HomeРазноеСостав атмосферы меркурия: Атмосфера Меркурия состав атмосферы Меркурия

Состав атмосферы меркурия: Атмосфера Меркурия состав атмосферы Меркурия

Содержание

Атмосфера Меркурия состав атмосферы Меркурия

Изучая
снимки первой планеты от Солнца, можно предположить, что здесь отсутствует
газовая оболочка. На фото с космического аппарата Messenger, меркурианский шар кажется безвоздушным
небесным телом. На самом деле, у него есть атмосфера. Она разреженная и не такая могучая,
как у Земли, но она существует.

Особенности

Атмосфера Меркурия слабая и рассеянная. Она могла быть более плотной при своем формировании, но из-за мощных солнечных ветров ослабла. На фотоснимках, сделанных аппаратом Messenger, ее практически не видно.

Что в ее составе?

Тонкая разряженная оболочка состоит из кислорода (42%), натрия (29%), водорода (22%), гелия (6%), калия (0,5), а также криптона, метана, водяного пара, окиси азота (0,5%).  Специалисты предполагают, что состав покрытия первой планеты регулярно пополняется элементами солнечных вихрей, космической пыли, вулканической дегализации. Эти частицы помогают удержать форму покрытия и не дать ему улетучиться из-за воздействия солнечного ветра. Пыль из космоса придает небесному телу коричневый оттенок. Металлы испаряются с разряженной поверхности. Давление здесь составляет 10-15 бар. Это в 500 млрд раз меньше, чем на земной поверхности.

Космическим аппаратом Messenger в 2008 году было обнаружено наличие водяного пара. Это
говорит о том, что здесь находиться лед. На полюсах, которые не освещаются
лучами Солнца, в кратерах вулканов найдены залежи ледяных глыб.

Строение

Тонкое
покрытие меркурианского шара поделено на четыре слоя:

  1. Нижний. Это жаркий участок, который
    нагревается от теплового излучения и от космических пылинок.
  2. Средний. Здесь имеются потоки
    воздуха, аналогичные земным.
  3. Верхний. Этот слой нагревается от
    потоков солнечного ветра. Температура воздуха превышает 410°.
  4. Экзосфера. Завершающий слой, плавно
    переходящий от оболочки в открытый космос.

Сильные ветра разрушают поверхность планеты. Почему же меркурианский шар все еще сохраняется?
Сберечь форму небесного тела помогает магнитосфера. Она сдерживает сильные
ветра в то время, как за счет гравитации притягиваются газы и космическая пыль.

Сходство и различия атмосфер Меркурия и Марса

Обе планеты
относятся к земной группе и у них слабая оболочка. У Марса она более плотная,
чем у Меркурия. На поверхности небесных тел отмечается наличие метана (продукта
вулканизма). У Меркурия его незначительное количество, а вот на Марсе ежегодно
производится более 270 тонн метана. Продукт вулканизма является результатом
геотермальных процессов.

У Марса нет магнитосферы, из-за чего элементы поверхности улетучиваются. Химический состав двух светил имеет серьезные различия:

  1. Красная планета. Здесь 95% оболочки
    составляет углекислый газ и только 0,13% кислород.
  2. Меркурий. В составе атмосферы
    преобладает кислород (42%), а углекислого газа незначительное количество.

Причины слабой оболочки первой планеты

Отвечая на вопрос “Почему у Меркурия практически нет атмосферы?”, можно сказать, что всему виной его расположение. Могучие солнечные ветра не дают сохранить плотную поверхность меркурианского шара.

Характеристика и состав атмосферы Меркурия

Атмосфера Меркурия

Меркурий, планета самая маленькая из всех планет Солнечной системы и в то же время самая быстрая, благодаря чему и получила свое название. Долгое время считается, что Меркурий был тесно связан с Венерой и являлся ее спутником. Это предположение не возникало до полета первого космического корабля с целью изучения планеты. Во время этого путешествия были выявлены характеристики Меркурия, предположительные данные о строении, от которых отталкивались в спорах о невозможности развития планеты без привязки к другой. Совокупность расчетов и данных позволило утверждать, что Меркурий образовался как спутник с полуосью больше чем у Луны. Становление Меркурия как самостоятельной планеты произошло позже ввиду увеличения полной энергии планеты.

Меркурий находится в близкой видимости от Солнца, поэтому на ней отмечается повышенная температура, вплоть до 350 градусов и выше. Ввиду того, что планета движется ускоренно, год на Меркурии длится всего 88 дней. Ученые называют эту планету самой нестабильной. С Земли, например, днем увидеть планету не так легко, только в сумерки, и то с трудом. Очень явственно Меркурий может показаться всего лишь 13 раз в столетие. Также планету можно понаблюдать на небе, когда планета совершает так сказать «транзитный путь», через диск Солнца, в ноябре и мае.

Гораздо более интересен вопрос, из чего состоит атмосфера, ее характерные особенности. Данные об атмосфере планеты отличаются от характеристик других планет Солнечной системы и именно поэтому Меркурий так интересен.

Атмосфера планеты

Очень долго астронавты считали, что атмосферы как таковой у планеты не имеется, и они ошибались. Атмосфера у планеты Меркурий есть, но она очень слаба, несопоставима с атмосферой Земли или Марса и поныне изучается астрономами и учеными. А вот ее газовая оболочка рассеялась несколько миллиардов лет назад. Отсутствие ее  объясняется  близким «соседством» с Солнцем, низкой гравитационной силой, слабым магнитным полем. Если говорить простыми словами, причина того, что планета не имеет газовой оболочки, кроется в сильных ветрах, которые «сдули» ее. В сравнение можно привести планету Марс, которая имеет схожую гравитационную силу, но находится дальше от Солнца, именно поэтому ее атмосфера не растеряна в отличие от Меркурия.

Исследования аппарата «Маринер 10»

Сама атмосфера Меркурия представляет собой тонкий шар или сферу, который имеет свой собственный состав. Туда входят атомы, которые уносятся в космос и тем самым образуют шлейф, атмосферу. Большую роль в определении атмосферы Меркурия сыграла научная экспедиция Маринер-10, которая в 1975-1974 годах пролетала мимо Меркурия. Космический аппарат приблизился к Меркурию на максимальное расстояние, 320 км. Пока постигнуть тайны планеты удалось только двум космическим экспедициям- «Mariner 10» и «Messenger», который в настоящее время исследует дополнительные характеристики. Космический аппарат «Маринер 10» установил, что Меркурий имеет разреженную атмосферу, давление которой в несколько раз ниже давления на планете Земля.

Важную роль в изучении атмосферы Меркурия сыграло открытие, которое было сделано учеными-астрономами из Бостона в 2009 году об обнаружении кометоподобного хвоста, состоящего из нейтрально заряженных частичек, сам хвост длиною более пары миллионов лет. Первое упоминание об этом хвосте имело место быть еще в 2006, когда был сделан снимок телескопом базы Военно-воздушных сил США на Гавайи. Окончательная модель кометоподобного хвоста была утверждена позже, после неоднократных полетов спутников Мессенджер.

 

Строение атмосферы

Атмосфера планеты Меркурий тонкая, но ее разделяют на несколько слоев.

Нижний и теплый, потому что нагревается до 210 градусов благодаря частичкам, которые задерживают жар, идущий от поверхности

Средний слой вмещает в себя потоки воздуха и осадки пыли коричневого цвета, которые постепенно рассеиваются

Верхний слой нагревается солнечными ветрами. Далее начинается газовая оболочка, которая не имеет четкой границы и сужается в пространстве.

Магнитное поле, окружающее атмосферу, по результатам данных, полученных от «Маринер 10», в сотню раз меньше Земного. Разница в 2 градуса между магнитной осью и осью вращения говорит о том, что магнитное поле берет начало там же, где находится ядро планеты. Магнитное поле  помогает не исчезнуть атмосфере Меркурия, отвлекает активные солнечные ветры от планеты, в то время как гравитация удерживает газы в пределах самой оболочки. Все это в итоге создает форму атмосфере и уменьшает гравитационное притяжение.

Как зависим верхний слой от поверхности?

Очень интересен вид поверхности Меркурия. Она вся, как картина художника, усеяна кратерами, вмятинами, некоторым из которых даны названия. Сформировались эти творения впоследствии резкого изменения температуры в атмосферном слое планеты и охлаждении ядра. Оно и верхний слой атмосферы, который зависим от ядра, начали сжиматься, что привело к изменению внешнего вида коры. Температурные колебания до сих пор существуют. Из-за того близкого расположения к Солнцу, на одной половине Меркурия невыносимая жара и температура до 400 градусов, на другой пронзающий холод и температура до минус 180 градусов. Кратеры на коре Меркурия расположены хаотично, в одних местах их нет, в других утыканы вплоть друг к другу. Большое значение имеет вулканический выброс, который сформировал ровную и равнинную поверхность. Лава залила кратеры и неровности и сформировала новую кору, которая по подсчетам ученых моложе, чем гористая и кратерообразная.  Совсем рядом с равнинами находятся резко начинающиеся холмы и возвышенности, которые предположительно были созданы астероидом или метеоритом, падение которого спровоцировало мощный сдвиг коры.

 

Состав атмосферы

Углекислый газ, водород, гелий

Углекислый газ — главный и превалирующий над другими элементами в составе атмосферы. Его процент нахождения равен 95% и это во многое количество раз превышает показатели Земли, поэтому существование на Меркурии живых организмов просто невозможно.  Атмосфера Меркурия также состоит из водорода и гелия, наличие которых осуществляется приходом этих веществ вместе с ветром, а потом эти элементы рассеиваются в космосе. Отмечается незначительное присутствие калия и арагона-40, который образуется в результате распада изотопа калия. Ученые говорят, что газовая оболочка постоянно пополняется из-за различных процессов, происходящих на планете и извне, например распада частиц в коре, солнечных ветров. Атмосферу Меркурия можно сравнить с руслом реки, в которые впадают более мелкие речушки. Например, атом гелия «живет» в атмосфере 200 дней а затем рассеивается, позже опять приходит в оболочку и так по кругу. Основные химические элементы, из которых состоит атмосфера Меркурия, это кислород и натрий, проценты, которых составляют 42 и 29 соответственно. Еще один немаловажный элемент это водород. Он взаимодействует с кислородом и поэтому в оболочке Меркурия можно также найти водяные пары.

Водяные пары

Нахождение водяных паров при изучении атмосферы подсказало ученым, что где-то на планеты можно найти и залежи льда. Mariner 10 нашел их в 2009 году в глубоких кратерах, в местах, где лучи солнца никогда не доходили до них. Таким образом, помимо водяного пара в атмосфере Меркурия находится и водяной лед. Но, несмотря на наличие водяного льда, на планете нет воды, так как на поверхности сохраняется аномально высокая температура и она испаряет всю жидкость. В недрах планеты содержится очень много радиоактивных вещество, что тоже влияет на состав атмосферы.

Кислород

В составе также есть незначительное число кислорода, процент его примерно такой же, как и метана. Еще 4 миллиарда лет назад атмосфера была перенасыщена кислородом, а к сегодняшнему дню его практически не осталось. Процесс исчезновения кислорода, возможно, связан с натисками солнечных ветров, столкновением с метеоритом или другим астероидом или последствием низкой разреженной атмосферой.

Метан и арагон

Интересный факт, что Меркурий — планета с наибольшим числом ударных кратеров. Если смотреть на фотографию поверхности планеты, то ее легко можно спутать с другим объектом Солнечной системы, Луной. Ученые называют Меркурий пассивной планетой, не способной отбиваться от ударов комет и астероидов. Остальные элементы в составе, процент которых довольно низок это криптон, окись азота и метан. Причина проявления последнего — вулканическая активность, нахождение перекиси и хлоратов в почве. Его присутствие мало и требует пополнения, окончательно разрушается метан через год. Аргон, который также имеется в составе, образуется в результате радиоактивного распада, частички натрия у полюсов. Состав атмосферы Меркурия претерпевал незначительные изменения в течение многих миллиардов лет. И сейчас ученые в один голос заявляют, что Меркурий медленно остывает, что повлияет на дальнейшие характеристики атмосферы этой орбиты.

Атмосферное давление на Меркурии

Атмосфера имеет низкую плотность, 5.427 г/см в кубе. В зависимости от времени года, она меняется.  Зимой более разряжена, так как углекислый газ собирается в полярных областях, летом плотность увеличивается, потому что это скопление исчезает. Эта разница в плотности все равно не сглаживает температурные колебания, которые происходят на планете. Скачки температуры отмечаются до 100 градусов и выше.

Атмосферное давление на Меркурии почти в 500 млрд. раз меньше, чем давление на Земле, что обуславливается низкой массой планеты и его территориальным расположением. Более точная цифра- 600 Па. Для сравнения, давление в атмосфере планеты Земля- 101 Па, а атмосферное давление Венеры равно 9 МПа, что в разы превышает показатели Меркурия. Несмотря на это, давление на самой высокой точке Меркурия — всего 30 Па, а в недрах планеты- 1150 Па. При приближении к планете чувствуется сильный вакуум, который не может воссоздать ни одна современная техника. Это опять же объясняется низким атмосферным давлением и строением атмосферы (число атомов гелия и атомов водорода гораздо меньше, чем в атмосфере Земли).

Пыль и низкое давление

Средняя орбитальная скорость вращения планеты 48 километров в секунду. Сила тяжести планеты тоже меньше чем сила тяжести Земли, всего 0.38 (при сравнении, у Земли 1). Несмотря на низкое давление и разрежённость, почти отсутствие атмосферы, воздух на планете пыльный, а земля окрашена в характерный оранжевый цвет. Пыль поднимается на высоту на 1-2 километра и из-за характерных особенностей планеты, крупицы ее оседают долго.

Атмосфера Меркурия: описание и состав

Солнечная система > Планета Меркурий > Атмосфера Меркурия

Если просто рассматривать фото Меркурия, то кажется, что смотришь на холодную пустыню. Но первая планета от Солнца все же способна похвастаться атмосферой. Конечно, это не земное богатство, но MESSENGER уловил тонкий слой. Как же выглядит наличие атмосферы Меркурия?

Как выглядит атмосфера Меркурия

Взгляд в высоком разрешении на северный горизонт Меркурия

Взгляд в высоком разрешении на северный горизонт Меркурия

Можно сказать, что атмосфера планеты Меркурий рассеялась еще 4.6 миллиардов лет назад при планетарном формировании. Проблема в низкой гравитации и приближенности к звезде, что не позволило противостоять мощным солнечным ветрам.

Как выглядит атмосфера Меркурия сейчас? Это тонкий шар, химический состав которого представлен кислородом, гелием, водородом, натрием, калием, водяным паром и кальцием. Ученые полагают, что состав все время обогащается частичками звездного ветра, радиоактивным распадом поверхностных элементов, вулканической дегазацией, а также осколками и пылью с метеоритов. Если не это, то не осталось бы и такой слабой атмосферы.

Атмосферный состав Меркурия:

  • 42% ­– кислород.
  • 29% – натрий.
  • 22% – водород.
  • 6% – гелий.
  • 0.5% – калий.

Также стоит отметить небольшие примеси аргона, двуокиси углерода, воды, криптона, кальция, ксенона, азота и магния.

В 2008 году аппарат MESSENGER уловил присутствие водяного пара, формирующегося при контакте атомов водорода и кислорода.

Графическое представление состава атмосферы Меркурия

Графическое представление состава атмосферы Меркурия

Эти химические элементы атмосферы планеты важны, так как способны намекать на жизнь в чужих мирах. Особое значение имеют вода и водяной лед. При детальном анализе удалось отыскать ледяные залежи в глубинах кратеров на полюсах, куда не попадают прямые солнечные лучи. Метан иногда выступает побочным продуктом деятельности живых организмов. Но на Меркурии он способен появляться из-за вулканической или гидротермальной активности. Эта разновидность газа не отличается устойчивостью, поэтому нуждается в стабильном пополнении. Скорее всего, производится из почвенных перхлоратов и пероксидов.

Несмотря на небольшое количество атмосферы, ее делят на 4 слоя. Нижняя – теплый участок (210 К), прогревающийся из-за пыли и поверхностного тепла. Средняя располагает реактивным потоком. Верхняя прогревается звездными ветрами. На высоте в 200 км начинается экзосфера, у которой не наблюдается четкой границы.

За удержание атмосферного слоя отвечает магнитосфера планета. Если гравитация сохраняет поверхностные газы, то магнитосфера отклоняет солнечный ветер.

Это одна из планет с наиболее слабой атмосферой в Солнечной системе. К тому же звездный ветер продолжает наносить удары, заставляя планетарные источники пополнять потери.

Полезные статьи:


Положение и движение Меркурия

Строение Меркурия

Поверхность Меркурия

Атмосфера Меркурия — особенности, химический состав и плотность — SunPlanets.info

Меркурий отличается крайне разреженной атмосферой, давление которой в 500 млрд раз ниже, чем на нашей планете. С инженерной точки зрения можно считать, что Меркурий окружен вакуумом. И всё же атмосфера ближайшей к Солнцу планеты тщательно изучается.

Почему же меркурианская атмосфера так сильно разряжена? Ключевая причина – малая масса Меркурия. Он в 18 раз легче Земли. Ускорение свободного падения у поверхности планеты равно 3,7 м/с2, то есть космонавт массой 80 кг, шагающий по Меркурии, будет ощущать свою массу равной 30 кг. Из-за слабой гравитации планета просто не удерживает молекулы газа, составляющие ее атмосферу, и они улетают в космос. В среднем одной молекуле нужно примерно 200 суток, чтобы покинуть Меркурий.

Вторая причина разреженности атмосферы Меркурия – это его близость к Солнцу. С одной стороны, на планету воздействует солнечный ветер, представляющий собой поток заряженных частиц, который буквально «сдувает» атмосферу. С другой стороны, Солнце разогревает Меркурий до 427° С, в результате чего молекулы газов приобретают высокую скорость и легче преодолевают гравитацию Меркурия. Важно и то, что у планеты нет такого мощного магнитного поля, как у Земли, которое могло бы защитить Меркурий от солнечного ветра.

Может возникнуть вопрос – если Меркурий не может удерживать свою атмосферу, а молекулы газа в среднем за 200 суток покидают планету, то почему у Меркурия вообще есть хоть какая-то атмосфера? Разве не должна она была полностью исчезнуть за те 4,5 млрд лет, что существует Меркурий? Дело в том, что газы образуются при вулканической дегазации, испарении льдов, находящихся на дне кратеров планеты, радиоактивном распаде некоторых веществ. Тот же солнечный ветер выбивает из грунта атомы, которые потом непродолжительное время находятся в атмосфере. В настоящий момент меркурианская атмосфера находится в динамическом равновесии – количество газов, покидающих ее, примерно равно количеству газов, образующихся у поверхности планеты.

Интересно, что плотность атмосферы неравномерна и сильно зависит времени чуток. Ночью (а она на Меркурии длится 29 дней) атмосфера остывает, и из-за этого ее плотность возрастает.

В химическом составе атмосферы преобладают кислород (42%), натрий (29%), водород (22%), гелий (6%). На другие газы приходится не более 0,5%. Аномально высокая доля натрия в атмосфере объясняется сильным влиянием солнечного ветра. Он выбивает молекулы натрия из грунта, а также сам содержит немало ионов натрия.

Важно, отметить, что в атмосфере есть и незначительное количество водяного пара. Есть три пути его формирования. Во-первых, это испарение водяных льдов, находящихся внутри метеоритных кратеров. Во-вторых, кометы и метеориты, падающие на Меркурий, заносят на него воду. В-третьих, водород, заносимый на планету солнечным ветром, взаимодействует и кислородом, содержащимся в оксидах, в результате чего образуется вода.

Принято выделять 4 слоя в атмосфере Меркурия. Нижняя часть относительно теплая, она прогревается до 210°С. Средняя и верхняя части прогреваются солнечным ветром, а не теплом планеты. На высоте 200 км начинается экзосфера, которая плавно переходит в межпланетное пространство.

В 2008 г. был открыт огромный кометный хвост у Меркурия, чья длина составляет 2,5 млн км. Он является частью атмосферы, а найден хвост был благодаря линиям натрия в его спектре. О хвосте Меркурия было известно и ранее, но считалось, что его длина равна всего лишь 40 000 км. Длина хвоста непостоянна и меняется в зависимости от времени года на Меркурии.

Список использованных источников

• https://spacegid.com/atmosfera-merkuriya.html
• https://v-kosmose.com/planeta-merkuriy-interesnyie-faktyi-i-osobennosti/atmosfera/
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Меркурий

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

Химический состав Меркурия и его атмосферы

Все планеты земной группы (а Меркурий относится к ним) имеют схожее строение, а потому их химические составы близки. Но у Меркурия есть несколько отличительных черт.

Ядро планеты состоит из двух металлов – железа и никеля, причем концентрация железа аномальна высока. Существует теория, что подобная аномалия является следствием столкновения Меркурия с огромным небесным телом радиусом в сотни километров во время формирования Солнечной системы. Особенность планеты заключается в том, что ее ядро является жидким.

В мантии Меркурия преобладают силикаты – вещества, содержащие в своем составе кремний. В основном это различные формы перидотитов – оливин и пироксен. Помимо кремния в мантии высока концентрация железа, магния, марганца, кальция и кислорода.

Кора состоит из базальтов и иных химических соединений. В базальте содержится около 42-53% оксида кремния (кремнезема), ещё 15% приходится на оксид алюминия. Велика доля ультраосновных горных пород, содержащих 30-45% кремнезема. Большое распространение имеют кимберлиты, ильмениты, дуниты. В целом Меркурий по своему составу близок к Луне. Алюминий, кальций, титан и железо находятся в дефиците, а магний и сера – в избытке.

Атмосфера Меркурия сильно разряжена, поэтому газов в ней немного. Из них 42% приходится на кислород, 29% – на натрий и 22% на водород. Гелий составляет 6% меркурианской атмосферы, на остальные газы приходится доля не более 0,5%. Почему в атмосфере так много натрия, если он не является газом? Он появляется в ней из поверхности планеты, когда ее «обдувает» солнечный ветер. Из-за малого количества других газов и близости к Солнцу доля натрия оказывается столь высокой.

Отдельно стоит отметить, что на Меркурии есть и вода. Водяной пар присутствует на дне некоторых кратеров, куда никогда не заглядывает Солнце, расположены льды. Однако воды в жидком состоянии на Меркурии нет.

Список использованных источников

• https://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/opisanie-i-osobennosti-merkuriya
• https://oplanetah.ru/merkurij/vse-o-planete-merkurij

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

состав. Какая атмосфера у Меркурия?

Меркурий — самая близкая к Солнцу планета. Он относится к космическим телам земной группы и располагается относительно недалеко от нас. Однако о Меркурии сегодня известно сравнительно немного. Некоторое время назад он считался самой малоизученной планетой. Различные параметры (характер поверхности, особенности климата, наличие атмосферы, ее состав) Меркурия оставались тайной из-за крайне неудобного положения планеты для наблюдения и исследования при помощи космических аппаратов. Виной тому — близость к Солнцу, которое портит любое направленное в его сторону или приближающееся к нему оборудование. И тем не менее за века постоянных попыток наблюдения был собран внушительный материал, который после начала космической эры дополнился данными межпланетных станций. Атмосфера Меркурия входит в перечень характеристик, которые изучали «Маринер-10» и «Мессенджер». Тонкая воздушная оболочка планеты, как и все на ней, подвержено постоянному воздействию светила. Солнце — главный фактор, определяющий и формирующий особенности атмосферы Меркурия.

Наблюдение с Земли

Любоваться Меркурием с поверхности нашей планеты неудобно из-за его близости к Солнцу и особенностей орбиты. Появляется он на небе достаточно близко к горизонту. Причем всегда во время заката или рассвета. Время наблюдения при этом ничтожно мало. При самом благоприятном стечении обстоятельств — это примерно два часа до рассвета и столько же после заката. В большинстве случаев продолжительность наблюдения не превышает 20-30 минут.

Фазы

Меркурий имеет такие же фазы, как и Луна. Облетая Солнце, он то превращается в узкий серп, то становится полным кругом. Во всей красе планета видна, когда находится напротив Земли, за Солнцем. В это время для наблюдателя наступает «полнолуние» Меркурия. При этом, однако, планета находится на максимальном расстоянии от Земли, а яркие солнечные лучи мешают наблюдению.

Двигаясь вокруг светила, Меркурий начинает визуально увеличиваться в размерах, так как приближается к нам. В то же время сокращается площадь освещенной поверхности. В конце концов планета поворачивается к нам своей темной стороной и исчезает из видимости. Раз в несколько лет в такой момент Меркурий проходит точно между Солнцем и Землей. Тогда можно наблюдать его перемещение по диску светила.

Способы наблюдения

Меркурий можно увидеть невооруженным глазом или наблюдать через бинокль незадолго до рассвета и после заката, то есть в сумерки. При помощи небольшого любительского телескопа заметить планету удастся и днем, но никаких подробностей при этом увидеть не получится. Важно во время таких наблюдений — не забывать о технике безопасности. Меркурий никогда значительно не удаляется от Солнца, а значит, и глаза, и аппаратуру необходимо защищать от его лучей.

Идеальное место наблюдения за ближайшей к светилу планетой — это горные обсерватории и низкие широты. Здесь на помощь астроному приходит чистый воздух, безоблачное небо, небольшая продолжительность сумерек.

Именно земные наблюдения помогли установить тот факт, что Меркурий не имеет атмосферы. Мощные телескопы позволили рассмотреть многие особенности рельефа поверхности планеты и подсчитать примерную разницу температуры на освещенной и темной стороне. Однако только полеты АМС (автоматических межпланетных станций) смогли пролить свет на прочие характеристики планеты и уточнить уже полученные данные.

«Маринер-10»

За всю историю космонавтики к Меркурию было отправлено только два аппарата. Причина — сложный и дорогостоящий маневр, который необходим для выхода станции на орбиту планеты. Первым к Меркурию отправился «Маринер-10». В 1974-1975 годах он три раза облетал ближайшую к Солнцу планету. Минимальное расстояние, которое разделяло аппарат и Меркурий, составило 320 км. «Маринер-10» передал на Землю несколько тысяч изображений поверхности планеты. Заснято было около 45% Меркурия. «Маринер-10» замерил температуру поверхности на освещенной и темной стороне, а также магнитное поле планеты. Кроме того, аппарат установил, что атмосфера Меркурия практически отсутствует, заменяет ее тонкая воздушная оболочка, в составе которой присутствует гелий.

«Мессенджер»

Второй АМС, отправленной к Меркурию, стал «Мессенджер». Стартовал он в августе 2004 года. Он передал на Землю изображение той части поверхности, которую не запечатлел «Маринер-10», измерил ландшафт планеты, заглянул в ее кратеры и обнаружил пятна непонятного темного вещества (возможно, отметины от ударов метеоритов), часто тут встречающегося. Аппарат изучал солнечные вспышки, магнитосферу Меркурия, его газовую оболочку.

Свою миссию «Мессенджер» завершил в 2015 году. Он упал на Меркурий, оставив на поверхности кратер глубиной в 15 метров.

Есть ли атмосфера на Меркурии?

Если внимательно перечитать предыдущий текст, можно заметить небольшое противоречие. С одной стороны, наземные наблюдения свидетельствовали об отсутствии какой бы то ни было газовой оболочки. С другой, аппарат «Маринер-10» передал на Землю сведения, согласно которым атмосфера планеты Меркурий все-таки существует и содержит гелий. В научной среде это сообщение также вызвало удивление. И дело не в том, что оно противоречило предыдущим наблюдениям. Просто Меркурий не имеет характеристик, которые способствуют образованию газовой оболочки.

Что такое атмосфера? Это смесь газов, летучих веществ, удержать которые у поверхности может только сила тяжести определенной величины. Небольшой по космическим меркам Меркурий такой характеристикой похвастаться не может. Сила тяжести на его поверхности в три раза меньше, чем на Земле. Таким образом, планета не в состоянии удержать не только гелий и водород, но и более тяжелые газы. И тем не менее именно гелий был обнаружен «Маринером-10».

Температура

Есть и еще один фактор, который ставит под сомнение наличие атмосферы Меркурия. Это температура поверхности планеты. Меркурий в этом плане рекордсмен. В светлое время температура на поверхности иногда достигает 420-450 ºС. При таких высоких значениях молекулы и атомы газа начинают двигаться все быстрее и постепенно достигают второй космической скорости, то есть у поверхности их уже ничто не может удержать. В температурных условиях Меркурия первым должен «сбежать» все тот же гелий. По идее, его не должно быть на ближайшей к Солнцу планете совсем, причем чуть ли не с момента ее формирования.

Особое положение

И все же ответ на вопрос о том, есть ли атмосфера на Меркурии, положительный, хотя она несколько отличается от того, что обычно скрывается за этим астрономическим понятием. Причина столь фантастического и одновременно вполне реального положения вещей кроется в уникальном расположении планеты. Близость светила определяет многие характеристики этого космического тела, и атмосфера Меркурия не исключение.

Газовая оболочка планеты постоянно подвергается воздействию так называемого солнечного ветра. Он берет свое начало в короне светила и представляет собой поток ядер, протонов и электронов гелия. С солнечным ветром на Меркурий доставляются свежие порции летучего вещества. Без подобной подпитки весь гелий исчез бы с поверхности планеты примерно за двести дней.

Атмосфера Меркурия: состав

Тщательные исследования помогли обнаружить и другие элементы, входящие в состав газовой оболочки планеты. Атмосфера Меркурия также содержит водород, кислород, калий, кальций и натрий. Процентное содержание этих элементов весьма незначительно. Кроме того, атмосфера планеты Меркурий характеризуется наличием следов углекислого газа.

Воздушная оболочка сильно разрежена. Молекулы газа в ней фактически не взаимодействуют друг с другом, а лишь перемещаются по поверхности без соударений и столкновений. Ученым удалось установить факторы, обуславливающие наличие атмосферы Меркурия. Водород, как и гелий, поставляется к его поверхности солнечным ветром. Источником других элементов служит сама планета или падающие на нее метеориты. Атмосфера Меркурия, состав которой планируется досконально изучить в ближайшее время, предположительно формируется в результате испарения горных пород под воздействием солнечного ветра или диффузии из недр планеты. Вероятнее всего, свой вклад вносит каждый из этих факторов.

Итак, какая атмосфера у Меркурия? Сильно разреженная, состоящая из гелия, водорода, следов щелочных металлов и углекислого газа. Часто в научной литературе ее называют экзосферой, что лишь подчеркивает сильное отличие этой оболочки от аналогичного формирования, например, на Земле.

Несмотря на все сложности в списках целей космических исследований по-прежнему значится и планета Меркурий. Атмосфера и поверхность этого космического тела, вероятно, еще не один раз будут изучены при помощи различных аппаратов. Меркурий таит еще немало интересного и неизвестного. Кроме того, исследование таких планет, как Венера, Марс или Меркурий, лишены атмосферы они или нет, проливает свет и на историю формирования и развития Земли.

структура и состав, поверхность и климат

Меркурий — планета, первая от Солнца. Она самая маленькая в Солнечной системе, немного больше Луны и в 2,5 раза меньше Земли.

Солнечная системаСолнечная системаПланета Меркурий. Credit: prelestno 24.ru.

Общие сведения о Меркурии

Планета относится к земной группе, у нее нет естественных спутников. Имеет крупное железно-никелевое ядро, составляющее почти 3⁄4 ее диаметра. Циркуляция расплавленного металла в ядре создает условия для образования магнитного поля. Оно слабее, чем у Земли, примерно в 100 раз.

Меркурий совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток, а день на нем продолжается 2 меркурианских года. Такое соотношение нетипично для Солнечной системы.

Со средней скоростью 48 км/с планета движется по необычно вытянутой эллиптической орбите со смещенным центром.

Поверхность Меркурия на первый взгляд похожа на лунную: тоже испещрена кратерами от ударов комет и метеоритов. Видны также следы вулканической активности, которая была характерна для ранних этапов образования небесного тела.

Гипотезы образования

Главной гипотезой о появлении этого небесного тела стала небулярная: Солнце возникло из гравитационно неустойчивого газопылевого облака после взрыва сверхновой звезды около 4,6 млрд лет назад, крупные сгущения газов вокруг нового светила привели к появлению планет, в том числе Меркурия.

В XIX в. возникла версия, что эта планета сформировалась как спутник Венеры и впоследствии была потеряна ею. Эта гипотеза объясняет необычную эллиптическую форму ее орбиты.

Согласно еще одной гипотезе, на заре образования Солнечной системы произошло столкновение Меркурия с Венерой по касательной. В результате этого события Меркурий потерял часть мантии и коры, которые были частично собраны Венерой, а остатки рассеяны в пространстве.

Еще одна версия рассказывает о столкновении Протомеркурия с планетезималью, в 5 раз меньшей его по массе, что привело к потере части верхнего слоя будущей планеты. Эта гипотеза объясняет непропорционально крупный размер ее ядра.

Структура планеты

В центре Меркурия — ядро, покрытое мантией и слоем коры. Если внутреннее строение Земли включает твердый центр и жидкую часть, то сплав, наполняющий центр Меркурия, постоянно находится в жидком агрегатном состоянии. Радиус расплавленного центра планеты — 1800 км. Сверху ядро покрывает силикатная мантия, ее толщина около 500 км.

Высокий эксцентриситет орбиты, а также близкое расположение к Солнцу создают мощный приливный эффект, который заставляет вещество в центре циркулировать.

Ранее считалось, что тело такой величины не может обладать жидким ядром, но в ходе радарных наблюдений были отмечены вариации вращения, не свойственные планетам с твердым центром.

Необычны непропорционально крупные размеры ядра этого небесного тела. Центр Земли, например, составляет 16% от объема небесного тела, тогда как центр Меркурия занимает 70%.

Толщина твердого слоя коры планеты по разным данным составляет от 100 до 300 км.

Солнечная системаСолнечная системаВнутренняя структура Меркурия. Credit: V — kosmose.com.

Химический состав

Основные химические элементы, которые формируют планету, — железо и никель. Они находятся в расплавленном состоянии и наполняют крупное ядро. Установлено, что доля железа в сплаве ядра выше, чем у остальных планет Солнечной системы.

В верхнем слое грунта железа не так много: преобладают кальций, магний и сера. В небольших количествах встречается алюминий.

Состав поверхности этой планеты можно сравнить с базальтовыми породами, встречающимися на Земле, и с составом распространенных метеоритов — хондритов.

При похожем содержании элементов средняя плотность верхнего слоя поверхности Меркурия выше, чем у метеоритов.

Поверхность Меркурия

По многочисленным фотографиям можно сказать, что поверхность планеты напоминает лунную: тоже испещрена кратерами от ударов менее массивных небесных тел. Углубления окружены ореолом от выброса вещества при столкновении с метеоритами. Сила тяжести на Меркурии больше, чем на Луне, поэтому размеры этих ореолов на поверхности Меркурия меньше.

По возрасту следы от ударов метеоритами на Меркурии отличаются друг от друга, некоторые из них уже сильно разрушены, другие сохранили форму.

Отличием поверхности от лунной можно назвать эскарпы — зубчатые уступы горных откосов. Происхождение такого ландшафта объясняется сжатием поверхности коры при сокращении ядра.

Поверхность Меркурия однородна в двух полушариях, общая ее площадь — около 75 млн кв. км.

В формировании рельефа участвовали многочисленные вулканы, об их активности свидетельствуют обнаруженные горные массивы и равнины, некогда залитые лавой.

Планета МеркурийПланета МеркурийПоверхность Меркурия. Credit: V — kosmose.com.

Атмосфера Меркурия

Основой непостоянной атмосферы Меркурия стали кислород, натрий и водород. Гравитационные силы здесь намного меньше, чем на Земле, их не хватает, чтобы удерживать плотную атмосферу. Слабое магнитное поле тоже не может сохранить атмосферу.

Солнечный ветер приносит пыль от метеоритов и частицы газа вместе с продуктами радиоактивного распада, над поверхностью образуется тонкий слой непостоянной экзосферы. Кроме атомов кислорода и водорода, в ней обнаружены гелий, натрий, летучий элемент калия, некоторые инертные газы. Все они не удерживаются планетой: давление солнечного излучения уносит и рассеивает их в космосе.

Сорванная атмосферная оболочка образует экзосферный след, который тянется за планетой на протяжении 2 млн км и похож на хвост кометы.

Природные условия

Особенность Меркурия — большой перепад температур.

Отсутствие постоянной атмосферы, невысокая скорость вращения и плотность верхнего слоя коры не дают удерживать солнечное тепло. Поэтому одной из особенностей Меркурия является большой перепад температур на обращенной к Солнцу и теневой сторонах. На освещенной части поверхность нагревается до +430°С, ночью может быть около 173°С ниже нуля. Разница почти в 600 градусов по шкале Цельсия в сутки наблюдается только на поверхности планеты.

Планета имеет незначительный наклон оси вращения, что делает полюсы практически недостижимыми для Солнца. Радарные исследования этих областей показали, что на поверхности может находиться лед. Предположительно он покрыт пылью, а толщина слоя льда — около 2 м.

Есть гипотеза, что эти залежи льда образовались во время многочисленных ударов комет. Испарившись при этом, вода переместилась по планете в область полюсов, где заняла углубления в породе и застыла. Присутствие льда может означать, что жизнь на Меркурии возможна.

Орбита и вращение Меркурия

Меркурий делает один полный оборот вокруг своей оси (относительно центра Солнца) за 176 земных суток. Это единственное место в Солнечной системе, где год короче суток. Период полного обращения вокруг Солнца занимает половину меркурианских суток. Синодический период Меркурия составляет 116 суток.

Его орбита необычна вытянутой эллиптической формой, она сильно отличается от траектории движения других планет, больше похожих на круг.

Средняя орбитальная скорость Меркурия 48 км/с.

Он движется быстрее при прохождении перигелия, ускоряясь до 56 км/с, в афелии Меркурий замедляется до 38,7 км/с. Соотношение осевого вращения и орбитального движения вблизи перигелия позволило бы наблюдать с поверхности Меркурия необычное для Земли явление: Солнце постепенно останавливается и вскоре начинает двигаться в обратном направлении.

Магнитное поле

Магнитное поле на Меркурии образуется благодаря эффекту динамо из-за циркуляции расплавленного металла в жидком ядре планеты. Таким же способом образует магнитное поле и Земля, но земная магнитосфера в 100 раз сильнее меркурианской. Магнитное поле здесь образует магнитосферу, которая может повлиять на движение солнечного ветра, но недостаточно сильна, чтобы удержать стабильную плотную атмосферу. Магнитное поле Меркурия неравномерно, в нем обнаружены обширные зоны с низкой напряженностью.

Планета МеркурийПланета МеркурийМагнитное поле Меркурия.  Credit: Spacegid.com.

Исследование Меркурия

Меркурий появляется в трудах по астрономии начиная с Древнего Вавилона, описывается в Древнем Китае и Древней Греции как утренняя или вечерняя звезда.

Планета привлекала внимание ученых, но была изучена хуже других из-за сложности его наблюдения с Земли. Космическая эра дала необходимые средства для исследования этой планеты.

Последние исследования Меркурия:

  1. В 1974 г. американская межпланетная автоматическая станция «Маринер-10» впервые пролетела около Меркурия на расстоянии 320 километров. Были сделаны многочисленные фотографии поверхности Меркурия, предположено наличие льда.
  2. В 2004 г. НАСА запустило исследовательский аппарат «Мессенджер», который достиг Меркурия в 2008 г. и вышел на орбиту в 2011 г. Искусственный спутник исследовал атмосферу, поверхность и ландшафт планеты, провел анализ соотношения элементов в составе планеты и ее экзосферы. Также была создана первая подробная карта поверхности Меркурия. В 2015 г. зонд упал на планету.
  3. В 2018 г. стартовала миссия под названием BepiColombo, объединяющая исследовательские модули из Европы и Японии, они достигнут Меркурия в 2025 г. и будут исследовать атмосферу и его магнитное поле.

Солнечная системаСолнечная системаИсследование Меркурия. V — kosmose.com.

Роскосмос планирует отправку аппарата для совершения первой посадки на поверхность Меркурия, старт готовится к 2030 г.

Атмосфера Меркурия — Переиздание Википедии // WIKI 2

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета.
Как и следовало ожидать, это делает его довольно горячим.
Но к тому же это довольно круто.
Есть семь видимых невооруженным глазом объектов солнечной системы
в небе: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер,
Сатурн, Солнце и Луна. Семь. Каждый
из них был связан с богом в древности
раз. Меркурий был римским посланником
боги, быстроногие — буквально, он
крылья на ботинках — и стремительный путешественник.Всем, кто видел в небе Меркурий,
эта связь с быстрым богом не
сюрприз. Меркурий, планета движется красиво
быстро, заметно меняя свое положение относительно
к фоновым звездам даже после сингла
ночь.
Несмотря на свою скорость, планета никогда не становится очень
далеко от Солнца. В лучшем случае он может достичь
разделение около 28 °. Это примерно в три раза больше
кажущийся размер вашего кулака на вытянутой руке.
В 1639 году итальянский астроном Джованни Зупи
использовал телескоп, чтобы наблюдать Меркурий, и он
обнаружил, что он проходит полный цикл
фазы с течением времени, как и Луна.Это может произойти только тогда, когда Меркурий будет вращаться вокруг
Солнце, а не Земля — ​​еще одна галочка в
столбец гелиоцентризма, который начинался
чтобы все время выглядеть все лучше и лучше.
И, конечно, действительно так
являются. Меркурий — самая сокровенная из планет
в солнечной системе. Он вращается вокруг Солнца в
среднее расстояние около 58 миллионов километров,
примерно треть расстояния от Земли
с Солнца. Вот почему мы никогда этого не видим
уйти далеко от Солнца. С нашей точки зрения, это
меньшая орбита держит его ближе к нашей звезде.Вот почему мы видим, что он движется так быстро;
он ближе к Солнцу, поэтому гравитация
чувствует от Солнца сильнее, и поэтому
его орбитальная скорость больше, чем у Земли.
Он обращается вокруг Солнца один раз за 88 дней.
И именно поэтому мы видим, что проходят фазы.
Когда это между нами и Солнцем, мы
глядя на его темную сторону, и когда это
по ту сторону Солнца мы смотрим
на полностью освещенной половине. Между
проходит те же фазы, что и Луна:
полумесяц, наполовину полный, выпуклый и так далее.Не то чтобы это такое простое наблюдение
сделать. Потому что он никогда не уходит далеко от
Солнце, всегда низко к горизонту после
закат или до восхода солнца. Когда мы наблюдаем
это мы просматриваем всю гадость и
турбулентность в воздухе, поэтому обычно
нечеткие. Что еще хуже, это изящно
планета диаметром всего около 4900 километров,
примерно треть ширины Земли.
Положительным моментом всего этого является то, что, поскольку это
близко к Солнцу он ярко освещен,
и может быть довольно ярким даже возле горизонта.Если вам когда-нибудь представится шанс увидеть это, вы действительно
должен. Это круто.
Орбита Меркурия странная. В нем больше всего
эллиптическая орбита любой планеты, от
От 46 до почти 70 миллионов километров от
Солнце. Когда он находится ближе всего к Солнцу, он получает
более чем в два раза больше света и тепла, чем
когда это дальше всего!
Меркурий слишком мал, и его трудно наблюдать
чтобы увидеть на нем элементы поверхности, которые для
долгое время было невозможно понять
как долго у него день. Астрономы предположили, что
приливы от Солнца заблокировали Меркурий
вращать так, чтобы его день был равен его году,
так же, как наша Луна вращается один раз за каждый раз
он идет вокруг Земли.Однако в 1965 г.
астрономы использовали доплеровский радар для наблюдения
Меркурия и непосредственно измерить его вращение и
они получили сюрприз: его день был всего 59 земных.
дней, а не 88.
Но это тоже значительная цифра.
Точнее, реальная длина Меркурия
год составляет 87,97 дней, а фактическая длина
его дня составляет 58,65 земных суток. Если вы разделите
эти два числа, вы видите, что их соотношение
почти ровно 2/3!
Оказывается, есть несколько способов
приливно заблокировать вращение планеты ее
орбита.Помните, раньше я сказал, что Меркьюри
орбита сильно эллиптическая? Приливы от
Солнце намного сильнее на Меркурии, когда оно
в перигелии, ближайшей точке его орбиты
к Солнцу, чем когда оно в афелии,
самая дальняя точка его орбиты. После Меркурия
сначала сформировался, приливы от Солнца замедлили его
вращение, как приливы на Земле
Луна также замедляла Луну.
Но в какой-то момент вращение Меркурия замедлилось.
туда, где он находился на 2/3 своего орбитального периода.
Итак, за один проход перигелия одна сторона Меркурия
смотрит на Солнце.Затем, примерно через 88 дней,
он снова приближается к перигелию. Но это
закрутился 1,5 раза, а это значит с точностью до наоборот
сторона Меркурия обращена к Солнцу в ближайшем
подходить. 88 дней спустя Меркурий закрутился
Еще 1,5 раза, и все повторяется.
Оказывается, это вполне законный
стабильная конфигурация, как и при индивидуальном
установка вращения / орбиты. Как работает физика
вне, приливы, как простые кратные. Однажды
день стал 2/3 периода года, принудительно
по эллиптической орбите Меркурия, приливы
перестала его замедлять, и все было так
путь с тех пор.Эллиптическая орбита Меркурия вместе с
соотношение вращения к орбите 2: 3 обеспечивает очень,
очень странный день на Меркурии. Если ты останешься в
одно пятно, Солнцу требуется два года Меркурия,
176 дней, чтобы Солнце двигалось по небу
один раз! Это потому, что если вы
сторона Меркурия, обращенная к Солнцу в одном перигелии,
другая сторона столкнется с этим через год.
Это будет только после окончания второго года
что вы снова обращаетесь к Солнцу.
Но все становится еще страннее. Вращение Меркурия постоянно;
он не ускоряется и не замедляется.Однако,
его движение вокруг Солнца быстрее в перигелии
чем афелий. В афелии вращение Меркурия
немного быстрее, чем его орбитальная скорость, поэтому
Солнце быстро движется на запад через
небо. Но при движении перигелия Меркурия
вокруг Солнца на самом деле более чем компенсирует
для своего вращения, поэтому кажется, что Солнце останавливается в
небо и фактически двигаться назад на
несколько дней! Затем, когда Меркурий отрывается от
Солнце, его орбитальная скорость замедляется,
и Солнце снова начинает двигаться на запад
поскольку преобладает вращение планеты.Если вы находитесь в нужном месте на
поверхность планеты, это означает, что вы действительно можете
Смотри, как восходит солнце, медленно, останавливайся, снова садись,
потом снова вставай!
И вы думаете, что часовые пояса на Земле
боль.
Меркурий трудно наблюдать с Земли, и
многое из того, что мы знаем об этом, связано с наблюдениями
с космических зондов, отправленных туда. Mariner 10 сделал
три пролета Меркурия в 1970-е годы и
нанесена на карту примерно половина поверхности. Мы изучили
что в нем почти не было атмосферы и
поэтому неудивительно, что весь в кратерах.В 2011 году зонд MESSENGER вышел на орбиту
вокруг Меркурия после серии близких
облет. Фотографии, которые он вернул, были захватывающими,
и показал мир, который видел много
бить эоны. Он весь в кратерах,
от полюса к полюсу, несколько сотен километров в диаметре.
Самый большой называется Caloris Basin, колоссальный
огромный ударный объект в диаметре 1600 километров.
На планете есть более гладкие равнины.
поверхность тоже, которая кажется старше, чем
кратерами регионов. Эти равнины покрыты
в трещинах, называемых рупами.Это сжатие
складки, как морщины на кожуре фруктов,
высохли. Видимо, так как интерьер Меркурия
охладившись после образования, планета сжалась, и
корка потрескалась, когда она тоже попыталась сжаться.
Некоторые кратеры имеют обширные лучи
системы. Как и на нашей Луне, они образуются
при ударах выбрасываются длинные шлейфы материала
которые затем оседают на поверхности.
Одна из моих любимых вещей в Меркьюри:
Кратеры названы в честь художников. Музыканты,
писатели, художники и многие другие, поэтому у нас есть кратеры
как Боттичелли, Чехов, Дебюсси, Дега, Окё,
Сибелиус, Вивальди и Золя.Есть даже
один по имени Толкин!
Погружаясь под поверхность, мы можем только сделать вывод
на что похожа внутренняя структура Меркурия.
Но планета плотная, почти такая же плотная
как Земля. Мы знаем, что поверхность каменистая, поэтому
чтобы быть таким плотным, он должен иметь большой
железный сердечник, намного больший по сравнению с
планеты, чем Земли. Ядро Меркурия может
достичь ¾ пути к поверхности планеты!
Почему в нем такая высокая доля
железо? Меркурий мог образоваться как более крупный
планету, а затем был взорван на огромном пастбище
удар, который сдул более легкие материалы
который поднялся на поверхность, оставив позади
более плотная часть.Или, может быть, жар
все еще формирующееся Солнце испарило более легкие материалы
с его поверхности.
У Меркурия есть измеримое магнитное поле, которое
немного удивительно, так как он вращается очень медленно — вращение
играет большую роль в солнечном и земном
магнитные поля. Но это так много подходит
его внутренняя часть — расплавленное железо; большее ядро
может позволить более сильное поле, несмотря на его медленное вращение.
В нем нет особой атмосферы, но
есть след одного, в основном из-за его
магнитное поле, удерживающее солнечный ветер, и
к материалу, выброшенному с поверхности после
сильные удары комет и астероидов.Много этого материала сдуло с поверхности
сбегает с планеты и его уносит
солнечный ветер и давление солнечного света.
Он образует длинный кометоподобный хвост длиной в десятки
длиной в миллионы километров. Этот хвост
состоит из таких элементов, как натрий, кальций,
и магний, материал, который известен
быть обильным на поверхности.
Кстати, вот забавный факт: фунт
для фунта удары по Меркурию более сильные
чем они есть на Земле. Меркурий слабее
гравитация, поэтому он не втягивает ударные элементы
так же сложно, как Земля, но вращается вокруг
Солнце намного быстрее Земли, поэтому астероиды
и кометы, как правило, падают с большей скоростью.Это увеличивает взрывную энергию, делая
кратеры больше.
И еще один сюрприз у Меркьюри:
и это действительно удивительно: несмотря на то, что
так близко к Солнцу и имея поверхность
температура, которая может достигать 430 ° C — 800 °
Фаренгейт — астрономы нашли воду
лед на Меркурии!
Он существует на дне глубоких кратеров около
Полюса Меркурия, куда никогда не проникает солнечный свет.
Их называют «холодными ловушками», а температура
не может быть выше -170 ° C. Это не
точно известно откуда берется вода,
но скорее всего это от комет и астероидов
Который ударил по планете, разбросав воду
по всей поверхности.Конечно, в суровом
нагрейте эту воду просто Fffffft и идет
далеко. Но в тех глубоких кратерах он может сохраняться,
накапливаются эоны. Может быть миллиарды
тонн там!
Странно думать, что в одном из
самые горячие места в солнечной системе могут
должны быть условия, при которых может существовать холодный лед, но один
то, что мы узнали о природе снова и
еще раз: у него гораздо больше воображения, чем
мы делаем.
Сегодня вы узнали, что Меркурий самый близкий
планета к Солнцу. Он безвоздушный и плотный,
и покрыт кратерами.Его вращение
привязан к своей орбите в соотношении 2: 3,
и вместе со своей эллиптической орбитой делает
день на Меркурии очень долгий и очень странный.
И несмотря на то, что очень жарко, на самом деле
водяной лед в глубоких кратерах на полюсах.
Crash Course Astronomy производится совместно
с PBS Digital Studios. Перейдите на их канал
чтобы найти больше потрясающих видео. Этот эпизод
был написан мной, Филом Плейтом. Сценарий
редактировал Блейк де Пастино, а наш консультант
доктор Мишель Таллер. Режиссер
Николас Дженкинс под редакцией Николь Суини,
а команда графики — Thought Café.

.

атмосфера Меркурия Википедия

Состав и свойства атмосферы самой внутренней планеты Солнечной системы

Ртуть имеет очень разреженную и сильно изменяющуюся атмосферу (поверхностную экзосферу), содержащую водород, гелий, кислород, натрий, кальций, калий и водяной пар, с комбинированным уровнем давления около 10 −14 бар (1 нПа). [2] Экзосферные виды происходят либо от солнечного ветра, либо от планетной коры. Солнечный свет отталкивает атмосферные газы от Солнца, создавая за планетой кометоподобный хвост.

Существование атмосферы Меркурия было спорным до 1974 года, хотя к тому времени уже сложилось мнение, что Меркурий, как и Луна, лишен какой-либо существенной атмосферы. Этот вывод был подтвержден в 1974 году, когда беспилотный космический зонд Mariner 10 обнаружил только тонкую экзосферу. Позже, в 2008 году, улучшенные измерения были получены с помощью космического аппарата MESSENGER , который обнаружил магний в экзосфере Меркурия.

Состав []

Меркурианская экзосфера состоит из множества видов, происходящих либо от солнечного ветра, либо от планетарной коры. [3] Первыми открытыми составляющими были атомарный водород (H), гелий (He) и атомарный кислород (O), которые наблюдались фотометром ультрафиолетового излучения космического зонда Mariner 10 в 1974 году. Эти элементы были оценены в диапазоне от 230 см −3 для водорода до 44 000 см −3 для кислорода с промежуточной концентрацией гелия. [3] В 2008 году зонд MESSENGER подтвердил присутствие атомарного водорода, хотя его концентрация оказалась выше оценки 1974 года. [4] Экзосферный водород и гелий Меркурия, как полагают, происходят из солнечного ветра, тогда как кислород, вероятно, имеет коровое происхождение. [3]

Четвертым видом, обнаруженным в экзосфере Меркурия, был натрий (Na). Он был открыт в 1985 году Дрю Поттером и Томом Морганом, которые наблюдали его эмиссионные линии фраунгофера на 589 и 589,6 нм. [5] Средняя колоночная плотность этого элемента составляет около 1 × 10 11 см −2 . Наблюдается концентрация натрия у полюсов с образованием ярких пятен. [6] Его численность также увеличивается вблизи терминатора рассвета по сравнению с терминатором сумерек. [7] Некоторые исследования утверждали, что содержание натрия коррелирует с некоторыми особенностями поверхности, такими как калорис или радиояркие пятна; [5] , однако эти результаты остаются противоречивыми. Через год после открытия натрия Поттер и Морган сообщили, что калий (K) также присутствует в экзосфере Меркурия, хотя его плотность столбца на два порядка ниже, чем у натрия.В остальном свойства и пространственное распределение этих двух элементов очень похожи. [8] В 1998 г. был обнаружен еще один элемент, кальций (Ca), с плотностью колонки на три порядка ниже, чем у натрия. [9] Наблюдения с помощью зонда MESSENGER в 2009 г. показали, что кальций сконцентрирован в основном вблизи экватора, в отличие от того, что наблюдается для натрия и калия. [10] Дальнейшие наблюдения Messenger, опубликованные в 2014 году, показывают, что атмосфера дополнена материалами, испаренными с поверхности метеорами, как спорадическими, так и метеорным потоком, связанным с кометой Энке. [11]

В 2008 году плазменный спектрометр Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) зонда MESSENGER обнаружил несколько молекулярных и различных ионов вблизи Меркурия, включая H 2 O + (ионизированный водяной пар) и H 2 S + (ионизированный сероводород). [12] Их содержание относительно натрия составляет около 0,2 и 0,7 соответственно. Также присутствуют и другие ионы, такие как H 3 O + (гидроксоний), OH (гидроксил), O 2 + и Si + . [13] Во время пролета в 2009 году канал ультрафиолетового и видимого спектрометра (UVVS) спектрометра атмосферы и состава поверхности ртути (MASCS) на борту космического корабля MESSENGER впервые выявил присутствие магния в экзосфере Меркурия. Содержание этого недавно обнаруженного компонента у поверхности примерно сопоставимо с содержанием натрия. [10]

Недвижимость []

Mariner 10 ‘ с ультрафиолетовыми наблюдениями установили верхний предел поверхностной плотности экзосферы на уровне около 10 5 частиц на кубический сантиметр.Это соответствует поверхностному давлению менее 10 -14 бар (1 нПа). [14]

Температура экзосферы Меркурия зависит как от вида, так и от географического положения. Для экзосферного атомарного водорода температура составляет около 420 К, значение, полученное как Mariner 10 , так и MESSENGER . [4] Температура натрия намного выше, достигая 750–1 500 К на экваторе и 1 500–3 500 К на полюсах. [15] Некоторые наблюдения показывают, что Меркурий окружен горячей короной из атомов кальция с температурой от 12 000 до 20 000 К. [9]

Хвосты []

Из-за близости Меркурия к Солнцу давление солнечного света намного сильнее, чем у Земли. Солнечное излучение отталкивает нейтральные атомы от Меркурия, создавая за ним кометоподобный хвост. [16] Основным компонентом хвоста является натрий, который был обнаружен за пределами 24 миллионов км (1000 R M ) от планеты. [17] Этот натриевый хвост быстро расширяется до диаметра около 20 000 км на расстоянии 17 500 км. Киллен, 2007, стр. 448

Библиография []

  • Domingue, Deborah L .; Koehn, Patrick L .; Киллен, Розмари М .; и другие. (2007). «Атмосфера Меркурия: экзосфера, ограниченная поверхностью». Обзоры космической науки . 131 (1–4): 161–186. Bibcode: 2007SSRv..131..161D. DOI: 10.1007 / s11214-007-9260-9. S2CID 121301247.
  • Fink, Uwe; Ларсон, Гарольд П .; Поппен, Ричард Ф. (1974). «Новый верхний предел для атмосферы CO2, CO на ртути». Астрофизический журнал . 187 : 407–415. Полномочный код: 1967ApJ … 149L.137B. DOI: 10,1086 / 180075.
  • киллен, розмарин; Кремонский, Габриэль; Ламмер, Гельмут; и другие. (2007). «Процессы, которые продвигают и истощают экзосферу Меркурия». Обзоры космической науки . 132 (2–4): 433–509. Bibcode: 2007SSRv..132..433K. DOI: 10.1007 / s11214-007-9232-0. S2CID 121944553.
  • McClintock, William E .; Брэдли, Э. Тодд; Вервак-младший, Рональд Дж.; и другие. (2008). «Экзосфера Меркурия: наблюдения во время первого пролета Меркурия MESSENGER». Наука . 321 (5885): 92–94. Bibcode: 2008Sci … 321 … 62M. DOI: 10.1126 / science.1159467. PMID 18599778. S2CID 6857425.
  • Schmidt, Carl A .; Уилсон, Джоди К .; Баумгарднер, Джефф; Мендилло, Майкл (2010). «Орбитальные эффекты на убегающей экзосфере натрия Меркурия». Икар . 207 (1): 9–16. Bibcode: 2010Icar..207 …. 9S. DOI: 10.1016 / j.icarus.2009.10.017.
  • McClintock, William E .; Vervack Jr, Рональд Дж .; Брэдли, Э. Тодд; и другие. (2009). «MESSENGER Наблюдения экзосферы Меркурия: обнаружение магния и распределение составляющих». Наука . 324 (5927): 610–613. Bibcode: 2009Sci … 324..610M. DOI: 10.1126 / science.1172525 (неактивный 2020-08-31). PMID 19407195.
  • Rasool, S.I .; Gross, S.H .; Макговерн, W.E. (1966). «Атмосфера Меркурия». Обзоры космической науки . 5 (5): 565–584. Bibcode: 1966SSRv …. 5..565R. DOI: 10.1007 / BF00167326. S2CID 120501658.
  • Уильямс, И.П. (1974). «Атмосфера Меркурия». Природа . 249 (5454): 234. Bibcode: 1974Natur.249..234W. DOI: 10.1038 / 249234a0. S2CID 4198611.
  • Zurbuchen, Thomas H .; Рейнс, Джим М .; Глоклер, Джордж; и другие. (2008). «МЕССЕНДЖЕР Наблюдения за составом ионизированной экзосферы Меркурия и плазменной среды». Наука . 321 (5885): 90–92. Bibcode: 2008Sci … 321 … 90Z. DOI: 10.1126 / science.1159314. PMID 18599777. S2CID 206513512.

.

7 (a) Состав атмосферы

В таблице 7a-1 перечислены одиннадцать самых
обильные газы, обнаруженные в нижних слоях атмосферы Земли
по объему. Из перечисленных газов азот, кислород, вода
пар, диоксид углерода, метан, закись азота и озон
чрезвычайно важны для здоровья Земли
биосфера.

Таблица показывает, что азота и кислорода являются
основные компоненты атмосферы по объему.Вместе
эти два газа составляют примерно 99% сухой
Атмосфера. Оба эти газа имеют очень важные ассоциации.
с жизнью. Азот удаляется из атмосферы и
осаждается на поверхности Земли в основном за счет специального азота
фиксация
бактерий, а посредством молнии через
осадки. Добавление этого азота к земному
поверхностные почвы и различные водоемы дают много
необходимое питание для роста растений.Азот возвращается в
атмосферу в основном за счет сжигания биомассы и денитрификации .

Обмен кислорода между атмосферой
и жизнь через процессы фотосинтеза и дыхания .
Фотосинтез производит кислород, когда углекислый газ и
вода химически превращается в глюкозу с
помощь солнечного света.Дыхание — процесс противоположный
фотосинтеза. При дыхании кислород объединяется
с глюкозой для химического высвобождения энергии для метаболизма.
Продуктами этой реакции являются вода и углекислый газ.

Следующим по содержанию газа в таблице является воды.
пар
. Водяной пар различается по концентрации
в атмосфере как в пространстве, так и во времени.Обнаружены самые высокие концентрации водяного пара
возле экватора над океанами и тропическим дождем
леса. Холодные полярные районы и субтропический континентальный
пустыни — это места, где объем водяного пара
может приближаться к нулю процентов. Водяной пар имеет несколько
очень важные функциональные роли на нашей планете:

  • Перераспределяет тепловую энергию на Земле через скрытых
    тепло
    энергообмен.
  • При конденсации водяного пара образуются осадки.
    падает на поверхность Земли при условии необходимого
    пресная вода для растений и животных.
  • Помогает согреть атмосферу Земли через теплицу
    эффект
    .

Пятый по численности
газ в атмосфере — углерода
диоксид
.Объем этого газа увеличился
более чем на 35% за последние триста лет (см. диаграмму ).
7а-1
). Это увеличение в первую очередь связано с человеческими
индуцированное сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов и
другие формы изменения землепользования. Углекислый газ — это
важный парниковый газ. Рост, вызванный деятельностью человека
в его концентрации в атмосфере усилился
теплица
эффект
и определенно способствовал
до по всему миру
потепление
за последние 100 лет.Углекислый газ
также естественным образом обменивается между атмосферой и
жизнь через процессы фотосинтеза и дыхания .

Метан
очень сильный парниковый газ. С 1750 г. концентрации метана
в атмосфере увеличились более чем на 150%.
Первичные источники дополнительного добавления метана
в атмосферу (в порядке важности): рис
выращивание; домашние пасущиеся животные; термиты; свалки;
добыча угля; и добыча нефти и газа.Анаэробные условия
связанных с затоплением рисовых полей, приводит к образованию
метана. Однако точная оценка того, как
много метана производится из рисовых полей.
было трудно установить. Более 60% всего риса
рисовые поля находятся в Индии и Китае, где научные
данные об объемах выбросов отсутствуют. Тем не менее,
ученые считают, что вклад рисовых полей
большой, потому что эта форма растениеводства имеет больше
чем вдвое с 1950 года.Пастбищные животные выделяют метан
в окружающую среду в результате пищеварения трав.
Некоторые исследователи считают, что добавление метана из
этот источник увеличился более чем в четыре раза за последнее столетие.
Термиты также выделяют метан посредством аналогичных процессов.
Изменение землепользования в тропиках из-за обезлесения,
разведение и земледелие могут быть причиной численности термитов
расширять.Если это предположение верно, вклад
от этих насекомых может быть важным. Метан также
выпущен со свалок, угольных шахт, газа и нефти
бурение. Свалки производят метан в виде органических отходов
разлагаются со временем. Месторождения угля, нефти и природного газа
выбрасывать метан в атмосферу, когда эти отложения
раскапываются или пробурены.

Средняя концентрация парникового газа азота
Оксид
теперь увеличивается со скоростью 0.От 2 до 0,3% в год. Его часть
в усилении парникового эффекта незначительна по сравнению с другими
уже упомянутые парниковые газы. Однако он играет важную роль.
в искусственном оплодотворении экосистем. В крайнем случае это удобрение
может привести к гибели лесов, эвтрофикации водных местообитаний и видов
исключение. Источники увеличения содержания закиси азота в атмосфере включают:
преобразование землепользования; сжигание ископаемого топлива; сжигание биомассы; и удобрение почвы.Большая часть закиси азота, добавляемой в атмосферу каждый год, происходит от вырубки лесов.
и преобразование лесных, саванных и пастбищных экосистем в сельскохозяйственные
поля и пастбища. Оба эти процесса уменьшают количество азота.
сохраняется в живой растительности и почве в результате разложения органических веществ.
Закись азота также выбрасывается в атмосферу при сжигании ископаемого топлива и биомассы.
горят. Однако совокупный вклад в увеличение этого газа
в атмосфере считается незначительным.Применение нитратных и аммиачных удобрений
для усиления роста растений — еще один источник закиси азота. Сколько выпущено
от этого процесса было трудно определить количественно. По оценкам,
вклад этого источника составляет от 50% до 0,2% закиси азота.
добавляется в атмосферу ежегодно.

Роль озона
в усилении парникового эффекта было сложно
определить. Точные измерения прошлых долгосрочных (более
25 лет назад) уровни этого газа в атмосфере
в настоящее время недоступен.Кроме того, концентрация газообразного озона
находятся в двух разных регионах атмосферы Земли.
Большая часть озона (около 97%) содержится в атмосфере.
сосредоточен в стратосфере на
на высоте от 15 до 55 километров над поверхностью Земли.
Этот стратосферный озон оказывает важную услугу жизни
на Земле, так как поглощает вредное ультрафиолетовое излучение. В
в последние годы уровни стратосферных
озона
уменьшаются из-за накопления человеческого
создано хлорфторуглеродов в
атмосфера.С конца 1970-х годов ученые заметили
развитие серьезных дыр в озоновом слое над Антарктидой.
Спутниковые измерения показали, что зона от 65 ° северной широты.
до 65 ° южной широты стратосферный
озон с 1978 г.

.

Композиция атмосферы | Климатическое управление Северной Каролины

Атмосфера содержит много газов, большинство в небольших количествах, включая некоторые загрязняющие вещества и парниковые газы. Самым распространенным газом в атмосфере является азот, на втором месте — кислород. Аргон, инертный газ, является третьим по распространенности газом в атмосфере.

Почему мне это нужно? Состав атмосферы, среди прочего, определяет ее способность пропускать солнечный свет и улавливать инфракрасный свет, что может привести к потенциально долгосрочным изменениям климата.

Я уже должен быть знаком с: Влажность


Атмосфера сконцентрирована на поверхности земли и быстро истончается по мере вашего движения вверх, смешиваясь с космосом на высоте примерно 100 миль над уровнем моря. Атмосфера на самом деле очень тонкая по сравнению с размером земли, эквивалентная по толщине листу бумаги, положенному на пляжный мяч. Однако он отвечает за то, чтобы наша Земля была пригодной для жизни, и за создание погоды.

Атмосфера состоит из смеси нескольких разных газов в разных количествах.Постоянными газами, процентное содержание которых не меняется изо дня в день, являются азот, кислород и аргон. Азот составляет 78% атмосферы, кислород 21% и аргон 0,9%. Такие газы, как углекислый газ, оксиды азота, метан и озон, представляют собой следовые газы, на долю которых приходится примерно десятая часть одного процента атмосферы. Водяной пар уникален тем, что его концентрация колеблется от 0-4% в атмосфере в зависимости от того, где вы находитесь и в какое время суток. В холодных, сухих арктических регионах водяной пар обычно составляет менее 1% атмосферы, тогда как во влажных тропических регионах водяной пар может составлять почти 4% атмосферы.Содержание водяного пара очень важно для предсказания погоды.

Парниковые газы, процентное содержание которых меняется ежедневно, сезонно и ежегодно, обладают физическими и химическими свойствами, которые заставляют их взаимодействовать с солнечным излучением и инфракрасным светом (теплом), испускаемым Землей, чтобы влиять на энергетический баланс земного шара. Вот почему ученые внимательно наблюдают за наблюдаемым увеличением выбросов парниковых газов, таких как углекислый газ и метан, потому что, даже несмотря на их небольшое количество, они могут со временем сильно повлиять на глобальный энергетический баланс и температуру.

Хотите узнать больше?

Температура, давление, плотность

Ссылки на национальные стандарты естественнонаучного образования:

Естественные науки в 7-м классе: 7.E.1.1: Сравните состав, свойства и структуру атмосферы Земли, включая смеси газов и различия в температуре и давлении внутри слои.

Науки о Земле: EEn.2.5.1: Обобщите структуру и состав нашей атмосферы.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *