КАК МЕРКУРИЙ СРАВНИВАЕТСЯ С ЗЕМЛЕЙ?

Send

Меркурий был соответствующим образом назван в честь римского посланника богов. Это связано с тем, что его видимое движение на ночном небе было быстрее, чем на любой другой планете. Когда астрономы узнали больше об этой «планете-посланнике», они поняли, что ее движение происходит из-за его близкой орбиты к Солнцу, что заставляет его совершать одну орбиту каждые 88 дней.

Близость Меркурия к Солнцу - лишь одна из его определяющих характеристик. По сравнению с другими планетами Солнечной системы она испытывает сильные колебания температуры, от очень горячих до очень холодных. Он также очень каменистый и не имеет атмосферы, о которой можно говорить. Но чтобы по-настоящему понять, как Меркурий складывается по сравнению с другими планетами Солнечной системы, нам необходимо взглянуть на то, как Меркурий сравнивается с Землей.

Размер, Масса и Орбита:

Диаметр Меркурия составляет 4879 км, что составляет примерно 38% диаметра Земли. Другими словами, если вы положите три Меркурия рядом, они будут немного больше Земли от начала до конца. Хотя это делает Меркурий меньше, чем самые большие естественные спутники в нашей системе, такие как Ганимед и Титан, он более массивен и намного плотнее, чем они.

На самом деле, масса Меркурия составляет примерно 3,3 х 10²³ кг (5,5% массы Земли), что означает, что ее плотность - 5,427 г / см.³- это вторая по высоте планета в Солнечной системе, лишь немного меньше земной (5,515 г / см).³). Это также означает, что поверхностная плотность Меркурия составляет 3,7 м / с.², что эквивалентно 38% земного притяжения (0,38г). Это означает, что если бы вы весили 100 кг (220 фунтов) на Земле, вы бы весили 38 кг (84 фунта) на Меркурии.

Между тем, площадь поверхности Меркурия составляет 75 миллионов квадратных километров, что составляет примерно 10% площади поверхности Земли. Если бы вы могли развернуть Меркурий, это было бы почти вдвое больше площади Азии (44 миллиона квадратных километров). И объем Меркурия составляет 6,1 х 10¹⁰ км³, что составляет 5,4% от объема Земли. Другими словами, вы можете поместить Меркурий внутрь Земли в 18 раз, и у вас останется немного свободного места.

С точки зрения орбиты, Меркурий и Земля, вероятно, не могли бы быть более разными. Например, Меркурий имеет самую эксцентричную орбиту из всех планет Солнечной системы (0,205) по сравнению с 0,0167 Земли. Из-за этого его расстояние от Солнца варьируется от 46 миллионов км (29 миллионов миль) в его ближайшем (перигелий) до 70 миллионов км (43 миллиона миль) в его самом дальнем (афелий).

Это делает Меркурий намного ближе к Солнцу, чем к Земле, которая вращается на среднем расстоянии 149 598 023 км (92 955 902 миль) или 1 а.е. Это расстояние варьируется от 147 095 000 км (91 401 000 миль) до 152 100 000 км (94 500 000 миль) - от 0,98 до 1,017 а.е. При средней орбитальной скорости 47,362 км / с (29,429 миль / с) Меркурию требуется в общей сложности 87,969 земных дня для завершения одной орбиты - по сравнению с 365,25 земными днями.

Тем не менее, поскольку Меркурию также требуется 58,646 дней для завершения одного вращения, Солнцу требуется 176 земных дней, чтобы вернуться в то же место на небе (иначе - солнечный день). Так что на Меркурии один день в два раза длиннее одного года. Между тем на Земле один солнечный день длится 24 часа из-за его быстрого вращения 1674,4 км / ч. Меркурий также имеет самый низкий осевой наклон любой планеты в Солнечной системе - приблизительно 0,027 ° по сравнению с 23,439 ° Земли.

Структура и состав:

Подобно Земле, Меркурий является земной планетой, что означает, что он состоит из силикатных минералов и металлов, которые различаются между твердым металлическим ядром и силикатной коркой и мантией. Для Меркурия разрушение этих элементов выше, чем на Земле. В то время как Земля в основном состоит из силикатных минералов, Меркурий состоит из 70% металлических и 30% силикатных материалов.

Также как и Земля, интерьер Меркурия, как полагают, состоит из расплавленного железа, которое окружено оболочкой из силикатного материала. Ядро, мантия и кора Меркурия имеют толщину 1800 км, 600 км и 100-300 км соответственно; в то время как ядро, мантия и кора Земли имеют толщину 3478 км, 2800 км и до 100 км соответственно.

Более того, по оценкам геологов, ядро Меркурия занимает около 42% его объема (по сравнению с 17% Земли), а в ядре содержится больше железа, чем в любой другой крупной планете Солнечной системы. Для объяснения этого было предложено несколько теорий, наиболее распространенным из которых было то, что Меркурий когда-то был более крупной планетой, на которую обрушился планетезимал, оторвавший большую часть первоначальной коры и мантии.

Особенности поверхности:

С точки зрения своей поверхности Меркурий намного больше похож на Луну, чем на Землю. У этого есть сухой пейзаж, отмеченный кратерами астероида и древними потоками лавы. В сочетании с обширными равнинами они указывают на то, что планета была геологически неактивной в течение миллиардов лет.

Названия этих функций взяты из разных источников. Кратеры названы в честь художников, музыкантов, художников и авторов; хребты названы в честь ученых; депрессии названы в честь произведений архитектуры; горы названы по слову «горячий» на разных языках; самолеты названы в честь Меркурия на разных языках; откосы названы в честь кораблей научных экспедиций, а долины названы в честь средств радиотелескопа.

Во время и после формирования 4,6 миллиарда лет назад Меркурий подвергся сильной бомбардировке кометами и астероидами и, возможно, снова во время периода поздней тяжелой бомбардировки. Из-за отсутствия атмосферы и осадков эти кратеры остаются нетронутыми миллиарды лет спустя. Кратеры на Меркурии варьируются в диаметре от маленьких чашеобразных полостей до многокольцевых ударных бассейнов в сотни километров в поперечнике.

Самый большой известный кратер - бассейн Калорис, диаметр которого составляет 1550 км (963 миль). Удар, который создал его, был настолько мощным, что вызвал извержения лавы на другой стороне планеты и оставил концентрическое кольцо высотой более 2 км (1,24 мили) вокруг окружающего ударного кратера. В целом, было выявлено около 15 бассейнов воздействия на тех частях Меркурия, которые были обследованы.

Между тем поверхность Земли существенно отличается. Для начала, 70% поверхности покрыто океанами, в то время как области, где земная кора поднимается над уровнем моря, образуют континенты. Как над, так и под уровнем моря имеются гористые места, вулканы, обрывы (траншеи), каньоны, плато и абиссальные равнины. Остальные части поверхности покрыты горами, пустынями, равнинами, плато и другими рельефами.

Поверхность Меркурия имеет много признаков геологической активности в прошлом, в основном в виде узких горных хребтов, длина которых достигает сотен километров. Считается, что они сформировались, когда ядро и мантия Меркурия охлаждались и сокращались в то время, когда кора уже затвердела. Тем не менее, геологическая деятельность прекратилась миллиарды лет назад, и с тех пор ее кора была прочной.

Между тем Земля все еще геологически активна, благодаря конвекции мантии. Литосфера (кора и верхний слой мантии) разбита на куски, называемые тектоническими плитами. Эти плиты движутся относительно друг друга, и взаимодействие между ними является причиной землетрясений, вулканической активности (такой как «Тихоокеанское огненное кольцо»), горообразования и формирования океанического желоба.

Атмосфера и температура:

Когда дело доходит до их атмосферы, Земля и Меркурий не могут быть более разными. Земля имеет плотную атмосферу, состоящую из пяти основных слоев - тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы. Атмосфера Земли также в основном состоит из азота (78%) и кислорода (21%) со следовыми концентрациями водяного пара, углекислого газа и других газообразных молекул.

Из-за этого средняя температура поверхности на Земле составляет приблизительно 14 ° C, с большим количеством изменений из-за географического региона, высоты и времени года. Самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная на Земле, составляла 70,7 ° C (159 ° F) в пустыне Лут в Иране, а самая низкая температура была -89,2 ° C (-129 ° F) на станции Советский Восток на Антарктическом плато.

В то же время, Меркурий имеет слабую и изменчивую экзосферу, состоящую из паров водорода, гелия, кислорода, натрия, кальция, калия и воды, с общим уровнем давления около 10^-14 бар (одна квадриллионная часть атмосферного давления Земли). Считается, что эта экзосфера образовалась из частиц, захваченных Солнцем, извержения вулканов и осколков, выброшенных на орбиту под воздействием микрометеоритов.

Из-за отсутствия жизнеспособной атмосферы у Меркурия нет возможности сохранить тепло Солнца. В результате этого и его высокого эксцентриситета планета испытывает гораздо более экстремальные колебания температуры, чем Земля. Тогда как сторона, обращенная к Солнцу, может достигать температуры до 700 К (427 ° С), сторона, находящаяся в темноте, может достигать температуры до 100 К (-173 ° С).

Несмотря на эти высокие температуры, на поверхности Меркурия было подтверждено существование водяного льда и даже органических молекул. Полы глубоких кратеров на полюсах никогда не подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, а температура там остается ниже планетарной средней. В этом отношении у Меркурия и Земли есть что-то общее: присутствие водяного льда в полярных регионах.

Магнитные поля:

Подобно Земле, Меркурий обладает значительным и, по-видимому, глобальным магнитным полем, которое примерно на 1,1% больше силы Земли. Вполне вероятно, что это магнитное поле генерируется эффектом динамо, подобно магнитному полю Земли. Этот эффект динамо будет результатом циркуляции жидкого ядра планеты, богатого железом.

Магнитное поле Меркурия достаточно сильное, чтобы отклонять солнечный ветер вокруг планеты, создавая магнитосферу. Магнитосфера планеты, хотя и достаточно мала, чтобы поместиться в пределах Земли, достаточно сильна, чтобы удерживать плазму солнечного ветра, которая способствует космическому выветриванию поверхности планеты.

В общем, Меркурий и Земля резко контрастируют. Хотя оба они имеют земную природу, Меркурий значительно меньше и менее массивен, чем Земля, хотя и имеет одинаковую плотность. Состав Меркурия также намного более металлический, чем у Земли, и его орбитальный резонанс 3: 2 приводит к тому, что один день в два раза дольше года.

Но, пожалуй, самым серьезным из них являются крайние значения колебаний температуры, через которые проходит Меркурий по сравнению с Землей. Естественно, это связано с тем, что орбиты Меркурия гораздо ближе к Солнцу, чем Земля, и не имеют атмосферы, о которой можно было бы говорить. И его долгие дни и долгие ночи также означают, что одна сторона постоянно запекается солнцем или в морозной темноте.

Мы написали много историй о Меркурии в журнале Space. Вот интересные факты о Меркурии: какой тип планеты есть Меркурий? Как долго длится Меркурий ?, Орбита Меркурия. Сколько длится год на Меркурии? Какова температура поверхности Меркурия ?, Водяной лед и органики, обнаруженные на Северном полюсе Меркурия, Характеристики Меркурия, Поверхность Меркурия и Полеты на Меркурий

Если вы хотите получить больше информации о Меркурии, ознакомьтесь с Руководством по исследованию солнечной системы НАСА, и вот ссылка на страницу Misson Page НАСА MESSENGER.

Мы также записали целый эпизод «Астрономического каста», посвященный планете Меркурий. Послушайте это здесь, Эпизод 49: Меркурий.

Источники: