Hva er Merkur laget av? Kjernen av kvikksølv viste seg å være større enn forutsatt.Kviksølvs struktur i korte trekk.

Merkur- planeten nærmest solen ( generell informasjon om Merkur og andre planeter finner du i vedlegg 1) – gjennomsnittlig avstand fra Sola er 57 909 176 km. Imidlertid kan avstanden fra Solen til Merkur variere fra 46,08 til 68,86 millioner km. Avstanden til Merkur fra Jorden er fra 82 til 217 millioner km. Merkurs akse er nesten vinkelrett på baneplanet.

På grunn av den svake helningen til Merkurs rotasjonsakse til planet for dens bane, er det ingen merkbare sesongmessige endringer på denne planeten. Merkur har ingen satellitter.

Merkur er en liten planet. Dens masse er en tjuendedel av jordens masse, og dens radius er 2,5 ganger mindre enn jordens.

Forskere tror at i midten av planeten er det en stor jernkjerne - den står for 80% av planetens masse, og på toppen er en mantel av steiner.

For observasjoner fra Jorden er Merkur et vanskelig objekt, siden det alltid må observeres mot bakgrunnen av kvelds- eller morgengry lavt over horisonten, og i tillegg ser observatøren på dette tidspunktet bare halvparten av skiven sin opplyst.

Den første som utforsket Merkur var den amerikanske romsonden Mariner 10, som i 1974-1975. fløy forbi planeten tre ganger. Maksimal tilnærming av denne romsonden til Merkur var 320 km.

Overflaten på planeten ser ut som en rynket epleskall, den er full av sprekker, fordypninger, fjellkjeder, hvorav de høyeste når 2-4 km, rene skarr 2-3 km høye og hundrevis av kilometer lange. I en rekke områder av planeten er daler og kraterløse sletter synlige på overflaten. Gjennomsnittlig jordtetthet er 5,43 g/cm3.

På den studerte halvkule av Merkur er det bare ett flatt sted - varmesletten. Det antas at dette er størknet lava som strømmet ut fra dypet etter en kollisjon med en gigantisk asteroide for rundt 4 milliarder år siden.

Atmosfæren til Merkur har en ekstremt lav tetthet. Den består av hydrogen, helium, oksygen, kalsiumdamp, natrium og kalium (fig. 1). Planeten mottar sannsynligvis hydrogen og helium fra solen, og metaller fordamper fra overflaten. Dette tynne skallet kan bare kalles en "atmosfære" med stor strekk. Trykket på overflaten av planeten er 500 milliarder ganger mindre enn på jordens overflate (dette er mindre enn i moderne vakuuminstallasjoner på jorden).

Generelle kjennetegn ved planeten Merkur

Maksimal overflatetemperatur på kvikksølv registrert av sensorer er +410 °C. gjennomsnittstemperatur natthalvkulen er -162 °C, og daghalvdelen er +347 °C (dette er nok til å smelte bly eller tinn). Temperaturforskjeller på grunn av årstidene forårsaket av forlengelsen av banen når 100 °C på dagsiden. På en dybde på 1 m er temperaturen konstant og lik +75 ° C, fordi porøs jord leder varme dårlig.

Organisk liv på kvikksølv er utelukket.

Ris. 1. Sammensetning av Merkurs atmosfære

Nedslagsbasseng, 250 kilometer bredt, bilde fra MESSENGER-romfartøyet

Merkur er en jordisk planet, som alle de andre tre indre planetene: Venus, Jorden og Mars. Den er den minste av dem og har en diameter på bare 4879 km. Hva er sammensetningen?

Kjemisk oppbygning

Den er dannet av 70% metaller og 30% silikatmaterialer. Merkurs sammensetning er litt mindre tett enn jordens med en tetthet på 5,43 g/cm3.

Siden planeter er mye mindre enn jorden, komprimerer ikke tyngdekraften planeten så mye, så planeten inneholder faktisk tunge elementer i kjernen.

Astronomer mener at kjernen er veldig stor og består hovedsakelig av jern.

Den opptar opptil 42 % av planetens totale volum, mens jorden bare har 17 %.

Selve kjernen er omtrent 3600 km på tvers. Mantelen rundt den er 600 km tykk. Rundt mantelen er det en skorpe som måler 100-200 km.

Jordskorpen er kjent for å inneholde mange fjellkjeder som strekker seg over hundrevis av kilometer.

Planetgeologer mener at noen av ryggene ble dannet da planeten begynte å avkjøles, mens andre ble dannet på grunn av deformasjoner fra fallet av store asteroider.

Hva er denne grunnen som kan forklare hvorfor Merkur har en så stor kjerne, og hva påvirket den begynnende planetesimalen helt i begynnelsen av historien? Det er mulig at den ble dannet før solen vår blusset opp. Etter starten på termonukleær fusjon i stjernens kjerne, fordampet solen en del av planetens overflate med en kraftig solvind.

Det meste planeten i nærheten til solen - Merkur. Astronomer har brukt mange tiår på å studere denne planeten, men det er fortsatt flere spørsmål enn svar. På den annen side er også mye kjent om Merkur. For eksempel vet forskere at konsentrasjonen av jern i Merkurs kjerne er høyere enn konsentrasjonen til noen annen planet i solsystemet. Det er flere mulige forklaringer på dette faktum. Den allment aksepterte teorien er at planeten nærmest Solen opprinnelig hadde like mye metaller og silikater som en typisk meteoritt. Samtidig var massen til Merkur 2,25 ganger større enn den er nå.

Men helt i begynnelsen av sin eksistens kolliderte Merkur med en viss stor kropp, som et resultat av at det meste av skorpen og mantelen ble skilt fra planeten. Følgelig økte den relative andelen av Mercurys kjerne. Denne teorien ser noe tvilsom ut etter at den elementære sammensetningen av Merkurs overflate ble studert av Messenger-sonden.

Som det viser seg, er kvikksølv rik på kalium. Men det burde ikke være mye av dette elementet på en planet som har opplevd en stor påvirkning. Under et sammenstøt som er tilstrekkelig til å miste en del av skorpen og mantelen, ville planeten blitt veldig varm, og kaliumet ville ganske enkelt ha fordampet. Nå prøver forskere å forklare dette faktum. Og mens de leter etter en forklaring, har et annet trekk ved planeten blitt tydelig: det viser seg at den fortsatt er geologisk aktiv.

Astronomer har studert de siste bildene fra Messenger-sonden. Fotografiene viser tydelig spor etter nyere tektoniske prosesser. Og dette indikerer at geologiske prosesser fortsatt foregår på Merkur.

"Messenger" (Mercury Surface, Space Environment, GEochemistry and Ranging - MESSENGER) er en amerikansk automatisk interplanetær stasjon (AMS) for studiet av Merkur. Denne sonden overførte til Jorden en stor mengde data om planeten nærmest Solen. Før Messenger ble den utforsket av en annen enhet - Mariner-10. Han fløy nær planeten på 70-tallet. Da var det mulig å skaffe fotografier av nesten halvparten av overflaten til Merkur. Riktignok data om kjemisk oppbygning eller planetens struktur, forskerne fikk det ikke - denne enheten var ikke utstyrt med de nødvendige instrumentene. Den tidens teknologi tillot ennå ikke opprettelsen av relativt små sonder med komplekse vitenskapelige instrumenter. For å bedre studere Mercury lanserte NASA Messenger i 2004.

Denne enheten bidro til å fylle en rekke hull i studiet av planeten. For eksempel, i 2011 viste det seg at det magnetiske senteret ikke er plassert i det hele tatt i midten av planeten, som for eksempel jordens magnetiske senter. Det forskyves mot nord, noe som forårsaker deformasjon av Merkurs magnetfelt. I tillegg oppdaget Messenger spor etter vulkansk aktivitet. Tilstedeværelsen av vannis i kratere ved planetens poler anses også som bevist.

Fotografiene tillot oss å se overflaten til Merkur i detalj. Spesielt så forskere mange feil som deler de flate områdene på planeten i polygoner. Tidligere ble disse feilene ansett som spor av tektonisk aktivitet til planeten i dens fjerne fortid. Planetologer trodde at for hundrevis av millioner år siden ble Merkur avkjølt, størrelsen minket og overflaten ble dekket av uregelmessigheter.

Messenger-sonden under montering (

Merkur er den minste og nærmeste planeten til solen i solsystemet. De gamle romerne ga den navnet til ære for handelsguden Merkur, budbringeren til andre guder som hadde på seg bevingede sandaler, fordi planeten beveger seg raskere enn andre på himmelen.

en kort beskrivelse av

På grunn av sin lille størrelse og nærhet til solen, er Merkur upraktisk for jordiske observasjoner, så i lang tid var svært lite kjent om det. Et viktig skritt i studien ble gjort takket være romfartøyene Mariner 10 og Messenger, ved hjelp av hvilke bilder av høy kvalitet og et detaljert kart over overflaten ble oppnådd.

Merkur er en terrestrisk planet og ligger i en gjennomsnittlig avstand på rundt 58 millioner km fra Solen. I dette tilfellet er maksimal avstand (ved aphelion) 70 millioner km, og minimum (ved perihelion) er 46 millioner km. Radiusen er bare litt større enn månens - 2439 km, og dens tetthet er nesten den samme som jordens - 5,42 g/cm³. Høy tetthet betyr at den inneholder en betydelig andel metaller. Massen til planeten er 3,3 10 23 kg, og omtrent 80 % av den er kjernen. Akselerasjonen av fritt fall er 2,6 ganger mindre enn på jorden - 3,7 m/s². Det er verdt å merke seg at formen til Merkur ideelt sett er sfærisk - den har null polar kompresjon, det vil si at dens ekvatoriale og polare radier er like. Merkur har ingen satellitter.

Planeten går i bane rundt solen på 88 dager, og rotasjonsperioden rundt sin akse i forhold til stjernene (siderisk dag) er to tredjedeler av omløpsperioden - 58 dager. Dette betyr at en dag på Merkur varer to av årene, det vil si 176 jorddager. Kommensurabiliteten til periodene er tilsynelatende forklart av tidevannspåvirkningen fra solen, som bremset rotasjonen til Merkur, som opprinnelig var raskere, inntil verdiene deres ble like.

Merkur har den mest langstrakte banen (eksentrisiteten er 0,205). Det er betydelig tilbøyelig til planet til jordens bane (ekliptikkplanet) - vinkelen mellom dem er 7 grader. Planetens banehastighet er 48 km/s.

Temperaturen på Merkur ble bestemt av dens infrarøde stråling. Det varierer over et bredt område fra 100 K (-173 °C) om natten og polene til 700 K (430 °C) ved middagstid ved ekvator. Samtidig avtar daglige temperatursvingninger raskt ettersom man beveger seg dypere ned i jordskorpen, det vil si at den termiske treghet i jorda er høy. Fra dette ble det konkludert med at jorda på overflaten av Merkur er den såkalte regolitten - svært fragmentert bergart med lav tetthet. Overflatelagene til Månen, Mars og dens satellitter Phobos og Deimos består også av regolit.

Utdanning av planeten

Den mest sannsynlige beskrivelsen av opprinnelsen til Merkur anses å være nebulære hypotese, ifølge hvilken planeten tidligere var en satellitt av Venus, og deretter av en eller annen grunn kom ut av påvirkningen av gravitasjonsfeltet. I følge en annen versjon ble Merkur dannet samtidig med alle objekter i solsystemet i den indre delen av den protoplanetariske skiven, hvorfra lette elementer allerede ble båret av solvinden til de ytre områdene.

I følge en versjon av opprinnelsen til Merkurs svært tunge indre kjerne - den gigantiske nedslagsteorien - var planetens masse i utgangspunktet 2,25 ganger større enn dens nåværende. Etter en kollisjon med en liten protoplanet eller planetlignende objekt ble det meste av jordskorpen og den øvre mantelen imidlertid spredt ut i verdensrommet, og kjernen begynte å utgjøre en betydelig del av planetens masse. Den samme hypotesen brukes for å forklare månens opprinnelse.

Etter fullføringen av hovedstadiet av dannelsen for 4,6 milliarder år siden, ble Merkur intensivt bombardert av kometer og asteroider i lang tid, og det er grunnen til at overflaten er strødd med mange kratere. Voldsom vulkansk aktivitet ved begynnelsen av Merkurs historie førte til dannelsen av lavasletter og "hav" inne i kratrene. Etter hvert som planeten gradvis avkjølte og trakk seg sammen, ble andre lettelsestrekk født: rygger, fjell, åser og avsatser.

Intern struktur

Strukturen til Merkur som helhet skiller seg lite fra de andre jordiske planetene: i sentrum er det en massiv metallisk kjerne med en radius på omtrent 1800 km, omgitt av et mantellag på 500 - 600 km, som igjen er dekket med en skorpe 100 - 300 km tykk.

Det ble tidligere antatt at Mercurys kjerne er solid og utgjør omtrent 60 % av dens totale masse. Det ble antatt at en så liten planet bare kunne ha en solid kjerne. Men tilstedeværelsen av planetens eget magnetfelt, om enn svakt, er et sterkt argument til fordel for versjonen av dens flytende kjerne. Bevegelsen av materie inne i kjernen forårsaker en dynamoeffekt, og den sterke forlengelsen av banen forårsaker en tidevannseffekt som holder kjernen i flytende tilstand. Det er nå pålitelig kjent at kjernen til Merkur består av flytende jern og nikkel og utgjør tre fjerdedeler av planetens masse.

Overflaten til Merkur er praktisk talt ikke forskjellig fra månen. Den mest merkbare likheten er det utallige antallet kratere, store og små. Som på Månen stråler lysstråler fra unge kratere i forskjellige retninger. Merkur har imidlertid ikke så store hav, som også ville være relativt flatt og fritt for kratere. En annen merkbar forskjell i landskapene er de mange avsatsene som er hundrevis av kilometer lange, dannet ved kompresjonen av Merkur.

Kratere er plassert ujevnt på overflaten av planeten. Forskere antyder at områder med tettere kratere er eldre, og jevnere områder er yngre. Også tilstedeværelsen av store kratere tyder på at det ikke har vært noen jordskorpeforskyvninger eller overflateerosjon på Merkur på minst 3-4 milliarder år. Det siste er et bevis på at planeten aldri har hatt en tilstrekkelig tett atmosfære.

Det største krateret på Merkur er omtrent 1500 kilometer stort og 2 kilometer høyt. Inne i den er det en enorm lavaslette - varmesletten. Dette objektet er den mest merkbare egenskapen på planetens overflate. Kroppen som kolliderte med planeten og fødte en så storstilt formasjon må ha vært minst 100 km lang.

Sondenes bilder viste at overflaten til Merkur er homogen og relieffene på halvkulene skiller seg ikke fra hverandre. Dette er en annen forskjell mellom planeten og månen, så vel som fra Mars. Sammensetningen av overflaten er merkbart forskjellig fra månens - den inneholder få av elementene som er karakteristiske for Månen - aluminium og kalsium - men ganske mye svovel.

Atmosfære og magnetfelt

Atmosfæren på Merkur er praktisk talt fraværende - den er svært sjelden. Dens gjennomsnittlige tetthet er lik den samme tettheten på jorden i en høyde på 700 km. Dens nøyaktige sammensetning er ikke bestemt. Takket være spektroskopiske studier er det kjent at atmosfæren inneholder mye helium og natrium, samt oksygen, argon, kalium og hydrogen. Atomer av elementer bringes fra verdensrommet av solvinden eller heves fra overflaten av den. En kilde til helium og argon er radioaktivt forfall i jordskorpen. Tilstedeværelsen av vanndamp forklares av dannelsen av vann fra hydrogen og oksygen i atmosfæren, nedslag av kometer på overflaten og sublimering av is, antagelig plassert i kratere ved polene.

Merkur har et svakt magnetfelt, hvis styrke ved ekvator er 100 ganger mindre enn på jorden. En slik spenning er imidlertid nok til å skape en kraftig magnetosfære for planeten. Feltaksen faller nesten sammen med rotasjonsaksen; alderen er beregnet til omtrent 3,8 milliarder år. Samspillet mellom feltet og solvinden som omslutter det forårsaker virvler som oppstår 10 ganger oftere enn i jordens magnetfelt.

Observasjon

Som allerede nevnt er det ganske vanskelig å observere Merkur fra Jorden. Den er aldri mer enn 28 grader unna solen og er derfor praktisk talt usynlig. Synligheten til Merkur avhenger av breddegrad. Det er lettest å observere den ved ekvator og breddegrader nær den, siden skumringen varer kortest her. På høyere breddegrader er Merkur mye vanskeligere å se - det er veldig lavt over horisonten. Her beste forhold for observasjon skjer på tidspunktet for Merkurs største avstand fra solen eller på dens største høyde over horisonten under soloppgang eller solnedgang. Det er også praktisk å observere Merkur under jevndøgn, når varigheten av skumringen er minimal.

Merkur er ganske lett å se med kikkert like etter solnedgang. Fasene til Merkur er godt synlige i et teleskop på 80 mm i diameter. Overflatedetaljer kan imidlertid naturlig nok bare sees med mye større teleskoper, og selv med slike instrumenter vil dette være en vanskelig oppgave.

Merkur har faser som ligner på månens faser. På minste avstand fra jorden er den synlig som en tynn sigd. I sin fulle fase er den for nær solen til å bli sett.

Ved lansering av Mariner 10-sonden til Mercury (1974), ble det brukt en tyngdekraftsassistansemanøver. Direkte flyvning av enheten til planeten krevde enorme mengder energi og var praktisk talt umulig. Denne vanskeligheten ble omgått ved å korrigere banen: først passerte enheten Venus, og betingelsene for å fly forbi den ble valgt slik at gravitasjonsfeltet endret banen akkurat nok til at sonden nådde Merkur uten ekstra energiforbruk.

Det er antydninger om at det finnes is på overflaten av Merkur. Atmosfæren inneholder vanndamp, som godt kan eksistere i fast tilstand ved polene inne i dype kratere.

På 1800-tallet kunne ikke astronomer som observerte Merkur finne en forklaring på banebevegelsen ved hjelp av Newtons lover. Parametrene de beregnet skilte seg fra de observerte. For å forklare dette ble det antatt at det er en annen usynlig planet Vulcan i bane til Merkur, hvis innflytelse introduserer de observerte inkonsekvensene. Den virkelige forklaringen kom flere tiår senere ved å bruke Einsteins generelle relativitetsteori. Deretter ble navnet på planeten Vulcan gitt til vulkanoider - antatte asteroider som ligger inne i banen til Merkur. Sone fra 0,08 AU opptil 0,2 a.u. gravitasjonsstabil, så sannsynligheten for eksistensen av slike objekter er ganske høy.

En dag på Merkur varer i 179 jorddager - det er en sakte roterende planet. Natttemperaturer faller til -173C, og middagstemperaturer når +427C.
I likhet med Månen absorberer Merkur det meste av solens lys, og reflekterer bare 6 % (Jorden reflekterer 30 % av solstrålene fra skyer). Merkurs lave refleksjonsevne skyldes at planetens kropp ikke inneholder en atmosfære.

Merkur er en veldig tung planet (gjennomsnittlig tetthet av Merkur er 5,4 g/cc), noe som innebærer tilstedeværelsen av en stor jernkjerne. Dette bekreftes av tilstedeværelsen av planetens magnetfelt.

Merkur har en fjellaktig, krateret overflate og store, jevne landskap som ligner Maria. Merkur er også preget av lange avsatser som dissekerer slettene og mange kratere. Kantene og rennene er resultatet av kompresjon (forkorting) av jordskorpen under avkjølingen av planeten, som skjedde tidlig i dens historie. Denne kompresjonen førte til at barken brøt

fra http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E5%F0%EA%F3%F0%E8%E9

Merkurs fysiske egenskaper ligner Månen, men den har en veldig tynn atmosfære. Overflaten til Merkur er sterkt krateret. Tettheten av kratere varierer i ulike områder. Det antas at de mer tettprikkede områdene med kratere er eldre, og de mindre prikkete er yngre, dannet da den gamle overflaten ble oversvømmet med lava. Samtidig er store kratere mindre vanlige på Merkur enn på Månen. Det største krateret på Merkur er 716 km. Merkur viser formasjoner som ikke finnes på Månen. En viktig forskjell mellom de fjellrike landskapene til Merkur og Månen er tilstedeværelsen på Merkur av mange taggete bakker, som strekker seg over hundrevis av kilometer, kalt skarper. En studie av strukturen deres viste at de ble dannet under kompresjon som fulgte med avkjølingen av planeten, som et resultat av at overflatearealet til Merkur ble redusert med 1%. Tilstedeværelsen av godt bevarte store kratere på overflaten av Merkur antyder at det i løpet av de siste 3-4 milliarder årene ikke har vært noen storstilt bevegelse av deler av jordskorpen, og det var ingen erosjon av overflaten; sistnevnte utelukker nesten fullstendig muligheten for at det eksisterer en betydelig atmosfære. Det er ingen asymmetri i relieffet av halvkulene.

De første dataene fra en studie av grunnstoffsammensetningen til overflaten ved bruk av røntgenfluorescensspektrometeret til Messenger-romfartøyet viste at det er fattig på aluminium og kalsium sammenlignet med plagioklas-feltspaten som er karakteristisk for Månens kontinentale områder. Samtidig er overflaten til Merkur relativt fattig på titan og jern og rik på magnesium, og inntar en mellomposisjon mellom typiske basalter og ultramafiske bergarter som terrestriske komatiitter. Svovel ble også funnet å være rikelig, noe som tyder på å redusere forholdene for planetdannelse.

Etter dannelsen av Merkur for 4,6 milliarder år siden, ble planeten intensivt bombardert av asteroider og kometer. Det siste store bombardementet av planeten skjedde for 3,8 milliarder år siden. Noen regioner, for eksempel varmesletten, ble også dannet på grunn av deres fylling med lava. Dette førte til dannelsen av glatte fly inne i kratrene, lik de på Månen. Så, ettersom planeten avkjølte og trakk seg sammen, begynte det å danne seg rygger og forkastninger. De kan observeres på overflaten av større reliefffunksjoner på planeten, som kratere og sletter, noe som indikerer et senere tidspunkt for deres dannelse. Perioden med vulkanisme på Merkur tok slutt da mantelen hadde krympet nok til å hindre lava i å nå planetens overflate. Dette skjedde trolig i den første 700-800 MA. Alle påfølgende endringer i relieff er forårsaket av påvirkning av ytre kropper på overflaten av planeten.

En av egenskapene til Merkurys overflate (bilder av Mariner 10) er tilstedeværelsen av hundrevis av indikatorformasjoner som indikerer skorpedeformasjon (avsatser, høyrelieffrygger og flikete rygger, høyrelieffrygger og rynkerygger). Lobate-skarper observeres gjennom interkraterslettene og tolkes som overflateuttrykk for skyveforkastninger. Høyfjellsrygger er sjeldnere og går ofte over i flikete skarper og kan være et resultat av høyvinklet omvendt forkastning. Fjellkjeder – rynker – en kombinasjon av folder og rygger – forvrenger de indre slettene og de omkringliggende glatte slettene. Smale lineære kummer i de indre slettene tolkes som en forkastning eller graben. Det er ingen romlige trekk.

Mange av Mercury-bassengene inneholder glatte sletter, som månehoppen, som antas å være fylt med lavastrømmer. Kollapsstrukturer som muligens indikerer vulkanisme er funnet i noen kratere. Elleve vulkanske kupler ble identifisert i Mariner 10-bilder, inkludert en 7 km høy kuppel nær sentrum av Odin Planitia.