Времето на Земята се приема за даденост. Хората не осъзнават, че интервалът, с който се измерва времето, е относителен. Например, дните и годините се измерват въз основа на физически фактори: разстоянието от планетата до Слънцето се взема предвид. Една година е равна на времето, необходимо на планетата да обиколи Слънцето, а един ден е времето, необходимо за пълно завъртане около оста си. Същият принцип се използва за изчисляване на времето на други небесни тела от Слънчевата система. Много хора се интересуват колко е дълъг ден на Марс, Венера и други планети?
На нашата планета един ден продължава 24 часа. Точно толкова часа са нужни на Земята да се завърти около оста си. Продължителността на деня на Марс и други планети е различна: на места е кратък, а на други много дълъг.
Дефиниция на времето
За да разберете колко е дълъг един ден на Марс, можете да използвате слънчеви или звездни дни. Последната опция за измерване представлява периода, през който планетата прави едно завъртане около оста си. Денят измерва времето, необходимо на звездите в небето да заемат същата позиция, от която е започнало обратното броене. Star Trek Earth е 23 часа и почти 57 минути.
Слънчевият ден е единица време, през което планетата се върти около оста си спрямо слънчевата светлина. Принципът на измерване на тази система е същият като при измерване на звездния ден, само Слънцето се използва като отправна точка. Сидеричните и слънчевите дни могат да бъдат различни.
Колко е дълъг един ден на Марс според звездната и слънчевата система? Един звезден ден на червената планета е 24 часа и половина. Един слънчев ден продължава малко по-дълго - 24 часа и 40 минути. Един ден на Марс е с 2,7% по-дълъг от този на Земята.
При изпращане на превозни средства за изследване на Марс се взема предвид времето на него. Устройствата имат специален вграден часовник, който се различава от часовника на Земята с 2,7%. Знаейки колко дълъг е денят на Марс, позволява на учените да създават специални роувъри, които са синхронизирани с марсианския ден. Използването на специални часовници е важно за науката, тъй като марсоходите се захранват от слънчеви панели. Като експеримент е разработен часовник за Марс, който отчита слънчевия ден, но не е възможно да се използва.
За основен меридиан на Марс се счита този, който минава през кратер, наречен Еъри. Червената планета обаче няма часови зони като Земята.
Марсианско време
Знаейки колко часа има един ден на Марс, можете да изчислите продължителността на една година. Сезонният цикъл е подобен на този на Земята: Марс има същия наклон като Земята (25,19°) по отношение на собствената си орбитална равнина. Разстоянието от Слънцето до червената планета варира в различни периоди от 206 до 249 милиона километра.
Температурните показания се различават от нашите:
- средна температура -46 °C;
- по време на периода на отстраняване от Слънцето температурата е около -143 ° C;
- през лятото - -35 °C.
Вода на Марс
Учените направиха интересно откритие през 2008 г. Марсоходът откри воден лед на полюсите на планетата. Преди това откритие се смяташе, че на повърхността съществува само лед с въглероден диоксид. Дори по-късно се оказа, че валежите падат под формата на сняг на червената планета, а сняг от въглероден диоксид пада близо до южния полюс.
През цялата година на Марс се наблюдават бури, които се простират на стотици хиляди километри. Те затрудняват проследяването на случващото се на повърхността.
Една година на Марс
Червената планета обикаля Слънцето за 686 земни дни, движейки се със скорост от 24 хиляди километра в секунда. Разработена е цяла система за обозначаване на марсиански години.
Докато изучава въпроса колко е дълъг един ден на Марс в часове, човечеството направи много сензационни открития. Те показват, че червената планета е близо до Земята.
Продължителност на една година на Меркурий
Меркурий е най-близката до Слънцето планета. Той се върти около оста си за 58 земни дни, тоест един ден на Меркурий е 58 земни дни. А за да облети около Слънцето, планетата се нуждае само от 88 земни дни. Това невероятно откритие показва, че на тази планета една година продължава почти три земни месеца и докато нашата планета обикаля около Слънцето, Меркурий прави повече от четири завъртания. Колко е дълъг един ден на Марс и други планети в сравнение с времето на Меркурий? Това е изненадващо, но само за един и половина марсиански дни на Меркурий минава цяла година.
Време на Венера
Времето на Венера е необичайно. Един ден на дадена планета продължава 243 земни дни, а една година на тази планета продължава 224 земни дни. Изглежда странно, но такава е мистериозната Венера.
Време на Юпитер
Юпитер е най-голямата планета в нашата слънчева система. Въз основа на размера му много хора смятат, че денят продължава дълго с него, но това не е така. Продължителността му е 9 часа 55 минути - това е по-малко от половината от продължителността на нашето земно денонощие. Газовият гигант се върти бързо около оста си. Между другото, заради това на планетата бушуват постоянни урагани и силни бури.
Време на Сатурн
Един ден на Сатурн продължава приблизително същото като на Юпитер, 10 часа и 33 минути. Но една година продължава приблизително 29 345 земни години.
Време на Уран
Уран е необичайна планета и не е толкова лесно да се определи колко дълго ще продължи дневната светлина. Един звезден ден на планетата продължава 17 часа и 14 минути. Гигантът обаче има силен наклон на оста, което го кара да обикаля около Слънцето почти отстрани. Поради това на единия полюс лятото ще продължи 42 земни години, докато на другия полюс по това време ще бъде нощ. Когато планетата се върти, другият полюс ще бъде осветен в продължение на 42 години. Учените са стигнали до извода, че един ден на планетата продължава 84 земни години: една уранска година продължава почти един уранов ден.
Време на други планети
Докато изучават въпроса колко дълго трае един ден и една година на Марс и други планети, учените са открили уникални екзопланети, където една година продължава само 8,5 земни часа. Тази планета се нарича Кеплер 78b. Друга планета, KOI 1843.03, също беше открита с по-кратък период на въртене около слънцето - само 4,25 земни часа. Всеки ден човек ще остарява с три години, ако живее не на Земята, а на една от тези планети. Ако хората можеха да се приспособят към планетарната година, тогава би било най-добре да отидат до Плутон. На това джудже една година е 248,59 земни години.
Меркурий е планетата, която е най-близо до Слънцето. На Меркурий практически няма атмосфера, небето там е тъмно като нощ и Слънцето винаги грее ярко. От повърхността на планетата Слънцето би изглеждало 3 пъти по-голямо от земното. Поради това температурните разлики на Меркурий са силно изразени: от -180 o C през нощта до непоносимо горещо +430 o C през деня (при тази температура се топи олово и калай).
Тази планета има много странна сметка за времето. На Меркурий ще трябва да настроите часовниците така, че един ден да продължава около 6 земни месеца, а годината да продължава само 3 (88 земни дни). Въпреки че планетата Меркурий е известна от древни времена, в продължение на хиляди години хората не са имали представа как изглежда (докато НАСА предаде първите изображения през 1974 г.).
Освен това древните астрономи не са разбрали веднага, че виждат една и съща звезда сутрин и вечер. Древните римляни смятали Меркурий за покровител на търговията, пътниците и крадците, както и за пратеник на боговете. Не е изненадващо, че малка планета, бързо движеща се по небето след Слънцето, получи неговото име.
Меркурий е най-малката планета след Плутон (който беше декласифициран като планета през 2006 г.). Диаметърът е не повече от 4880 км и е доста по-голям от Луната. Такъв скромен размер и постоянна близост до Слънцето създават трудности при изучаването и наблюдението на тази планета от Земята.
Меркурий също се отличава със своята орбита. Тя не е кръгла, а е по-удължена елипсовидна в сравнение с други планети от Слънчевата система. Минималното разстояние до Слънцето е приблизително 46 милиона километра, максималното е приблизително 50% по-голямо (70 милиона).
Меркурий получава 9 пъти повече слънчева светлина от повърхността на Земята. Липсата на атмосфера, която да се предпазва от изгарящите слънчеви лъчи, води до повишаване на повърхностните температури до 430 o C. Това е едно от най-горещите места в Слънчевата система.
Повърхността на планетата Меркурий е олицетворение на древността, неподвластна на времето. Атмосферата тук е много тънка и никога не е имало вода, така че процесите на ерозия практически липсват, с изключение на последствията от падането на редки метеорити или сблъсъци с комети.
Галерия
Знаеше ли...
Въпреки че най-близките орбити до Земята са Марс и Венера, Меркурий често е най-близката планета до Земята, тъй като другите се отдалечават повече, не са толкова „обвързани“ със Слънцето.
На Меркурий няма сезони, както на Земята. Това се дължи на факта, че оста на въртене на планетата е под почти прав ъгъл спрямо орбиталната равнина. В резултат на това в близост до полюсите има области, до които слънчевите лъчи никога не достигат. Това предполага, че в тази студена и тъмна зона има ледници.
Меркурий се движи по-бързо от всяка друга планета. Комбинацията от неговите движения кара Слънцето да изгрява на Меркурий само за кратко, след което Слънцето залязва и изгрява отново. При залез тази последователност се повтаря в обратен ред.
Меркурий е много тежък за размера си - очевидно има огромно желязно ядро. Астрономите смятат, че планетата някога е била по-голяма и е имала по-дебели външни слоеве, но преди милиарди години се е сблъскала с протопланета, изпращайки част от мантията и кората си в космоса.
Тук, на Земята, хората приемат времето за даденост. Но всъщност в основата на всичко лежи изключително сложна система. Например, начинът, по който хората изчисляват дните и годините, следва от разстоянието между планетата и Слънцето, времето, необходимо на Земята да завърши революция около газовата звезда, и времето, необходимо за преместване на 360 градуса около своята планета . брадви. Същият метод е приложим и за останалите планети в Слънчевата система. Земните хора са свикнали да смятат, че денят съдържа 24 часа, но на други планети продължителността на деня е много по-различна. В някои случаи те са по-къси, в други са по-дълги, понякога значително. Слънчевата система е пълна с изненади и е време да я изследвате.
живак
Меркурий е планетата, която е най-близо до Слънцето. Това разстояние може да бъде от 46 до 70 милиона километра. Имайки предвид факта, че на Меркурий са му необходими около 58 земни дни, за да се завърти на 360 градуса, струва си да се разбере, че на тази планета ще можете да видите изгрева само веднъж на всеки 58 дни. Но за да опише кръг около основното светило на системата, Меркурий се нуждае само от 88 земни дни. Това означава, че една година на тази планета продължава приблизително ден и половина.
Венера
Венера, известна още като близначка на Земята, е втората планета от Слънцето. Разстоянието от него до Слънцето е от 107 до 108 милиона километра. За съжаление, Венера е и най-бавно въртящата се планета, което може да се види, когато се гледат нейните полюси. Докато абсолютно всички планети в Слънчевата система са претърпели сплескване на полюсите поради скоростта на тяхното въртене, Венера не показва никакви признаци за това. В резултат на това на Венера са й необходими около 243 земни дни, за да обиколи основното светило на системата веднъж. Това може да изглежда странно, но на планетата са й необходими 224 дни, за да завърши пълно завъртане около оста си, което означава само едно: един ден на тази планета продължава повече от година!
Земята
Когато говорят за ден на Земята, хората обикновено го смятат за 24 часа, докато всъщност периодът на въртене е само 23 часа и 56 минути. Така един ден на Земята е равен на около 0,9 земни дни. Изглежда странно, но хората винаги предпочитат простотата и удобството пред точността. Това обаче не е толкова просто и продължителността на деня може да варира – понякога дори всъщност е 24 часа.
Марс
В много отношения Марс може да се нарече близнак на Земята. Освен че има снежни полюси, сменящи се сезони и дори вода (макар и в замръзнало състояние), денят на планетата е изключително близък по дължина до ден на Земята. Марс се върти около оста си за 24 часа, 37 минути и 22 секунди. Така дните тук са малко по-дълги от тези на Земята. Както споменахме по-рано, сезонните цикли тук също са много подобни на тези на Земята, така че опциите за продължителност на деня ще бъдат подобни.
Юпитер
Имайки предвид факта, че Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система, човек би очаквал да има невероятно дълги дни. Но в действителност всичко е съвсем различно: един ден на Юпитер продължава само 9 часа, 55 минути и 30 секунди, тоест един ден на тази планета е около една трета от земния ден. Това се дължи на факта, че този газов гигант има много висока скорост на въртене около оста си. Именно поради това планетата преживява и много силни урагани.
Сатурн
Ситуацията на Сатурн е много подобна на наблюдаваната на Юпитер. Въпреки големия си размер, планетата има ниска скорост на въртене, така че един период на въртене от 360 градуса отнема на Сатурн само 10 часа и 33 минути. Това означава, че един ден на Сатурн е по-малко от половината от продължителността на земния ден. И отново високата скорост на въртене води до невероятни урагани и дори до постоянна вихрова буря на южния полюс.
Уран
Когато става въпрос за Уран, въпросът за изчисляване на продължителността на деня става труден. От една страна, времето за въртене на планетата около оста й е 17 часа, 14 минути и 24 секунди, което е малко по-малко от стандартния земен ден. И това твърдение би било вярно, ако не беше силният аксиален наклон на Уран. Ъгълът на този наклон е повече от 90 градуса. Това означава, че планетата се движи покрай главната звезда на системата, всъщност от нейната страна. Освен това в тази ситуация единият полюс е обърнат към Слънцето за много дълго време - цели 42 години. В резултат на това можем да кажем, че един ден на Уран продължава 84 години!
Нептун
Последен в списъка е Нептун и тук възниква и проблемът с измерването на продължителността на деня. Планетата прави пълно завъртане около оста си за 16 часа, 6 минути и 36 секунди. Тук обаче има една уловка – предвид факта, че планетата е газово-леден гигант, нейните полюси се въртят по-бързо от екватора. Времето за въртене на магнитното поле на планетата беше посочено по-горе - нейният екватор се върти за 18 часа, докато полюсите завършват своето кръгово въртене за 12 часа.
Веднага след като автоматичната станция Mariner 10, изпратена от Земята, най-накрая достигна почти неизследваната планета Меркурий и започна да я снима, стана ясно, че тук очакват големи изненади за земляните, една от които беше изключителното, поразително сходство на повърхността на Меркурий с Луната. Резултатите от по-нататъшните изследвания хвърлиха изследователите в още по-голямо учудване: оказа се, че Меркурий има много повече общо със Земята, отколкото с вечния си спътник.
Илюзорно родство
От първите изображения, предадени от Маринър 10, учените наистина гледаха Луната, която им беше толкова позната, или поне нейният близнак; на повърхността на Меркурий имаше много кратери, които на пръв поглед изглеждаха напълно идентични с лунни. И само внимателното изследване на изображенията позволи да се установи, че хълмистите зони около лунните кратери, съставени от материал, изхвърлен по време на експлозията, образуваща кратер, са един път и половина по-широки от тези на Меркурий, със същия размер на кратерите . Това се обяснява с факта, че по-голямата гравитация на Меркурий е попречила на почвата да се разпространи по-нататък. Оказа се, че на Меркурий, както и на Луната, има два основни типа релеф - аналози на лунните континенти и морета.
Континенталните региони са най-древните геоложки образувания на Меркурий, състоящи се от области с кратери, междукратерни равнини, планински и хълмисти образувания, както и облицовани области, покрити с множество тесни хребети.
За аналози на лунните морета се считат гладките равнини на Меркурий, които са по-млади по възраст от континентите и малко по-тъмни от континенталните образувания, но все още не са толкова тъмни, колкото лунните морета. Такива области на Меркурий са концентрирани в района на равнината Жари, уникална и най-голяма пръстеновидна структура на планетата с диаметър 1300 км. Равнината е получила името си неслучайно, през нея минава меридиан 180° на запад. и т.н., той (или меридианът 0° срещу него) се намира в центъра на полукълбото на Меркурий, което е обърнато към Слънцето, когато планетата е на минимално разстояние от Слънцето. По това време повърхността на планетата се нагрява най-силно в зоните на тези меридиани и по-специално в района на равнината Жари. Той е заобиколен от планински пръстен, който граничи с огромна кръгла депресия, образувана в началото на геоложката история на Меркурий. Впоследствие тази депресия, както и прилежащите към нея райони, бяха наводнени от лава, по време на втвърдяването на която се появиха гладки равнини.
От другата страна на планетата, точно срещу падината, в която се намира равнината Жара, има друго уникално образувание - хълмисто-линеен релеф. Състои се от множество големи хълмове (5 х 10 км в диаметър и до 1 х 2 км височина) и се пресича от няколко големи прави долини, ясно оформени по линиите на разломи в кората на планетата. Местоположението на тази област в района срещу равнината Жара послужи като основа за хипотезата, че хълмисто-линеен релеф се е образувал поради фокусирането на сеизмичната енергия от удара на астероида, образувал депресията Жара. Тази хипотеза получи косвено потвърждение, когато скоро на Луната бяха открити области с подобен релеф, разположени диаметрално срещу Mare Monsii и Mare Orientalis, двете най-големи пръстеновидни образувания на Луната.
Структурният модел на кората на Меркурий се определя до голяма степен, подобно на този на Луната, от големи ударни кратери, около които са развити системи от радиално-концентрични разломи, разделящи кората на Меркурий на блокове. Най-големите кратери имат не една, а две пръстеновидни концентрични шахти, което също наподобява лунната структура. На заснетата половина на планетата са идентифицирани 36 такива кратера.
Въпреки общото сходство на Меркурий и лунните пейзажи, на Меркурий са открити напълно уникални геоложки структури, които преди това не са били наблюдавани на нито едно от планетарните тела. Те бяха наречени первази с форма на лоб, тъй като очертанията им на картата са типични за заоблени издатини - „лобове“ с диаметър до няколко десетки километра. Височината на первазите е от 0,5 до 3 км, а най-големите от тях достигат 500 км дължина. Тези первази са доста стръмни, но за разлика от лунните тектонични первази, които имат ясно изразен низходящ завой на склона, меркурийските лобовидни имат изгладена линия на огъване на повърхността в горната си част.
Тези первази се намират в древните континентални региони на планетата. Всички техни характеристики дават основание да се считат за повърхностен израз на компресия на горните слоеве на кората на планетата.
Изчисленията на стойността на компресията, извършени с помощта на измерените параметри на всички первази на заснетата половина на Меркурий, показват намаляване на площта на кората със 100 хиляди km 2, което съответства на намаляване на радиуса на планетата с 1 x 2 км. Такова намаление може да бъде причинено от охлаждането и втвърдяването на вътрешността на планетата, по-специално нейното ядро, което продължава дори след като повърхността вече е станала твърда.
Изчисленията показват, че желязното ядро трябва да има маса 0,6 х 0,7 от масата на Меркурий (за Земята същата стойност е 0,36). Ако цялото желязо е концентрирано в ядрото на Меркурий, тогава неговият радиус ще бъде 3/4 от радиуса на планетата. Така, ако радиусът на ядрото е приблизително 1800 км, тогава се оказва, че вътре в Меркурий има гигантска желязна топка с размерите на Луната. Двете външни скалисти обвивки, мантията и кората, представляват само около 800 км. Тази вътрешна структура е много подобна на структурата на Земята, въпреки че размерите на черупките на Меркурий се определят само в най-общи линии: дори дебелината на кората е неизвестна, предполага се, че тя може да бъде 50 х 100 км, тогава върху мантията остава слой с дебелина около 700 км. На Земята мантията заема преобладаващата част от радиуса.
Релефни детайли.Гигантският откос Дискавъри, дълъг 350 км, пресича два кратера с диаметър 35 и 55 км. Максималната височина на перваза е 3 км. Той се е образувал чрез избутване на горните слоеве на кората на Меркурий отляво надясно. Това се случи поради изкривяване на кората на планетата по време на компресия на металното ядро, причинено от охлаждането му. Перваза е кръстен на кораба на Джеймс Кук.
Фотокарта на най-голямата пръстеновидна структура на Меркурий, равнината Жара, заобиколена от планината Жара. Диаметърът на тази конструкция е 1300 км. Вижда се само източната му част, а централната и западната част, неосветени на това изображение, все още не са проучени. Площ на меридиан 180° W. г. това е най-силно нагрятият район на Меркурий от Слънцето, което се отразява в имената на равнините и планините. Двата основни типа терен на Меркурий - древни зони с много кратери (тъмно жълто на картата) и по-млади гладки равнини (кафяво на картата) - отразяват двата основни периода от геоложката история на планетата - периода на масивни падания на големи метеорити и последващия период на изливане на силно подвижни, вероятно базалтови лави.
Гигантски кратери с диаметър 130 и 200 км с допълнителен вал на дъното, концентричен на основния пръстеновиден вал.
Извиващият се хълм Санта Мария, кръстен на кораба на Христофор Колумб, пресича древни кратери и по-късно равен терен.
Хълмисто-линеен терен е уникален участък от повърхността на Меркурий по своята структура. Тук почти няма малки кратери, а множество групи от ниски хълмове, пресечени от прави тектонични разломи.
Имената на картата.Имената на релефните елементи на Меркурий, идентифицирани в изображенията на Mariner 10, бяха дадени от Международния астрономически съюз. Кратерите са кръстени на дейци на световната култура – известни писатели, поети, художници, скулптори, композитори. За обозначаване на равнините (с изключение на Равнината на топлината) имената на планетата Меркурий са използвани на различни езици. Разширените линейни депресии - тектонски долини - бяха кръстени на радиообсерватории, които допринесоха за изучаването на планетите, а два хребета - големи линейни хълмове бяха кръстени на астрономите Скиапарели и Антониади, които направиха много визуални наблюдения. Най-големите первази с форма на лоб получиха имената на морски кораби, на които са извършени най-значимите пътувания в историята на човечеството.
Желязно сърце
Изненада бяха и други данни, получени от Mariner 10, които показаха, че Меркурий има изключително слабо магнитно поле, чиято стойност е само около 1% от земното. Това на пръв поглед незначително обстоятелство беше изключително важно за учените, тъй като от всички планетарни тела на земната група само Земята и Меркурий имат глобална магнитосфера. И единственото най-правдоподобно обяснение за природата на магнитното поле на Меркурий може да бъде наличието в дълбините на планетата на частично разтопено метално ядро, отново подобно на земното. Очевидно това ядро на Меркурий е много голямо, както се вижда от високата плътност на планетата (5,4 g/cm3), което предполага, че Меркурий съдържа много желязо, единственият тежък елемент, широко разпространен в природата.
Към днешна дата са представени няколко възможни обяснения за високата плътност на Меркурий предвид сравнително малкия му диаметър. Според съвременната теория за формирането на планетата се смята, че в предпланетния облак от прах температурата на района в съседство със Слънцето е била по-висока, отколкото в отдалечените му части, поради което леките (т.нар. летливи) химични елементи са били пренесени в далечни, по-студените части на облака. В резултат на това в околослънчевия регион (където сега се намира Меркурий) е създадено преобладаване на по-тежки елементи, най-често срещаният от които е желязото.
Други обяснения приписват високата плътност на Меркурий на химическата редукция на оксидите на леките елементи до тяхната по-тежка, метална форма под въздействието на много силна слънчева радиация или на постепенното изпаряване и изпаряване на външния слой на първоначалната кора на планетата в космоса под влиянието на слънчевото нагряване или с факта, че значителна част от „каменната“ обвивка на Меркурий е загубена в резултат на експлозии и изхвърляне на материя в открития космос по време на сблъсъци с по-малки небесни тела, като астероиди.
По отношение на средната плътност Меркурий се отличава от всички останали земни планети, включително Луната. Неговата средна плътност (5,4 g/cm3) е на второ място след плътността на Земята (5,5 g/cm3), а ако имаме предвид, че плътността на Земята се влияе от по-силното компресиране на материята поради по-големия размер на нашата планета , тогава се оказва, че при равни размери на планетите, плътността на веществото на Меркурий би била най-голяма, надвишавайки земната с 30%.
Горещ лед
Съдейки по наличните данни, повърхността на Меркурий, която получава огромни количества слънчева енергия, е истински ад. Съдете сами: средната температура на Меркурий по обяд е около +350°C. Освен това, когато Меркурий е на минимално разстояние от Слънцето, той се издига до +430°C, докато на максимално разстояние пада само до +280°C. Установено е обаче, че веднага след залез слънце температурата в екваториалната област рязко пада до 100°C, а до полунощ обикновено достига 170°C, но след зазоряване повърхността бързо се затопля до +230°C. Радиоизмерванията, направени от Земята, показаха, че вътре в почвата на плитки дълбочини температурата изобщо не зависи от времето на деня. Това показва високите топлоизолационни свойства на повърхностния слой, но тъй като дневните часове продължават на Меркурий 88 земни дни, през това време всички области на повърхността имат време да се затоплят добре, макар и на малка дълбочина.
Изглежда, че да се говори за възможността за съществуване на лед при такива условия на Меркурий е най-малкото абсурдно. Но през 1992 г., по време на радарни наблюдения от Земята близо до северния и южния полюс на планетата, за първи път бяха открити области, които много силно отразяват радиовълните. Именно тези данни бяха интерпретирани като доказателство за наличието на лед в приповърхностния слой на Меркурий. Радар от радиообсерваторията Аресибо, разположена на остров Пуерто Рико, както и от Центъра за дълбоки космически комуникации на НАСА в Голдстоун (Калифорния), разкриха около 20 кръгли петна с диаметър няколко десетки километра с повишено радиоотражение. Предполага се, че това са кратери, в които поради близостта им до полюсите на планетата слънчевите лъчи попадат за кратко или изобщо не падат. Такива кратери, наречени постоянно засенчени, също присъстват на Луната; измервания от сателити разкриват наличието на известно количество воден лед в тях. Изчисленията показват, че във вдлъбнатините на постоянно засенчени кратери на полюсите на Меркурий може да бъде достатъчно студено (175 ° C), за да може ледът да съществува там дълго време. Дори в равнинни райони близо до полюсите прогнозната дневна температура не надвишава 105°C. Все още няма директни измервания на температурата на повърхността на полярните региони на планетата.
Въпреки наблюденията и изчисленията съществуването на лед на повърхността на Меркурий или на малка дълбочина под него все още не е получило недвусмислени доказателства, тъй като скали, съдържащи съединения на метали със сяра и възможни метални кондензати на повърхността на планетата, като йони , също имат повишено радиоотразяване на натрий, отложен върху него в резултат на постоянното „бомбардиране“ на Меркурий от частици на слънчевия вятър.
Но тук възниква въпросът: защо разпределението на областите, които силно отразяват радиосигналите, е ясно ограничено конкретно до полярните региони на Меркурий? Може би останалата част от територията е защитена от слънчевия вятър от магнитното поле на планетата? Надеждите за изясняване на мистерията на леда в царството на топлината са свързани само с полета до Меркурий на нови автоматични космически станции, оборудвани с измервателни уреди, които позволяват да се определи химическият състав на повърхността на планетата. Две такива станции - Messenger и Bepi Colombo, вече се подготвят за полет.
Заблуда на Скиапарели.Астрономите наричат Меркурий труден за наблюдение обект, тъй като в нашето небе той се отдалечава от Слънцето на не повече от 28° и винаги трябва да се наблюдава ниско над хоризонта, през атмосферната мъгла на фона на зазоряване (през есента) или през вечерите веднага след залез слънце (през пролетта). През 1880 г. италианският астроном Джовани Скиапарели, въз основа на наблюденията си на Меркурий, заключава, че тази планета прави едно завъртане около оста си за точно същото време като едно завъртане около Слънцето, тоест „дни“ на нея са равни на „ година." Следователно едно и също полукълбо винаги е обърнато към Слънцето, чиято повърхност е постоянно гореща, но на противоположната страна на планетата цари вечен мрак и студ. И тъй като авторитетът на Скиапарели като учен беше голям и условията за наблюдение на Меркурий бяха трудни, тази позиция не беше поставена под въпрос почти сто години. И едва през 1965 г., използвайки радарни наблюдения с помощта на най-големия радиотелескоп Arecibo, американските учени G. Pettengill и R. Dice за първи път надеждно установиха, че Меркурий прави едно завъртане около оста си за приблизително 59 земни дни. Това беше най-голямото откритие в планетарната астрономия на нашето време, което буквално разтърси основите на идеите за Меркурий. И това беше последвано от друго откритие - професорът от университета в Падуа Д. Коломбо забеляза, че времето на въртене на Меркурий около оста му съответства на 2/3 от времето на въртенето му около Слънцето. Това се тълкува като наличие на резонанс между двете ротации, възникнал поради гравитационното влияние на Слънцето върху Меркурий. През 1974 г. американската автоматична станция Mariner 10, летяща за първи път близо до планетата, потвърди, че един ден на Меркурий продължава повече от година. Днес, въпреки развитието на космическите и радарни изследвания на планетите, наблюденията на Меркурий с помощта на традиционните методи на оптичната астрономия продължават, макар и с използването на нови инструменти и методи за компютърна обработка на данни. Наскоро в Абастуманската астрофизична обсерватория (Грузия), съвместно с Института за космически изследвания на Руската академия на науките, беше проведено изследване на фотометричните характеристики на повърхността на Меркурий, което предостави нова информация за микроструктурата на горната почва. слой.
Около слънцето.Най-близката до Слънцето планета Меркурий се движи по силно издължена орбита, понякога се приближава до Слънцето на разстояние от 46 милиона км, понякога се отдалечава от него с 70 милиона км. Силно издължената орбита рязко се различава от почти кръговите орбити на другите планети от земния тип – Венера, Земя и Марс. Оста на въртене на Меркурий е перпендикулярна на равнината на неговата орбита. Едно въртене по орбита около Слънцето (меркурианска година) продължава 88, а едно въртене около оста продължава 58,65 земни дни. Планетата се върти около оста си в посока напред, тоест в същата посока, в която се движи в орбита. В резултат на добавянето на тези две движения продължителността на един слънчев ден на Меркурий е 176 земни дни. Сред деветте планети на Слънчевата система Меркурий, чийто диаметър е 4880 км, е на предпоследно място по размер, само Плутон е по-малък. Гравитацията на Меркурий е 0,4 от тази на Земята, а повърхността (75 милиона км 2) е два пъти по-голяма от тази на Луната.
Идващи пратеници
НАСА планира да изстреля втората автоматична станция в историята, насочена към Меркурий, „Месинджър“ през 2004 г. След изстрелването станцията трябва да лети близо до Венера два пъти (през 2004 и 2006 г.), чието гравитационно поле ще огъне траекторията, така че станцията точно да достигне Меркурий. Предвижда се изследването да се извърши на две фази: първо, запознаване от траекторията на полета по време на две срещи с планетата (през 2007 и 2008 г.), а след това (през 2009–2010 г.) подробно от орбитата на изкуствения спътник на Меркурий. , работата по която ще се извършва в продължение на една земна година.
По време на прелитане на Меркурий през 2007 г. трябва да се снима източната половина на неизследваното полукълбо на планетата, а година по-късно и западната половина. Така за първи път ще бъде получена глобална фотографска карта на тази планета и само това би било достатъчно, за да се счита този полет за доста успешен, но програмата за работа на Messenger е много по-обширна. По време на два планирани полета гравитационното поле на планетата ще „забави“ станцията, така че при следващата, трета среща, тя да може да се премести в орбитата на изкуствения спътник на Меркурий с минимално разстояние от планетата 200 км и максимално на 15 200 км. Орбитата ще бъде разположена под ъгъл от 80° спрямо екватора на планетата. Ниската зона ще бъде разположена над нейното северно полукълбо, което ще позволи подробно изследване както на най-голямата равнина на планетата, Жара, така и на предполагаемите „студени капани“ в кратери близо до Северния полюс, които не получават светлината на Слънцето и където се предполага наличието на лед.
По време на работата на станцията в орбита около планетата се планира през първите 6 месеца да се извърши детайлно изследване на цялата й повърхност в различни спектрални диапазони, включително цветни изображения на района, определяне на химичния и минералогичен състав на повърхностни скали, измерване на съдържанието на летливи елементи в приповърхностния слой за търсене на места на концентрация на лед.
През следващите 6 месеца ще бъдат извършени много подробни изследвания на отделни теренни обекти, най-важните за разбирането на историята на геоложкото развитие на планетата. Такива обекти ще бъдат избрани въз основа на резултатите от глобалното проучване, проведено на първия етап. Освен това лазерният алтиметър ще измерва височините на повърхностните характеристики, за да получи обзорни топографски карти. Магнитометърът, разположен далеч от станцията на стълб с дължина 3,6 м (за да се избегнат смущения от инструменти), ще определи характеристиките на магнитното поле на планетата и възможните магнитни аномалии на самия Меркурий.
Съвместният проект на Европейската космическа агенция (ESA) и Японската агенция за аерокосмически изследвания (JAXA) BepiColombo е призован да поеме щафетата от Messenger и да започне да изучава Меркурий с помощта на три станции през 2012 г. Тук се планира да се извършват проучвателни работи с едновременно използване на два изкуствени спътника, както и апарат за кацане. При планирания полет орбиталните равнини на двата спътника ще преминат през полюсите на планетата, което ще позволи да се покрие цялата повърхност на Меркурий с наблюдения.
Основният спътник под формата на ниска призма с тегло 360 кг ще се движи по леко удължена орбита, като понякога се приближава до планетата до 400 км, понякога се отдалечава от нея с 1500 км. Този сателит ще разполага с цял набор от инструменти: 2 телевизионни камери за преглед и детайлно изобразяване на повърхността, 4 спектрометъра за изследване на чи-ленти (инфрачервени, ултравиолетови, гама, рентгенови), както и неутронен спектрометър, предназначен да открива вода и лед. Освен това основният сателит ще бъде оборудван с лазерен алтиметър, с помощта на който за първи път трябва да бъде съставена карта на височините на повърхността на цялата планета, както и телескоп за търсене на потенциално опасни астероиди, които навлизат вътрешните области на Слънчевата система, пресичайки орбитата на Земята.
Прегряването от Слънцето, от което към Меркурий идва 11 пъти повече топлина, отколкото към Земята, може да доведе до повреда на електрониката, работеща при стайна температура, едната половина на станцията Messenger ще бъде покрита с полуцилиндричен топлоизолационен екран, изработен от специален; Nextel керамичен плат.
Спомагателен сателит под формата на плосък цилиндър с тегло 165 кг, наречен магнитосферен, се планира да бъде поставен в силно издължена орбита с минимално разстояние от Меркурий 400 км и максимално 12 000 км. Работейки в тандем с основния спътник, той ще измерва параметрите на отдалечени области на магнитното поле на планетата, докато основният ще наблюдава магнитосферата близо до Меркурий. Такива съвместни измервания ще позволят да се изгради триизмерна картина на магнитосферата и нейните промени във времето при взаимодействие с потоци от заредени частици на слънчевия вятър, които се променят по интензитет. На спомагателния спътник ще бъде инсталирана и телевизионна камера, която да снима повърхността на Меркурий. Магнитосферният сателит се създава в Япония, а основният се разработва от учени от европейски страни.
Изследователският център на името на G.N. участва в проектирането на апарата за кацане. Бабакин в НПО на името на S.A. Лавочкин, както и фирми от Германия и Франция. Пускането на BepiColombo е планирано за 2009-2010 г. В тази връзка се разглеждат два варианта: или едно изстрелване на трите космически кораба с ракета Ариан-5 от космодрума Куру във Френска Гвиана (Южна Америка), или две отделни изстрелвания от космодрума Байконур в Казахстан от руския Союз Фрегат ракети (на едната е основният спътник, другата е спускаем апарат и магнитосферен спътник). Предполага се, че полетът до Меркурий ще продължи 23 години, през които апаратът трябва да лети относително близо до Луната и Венера, чието гравитационно влияние ще „коригира“ траекторията му, давайки посоката и скоростта, необходими за достигане в непосредствена близост на Меркурий през 2012 г.
Както вече беше споменато, сателитните изследвания са планирани да бъдат извършени в рамките на една земна година. Що се отнася до кацащия блок, той ще може да работи за много кратко време, силното нагряване, което трябва да претърпи на повърхността на планетата, неизбежно ще доведе до повреда на неговите радиоелектронни устройства. По време на междупланетния полет "на гърба" на магнитосферния спътник ще бъде малък дискообразен апарат за кацане (диаметър 90 см, тегло 44 кг). След разделянето им в близост до Меркурий спускаемият апарат ще бъде изведен в орбита на изкуствен спътник с надморска височина 10 км над повърхността на планетата.
Друга маневра ще го постави на траектория на снижаване. Когато останат 120 м от повърхността на Меркурий, скоростта на кацащия блок трябва да намалее до нула. В този момент той ще започне свободно падане върху планетата, при което найлонови торбички ще се напълнят със сгъстен въздух, те ще покрият устройството от всички страни и ще омекотят удара му върху повърхността на Меркурий, която ще докосне със скорост; от 30 m/s (108 km/h).
За да се намали отрицателното въздействие на слънчевата топлина и радиация, се планира кацане на Меркурий в полярния регион от нощната страна, недалеч от разделителната линия на тъмните и осветените части на планетата, така че след около 7 земни дни устройството ще „види“ зората и изгряващото над хоризонта слънце. За да може бордовата телевизионна камера да получава изображения на района, се планира да се оборудва блокът за кацане с вид прожектор. С помощта на два спектрометъра ще се установява какви химични елементи и минерали се съдържат в точката на кацане. Малка сонда, наречена „къртицата“, ще проникне дълбоко в почвата, за да измери механичните и термичните характеристики на почвата. Те ще се опитат да регистрират със сеизмометър възможни „живачни трусове“, които между другото са много вероятни.
Предвижда се също миниатюрен планетарен роувър да се спусне от спускаемия модул на повърхността, за да изследва свойствата на почвата в околността. Въпреки грандиозността на плановете, подробното проучване на Меркурий тепърва започва. И фактът, че земляните възнамеряват да похарчат много усилия и пари за това, никак не е случаен. Меркурий е единственото небесно тяло, чиято вътрешна структура е толкова подобна на тази на Земята, поради което представлява изключителен интерес за сравнителната планетология. Може би изследванията на тази далечна планета ще хвърлят светлина върху мистериите, скрити в биографията на нашата Земя.
Мисията BepiColombo над повърхността на Меркурий: на преден план основният орбитален спътник, на заден план магнитосферният модул.
Самотен гост. Mariner 10 е единственият космически кораб, който изследва Меркурий. Информацията, която е получил преди 30 години, остава най-добрият източник на информация за тази планета. Полетът на Mariner 10 се счита за изключително успешен; вместо планирания един път, той изследва планетата три пъти. Всички съвременни карти на Меркурий и по-голямата част от данните за неговите физически характеристики се основават на информацията, получена от него по време на полета. След като съобщи цялата възможна информация за Меркурий, Маринър 10 е изчерпал ресурса си за „жизнена дейност“, но все още продължава да се движи тихо по предишната си траектория, срещайки Меркурий на всеки 176 земни дни - точно след две завъртания на планетата около Слънцето и след три оборотите му около оста си. Поради тази синхронност на движението, той винаги лети над една и съща област на планетата, осветена от Слънцето, под точно същия ъгъл, както при първото си прелитане.
Слънчеви танци.Най-впечатляващата гледка в небето на Меркурий е Слънцето. Там той изглежда 23 пъти по-голям, отколкото на земното небе. Особеностите на комбинацията от скоростта на въртене на планетата около оста си и около Слънцето, както и силното удължаване на нейната орбита, водят до факта, че видимото движение на Слънцето през черното небе на Меркурий не е на все същото като на Земята. Освен това пътят на Слънцето изглежда различно на различните дължини на планетата. И така, в зоните на меридианите 0 и 180° W. д. рано сутринта в източната част на небето над хоризонта въображаем наблюдател може да види „малко“ (но 2 пъти по-голямо, отколкото в земното небе), много бързо изгряващо над хоризонта Слънце, чиято скорост постепенно се забавя. надолу, когато се приближава до зенита, а самият той става по-ярък и по-горещ, увеличавайки се по размер с 1,5 пъти това е Меркурий, който се приближава към силно издължената си орбита по-близо до Слънцето. Едва преминало зенитната точка, Слънцето замръзва, отдръпва се малко назад за 23 земни дни, замръзва отново и след това започва да се спуска с все по-нарастваща скорост и забележимо намаляване на размера си, това е Меркурий, който се отдалечава от Слънцето, вървейки в издължената част на орбитата си и изчезва с висока скорост зад хоризонта на запад.
Дневният ход на Слънцето изглежда напълно различен близо до 90 и 270° W. г. Тук Слънцето прави абсолютно невероятни пируети - три изгрева и три залеза на ден. На сутринта ярък светещ диск с огромни размери (3 пъти по-голям от земното небе) се появява много бавно иззад хоризонта на изток; той се издига леко над хоризонта, спира и след това слиза и изчезва за кратко зад него хоризонт.
Скоро следва втори изгрев, след който Слънцето започва бавно да пълзи нагоре по небето, като постепенно ускорява темпото си и в същото време бързо намалява по размер и затъмнява. В зенитната точка това „малко“ Слънце лети с висока скорост, а след това забавя, нараства по размер и бавно изчезва зад вечерния хоризонт. Скоро след първия залез слънцето отново се издига на малка височина, замръзва на място за кратко време и след това отново се спуска към хоризонта и залязва напълно.
Такива „зигзаги“ на слънчевия ход възникват, защото в кратък сегмент от орбитата, при преминаване на перихелий (минимално разстояние от Слънцето), ъгловата скорост на движение на Меркурий по орбитата му около Слънцето става по-голяма от ъгловата скорост на неговото въртене около оста си, което води до движение на Слънцето в небосвода на планетата за кратък период от време (около два земни дни), обръщайки нормалния си курс. Но звездите в небето на Меркурий се движат три пъти по-бързо от Слънцето. Звезда, която се появява едновременно със Слънцето над сутрешния хоризонт, ще залезе на запад преди обяд, тоест преди Слънцето да достигне своя зенит, и ще има време да изгрее отново на изток, преди Слънцето да залезе.
Небето над Меркурий е черно както през деня, така и през нощта и всичко това, защото там практически няма атмосфера. Меркурий е заобиколен само от така наречената екзосфера, пространство, което е толкова разредено, че съставните му неутрални атоми никога не се сблъскват. В него според наблюдения през телескоп от Земята, както и по време на полетите на станцията Маринър 10 около планетата, са открити атоми на хелия (те преобладават), водорода, кислорода, неона, натрия и калия. Атомите, които изграждат екзосферата, се „избиват“ от повърхността на Меркурий от фотони и йони, частици, пристигащи от Слънцето, както и микрометеорити. Липсата на атмосфера води до факта, че на Меркурий няма звуци, тъй като няма еластична среда - въздух, предаващ звукови вълни.
Георги Бурба, кандидат на географските науки
