy visszatérjen ugyanabba a Földbe - Merkúr - Nap konfiguráció) a Földhöz képest. Schiaparelli hibája annak is tulajdonítható, hogy a bolygót az idő eszközeivel nehéz megfigyelni.
3: 2 -es rezonanciája miatt, bár egy sziderikus nap (a forgás időszaka) körülbelül 58,7 földi napot vesz igénybe , a szoláris nap (a Nap két egymást követő visszatérése között a helyi meridiánba) 176 Földnapot tart , azaz mondjuk két Merkúr -évet. Ez azt jelenti, hogy egy nap és egy éjszaka pontosan egy évig tart a Merkúrban, vagy 88 földi napon (majdnem egynegyedén ).
Az árapálymodellre épülő pontos modellezés azt mutatta, hogy a Merkúr a történelem nagyon korai szakaszában, 10 és 20 millió évvel a kialakulása után, 3: 2 pörgéspályájú állapotban került elfogásra . Ezenkívül numerikus szimulációk azt mutatták, hogy a Jupiterrel való jövőbeni szekuláris rezonancia a Merkúr excentrikusságának növekedését eredményezheti olyan pontra, ahol 1% esély van arra, hogy a bolygó 5 milliárd évvel ütközik a Vénusszal . A Merkúr pályájának hosszú távú előrejelzése a káosz mechanikájának része : egyes szimulációk azt is mutatják, hogy a bolygót ki lehet dobni a Naprendszerből.
Ami az összes bolygó a Naprendszer, a Merkúr pályája tapasztal nagyon lassú precesszió a perihelion a Nap körül, ami azt jelenti, hogy a pályája maga forog a Nap körül Más bolygókkal ellentétben azonban a Merkúr perihelion precessziós periódusa nem egyezik meg a newtoni mechanika segítségével végzett előrejelzésekkel .
Valójában a Merkúr precessziót valamivel gyorsabban éli meg, mint amit az égi mechanika törvényeinek alkalmazásával elvárhatna, és évszázadonként megközelítőleg 43 ívmásodpercet előz meg .
Keress egy harmadik bolygótA csillagászok ezért kezdetben egy vagy több test jelenlétére gondoltak a Nap és a Merkúr pályája között, amelyek gravitációs kölcsönhatása megzavarná az utóbbiak mozgását. Urbain Le Verrier francia csillagász , aki 1846 -ban az Uránusz pályájának anomáliáiból fedezte fel a Neptunusz bolygót , megvizsgálja a problémát, és egy ismeretlen bolygó vagy egy második aszteroidaöv jelenlétére utal a Nap és a Merkúr között. Az elvégzett számításoknak, figyelembe véve e testek gravitációs hatását, meg kellett egyezniük a megfigyelt precesszióval.
az 1859. március 28, Le Verrierrel a francia orvos, Edmond Lescarbault felveszi a kapcsolatot egy fekete folt miatt, amelyet két nappal azelőtt látott volna elhaladni a Nap előtt, és amely szerinte valószínűleg egy intramerkurikus bolygó volt. Le Verrier azt feltételezi, hogy ez a bolygó - amelyet Vulcannak nevez - felelős a Merkúr mozgásának rendellenességeiért, és úgy dönt, hogy felfedezi azt. Lescarbault információiból arra a következtetésre jut, hogy Vulcan 19 nap és 7 óra körül kerüli meg a Napot, átlagosan 0,14 AU távolságban . Azt is le kell vonni az átmérője körülbelül 2000 km , és a tömeg 1/ 17- edik , hogy a Mercury. Ez a tömeg azonban túl alacsony ahhoz, hogy megmagyarázza az anomáliákat, de Vulcain továbbra is jó jelölt a hipotetikus aszteroidaöv legnagyobb testére, amely a Merkúr pályáján belül helyezkedik el.
Ezután Le Verrier kihasználta az 1860-as napfogyatkozást, hogy az összes francia csillagászt mozgósítsa Vulcan felkutatására, de senki sem találta meg. A bolygót ezután évtizedekig keresték, sikertelenül, noha egyes csillagászok azt hitték, hogy látták, addig, amíg relativisztikus magyarázatot nem ajánlottak.
Magyarázat az általános relativitáselmélettelA 1916 , Albert Einstein fejlett elmélet az általános relativitáselmélet . Einstein azáltal, hogy elméletének úgynevezett poszt-kepleriánus paramétereit alkalmazza a Merkúr mozgására, magyarázatot ad a megfigyelt precesszióra azáltal, hogy a gravitációt a tér-idő görbületének hatására formalizálja . Az Einstein által kapott pályán végzett precessziós képlet a következő:
ahol a félig főtengelye a ellipszis , a különcség , a gravitációs állandó , a tömege a Nap , és a keringési idejének a ellipszis.
A számszerű értékek , , , és többek között 0,1038 másodperc ív fordulatonként, ami megfelel a Mercury 415 fordulat per században:
ív másodpercek évszázadonként.A hatás gyenge: mindössze 43 másodperc ív / évszázad a Merkúr esetében, tehát körülbelül 2,8 millió évre van szükség a teljes többletforradalomhoz (vagy tizenkét millió fordulathoz), de jól egybeesik a korábban mért perihelion előretörésével. Ez az érvényesített előrejelzés a születő általános relativitáselmélet egyik első nagy sikere.
A Merkúr a Naprendszer négy szárazföldi bolygójának egyike, és sziklás teste van, mint a Földnek . Ez egyben a legkisebb, egyenlítői sugara 2439,7 km . A Merkúr szintén kisebb - bár tömegesebb -, mint a Naprendszer két természetes műholdja , a Ganymede és a Titan . A higany körülbelül 70% -ban fémekből áll (főleg a magban) és 30% -ban szilikátból (főleg köpenyében). A higany sűrűsége a második legmagasabb a Naprendszerben, 5,427 g / cm 3 , alig kevesebb, mint a Föld sűrűsége, amely 5,515 g / cm 3 . Ha a hatás a gravitációs tömörítési arra, hogy figyelmen kívül hagyja, ez Mercury ami sűrűbb és 5,3 g / cm 3 ellen 4,4 g / cm 3 a Föld, összetétel-változás következtében több anyag. Sűrű.
A higany sűrűsége felhasználható a belső szerkezetére vonatkozó részletek kikövetkeztetésére. Noha a Föld nagy sűrűsége észrevehetően a gravitációs kompresszióból származik, különösen a Föld magjának szintjén, a Merkúr sokkal kisebb, és belső területei nem annyira összenyomódtak. Ezért ahhoz, hogy ilyen nagy sűrűsége legyen, magjának nagynak és vasban gazdagnak kell lennie.
A geológusok becslése szerint a Merkúr magja sugara mintegy 85% -át foglalja el, ami a térfogatának körülbelül 61,4% -át képviseli, szemben például a Föld 17% -ával. A 2007-ben publikált kutatások egyszer azt sugallták, hogy a higany magja teljesen folyékony ( nikkel és vas ). Újabban a MESSENGER 2015-ben befejezett missziójának adatait felhasználó egyéb tanulmányok azonban arra késztették a csillagászokat, hogy a bolygó belső magja valóban szilárd. A mag körül szilárd külső vasréteg és egy szilikátokból álló köpeny található . A Mariner 10 küldetés és a földmegfigyelések adatai szerint a Merkúr kérge 35 és 54 km között van . A Merkúr felszínének megkülönböztető jellemzője számos keskeny gerinc jelenléte, akár több száz kilométer hosszúságig is. Úgy gondolják, hogy akkor alakultak ki, amikor a Merkúr magja és palástja lehűlt és összehúzódott, amikor a kéreg már megszilárdult.
A Merkúr magja magasabb vastartalommal rendelkezik, mint a Naprendszer bármely más tárgya. Ez a magas vaskoncentráció az oka annak, hogy néha " fémbolygónak " vagy " vasbolygónak" becézik . Ezen koncentráció eredetének megértése sokat tanítana a korai napködről és a Naprendszer kialakulásának körülményeiről. Három hipotézist javasoltak a Merkúr és gigantikus magjának nagy fémeségének magyarázatára.
A legszélesebb körben elfogadott elmélet ezzel kapcsolatban az, hogy a Merkúr eredetileg olyan fém-szilikát arányt mutatott, mint a közönséges kondrit- meteoritok , amelyek a Naprendszer kőzetanyagára jellemzőek, és tömege körülbelül 2,25-szer nagyobb, mint jelenlegi tömege. Ezután, a korai történetében a Naprendszer, Mercury ütött egy planetesimal körülbelül 1/ 6 -én az, hogy a tömeg és több ezer kilométer átmérőjű. A becsapódás eltávolította volna az eredeti kéreg és palást nagy részét, és otthagyta volna a fémes magot, amely összeolvadt volna a planetesimalisal, és egy vékony palástot. Hasonló eljárást, az óriási ütés-hipotézist neveznek, javasolták a Hold kialakulásának magyarázatára a Föld és a Theia ütközésmérő ütközésének eredményeként .
Alternatív megoldásként a Merkúr kialakulhatott a napködből, mielőtt a Nap energiatermelése stabilizálódott. Kezdetben tömege kétszer akkora lett volna, mint ma, de amikor a protosztár összehúzódott, a Merkúr közelségi hőmérséklete 2500 és 3500 K között lehet, sőt elérheti a 10 000 K -t is . A Merkúr felszíni kőzetének nagy része tehát elpárologhatott volna ezen a hőmérsékleten, és olyan kőzetgőz -atmoszférát alakított ki, amelyet a napszél elhordott volna .
Egy harmadik hipotézis feltételezi, hogy a szoláris köd okozott nyomvonal a részecskéket, amelyekből Mercury Halmozott , ami azt jelenti, hogy a könnyebb részecskék elvesztek a Halmozott anyagot és nem összegyűjtjük Mercury. Így a Nap ködében nagyobb volt a nehéz elemek, például a vas aránya a Nap közelében, még ezek a nehéz elemek is fokozatosan eloszlottak a Nap körül (minél távolabb tőle, annál kevesebb volt a nehéz elem) . A Naphoz közeli higany ezért több nehéz anyagot halmozott volna fel, mint a többi bolygó, hogy magját képezze.
Mindazonáltal minden feltételezés más felületi összetételt ír elő. A MESSENGER misszió talált vártnál magasabb kálium és kén szinteket a felszínen, ami arra utal, hogy a hipotézis egy óriási hatást és párologtatás a kéreg és a köpeny nem fordulhat elő, mert a kálium és kén volna hajtott végre a rendkívüli meleg ezeket az eseményeket. Az eddig elért eredmények tehát a harmadik hipotézis mellett szólnak, de az adatok részletesebb elemzésére van szükség. A BepiColombo , amely 2025-ben érkezik meg a Merkúr körüli pályára, megfigyeléseket tesz, hogy megpróbáljon választ adni.
A Merkúr felületét poros szőnyeg, törések és kráterek borítják . A Merkúr felszíne hasonlít a Holdéhoz , hatalmas ásványi síkságokat ( szilikátokat ) mutat, amelyek hasonlítanak a holdtengerekre és számos kráterre , jelezve, hogy évmilliárdok óta geológiailag inaktív. A csillagászok számára ezek a kráterek nagyon öregek, és a Naprendszer kialakulásának történetét mesélik el, amikor a bolygóállók ütköztek a fiatal bolygókkal, hogy egyesüljenek velük. Ezzel szemben a Merkúr felületének egyes részei simának tűnnek, semmilyen ütés nem érinti őket. Ezek valószínűleg az öregebb talajt borító lávafolyások, amelyeket a hatások jobban jellemeznek. A láva lehűlve sima, fehéres felületet eredményez. Ezek a síkságok egy újabb időszakból származnak, az intenzív bombázás időszaka után . A vulkanikus síkságok felfedezése a felszínen lehetővé teszi a köpenybe érő hatalmas aszteroidák zuhanását , és képes egyidejűleg vulkánkitöréseket létrehozni a bolygó ellenkező oldalán .
A Merkúr geológiájának ismerete, amely csak a Mariner 10 szonda 1975 -ös túlrepülésén és a földi megfigyeléseken alapult, 2011 és a MESSENGER küldetés között a legkevésbé ismert volt a földi bolygók közül . Például egy szokatlan, sugárzó üregekkel rendelkező krátert fedeznek fel ezzel a küldetéssel, amelyet a tudósok Spider -kráternek neveznek, mielőtt Apollodorus -nak nevezik át .
A higanynak különböző típusú geológiai képződményei vannak:
A Merkúrt erőteljesen bombázták üstökösök és aszteroidák megalakulása alatt és röviddel azt követően, 4,6 milliárd évvel ezelőtt, valamint egy későbbi, esetleg külön epizód során, a Nagy Késő Bombázásnak , amely 3,8 milliárd évvel ezelőtt ért véget . Ebben az intenzív kráterképzési időszakban a Merkúr teljes felületén ütközik, amit az atmoszféra hiánya elősegít, hogy lelassítsa az ütközésmérőket. A Merkúr ekkor vulkanikusan aktív; medencék, például a Caloris-medence , magmával vannak feltöltve , sima síkságokat hozva létre , amelyek hasonlóak a holdtengerekhez . A nagy bombázás után a Merkúr vulkáni tevékenysége megszűnt volna, körülbelül 800 millió évvel a kialakulása után.
A Merkúr felszíne heterogénebb, mint a Marsé vagy a Holdé, mindkettő jelentős, hasonló geológiájú területet tartalmaz, mint például a maria és a planitiae .
Ütőmedencék és kráterekA átmérője a Mercury kráterek változnak a kis tál alakú üregekbe, hogy multi-gyűrű alakú impakt medencék több száz kilométer átmérőjű. A lebomlás minden állapotában megjelennek, a viszonylag friss sugárzott kráterekről a súlyosan leromlott kráterek maradványaira. A higanykráterek finoman különböznek a holdkráterektől, mivel a kilökődésük által lefedett terület sokkal kisebb, ami a Merkúr felszínén lévő nagyobb gravitáció következménye. Az UAI szabályai szerint minden új kráternek egy olyan művész nevét kell viselnie, aki több mint ötven éve híres, és több mint három éve halott, a kráter elnevezése előtt.
A legnagyobb ismert kráter az 1 550 km átmérőjű Caloris-medence (a bolygó átmérőjének majdnem egyharmada), amely egy körülbelül 150 km nagyságú aszteroida esése következtében keletkezett , majdnem 3,85 milliárd évvel ezelőtt. . A neve ( Caloris , latinul "hő") abból a tényből származik, hogy a Merkúr felületének két "forró pólusán" helyezkedik el, a Nap felé néző pólusokon, amikor a bolygó perihéliumban van . A hatás, amely megteremtette a Caloris-medence volt olyan erős, hogy ez okozta a láva kitörések , hogy elhagyta a koncentrikus gyűrű több mint 2 km-re a nagy körülvevő becsapódási kráter. Ez egy nagy kör alakú mélyedés, koncentrikus gyűrűkkel. Később a láva minden bizonnyal belefolyott ebbe a nagy kráterbe, és kisimította a felületet.
A Caloris-medence antipódján található egy nagy, nagyon dombos és zord terület, amely akkora, mint Franciaország és Németország , "furcsa földnek" (angolul Weird Land ) ismert. Eredetének egyik hipotézise az, hogy a Caloris-ütközés során keletkező lökéshullámok a Merkúr körül jártak, a medence antipódjánál konvergálva ( 180 fokon ). Az ebből eredő erős feszültségek megrepesztették a felszínt, 800–1000 m magasságba emelve a talajt, és létrehozták ezt a kaotikus régiót. Egy másik hipotézis szerint ez a terep a vulkáni ejekta konvergenciájának eredményeként alakult ki a medence antipódusánál .
A Caloris-medencét létrehozó hatás szintén hozzájárult a Merkúr egyedülálló hegyláncának: a Caloris Montes kialakulásához .
Összesen körülbelül 15 ütközési medencét azonosítottak a Merkúron. Figyelemre méltó medence a 400 km széles, több gyűrűs Tolsztoj -medence , amelynek perifériájától 500 km -re húzódó ejecta borítású, és amelynek megjelenése a tolsztoji korszakot jelöli. A Rembrandt és a Beethoven -medence , amelyek hasonló méretű vulkanikus kilökődésű borítással rendelkeznek, szintén a bolygó legnagyobb becsapódási kráterei közé tartoznak , 716 és 625 km szélességgel .
A Holdhoz hasonlóan a Merkúr felszínét is valószínűleg befolyásolták a térbeli eróziós folyamatok , beleértve a napsütést és a mikrometeoritok hatásait .
SíkságA Merkúron két geológiailag elkülönülő síkvidéki régió található.
Először is, a lágyan gördülő síkságok a kráterek közötti régiókban a Merkúr legrégebbi látható felületei, megelőzve az erősen kráteres terepet. Ezek a síkságok a kráterek között úgy tűnik, hogy sok régebbi krátert kitöröltek, és általában ritkán mutatják a kis, körülbelül 30 km -nél kisebb átmérőjű krátereket .
Másodszor, a sima síkságok nagy, lapos területek, amelyek különböző méretű mélyedéseket töltenek ki, és nagyon hasonlítanak a holdtengerekre . Különösen a Caloris -medencét övező nagy gyűrűt töltik meg. A holdtengerektől eltérően a Merkúr sima síkságain ugyanazok az albedók vannak, mint a kráterek közötti ősi síkságokon. A vitathatatlan vulkáni jellemzők hiánya ellenére e síkságok elhelyezkedése, lekerekített és karéjos alakja erősen támogatja a vulkáni eredetet. A Merkúr összes sima síksága sokkal később keletkezett, mint a Caloris-medence, amit jelez a lényegesen alacsonyabb krátersűrűségük, mint a Caloris kilökő takaróé. A Caloris -medence alja geológiailag elkülönülő lapos síksággal van tele, amelyet gerincek és törések töredeznek, nagyjából sokszögű mintázatban. Nem világos, hogy ezek ütés okozta vulkanikus lávák vagy impaktitok-e .
Tömörítési jellemzőkA Merkúr felszínének szokatlan jellemzője, hogy számos kompressziós redő van jelen, amelyeket emelkedőknek (vagy Rupes -nek) neveznek, és amelyek átlépik a síkságokat. Kialakulásának forró fázisa következtében, vagyis a nagy késői bombázás befejezése után, amely egy időben a Naprendszer összes bolygóját izzó golyóvá tette, a Merkúr belseje összehúzódott, és a felülete elkezdett deformálódni, gerincek létrehozása. Ezek a lejtők elérhetik az 1000 km hosszúságot és a 3 km magasságot . Ezek a nyomó tulajdonságok más jellemzőkkel, például kráterekkel és sima síkokkal egyidejűleg megfigyelhetők, jelezve, hogy újabbak.
A Merkúr jellemzőinek feltérképezése a Mariner 10 fényképeivel először a higany sugárának körülbelül 1-2 km nagyságrendű összezsugorodására utalt ezen kompressziók miatt, az intervallumot később 5-ről 7 km-re növelték , HÍRNÖK. Emellett kisméretű, több tíz méter magas és néhány kilométer hosszú tolóerő-hibákat találnak, amelyek 50 millió évnél fiatalabbnak tűnnek . Ez azt jelzi, hogy a belső tömörítés és az ebből eredő felszíni geológiai aktivitás még mindig folytatódik ebben a kis léptékben. E felfedezés után megkérdőjelezhető a Merkúr és általában a kisbolygók feltételezett geológiai inaktivitása.
A Lunar Reconnaissance Orbiter 2019-ben felfedezi a Hold hasonló kis lökéshibáinak létezését.
Földtani időszakokA Földhöz, a Holdhoz vagy a Marshoz hasonlóan a Merkúr geológiai fejlődése is nagy időszakokra vagy korszakokra osztható. Ezek a korok csak a relatív randevúzáson alapulnak , így az előrehaladott dátumok csak nagyságrendek.
A Merkúr földtani korszakai (millió millió év alatt):
Tolsztoján előttiA Naprendszer történetének legelejétől az intenzív bombázás időszakáig terjed, -4,5 és -3,9 milliárd év között. A korai nap -köd lecsapódott és szilárd anyagot kezdett képezni; kezdetben kis tömegű, amely a felhalmozódás ( felhalmozódási folyamat ) révén egyre nagyobb testeket hozott létre, amelyek egyre fontosabb vonzóerővel rendelkeznek, amíg a higany fő tömege létre nem jön. Ennek az anyagfelhalmozásnak a homogén vagy heterogén jellege még mindig ismeretlen: nem ismert, hogy a higany vas és szilikát keverékéből képződött -e, amely aztán disszociált, hogy külön fémmagot és szilikátköpenyt képezzen, vagy a mag keletkezett először , fémekből, akkor a köpeny és a kéreg csak utána következett be, amikor a nehéz elemek, mint a vas, kevésbé voltak bőségesek a Merkúr körül. Kevés esély van arra, hogy a Merkúr kezdeti légkörrel rendelkezzen (közvetlenül az anyag felhalmozódása után), különben nagyon korán elpárolgott volna a legrégebbi kráterek megjelenése előtt. Ha a Merkúrnak atmoszférája lett volna, észrevehettük volna a szél által a kráterek erózióját, akárcsak a Marson . A főként a kráterek közötti régiókban (amelyek a krátereknél idősebb felületek) találhatók, és néha áthaladnak a legrégebbi kráterek némelyikén, azt mutatják, hogy a mag lehűlése és a bolygó összehúzódása a bolygó vége között történt. az első időszak és a második kezdete.
TolsztojenA második időszakot (-3,9 és -3,85 milliárd év között) viszonylag nagy testek (az akkréciós folyamat maradványai) erős meteorit bombázása jellemzi, amely a Merkúr felszínét kráterekkel és medencékkel (200 km átmérőjű átmérőjű nagy kráterekkel) fedi le . , és a Caloris -medence kialakulásával ér véget . Nem biztos, hogy ez az időszak a Merkúr felszívódásának végső szakasza; lehetséges, hogy ez csak a bombázás második epizódja, függetlenül ettől a felhalmozódástól. Főleg, hogy a nagy késői bombázás ideje van . Ezt a nevet viseli, mert a Tolsztoj -medence kialakulását látta .
KalóriaA Caloris -medence kialakulása jelzi ezt az időszakot (-3,85 és -3,80 milliárd év között). A meteorit becsapódása erőteljes átalakulásokat eredményezett a Merkúr felszínén: a Caloris Montes hegyi gyűrű létrejötte a kráter körül, amelyet a becsapódás és a bolygó másik oldalán keletkezett kaotikus alakváltozások okoztak. A tömegek belső eloszlásának aszimmetriája, amelyet a bolygó léptékében okozott, az a forgócsap volt, amelyen a forgási / fordulati periódusok szinkronizációja alapul: a Caloris-medence (antipódjával) az egyik "forró egyenlítői oszlopok ".
Magasabb kalóriaA Merkúr negyedik geológiai korszaka -3,80-tól -3 milliárd évig terjed, és a Caloris-medencét okozó ütközés után kezdődik. A vulkanizmus következő időszakát fedi le. Lávafolyam részét képezte a Nagy Smooth Plains, nagyjából hasonló a Hold maria . A Caloris-medencét borító sima síkságokat (Suisei, Odin és Tir Planitia) azonban a Caloris-ütközés során ejecta hozta létre .
Mansurian és KuiperienKiterjesztése, illetve ettől -3000000000 évek -1000000000 év majd -1000000000 éves ma, ezen időszakok vannak jelölve kis meteoritic hatások: néhány nagy esemény történt a Mercury ezekben az időkben. Ezek a korszakok a kráterek nevét is felveszik: a Mansur és a Kuiper .
A fiatalabb síkságok (sima síkságok) jelenléte bizonyítja, hogy a Merkúr vulkáni tevékenységet tapasztalt a múltban. E síkságok eredetét a 90 -es évek végén Mark Robinson és Paul Lucey emeli ki a Merkúr fényképeinek tanulmányozásával. Az elv az, hogy a sima - lávafolyásokból kialakult - felületeket másokkal kell összehasonlítani, nem pedig sima (és idősebb). Ha valóban vulkánkitörésekről van szó, akkor ezeknek a régióknak más összetételűeknek kellett lenniük, mint amit lefedtek, mivel a bolygó belsejéből származó anyagokból épültek fel.
A Mariner 10 által készített képeket először újrakalibrálják a laboratóriumban a szonda elindítása előtt készített képekből, valamint a Vénusz (a Vénusz meglehetősen egységes textúrájú) felhőinek és a mélytér küldetése során készített képekből. Robinson és Lucey ezután tanulmányozza a Hold különböző mintáit - amelyek állítólag hasonló vulkáni tevékenységet tapasztaltak - és különösen a fényvisszaverődést, hogy párhuzamot vonhassanak ezen anyagok összetétele és tükröződése között.
Fejlett digitális képfeldolgozási technikák alkalmazásával (amelyek a Mariner 10 küldetés idején nem voltak lehetségesek) színkódolással képezik a képeket, hogy megkülönböztessék a sötét ásványi anyagokat a fémektől. Három színt használnak: vörös az átlátszatlan, sötét ásványok jellemzésére (minél több vörös van kimondva, annál kevesebb a sötét ásvány). a zöld jellemzi a vas-oxid (FeO) koncentrációját és a mikrometeoritok bombázásának intenzitását, más néven "érettséget" (a FeO jelenléte kevésbé fontos, vagy a régió kevésbé érett, zöldebb részeken); a kék az UV / látható fény arányának jellemzésére (a kék intenzitása a jelentéssel együtt növekszik). A három kép kombinációja köztes színeket ad. Például egy sárga színű terület jelentheti az átlátszatlan ásványi anyagok (vörös) és a közepes érettségű (zöld) magas koncentrációjának kombinációját.
Robinson és Lucey észreveszik, hogy a síkságokat különböző színek jelzik a kráterekhez képest, és arra következtethetnek, hogy ezek a síkságok eltérő összetételűek a régebbi felületekhez képest (kráterek jelenléte jellemzi őket). Ezeket a síkságokat, csakúgy, mint a Holdat, biztosan lávafolyások hozták létre. Ezután új kérdések merülnek fel az emelkedő olvadt kőzet természetével kapcsolatban: egyszerű folyadékfolyások vagy robbanásszerű kitörések lehetnek . Azonban nem minden síkság származhat lávafolyásokból. Lehetséges, hogy néhányat a por és a földdarabok lehullása okozott, amelyek nagy meteorit becsapódás során kilökődtek.
Néhány vulkánkitörés szintén nagy ütközések következménye lehet. A Caloris-medence esetében eredetileg a becsapódás eredményeként létrejött kráter mélysége 130 km volt ; valószínűleg elérte a palástot, majd a sokk során részben megolvadt (a nagyon magas nyomás és hőmérséklet miatt). A köpenyt ezután újra összeszerelik a talaj beállítása során, és megtöltik a krátert. Így tudva, hogy a Merkúr felületének egy része a belsejéből származik, a tudósok információkat vonhatnak le a bolygó belső összetételéről.
A MESSENGER által készített képek közben bizonyítékokat találnak a Merkúr tüzes felhőiről az alacsony emelkedésű pajzsvulkánokról . Ezek a MESSENGER-adatok 51 piroklasztos lerakódást azonosítottak a felszínen, amelyek 90% -a ütközési kráterekben található . A piroklasztos lerakódásokat befogadó ütközéses kráterek lebomlási állapotának vizsgálata arra utal, hogy a piroklasztikus aktivitás hosszabb ideig folyt a Merkúron.
A "perem nélküli mélyedés" a Caloris-medence délnyugati peremén belül legalább kilenc átfedő vulkáni nyílásból áll, amelyek mindegyike egyenként legfeljebb 8 km átmérőjű. Ezért egy rétegvulkán . A kémények feneke legalább 1 km-re fekszik a fala alatt, és úgy néz ki, mint egy vulkanikus kráter, amelyet robbanásszerű kitörések vájtak ki, vagy amelyek összeomlása következtében megváltoztak az üres terekbe, amikor a magma elvezetett egy csatornába. A komplex vulkanikus rendszer korának állítólag egymilliárd év nagyságrendű.
A Merkúr nagyon forró bolygó. Az átlagos felületi hőmérséklet körülbelül 440 K ( 167 ° C ). Ez a regolit alatti stabilizációs hőmérséklet , ahol az altalaj már nincs kitéve a nappali és éjszakai termikus "hullámok" váltakozásának. A higany felületi hőmérséklete is megközelítőleg 100 és 700 K ( -173 és 427 ° C ) között változik . Soha nem haladja meg a 180 K -ot a pólusokon, mivel nincs légkör és erős hőmérsékleti gradiens az egyenlítő és a pólusok között. A szubszoláris pont a perihélionnál , nevezetesen (0 ° É, 0 ° W) vagy (0 ° N, 180 ° W), ekkor eléri a 700 K-t , de az aphelionnál (90 ° vagy 270 ° W) csak 550 K- t. A nem megvilágított oldalon a bolygó, az átlagos hőmérséklet 110 K . A felületről Mercury a nap megjelenik, attól függően, hogy az elliptikus pályán, 2,1 és 3,3-nél nagyobb a Föld , és az intenzitás a napfény felszínén Mercury között változik 4,59 és 10,61-szer a szoláris állandó , azaz, hogy a a Napra merőleges felület által kapott energiamennyiség átlagosan 7 -szer nagyobb a Merkúron, mint a Földön.
JégNoha a Merkúr felszínén a nappali fény hőmérséklete általában rendkívül magas, lehetséges, hogy a Merkúron jég van jelen. Valójában a forgástengelyének szinte nulla dőlése miatt a Merkúr poláris zónái csak legelésző napsugarakat kapnak. Ezenkívül a pólusok mély krátereinek alja soha nincs kitéve közvetlen napfénynek, és a hőmérséklet ennek az állandó sötétségnek köszönhetően 102 K alatt marad , ami sokkal alacsonyabb, mint a bolygó 452 K átlaghőmérséklete . Ilyen hőmérsékleten a vízjég alig szublimál (a jég parciális gőznyomása nagyon alacsony).
Radar megfigyelések, amelyeket az 1990-es években a Arecibo rádióteleszkóp és az antenna Goldstone jelenlétét jelzi jég a víz a pólusok északi és déli Mercury. Valójában a vizes jeget nagy radarvisszaverődésű és erősen depolarizált aláírással rendelkező területek jellemzik, ellentétben a szilikát tipikus radar-visszaverésével , amely a Merkúr felületének legnagyobb részét képezi. A pólusok közelében vannak erős radarvisszaverődési területek. Az Arecibo rádióteleszkóppal kapott eredmények azt mutatják, hogy ezek a radarreflexiók kráter nagyságú kör alakú foltokban koncentrálódnak. A Mariner 10 által készített képek szerint a legnagyobb közülük a Déli-sarkon egybeesik a Chao Meng-Fu kráterrel . Mások, kisebbek, szintén jól azonosítható krátereknek felelnek meg.
Ice régiók a becslések szerint körülbelül 10- 14- a 10 15- kg-os jég. Ezeket potenciálisan a szublimációt megakadályozó regolit borítja . Ehhez képest a Földön az Antarktisz jégsapka tömege körülbelül 4 × 10 18 kg , a Mars déli sarki sapkája pedig körülbelül 10 16 kg vizet tartalmaz. A jég eredetének két valószínű forrását veszik figyelembe: a meteoritbombázást vagy a víz gáztalanítását a bolygó belsejéből. A bolygót eltaláló meteoritok vizet hozhattak volna, amely csapdában maradt (a pólusok alacsony hőmérséklete által befagyva) azokon a helyeken, ahol a hatások bekövetkeztek. Hasonlóképpen a gáztalanításhoz bizonyos molekulák vándorolhatnak a pólusok felé, és ott csapdába eshetnek.
Noha a jég nem az egyetlen lehetséges oka ezeknek a fényvisszaverő régióknak, a csillagászok szerint ez a legvalószínűbb. A BepiColombo szondának, amely 2025 körül kering a bolygó körül, feladatai között szerepel majd a jég jelenlétének felismerése a Merkúron.
ExoszféraA higany túl kicsi és forró ahhoz, hogy gravitációja hosszú ideig jelentős légkört tartson fenn . Így, ez szinte nem is létezik, hogy olyan mértékben, hogy a gáz molekulák az a „hangulat” gyakrabban ütköznek a bolygó felszínén, mint a többi gáz molekulákkal. Így helyesebb beszélni annak exoszférájáról , a Merkúr felszínéről kiindulva, közvetlenül "nyitva" az űr felé . Ez a vékony és korlátozott felület, főleg álló kálium- , nátrium- és oxigén (9,5%). Az argonnak , a neonnak , a hidrogénnek és a héliumnak is vannak nyomai . A nyomást gyakorló felület kisebb, mint 0,5 NPA ( 0,005 pikobár).
Ez az exoszféra nem stabil, és a valóságban átmeneti: a főleg a Merkúr exoszféráját alkotó atomok (kálium és nátrium) élettartama (a jelenlét) három órára becsülhető, mielőtt az űrbe kerül, és másfél órára, amikor a bolygó perihelionban. Így az atomok folyamatosan elvesznek és feltöltődnek különböző forrásokból.
A hidrogén és a hélium atomok valószínűleg származnak a capture ionok a napszél , diffundáló Mercury magnetoszféra előtt menekülés űrbe. A higany kéregelemek radioaktív bomlása a hélium, valamint a nátrium és a kálium másik forrása. Vízgőz van jelen, amely olyan folyamatok kombinációjával szabadul fel, mint az üstökösök, amelyek felütik a felületét, a porlasztás (víz keletkezik a hidrogénből a napszélből és az oxigén a kőzetből), és a szublimáció a víz jégtartályaiból állandóan árnyékolt poláris kráterekben. A MESSENGER szonda nagy mennyiségű vízhez kötött iont is észlelt, például O + , OH - és H 3 O +. Ezen ionok mennyiségének miatt, amelyeket a Merkúr űrkörnyezetében kimutattak, a csillagászok azt feltételezik, hogy ezeket a molekulákat a napszél fújta a felszínről vagy az exoszféráról.
Nátriumot, káliumot és kalciumot fedeztek fel a légkörben az 1980-1990 közötti években, egyetértés az, hogy ezek főként a felszíni kőzet elpárologtatásából származnak, amelyet a mikrometeoritok , köztük a de Encke üstökös csapásai okoznak, amelyek állatövi felhőt hoznak létre . 2008 -ban a MESSENGER fedezte fel a magnéziumot. A vizsgálatok azt mutatják, hogy néha a nátrium -kibocsátás a bolygó mágneses pólusainak megfelelő pontokon lokalizálódik. Ez kölcsönhatásra utalna a magnetoszféra és a bolygó felszíne között.
Annak ellenére, hogy kis mérete és lassú forgási ideje a 59 napot , Mercury van egy észrevehető mágneses mezőt . Által feltárt magnetométereket a Mariner-10, a1974. március, meglepi azokat a csillagászokat, akik mindaddig azt hitték, hogy a Merkúr nem rendelkezik semmilyen magnetoszférával, mert lassú forgási sebessége csökkenti a dinamóhatást . Ráadásul akkoriban feltételezték, hogy a bolygó magja már megszilárdult kis mérete miatt. A Merkúr egyenlítőjénél a mágneses mező intenzitása körülbelül 200 nT , vagyis a Föld mágneses mezőjének 0,65% -a, ami 31 µT -nak felel meg . A Földhöz hasonlóan a Merkúr mágneses tere is dipoláris . A Földdel ellentétben azonban a Merkúr pólusai igazodnak a bolygó forgástengelyéhez. A Mariner 10 és a MESSENGER űrszondák mérései azt mutatják, hogy a mágneses tér erőssége és alakja stabil.
Valószínű, hogy ezt a mágneses mezőt dinamóhatás generálja , a Föld mágneses mezőjéhez hasonló módon. Ez a dinamóhatás a bolygó vasban gazdag folyékony külső magjának keringéséből eredne. Különösen erős árapályhatások, amelyeket a bolygó erős pálya excentricitása okoz, a magot a dinamóhatáshoz szükséges folyékony állapotban tartaná.
A Merkúr mágneses mezeje elég erős ahhoz, hogy elterelje a napsütést a bolygó körül, és így létrehozzon egy magnetoszférát, amely két lökésív (vagy „ íjütés ”) között helyezkedik el. A bolygó magnetoszférája, bár elég kicsi ahhoz, hogy beleférjen a Föld térfogatába, elég erős ahhoz, hogy csapdába ejtse a napszél plazmát . Ez hozzájárul a bolygó felszínének térbeli eróziójához . A Mariner 10 megfigyelései kimutatták ezt az alacsony energiájú plazmát a bolygó sötét oldalán található magnetoszférában. A bolygó magnetoszféra farkában lévő energetikai részecskék szilánkjai azt jelzik, hogy az dinamikus. Ezenkívül a szondával végzett kísérletek azt mutatták, hogy a Földéhez hasonlóan a Merkúr magnetoszférájának farka semleges réteggel ketté van választva.
Második repülése során a bolygó felett az 2008. október 6, MESSENGER rájön, hogy a Merkúr mágneses tere rendkívül áteresztő lehet. Az űrhajó valóban mágneses "tornádókkal" (a bolygó mágneses terét a bolygóközi térrel összekötő mágneses mezők sugárnyalábjaival) találkozik, amelyek mérete legfeljebb 800 km széles, vagyis a bolygó sugárának egyharmada. Ezek a csavart mágneses fluxus csövek nyitott ablakokat képeznek a bolygó mágneses pajzsában, amelyeken keresztül a napszél beléphet és mágneses újracsatlakozás révén közvetlenül érheti a Merkúr felületét . Ez a Föld mágneses mezőjében is előfordul, azonban az újracsatlakozás mértéke tízszer nagyobb a Merkúrnál.
A Merkúr látszólagos nagysága a felső együttállás során -2,48 (akkor fényesebb, mint a Sirius ) és +7,25 között változhat (majd túllépi a szabad szemmel látható láthatóság határt, amely a +6-on található, és ezért láthatatlanná teszi) az alsó kötőszó körül. Az átlagos látszólagos nagyság 0,23, 1,78 szórással, amely a bolygók közül az összes legnagyobb, a bolygó keringési excentricitása miatt . Az átlagos látszólagos nagyság a felső kötésnél -1,89, míg az alsó konjunkciónál +5,93. A Merkúr megfigyelése bonyolult, mivel az égen van a naphoz, mivel elveszik a csillag tükrében . A higany csak rövid ideig figyelhető meg hajnalban vagy alkonyatkor .
Több más bolygóhoz és a legfényesebb csillagokhoz hasonlóan a Merkúr is megfigyelhető a teljes napfogyatkozás során. Ezenkívül, mint a Hold és a Vénusz, a Merkúr fázisokat mutat a Földről nézve. Azt mondják, hogy "új" az alsó kötésnél és "teljes" a felső konjunkciónál. A bolygót azonban mind a két alkalommal láthatatlanná teszik a Földről, mert a Nap eltakarja (kivéve a tranzit során). Technikailag is a Merkúr a legfényesebb, ha tele van. Tehát bár a Merkúr tele van a legtávolabb a Földtől, nagyobb látható megvilágított területe van, és az ellentétes hatás kompenzálja a távolságot. Ennek a fordítottja is igaz Venus , amely úgy tűnik, fényesebb, amikor félhold mert sokkal közelebb van a Földhöz.
Mindazonáltal a Merkúr legfényesebb (teljes fázisú) megjelenése valójában összeegyeztethetetlen a gyakorlati megfigyeléssel, mivel a bolygó ebben az időben rendkívül közel van a naphoz. A Merkúr megfigyelésének legjobb ideje tehát az első vagy az utolsó műszakban van, bár ezek kevésbé fényesek. Az első és az utolsó negyedéves fázis a nap legnagyobb keleti (szeptember / október körüli), illetve nyugati (március / április körüli) megnyúlása során következik be. E két időpontban a Merkúr és a Nap közötti elválasztása perihelionon 17,9 ° és aphelionnál 27,8 ° között változik. Nyugaton a legnagyobb megnyúláskor a Merkúr napkelte előtt emelkedik, a legnagyobb keleten pedig a napnyugta után nyugszik, így könnyebben megfigyelhető.
A higany könnyebben látható a trópusokról és a szubtrópusi területekről, mint a magasabb szélességi fokokról . Alacsony szélességről és az év megfelelő időpontjában nézve az ekliptika éles szögben metszik a horizontot. Ebben az időben a Merkúr közvetlenül a nap felett van (vagyis pályája a Földtől függőlegesnek tűnik), és a legnagyobb nyúlása a naptól (28 °). Amikor a napszak megérkezik a Földre, amikor a nap 18 ° -kal van a horizont alatt, így az ég teljesen sötét ( csillagászati alkony ), a Merkúr 28-18 = 10 ° szöget zár be a horizont felett, teljesen sötétben ég: akkor a legnagyobb láthatóságban van a földi megfigyelő számára.
Ezen túlmenően, a megfigyelők található a déli féltekén előnyt élveznek azok a északi , a szélesség az azonos abszolút érték . Valójában ezen a féltekén a higany maximális megnyúlása nyugaton (reggel) csak az ősz elején (március / április), a legnagyobb nyúlása pedig keleten (este) csak akkor következik be. ” Tél végén (szeptember / Október). Ebben a két esetben a bolygó és az ekliptika (és így a horizont ) kereszteződésének szöge ezekben az évszakokban a legnagyobb , ami lehetővé teszi, hogy a Merkúr az első esetben a napkelte előtt több órával emelkedjen, és ne álljon le a naplemente után néhány órával a másodikban a déli középső szélességi fokoktól, például Argentínától és Dél-Afrikától . Ezzel szemben az északi féltekén az ekliptika sokkal kevésbé hajlik márciusban / áprilisban reggel és este szeptemberben / októberben, ezért a Merkúr nagyon közel van a látóhatárhoz, még a maximális megnyúlása alatt is, még akkor is, ha néha jól látható, a Vénusz közelében , az égen.
A Merkúr megfigyelésének egy másik módszere a bolygó megfigyelése nappali órákban, amikor világosak a körülmények, ideális esetben akkor, amikor a legnagyobb szempontból van. Ez megkönnyíti a bolygó megtalálását, még akkor is, ha kis nyílásokkal rendelkező távcsöveket használ. Nagy gondot kell fordítani azonban arra, hogy a szemkárosodás veszélye miatt a készülék ne közvetlenül a Nap felé mutasson. Ez a módszer lehetővé teszi az alkonyati megfigyelés korlátozásának kijátszását, amikor az ekliptika kis magasságban helyezkedik el (például őszi estéken).
Általában a Merkúr földi teleszkóp segítségével végzett megfigyelései azonban csak egy részleges narancssárga korongot tárnak fel, amely kevés részletet tartalmaz. A horizont közelsége megnehezíti a távcsövekkel való megfigyelést, mivel fényének nagyobb távolságot kell áthaladnia a Föld légkörén, és zavarja a turbulencia , például a törés és az abszorpció, ami elmossa a képet. A bolygó általában félhold alakú korongként jelenik meg a távcsőben. Még erőteljes teleszkópok esetén is alig van megkülönböztető jellemző a felületén. Másrészt a Hubble űrtávcső egyáltalán nem képes megfigyelni a higanyt, a biztonsági eljárások miatt, amelyek megakadályozzák, hogy túl közel mutassanak a Naphoz.
A Merkúr áthaladása akkor következik be, amikor a Föld a megfigyelő és a Nap között van . Ezután egy nagyon kis fekete pont formájában látható, amely keresztezi a napkorongot. Az is lehetséges, hogy egy másik bolygó megfigyelője tranzitot láthasson, például a Merkúr átszállását a Vénuszról . A higany tranzitjai a Földről nézve viszonylag rendszeres gyakorisággal mennek végbe a csillagászati skálán, körülbelül 13-14 évente, a bolygó Naphoz való közelsége miatt.
A Merkúr első tranzitját ezen a napon figyelik meg 1631. november 7által Pierre Gassendi , bár létezését előre látta Johannes Kepler halála előtt 1630-ban 1677-ben, a megfigyelés, a tranzit Mercury tette lehetővé, hogy az első alkalom, hogy kiemelje a jelenség a fekete csepp , amely hatás a diffrakciós a optikai műszerek .
A Merkúr tranzitja különféle mérések elvégzését is lehetővé tette, beleértve az univerzum méretét vagy a Nap sugarának hosszú távú ingadozását.
Az átszállítás májusban történhet 13 vagy 33 évenként , vagy novemberben 7, 13 vagy 33 évenként . A Merkúr utolsó négy áthaladása 2003. május 7 -én , 2006. november 8 -án, 2016. május 9 -én és 2019. november 11 -én ; a következő négyre kerül sor2032. november 13, az 2039. november 7, az 2049. május 7 és a 2052. november 9.
A Merkúr azóta ismert, hogy az emberek érdeklődni kezdtek az éjszakai égbolt iránt; az első civilizáció, amely papírnyomokat hagyott, a sumér civilizáció ( Kr. e. III . évezred ), aki " Ubu-idim-gud-ud " -nak (azaz " ugrálóbolygónak ") nevezte.
Az első írások részletes észrevételeit Mercury jönnek hozzánk a babilóniaiak a tabletták Mul Apin . A babilóniaiak ezt a csillagot Nabûnek nevezik a mezopotámiai mitológia tudásának istenére hivatkozva . Ők is elsőként tanulmányozzák a Merkúr látszólagos mozgását, amely különbözik a többi bolygótól.
Később, a régi időkben , a görögök , örökösei indoeurópai szerkezetek (paléoastronomie) megvizsgálja, hogy a IV -én század ie. Kr. E. Szerint egyfelől a napkelte előtt látható higany, másrészt a naplemente után látható higany két külön csillag alá esett. Ezeket Στίλβων (Stilbōn), azaz "a fénylő" és a " movementρμῆς " ( Hermes ) gyors mozgása miatt hívják . Ez utóbbi a mai görög nyelvben is a bolygó neve . A hajnalcsillagot appeléeπόλλων ( Apollo ) néven is nevezték volna . Az egyiptomiak ugyanezt tették, Seth nevet adva a hajnalcsillagnak , Horus pedig az esti csillagnak .
A rómaiak a bolygót Mercury (latinul Mercurius ) istenek hírnökéről nevezték el , ami a római mitológiában Hermész megfelelője , mert gyorsabban mozog az égen, mint az összes többi bolygó. A kereskedők, az orvosok és a tolvajok védőistene is, a Merkúr csillagászati szimbóluma a Hermész caduceusának stilizált változata . Feltételezik azt is, hogy a szimbólum ókori görög Στίλβων (Stilbōn) nevének első betűjéből származik.
Ferry, a közreműködő a Wahlen a szótár , így ír erről:
"Miért viseli akkor egy olyan jelentéktelen bolygó, amelynek a rendszerében része, az istenek hírnökének nevét a mitológiai Olümposzban?" Ennek oka, hogy meglehetősen gyakran fordul elő a többi bolygóval együtt, amelyek között ezek a kapcsolatok sokkal ritkábbak. Mivel a Nap körüli forradalmának vagy évének időtartama a földi évnek csak a negyede, ebben a rövid idő alatt azt látjuk, hogy egy bolygó felé halad, és miután közeledik, eltávolodik, hogy újabb látogatást tegyen, ami ilyen gyorsan véget ért. Az ilyen utazások gyakori megismétlése egy másik hírnök gondolatát kelthette fel. "
A görög-egyiptomi csillagász, Ptolemaiosz a Planetáris hipotézisek című munkájában idézi fel a bolygók tranzitjának lehetőségét a Nap előtt . Azt sugallja, hogy ha soha nem észleltek áthaladást, annak oka az volt, hogy a bolygók, mint a Merkúr, túl kicsik voltak ahhoz, hogy láthassák őket, vagy azért, mert az átjárók túl ritkák voltak.
Az ókori Kínában a Merkúr "préselt csillag" (Chen-xing 辰星) néven ismert . Ez együtt jár az északi irányt, és a fázis a víz a rendszerben a kozmológia az öt fázis (Wuxing). A modern kínai , koreai , japán és vietnami kultúrák a bolygót szó szerint " vízcsillagnak " (水星) nevezik, az Öt elem alapján. A hindu mitológia Buddha nevét használja a Merkúrra, és úgy gondolják, hogy ez az isten elnökölt szerdán. A skandináv mitológiából származó Odin isten a Merkúr bolygóval és szerdával is összefügg. Ez a kapcsolat a hét harmadik napjával szintén megtalálható a rómaiak körében, akik ezt követően franciául adták a szerda nevet (" Mercurii dies ", a Merkúr napja).
A maja civilizáció jelentett volna Mercury, mint egy bagoly (vagy potenciálisan négy, két képviselő a reggeli megjelenése és két, hogy az este) szolgáló messenger az alvilágba.
Az arab csillagászatban Al-Zarqali csillagász a XI . Századi Merkúr geocentrikus pályáján ellipszist írt le , bár ez az intuíció nem befolyásolta csillagászati elméletét vagy csillagászati számításait. A XII th században, Ibn Bajja megfigyelt „két bolygó fekete foltok az arcon a Sun” , amely később javasolták, mint a tranzit Mercury és / vagy Venus csillagász a Maragha Qutb al-Din al-Shirazi a XIII th század. Az újabb csillagászok azonban kétségeket vetnek fel a középkori arab csillagászok tranzit-megfigyelésével kapcsolatban, mivel ezeket valószínűleg napfoltoknak tévesztették . Így a Merkúr távcsövek előtti tranzitjának minden megfigyelése spekulatív marad.
Az Indiában , a csillagász Nilakantha Somayaji az iskola Kerala alakult ki a XV th századi modell részben heliocentrikus amelyben Mercury kering a Nap, ami kering a Föld körül, hasonlóan tychonique rendszer a Tycho Brahe , majd javasolta a XVI th században.
Távcső keresés a FöldrőlA Merkúr első teleszkópos megfigyeléseit Galilei végezte a XVI . Század elején. Bár a Vénuszra pillantva fázisokat figyelt meg , távcsöve nem elég erős ahhoz, hogy meglássa a Merkúr fázisait. 1631-ben Pierre Gassendi megtette az első teleszkópos megfigyeléseket a bolygó áthaladásáról a Napon, amikor meglátta a Merkúr tranzitját, amelyet Johannes Kepler jósolt . 1639 -ben Giovanni Zupi távcsővel felfedezte, hogy a bolygó fázisai hasonlóak a Vénuszhoz és a Holdhoz. A megfigyelés meggyőzően bizonyítja, hogy a Merkúr kering a Nap körül.
A csillagászat ritka eseménye az egyik bolygó áthaladása a másik előtt a Földről nézve ( okkultáció ). Merkúr és a Vénusz takarják egymást minden pár száz, és az esemény a május 28, 1737 az egyetlen, aki nem figyeltek történelmileg, miután látta John Bevis a Royal Observatory Greenwich . A Merkúr következő okkultációja Vénusz által 2133. december 3 -án lesz.
A Merkúr megfigyelésében rejlő nehézségek azt jelentik, hogy sokkal kevésbé tanulmányozták, mint a többi bolygót. 1800-ban Johann Schröter megfigyeléseket végzett a felszínén, azt állítva, hogy 20 kilométer magas hegyeket figyelt meg. Friedrich Bessel Schröter rajzai alapján tévesen becsüli a forgás időtartamát 24 órának és 70 ° -os tengelyirányú dőlésnek. Az 1880-as években Giovanni Schiaparelli pontosabban feltérképezi a bolygót, és azt sugallja, hogy a Merkúr forgási periódusa 88 nap , megegyezik a szinkron forgás miatti keringési periódusával . A Merkúr felszínének feltérképezésére tett erőfeszítéseket folytatta Eugène Antoniadi , aki 1934 -ben kiadott egy könyvet, amely térképeket és saját megfigyeléseit is tartalmazza. A bolygó felszínének számos jellemzője, különösen az albedó képződmények , az Antoniadi térképről kapják a nevét.
Ban ben 1962. júniusA szovjet tudósok a Institute of Radio-és Elektronikai a Szovjetunió Tudományos Akadémia , élükön Vlagyimir Kotelnikov , az első, hogy ugrál a radar jel ki Mercury és fogadni, ami lehetővé tette a kezdete radar megfigyelések a bolygón. Három évvel később, radar megfigyelések szerint az amerikaiak Gordon H. Pettengill és Rolf B. Dyce, a 300 méteres rádió teleszkóp a Arecibo Obszervatórium a Puerto Rico , meggyőzően mutatják, hogy a forgási periódusát a bolygó mintegy 59 naposak . Ekkor széles körben elterjedt az az elmélet, miszerint a Merkúr forgása szinkron, ezért meglepetés volt a csillagászok számára, amikor ezeket a rádiófigyeléseket bejelentették. Ha a Merkúr valóban le lenne zárva, ahogy azt korábban gondolták, sötét oldala rendkívül hideg lett volna, de a rádió emissziós mérések azt mutatják, hogy sokkal melegebb a vártnál. A csillagászok egy ideig haboznak, hogy felhagyjanak a szinkron forgás elméletével, és alternatív mechanizmusokat javasolnak, például erős hőelosztó szeleket a megfigyelések magyarázatára.
Giuseppe Colombo olasz csillagász megjegyzi, hogy a forgási periódus a Merkúr keringési periódusának körülbelül kétharmada, és ő az első, aki azt javasolja, hogy a bolygó keringési és forgási periódusát 3: 2-es rezonanciába zárják, nem pedig 1-et: 1, mint például a Föld és a Hold között. A Mariner 10 adatai ezt később megerősítették.
Az optikai földi megfigyelések nem fedtek fel sokkal többet a Merkúrról, de a mikrohullámú interferometriát , a napsugárzást kiküszöbölő technikát alkalmazó rádiócsillagászok több méter mélységig képesek voltak felismerni a föld alatti rétegek fizikai és kémiai jellemzőit. 2000 -ben szerencsés képalkotásként ismert nagy felbontású megfigyeléseket végeztek távcsővel a Mont Wilson Obszervatóriumban . Ezek adják az első nézeteket, amelyek lehetővé teszik a Merkúr olyan részeinek felületi jellemzőinek megismerését, amelyeket a Mariner 10 küldetés során nem készítettek. A bolygó nagy részét az Arecibo radar teleszkóp térképezi fel, beleértve a vízjég lerakódásait is. az árnyékolt sarki kráterekben.
Az első csillagász, aki felfedezte a Merkúr geológiai jellemzőit, Johann Hieronymus Schröter, aki a XVIII . Század vége felé részletesen lerajzolja, amit látott, beleértve a nagyon magas hegyeket is. Megfigyeléseit azonban érvényteleníti William Herschel, aki ezeknek a tulajdonságoknak egyikét sem láthatta.
Ezt követően más csillagászok készítették a Merkúr térképeit, köztük az olasz Giovanni Schiaparelli és az amerikai Percival Lowell ( 1896-ban ). Sötét területeket látnak vonalak alakjában, hasonlóan a Mars csatornáihoz, amelyeket ők is megrajzoltak, és amelyeket mesterségesnek hittek.
Térkép Giovanni Schiaparelli .
Percival Lowell (1896) térképe .
Eugène Antoniadi térképe (1934).
A legjobb Mariner 10-es kártya a francia-görög Eugène Antoniaditól származik az 1930-as évek elején . Csaknem 50 évig használták, amíg a Mariner 10 vissza nem adta az első fényképeket a bolygóról. Antoniadi azt mutatja, hogy a csatornák csak optikai csalódás voltak. Felismeri, hogy a Merkúr pontos térképének megrajzolása lehetetlen hajnalban vagy alkonyatkor végzett megfigyelésekből a légköri zavarok miatt (a Föld légkörének vastagsága, amelyen a fénynek át kell haladnia, amikor a Merkúr a látóhatáron van, fontos és torz képeket okoz). Ezután vállalja, hogy fényes nappal, amikor a nap jóval a horizont felett van, megfigyeléseket végez - veszélyes. Így élességet nyer, de kontrasztot veszít a napfény miatt. Antoniadinak 1934 -ben még sikerül befejeznie a síkságokból és hegyekből álló térképét .
Az ezeken a térképeken használt koordináták csekély jelentőséggel bírnak, mivel akkor állapították meg, amikor azt hitték, ahogy Schiaparelli állította, hogy a Merkúr forgási ideje önmagában megegyezik a Nap körüli forradalom időszakával. Ezért feltérképezték a mindig megvilágítottnak feltételezett arcot. Csak Lowell és Antoniadi jegyzetelte térképét.
Mariner 10-tőlAz 1974-ben - a 75 , 10 Mariner jelentések nagy felbontású fényképek feltérképezésére mintegy 45% -át a felszínén, felfedve topográfiai soha nem látott: a felület borítja kráterek hegyek és síkságok, nagyon hasonló a hold. Elég nehéz korrelálni a szonda által fényképezett jellemzők és a teleszkóp által létrehozott térképek között. Az Antoniadi térkép egyes geológiai megnyilvánulásait nem találták. Ezek a fényképek lehetővé teszik 1976-ban a bolygó első atlaszának a NASA ( Merkúr- atlasz) közzétételét , amely először tárja fel a bolygó geológiai képződményeit, beleértve például egyetlen hegyláncát: a Caloris Montes-t .
A Nemzetközi Csillagászati Unió határozza meg a 1970 meridián 0 ° a szoláris meridián első perihelion után 1 -jén január 1950-ben , azaz, az egyik forró pontok. A Mariner 10 által használt koordináta -rendszer azonban a Hun Kal -krátert metsző 20 ° -os meridiánon alapul ( maja jelentése "20" ) - ami a 0 -as meridiánhoz képest kisebb, 0,5 ° -nál kisebb hibát eredményez. UAI - mert a 0 meridián sötétben volt a repülések során. A Hun Kal kráter a Merkúr zöld szendvicse. Az Egyenlítő a Merkúr pályájának síkjában fekszik, és a hosszúságokat 0 ° és 360 ° között mérik nyugat felé . Így az Egyenlítő két legmelegebb pontja a 0 ° W és a 180 ° W hosszúságon, az egyenlítő leghidegebb pontjai pedig a 90 ° W és a 270 ° W hosszúságon vannak. Ezzel szemben a MESSENGER projekt pozitív keleti irányú konvenciót alkalmaz.
A higany 15 négyszögre van vágva. Számos vetítési módszert alkalmaznak a Merkúr felületének feltérképezésére, a négyszög helyzetétől függően. Öt Mercator- vetület (az Egyenlítőt érintő hengeres vetület) veszi körül a bolygót az Egyenlítő szintjén, az északi 25 ° és a déli 25 ° szélesség között; négy Lambert -vetület (kúpos vetület) 20–70 ° szélességi fok között minden féltekén; és két sztereográfiai vetület a pólusok feltérképezésére (65 ° szélességig).
Minden négyszög H betűvel kezdődik ("Hermész"), majd a száma (1 -től, Északi -sarktól 15 -ig, Déli -sark). Nevük a régiójukban jelen lévő fontos jellemzőből származik (medence, kráter stb. ), És albedó nevet (zárójelben) jelölnek nekik. Az új térképhez rendelt albedónevek Antoniadi nevéből származnak, mivel ezt használták minden megfigyelő több évtizede. A négyszögek elhelyezésére szolgálnak a Földről érkező távcsöves megfigyelések során, ahol csak a fényintenzitás eltérései különböztethetők meg.
Négyszög | Vezetéknév | Szélességi kör | Hosszúság | Kivetítés |
---|---|---|---|---|
H-1 | Borealis (Borea) | 65 ° - 90 ° É | 0 ° - 360 ° O | Sztereografikus |
H-2 | Victoria (Aurora) | 21 ° - 66 ° É | 0 ° - 90 ° O | Lambert |
H-3 | Shakespeare (Caduceata) | 21 ° - 66 ° É | 90-180 ° O | Lambert |
H-4 | Raditladi (Liguria) | 21 ° - 66 ° É | 180-270 ° O | Lambert |
H-5 | Hokusai (Apollónia) | 21 ° - 66 ° É | 270 ° - 360 ° O. | Lambert |
H-6 | Kuiper (Tricrena) | 22 ° É - 22 ° D | 0 ° - 72 ° O | Mercator |
H-7 | Beethoven (Solitudo Lycaonis) | 22 ° É - 22 ° D | 72 ° - 144 ° NY | Mercator |
H-8 | Tolsztoj (Phaethontias) | 22 ° É - 22 ° D | 144º - 216 ° W | Mercator |
H-9 | Eminescu (Solitudo Criophori) | 22 ° É - 22 ° D | 216º - 288 ° ny | Mercator |
H-10 | Derain (Pieria) | 22 ° É - 22 ° D | 288º - 360 ° W | Mercator |
H-11 | Felfedezés (Solitudo Hermae Trismegisti) | 21–66 ° D | 0 ° - 90 ° O | Lambert |
H-12 | Michelangelo (Solitudo Promethei) | 21–66 ° D | 90-180 ° O | Lambert |
H-13 | Neruda (Solitudo Persephones) | 21–66 ° D | 180-270 ° O | Lambert |
H-14 | Debussy (Cyllene) | 21–66 ° D | 270 ° - 360 ° O. | Lambert |
H-15 | Bach (Ausztrália) | 65 ° - 90 ° D | 0 ° - 360 ° O | Sztereografikus |
2016 -ban a NASA a MESSENGER szonda által készített több mint 100 000 képnek köszönhetően elkészítette a Merkúr első topográfiai modelljét. Ez adja a bolygó maximális és minimális magassági pontjait, 4,48 km -rel a bolygó egyik legrégebbi terepén, az Egyenlítő közelében, és 5,38 km -rel a bolygó átlagos magassága alatt, átlagosan az a Rahmanyinov-medencében .
A Merkúr földről történő elérése jelentős technikai kihívásokat jelent, mivel sokkal közelebb kering a Naphoz, mint a Föld. Ez azt jelenti, hogy a Merkúrhoz vezető szondának több energiát kell elköltenie, mint a Plútóhoz .
A Merkúr keringési sebessége 48 km / s , míg a Föld keringési sebessége 30 km / s . Ezért az űrhajónak nagy Delta-v váltást kell végrehajtania ahhoz, hogy a Merkúr közelében áthaladó Hohmann-transzferpályára lépjen , összehasonlítva a többi bolygómisszióhoz szükséges Delta-v-vel. Ezenkívül el kell helyezkedni a Merkúr pályáján , amely 7 ° -kal dőlt el az ekliptika vonatkozásában , amely szintén energiát igényel.
A Nap potenciális kútján lefelé haladva felszabaduló potenciális energia kinetikus energiává válik : a sebesség nagy negatív variációja szükséges a lassuláshoz és stabil pályára állításához. A Merkúr jelentős atmoszférája miatt egy űrhajó teljes mértékben a sugárhajtóműveitől függ , az aerobraking kizárt. Ezen okok miatt a Merkúrra való leszállást magában foglaló küldetés nagyon nehéz, ezért ez korábban soha nem történt meg.
A fejlődés azonban a területén helyet mechanika teszi ezt a fajta küldetés elérhető elfogadható áron, köszönhetően egy sor gravitációs támogatást manőverek .
Ezenkívül a Merkúr és a Nap közelsége azt sugallja, hogy a bolygó körül keringő szonda körülbelül tízszer több energiát kap a Naptól, mint amikor Föld körüli pályán van, és a megvilágított arcán lévő Merkúr talaja tükrözi a kapott hő nagy részét. a Nap felől, növelve a gép által kis magasságban bekövetkező hőfeszültségeket (a hőmérséklet a szonda felületén meghaladhatja a 400 ° C- ot).
Ezek a nehézségek azt jelentik, hogy a Merkúrba utazáshoz több üzemanyagra van szükség, mint amennyi a Naprendszer teljes meneküléséhez szükséges. Ezért a kutatása később történt, mint a Vénusz vagy a Mars bolygók, és csak két űrszonda látogatta meg a BepiColombo 2025 -re tervezett érkezése előtt .
Szonda | Állapot | Esemény | Keltezett | Űrügynökség | Főbb eredmények |
---|---|---|---|---|---|
Pácoljuk 10 | Küldetése befejeződött | Dob | 1973. november | NASA | A Merkúr első sikeres repülése.
Egy bolygó gravitációs segítségének első használata az űrszonda sebességének és pályájának módosításához. |
Első áttekintés | 1974. március | ||||
Második repülés | 1974. szeptember | ||||
Harmadik repülés | 1975. március | ||||
HÍRNÖK | Küldetése befejeződött | Dob | 2004. augusztus | NASA | Először a Merkúr körüli pályára állították. |
Első áttekintés | 2008. január 14 | ||||
Második repülés | 2008. október 6 | ||||
Harmadik repülés | 2009. szeptember 30 | ||||
Keringő | 2011. március 18 UTC 1 órakor | ||||
BepiColombo | A misszió folyamatban van | Dob | 2018. október 19 | ESA / JAXA | |
Keringő | 2025-re tervezik |
A Mariner 10 az első szonda, amely közelről vizsgálja a Merkúrot. Az amerikai űrügynökség, a NASA fejlesztette ki és indította útjára1973. november 3, háromszor repül a bolygó felett, 1974 márciusában és szeptemberében, valamint 1975 márciusában . Eredetileg át akarták repülni és tanulmányozni a Vénuszt , de a csillagászok úgy vélik, hogy a Merkúr tanulmányozására is felhasználhatják, amiről keveset tudtak. A Mariner 10 tehát az első szonda, amely az egyik bolygó - a Vénusz - gravitációs segítségét használta a másik eléréséhez.
Ellátott kamerát , egy magnetométer és számos spektrométer , Mariner-10 különösen lehetővé teszi a felfedezés egy jelentős mágneses mező és a nagy sűrűségű bolygó, felfedve egy nagy vastartalmú mag . A legerősebb földi távcsövek nem tudtak minőségi felvételt készíteni a felszínről a Naphoz való közelítés miatt. E három szakasz során a szonda több mint 2000 fényképet készít a Merkúrról. A Mariner 10 által készített fényképek azonban csak a bolygó felületének közel 45% -át térképezik fel, mert a három szakasz során a Merkúr ugyanazt az arcot mutatta a Napnak; az árnyékban lévő régiókat ezért lehetetlen volt feltérképezni. Ezek a képek kráterekkel borított felületet tárnak fel, nagyon hasonlítanak a Holdéhoz.
A Mariner 10 lehetővé teszi egy nagyon vékony légkör és egy magnetoszféra jelenlétének felfedezését. Ez utóbbi meglepetés volt a csillagászok számára. Részleteket nyújt a forgási sebességéről is. A küldetés véget ér 1975. március 24, amikor a szondán kifogyott az üzemanyag. Mivel pályája már nem szabályozható pontosan, a küldetésvezérlők elrendelik a szonda leállítását. A Mariner 10 így is a Nap körül keringene, néhány hónaponként a Merkúr közelében haladna el.
HÍRNÖKA MESSENGER (a MErcury Surface, a Space ENvironment, a GEochemistry és a Ranging esetében ) a hetedik küldetése a Discovery programnak , amely mérsékelt költséggel és rövid fejlesztési idő alatt egyesíti a naprendszer kutatási projektjeit . A szonda, amelynek tömege a hajtóanyagokkal együtt 1,1 tonna, hét tudományos műszert hordoz magában, köztük több spektrométert , lézeres magasságmérőt , magnetométert és kamerákat. -Én indul 2004. augusztus 3a Canaveral-fokról , a Delta II hordozórakéta fedélzetén , az indítást a rossz időjárás miatt egy nappal elhalasztották.
Körülbelül hat és fél évbe telik, amíg a szonda a Merkúr körüli pályára lép. Ennek elérése érdekében áthaladása során hat közeli átrepülést hajt végre a belső bolygókon (a Föld in2005. február, A Vénusz kétszer 2006. október és 2007 és a Merkúr háromszor, in január és 2008. október és be 2009. szeptember), néhány közbenső tanfolyam-korrekcióval. A Merkúr ezen túlrepülései során elegendő adat gyűlik össze ahhoz, hogy felszínének több mint 95% -áról képeket készítsen. A MESSENGER megfigyeli a 2012-es napenergia-maximumot is.
A küldetés célja a bolygó teljes feltérképezése , felszínének és exoszférájának kémiai összetételének , geológiai történetének, magnetoszférájának , magjának méretének és jellemzőinek , valamint mágneses eredetének tanulmányozása. mezőben .
A küldetés vége, amelynek kezdete: 2011 március, kétszer tolják vissza 2015. április, és az utolsó fázisban az űrszondát egy szorosabb pályára helyezik, lehetővé téve műszereinek megfigyelési idejének meghosszabbítását és az adatok felbontásának növelését. MESSENGER, miután kimerítette a pályája fenntartásához használt hajtóanyagokat, lezuhan a Merkúr földjén2015. április 30.
Missziója során a MESSENGER több mint 277 000 fényképet készít, amelyek egy részének felbontása 250 méter pixelenként, és lehetővé teszi teljes összetételének, a magnetoszféra háromdimenziós modelljének, az északi félteke domborzatának térképeinek elkészítését. és jellemezzük a pólusok állandóan árnyékolt krátereiben jelen lévő illékony elemeket.
BepiColomboA 2000-es évektől az Európai Űrügynökség a Japán Űrügynökséggel együttműködve tervezi a BepiColombo nevű missziót. Két szondát tervez a Merkúr körüli pályára állítani: az egyiket a bolygó belsejének és felületének tanulmányozásához ( Mercury Planetary Orbiter ), amelyet az ESA fejlesztette ki, a másikat pedig annak magnetoszférájának ( Mercury Magnetospheric Orbiter ) tanulmányozására, amelyet a JAXA fejlesztett ki. . Terveznek egy projektet a fedélzeti leszálló küldetésére a küldetéssel, majd költségvetési okokból elhagyják azt. Ez a két szonda által küldött egy Ariane 5 hordozórakéta on2018. október 20. Körülbelül nyolc évvel később, 2025 végén kell csatlakozniuk a Merkúrhoz, az előző szondákhoz hasonlóan gravitációs segítséggel . Fő küldetése egészen addig tart2027 május, esetleges meghosszabbításával, ig 2028 május.
A BepiColombo program célja tucatnyi kérdés megválaszolása, amelyeket a csillagászok feltesznek maguknak, különösen a magnetoszféráról és a higany (folyékony vagy szilárd) magjának természetéről, a jég lehetséges jelenlétéről a kráterek alján, állandóan az árnyékban. a Naprendszer és általában egy bolygó kialakulása a csillag közelében . A higany mozgásának nagyon pontos mérését is elvégzik, hogy ellenőrizzék az általános relativitáselmélet elméletét , a pályáján megfigyelt perihélium precessziójának jelenlegi magyarázatát .
A Merkúr bolygó visszatérő hely a tudományos -fantasztikus művekben . Ehhez a bolygóhoz kapcsolódó közös témák közé tartozik a napsugárzásnak való kitettség veszélye, valamint a túlzott sugárzás elkerülése annak lehetőségével, hogy a bolygó lassú terminátorában marad (a nappali és az éjszakai határ), különösen az 1965 előtt írt művek esetében , amikor még azt gondoltuk, hogy Mercury rendelkezett szinkronban forgó 1: 1 arányban a Sun (és ezáltal folyamatosan szembesülnek a nap), mint a egy ördögi kör az Isaac Asimov , vagy a híreket Leigh Brackett . Tovább téma foglalkozott, hogy az autokrata vagy erőszakos kormányok, például Randevú Rama által Arthur C. Clarke . Bár ezek a beszámolók fiktívek, a2020 március, figyelembe lehet venni, hogy a bolygó egyes részei lakhatóak lehetnek . Így létezhettek valódi életformák , bár valószínűleg primitív mikroorganizmusok a bolygón.
Ezenkívül a Merkúr északi és déli pólusánál található kráter lehet az egyik legjobb hely, ahol egy emberi kolónia létesül, ahol a hőmérséklet állandóan körülbelül -200 ° C-on marad . Ennek oka a bolygó szinte nulla tengelyirányú dőlése és a felszínén lévő szinte tökéletes vákuum , amely megakadályozza a hő bejutását a Nap által megvilágított részekből. Ezenkívül ezekben a kráterekben jég található, amely lehetővé teszi a kolónia vízhez való hozzáférését.
Egy bárhol máshol lévő bázist egy Merkúr-napon (kb. Két Földhónapon keresztül) ki lehetne téve a Nap intenzív hőjének , majd azonos éjszakai időszakban megfosztanának minden külső hőforrástól: akkor hőmérsékletet tapasztalna. napszakos a 430 ° C és az éjszakai hőmérséklet -180 ° C . Azonban ezeknek a hőingadozásoknak a elkerülése érdekében a berendezéseket több méternyi regolit alá lehet temetni, amely vákuumban hőszigetelésként és sugárzásgátlóként is szolgálhat. Hasonló megközelítéseket javasoltak a Hold bázisainak felállításához , amelynek kéthetes nappali fénye van, majd kéthetes éjszaka is következik. Általánosságban elmondható, hogy a Merkúr gyarmatosításának bizonyos hasonlóságai vannak a Holdéval, mivel viszonylag hosszú a Nap körüli időszakuk, majdnem nulla a hajlásuk és a légkör hiánya: a Merkúr gyarmatosítása szinte ugyanazokkal a technológiákkal történhet. A Merkúrnak még előnye is lenne a Holddal szemben: a gravitáció a bolygón a Föld súlyának 38% -a, ez elegendő ahhoz, hogy megakadályozza az űrhajósokat abban, hogy a csonttömeg csökkenése nagyon alacsony gravitációs környezetben forduljon elő.
Sőt, mivel a bolygó közel van a Naphoz, nappal nagy mennyiségű energiát lehet megfogni, majd éjszaka felhasználni. Másrészt a robotok és járművek védelme a csillag hője ellen sokkal több nehézséget okozhat, ami a felszíni tevékenységek korlátozásához vezethet napközben vagy nagyon fontos hővédelemhez.
Egy másik megoldás szerepel Kim Stanley Robinson regényeiben és novelláiban , különösen a Mars -trilógia (1996) és a 2312 (2012) című filmekben , ahol a Merkúr egy hatalmas városnak, a Terminátornak ad otthont, ahol számos művész és zenész lakik. A veszélyes napsugárzás elkerülése érdekében a város síneken körbejárja a bolygó egyenlítőjét olyan sebességgel, amely követi a bolygó forgását, így a nap soha nem emelkedik teljesen a láthatár fölé. A város tehát a bolygó sötét oldalán helyezkedik el, és követi a bolygó lassú forgását a síneken, hogy megelőzze a Napot, így valóban elképzelhető megoldás.
Végül a Merkúr megtelepedése gazdasági szempontból érdekes lenne, mivel az ásványi anyagok koncentrációja sokkal magasabb, mint a Naprendszer összes többi bolygóján.
"A Merkúr kérge inkább hasonlít a márványos süteményhez, mint a réteges sütemény "
„ Sean C. Solomon, a MESSENGER vezető nyomozója szerint annyi jég van ott, hogy Washington, DC-t egy két és fél mérföld mély fagyott blokkba zárja. "
„A Merkúr szimbóluma a Caduceust jelképezi, egy pálcát, amely körül két kígyó fonódott, és amelyet az istenek hírnöke vitt. "
.: a cikk forrásaként használt dokumentum.