Ο Ερμής είναι ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο στο Ηλιακό Σύστημα, περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε 88 γήινες ημέρες. Η διάρκεια μιας αστρικής ημέρας στον Ερμή είναι 58,65 γήινες ημέρες και η ηλιακή ημέρα είναι 176 γήινες ημέρες. Ο πλανήτης πήρε το όνομά του από τον αρχαίο ρωμαϊκό θεό του εμπορίου Ερμή, ανάλογο του ελληνικού Ερμή και του Βαβυλωνιακού Nabu.
Ο Ερμής είναι ένας εσωτερικός πλανήτης γιατί η τροχιά του βρίσκεται εντός της τροχιάς της Γης. Αφού ο Πλούτωνας στερήθηκε την πλανητική του θέση το 2006, ο Ερμής απέκτησε τον τίτλο του μικρότερου πλανήτη στο ηλιακό σύστημα. Το φαινόμενο μέγεθος του Ερμή κυμαίνεται από 1,9 έως 5,5, αλλά δεν είναι εύκολα ορατό λόγω της μικρής γωνιακής του απόστασης από τον Ήλιο (μέγιστο 28,3°). Σχετικά λίγα είναι γνωστά ακόμα για τον πλανήτη. Μόνο το 2009, οι επιστήμονες συνέταξαν το πρώτο πλήρης χάρτης Mercury, χρησιμοποιώντας εικόνες από το Mariner 10 και το Messenger. Η παρουσία φυσικών δορυφόρων στον πλανήτη δεν έχει ανιχνευθεί.
Ο Ερμής είναι ο μικρότερος επίγειος πλανήτης. Η ακτίνα του είναι μόνο 2439,7 ± 1,0 km, που είναι μικρότερη από την ακτίνα του φεγγαριού του Δία Γανυμήδη και του φεγγαριού του Κρόνου Τιτάνα. Η μάζα του πλανήτη είναι 3,3·1023 kg. Η μέση πυκνότητα του Ερμή είναι αρκετά υψηλή - 5,43 g/cm3, που είναι μόνο ελαφρώς μικρότερη από την πυκνότητα της Γης. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η Γη είναι μεγαλύτερη σε μέγεθος, η τιμή της πυκνότητας του Ερμή υποδηλώνει αυξημένη περιεκτικότητα σε μέταλλα στα βάθη της. Η επιτάχυνση της βαρύτητας στον Ερμή είναι 3,70 m/s. Η δεύτερη ταχύτητα διαφυγής είναι 4,25 km/s. Παρά τη μικρότερη ακτίνα του, ο Ερμής εξακολουθεί να υπερβαίνει σε μάζα τους δορυφόρους των γιγάντιων πλανητών όπως ο Γανυμήδης και ο Τιτάνας.
Το αστρονομικό σύμβολο του Ερμή είναι μια στυλιζαρισμένη εικόνα του φτερωτού κράνους του θεού Ερμή με το κηρύκειο του.
Κίνηση του πλανήτη
Ο Ερμής κινείται γύρω από τον Ήλιο σε μια αρκετά επιμήκη ελλειπτική τροχιά (εκκεντρότητα 0,205) σε μέση απόσταση 57,91 εκατομμυρίων km (0,387 AU). Στο περιήλιο, ο Ερμής απέχει 45,9 εκατομμύρια km από τον Ήλιο (0,3 AU), στο aphelion - 69,7 εκατομμύρια km (0,46 AU), ο Ερμής είναι περισσότερο από μιάμιση φορά πιο κοντά στον Ήλιο από ό, τι στο aphelion. Η κλίση της τροχιάς προς το εκλειπτικό επίπεδο είναι 7°. Ο Ερμής ξοδεύει 87,97 γήινες ημέρες σε μια τροχιακή περιστροφή. Η μέση ταχύτητα της τροχιάς του πλανήτη είναι 48 km/s. Η απόσταση από τον Ερμή στη Γη κυμαίνεται από 82 έως 217 εκατομμύρια χιλιόμετρα.
Για πολύ καιρό, πίστευαν ότι ο Ερμής βλέπει συνεχώς τον Ήλιο με την ίδια πλευρά και μια περιστροφή γύρω από τον άξονά του διαρκεί τις ίδιες 87,97 γήινες ημέρες. Οι παρατηρήσεις των λεπτομερειών στην επιφάνεια του Ερμή δεν αντέκρουαν αυτό. Αυτή η λανθασμένη αντίληψη οφειλόταν στο γεγονός ότι οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την παρατήρηση του Ερμή επαναλαμβάνονται μετά από περίοδο περίπου ίση με έξι φορές την περίοδο περιστροφής του Ερμή (352 ημέρες), επομένως περίπου το ίδιο τμήμα της επιφάνειας του πλανήτη παρατηρήθηκε σε διαφορετικούς χρόνους. Η αλήθεια αποκαλύφθηκε μόλις στα μέσα της δεκαετίας του 1960, όταν πραγματοποιήθηκαν έρευνες με ραντάρ στον Ερμή.
Αποδείχθηκε ότι μια αστρική ημέρα του Ερμή ισούται με 58,65 γήινες ημέρες, δηλαδή τα 2/3 του έτους του Ερμή. Αυτή η συγκρισιμότητα των περιόδων περιστροφής γύρω από τον άξονα και της περιστροφής του Ερμή γύρω από τον Ήλιο είναι ένα μοναδικό φαινόμενο για το Ηλιακό Σύστημα. Πιθανώς εξηγείται από το γεγονός ότι η παλιρροιακή δράση του Ήλιου αφαίρεσε τη γωνιακή ορμή και καθυστέρησε την περιστροφή, η οποία αρχικά ήταν ταχύτερη, έως ότου οι δύο περίοδοι συσχετίστηκαν με έναν ακέραιο λόγο. Ως αποτέλεσμα, σε ένα έτος Ερμή, ο Ερμής καταφέρνει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του κατά μιάμιση περιστροφή. Δηλαδή, εάν τη στιγμή που ο Ερμής περνά από το περιήλιο, ένα ορισμένο σημείο στην επιφάνειά του είναι στραμμένο ακριβώς προς τον Ήλιο, τότε στο επόμενο πέρασμα του περιηλίου, ακριβώς το αντίθετο σημείο της επιφάνειας θα είναι στραμμένο προς τον Ήλιο και μετά από ένα άλλο έτος Ερμή, ο Ήλιος θα επιστρέψει ξανά στο ζενίθ πάνω από το πρώτο σημείο. Ως αποτέλεσμα, μια ηλιακή ημέρα στον Ερμή διαρκεί δύο χρόνια του Ερμή ή τρεις αστρονομικές ημέρες του Ερμή.
Ως αποτέλεσμα αυτής της κίνησης του πλανήτη, μπορούν να διακριθούν "καυτά γεωγραφικά μήκη" σε αυτόν - δύο αντίθετοι μεσημβρινοί, οι οποίοι αντικρίζουν εναλλάξ τον Ήλιο κατά τη διέλευση του Ερμή από το περιήλιο και οι οποίοι, λόγω αυτού, είναι ιδιαίτερα ζεστοί ακόμη και με τα πρότυπα του Ερμή.
Δεν υπάρχουν εποχές στον Ερμή όπως στη Γη. Αυτό συμβαίνει επειδή ο άξονας περιστροφής του πλανήτη βρίσκεται σε ορθή γωνία προς το τροχιακό επίπεδο. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν περιοχές κοντά στους πόλους που οι ακτίνες του ήλιου δεν φτάνουν ποτέ. Μια έρευνα που πραγματοποιήθηκε από το ραδιοτηλεσκόπιο Arecibo δείχνει ότι υπάρχουν παγετώνες σε αυτή την παγωμένη και σκοτεινή ζώνη. Το στρώμα των παγετώνων μπορεί να φτάσει τα 2 m και καλύπτεται με ένα στρώμα σκόνης.
Ο συνδυασμός των πλανητικών κινήσεων γεννά ένα άλλο μοναδικό φαινόμενο. Η ταχύτητα περιστροφής του πλανήτη γύρω από τον άξονά του είναι πρακτικά σταθερή, ενώ η ταχύτητα της τροχιακής κίνησης αλλάζει συνεχώς. Στην τροχιακή περιοχή κοντά στο περιήλιο για περίπου 8 ημέρες, η γωνιακή ταχύτητα της τροχιακής κίνησης υπερβαίνει γωνιακή ταχύτηταπεριστροφική κίνηση. Ως αποτέλεσμα, ο Ήλιος σταματά στον ουρανό του Ερμή και αρχίζει να κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση - από τη δύση προς την ανατολή. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται μερικές φορές το φαινόμενο Joshua, που πήρε το όνομά του από τον κύριο χαρακτήρα στο Βιβλίο του Joshua από τη Βίβλο, ο οποίος σταμάτησε την κίνηση του Ήλιου (Joshua 10:12-13). Για έναν παρατηρητή σε γεωγραφικά μήκη 90° μακριά από τα «καυτά γεωγραφικά μήκη», ο Ήλιος ανατέλλει (ή δύει) δύο φορές.
Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι, αν και οι πλησιέστερες τροχιές στη Γη είναι ο Άρης και η Αφροδίτη, ο Ερμής είναι συχνά ο πλησιέστερος πλανήτης στη Γη (αφού οι άλλοι απομακρύνονται περισσότερο, χωρίς να είναι τόσο «δεμένοι» με τον Ήλιο).
Ανώμαλη τροχιακή μετάπτωση
Ο Ερμής βρίσκεται κοντά στον Ήλιο, επομένως τα αποτελέσματα της γενικής σχετικότητας εκδηλώνονται στην κίνησή του στο μεγαλύτερο βαθμό μεταξύ όλων των πλανητών του Ηλιακού Συστήματος. Ήδη το 1859, ο Γάλλος μαθηματικός και αστρονόμος Urbain Le Verrier ανέφερε ότι υπήρχε μια αργή μετάπτωση στην τροχιά του Ερμή που δεν μπορούσε να εξηγηθεί πλήρως με τον υπολογισμό της επιρροής των γνωστών πλανητών σύμφωνα με τη Νευτώνεια μηχανική. Η μετάπτωση του περιηλίου του Ερμή είναι 5600 δευτερόλεπτα του τόξου ανά αιώνα. Ο υπολογισμός της επίδρασης όλων των άλλων ουράνιων σωμάτων στον Ερμή σύμφωνα με τη Νευτώνεια μηχανική δίνει μια μετάπτωση 5557 δευτερολέπτων τόξου ανά αιώνα. Προσπαθώντας να εξηγήσει το παρατηρούμενο φαινόμενο, πρότεινε ότι υπήρχε ένας άλλος πλανήτης (ή ίσως μια ζώνη μικρών αστεροειδών) του οποίου η τροχιά ήταν πιο κοντά στον Ήλιο από τον Ερμή, και ο οποίος εισήγαγε μια ανησυχητική επιρροή (άλλες εξηγήσεις θεωρούσαν την αδικαιολόγητη πολική συμπίεση του Ο ήλιος). Ευχαριστώ νωρίτερα πέτυχε επιτυχίεςΣτην αναζήτηση του Ποσειδώνα, λαμβάνοντας υπόψη την επιρροή του στην τροχιά του Ουρανού, αυτή η υπόθεση έγινε δημοφιλής και ο επιθυμητός υποθετικός πλανήτης έλαβε ακόμη και το όνομα Vulcan. Ωστόσο, αυτός ο πλανήτης δεν ανακαλύφθηκε ποτέ.
Δεδομένου ότι καμία από αυτές τις εξηγήσεις δεν άντεξε στη δοκιμασία των παρατηρήσεων, ορισμένοι φυσικοί άρχισαν να διατυπώνουν πιο ριζοσπαστικές υποθέσεις ότι ήταν απαραίτητο να αλλάξει ο ίδιος ο νόμος της βαρύτητας, για παράδειγμα, να αλλάξει ο εκθέτης σε αυτόν ή να προσθέσει όρους στο δυναμικό που εξαρτώνται στην ταχύτητα των σωμάτων. Ωστόσο, οι περισσότερες από αυτές τις προσπάθειες έχουν αποδειχθεί αμφιλεγόμενες. Στις αρχές του 20ου αιώνα γενική θεωρίαΗ σχετικότητα έδωσε μια εξήγηση για την παρατηρούμενη μετάπτωση. Το αποτέλεσμα είναι πολύ μικρό: η σχετικιστική "προσθήκη" είναι μόνο 42,98 δευτερόλεπτα του τόξου ανά αιώνα, που είναι το 1/130 (0,77%) του συνολικού ρυθμού μετάπτωσης, επομένως θα χρειάζονταν τουλάχιστον 12 εκατομμύρια περιστροφές του Ερμή γύρω από τον Ήλιο για το περιήλιο για να επιστρέψετε στην προβλεπόμενη θέση κλασική θεωρία. Παρόμοια, αλλά μικρότερη μετατόπιση υπάρχει και για άλλους πλανήτες - 8,62 δευτερόλεπτα τόξου ανά αιώνα για την Αφροδίτη, 3,84 για τη Γη, 1,35 για τον Άρη, καθώς και για αστεροειδείς - 10,05 για τον Ίκαρο.
Υποθέσεις για το σχηματισμό του Ερμή
Από τον 19ο αιώνα, υπάρχει μια επιστημονική υπόθεση ότι ο Ερμής στο παρελθόν ήταν δορυφόρος του πλανήτη Αφροδίτης, ο οποίος στη συνέχεια «χάθηκε» από αυτόν. Το 1976, Tom van Flandern (Αγγλικά) Ρώσος. και K.R Harrington, με βάση μαθηματικούς υπολογισμούς, αποδείχθηκε ότι αυτή η υπόθεση εξηγεί καλά τις μεγάλες αποκλίσεις (εκκεντρότητα) της τροχιάς του Ερμή, τον συντονισμό της περιστροφής του γύρω από τον Ήλιο και την απώλεια της γωνιακής ορμής τόσο του Ερμή όσο και της Αφροδίτης. (το τελευταίο επίσης - απόκτηση περιστροφής αντίθετη από την κύρια στο Ηλιακό σύστημα).
Επί του παρόντος, αυτή η υπόθεση δεν επιβεβαιώνεται από δεδομένα παρατήρησης και πληροφορίες από αυτόματους σταθμούς στον πλανήτη. Η παρουσία ενός ογκώδους πυρήνα σιδήρου με μεγάλη ποσότητα θείου, το ποσοστό του οποίου είναι μεγαλύτερο από τη σύνθεση οποιουδήποτε άλλου πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα, τα χαρακτηριστικά της γεωλογικής και φυσικοχημικής δομής της επιφάνειας του Ερμή δείχνουν ότι ο πλανήτης σχηματίστηκε στο ηλιακό νεφέλωμα ανεξάρτητα από άλλους πλανήτες, δηλαδή ο Ερμής ήταν πάντα ένας ανεξάρτητος πλανήτης.
Τώρα υπάρχουν διάφορες εκδοχές για να εξηγηθεί η προέλευση του τεράστιου πυρήνα, η πιο κοινή από τις οποίες λέει ότι ο υδράργυρος είχε αρχικά μια αναλογία της μάζας των μετάλλων προς τη μάζα των πυριτικών αλάτων που ήταν παρόμοια με αυτή στους πιο κοινούς μετεωρίτες - τους χονδρίτες, τους η σύνθεση της οποίας είναι γενικά χαρακτηριστική για τα στερεά σώματα του Ηλιακού συστήματος και τους εσωτερικούς πλανήτες, και η μάζα του πλανήτη στην αρχαιότητα ήταν περίπου 2,25 φορές μεγαλύτερη από τη σημερινή του μάζα. Στην ιστορία του πρώιμου Ηλιακού Συστήματος, ο Ερμής μπορεί να είχε μια πρόσκρουση με πλανητοκάμηλο περίπου 1/6 της δικής του μάζας με ταχύτητα ~20 km/s. Το μεγαλύτερο μέρος του φλοιού και του ανώτερου στρώματος του μανδύα εκτοξεύτηκε στο εξωτερικό διάστημα, το οποίο, συνθλιμμένο σε καυτή σκόνη, διασκορπίστηκε στον διαπλανητικό χώρο. Όμως ο πυρήνας του πλανήτη, που αποτελείται από βαρύτερα στοιχεία, έχει διατηρηθεί.
Σύμφωνα με μια άλλη υπόθεση, ο Ερμής σχηματίστηκε στο εσωτερικό μέρος του πρωτοπλανητικού δίσκου, ο οποίος ήταν ήδη εξαιρετικά εξαντλημένος σε φωτεινά στοιχεία, τα οποία παρασύρθηκαν από τον Ήλιο στις εξωτερικές περιοχές του Ηλιακού Συστήματος.
Επιφάνεια
Στα φυσικά του χαρακτηριστικά, ο Ερμής μοιάζει με τη Σελήνη. Ο πλανήτης δεν έχει φυσικούς δορυφόρους, αλλά έχει πολύ λεπτή ατμόσφαιρα. Ο πλανήτης έχει έναν μεγάλο πυρήνα σιδήρου, ο οποίος είναι η πηγή ενός μαγνητικού πεδίου στο σύνολό του που είναι 0,01 της Γης. Ο πυρήνας του Ερμή αποτελεί το 83% του συνολικού όγκου του πλανήτη. Η θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ερμή κυμαίνεται από 90 έως 700 Κ (από +80 έως +430 °C). Η ηλιακή πλευρά θερμαίνεται πολύ περισσότερο από τις πολικές περιοχές και την μακρινή πλευρά του πλανήτη.
Η επιφάνεια του Ερμή θυμίζει επίσης από πολλές απόψεις τη Σελήνη - έχει μεγάλους κρατήρες. Η πυκνότητα των κρατήρων ποικίλλει σε διάφορες περιοχές. Υποτίθεται ότι οι πιο πυκνές περιοχές με κρατήρες είναι πιο αρχαίες και οι λιγότερο πυκνές περιοχές είναι νεότερες, που σχηματίστηκαν όταν η παλιά επιφάνεια πλημμύρισε με λάβα. Ταυτόχρονα, οι μεγάλοι κρατήρες είναι λιγότερο συνηθισμένοι στον Ερμή παρά στη Σελήνη. Ο μεγαλύτερος κρατήρας στον Ερμή πήρε το όνομά του από τον μεγάλο Ολλανδός ζωγράφοςΡέμπραντ, η διάμετρός του είναι 716 χλμ. Ωστόσο, η ομοιότητα είναι ημιτελής - σχηματισμοί είναι ορατοί στον Ερμή που δεν βρίσκονται στη Σελήνη. Μια σημαντική διαφορά μεταξύ των ορεινών τοπίων του Ερμή και της Σελήνης είναι η παρουσία στον Ερμή πολυάριθμων οδοντωτών πλαγιών, που εκτείνονται σε εκατοντάδες χιλιόμετρα, που ονομάζονται σκαρπ. Μια μελέτη της δομής τους έδειξε ότι σχηματίστηκαν κατά τη συμπίεση που συνόδευε την ψύξη του πλανήτη, με αποτέλεσμα η επιφάνεια του Ερμή να μειωθεί κατά 1%. Η παρουσία καλοδιατηρημένων μεγάλων κρατήρων στην επιφάνεια του Ερμή υποδηλώνει ότι τα τελευταία 3-4 δισεκατομμύρια χρόνια δεν υπήρξε κίνηση μεγάλης κλίμακας τμημάτων του φλοιού και δεν υπήρξε διάβρωση της επιφάνειας τη δυνατότητα ύπαρξης οποιασδήποτε σημαντικής ατμόσφαιρας.
Κατά τη διάρκεια έρευνας που διεξήχθη από τον ανιχνευτή Messenger, πάνω από το 80% της επιφάνειας του Ερμή φωτογραφήθηκε και βρέθηκε ομοιογενής. Με αυτόν τον τρόπο, ο Ερμής δεν μοιάζει με τη Σελήνη ή τον Άρη, όπου το ένα ημισφαίριο διαφέρει έντονα από το άλλο.
Τα πρώτα δεδομένα από μια μελέτη της στοιχειακής σύνθεσης της επιφάνειας χρησιμοποιώντας το φασματόμετρο φθορισμού ακτίνων Χ του διαστημικού σκάφους Messenger έδειξαν ότι είναι φτωχό σε αλουμίνιο και ασβέστιο σε σύγκριση με τον άστριο plagioclase που είναι χαρακτηριστικό των ηπειρωτικών περιοχών της Σελήνης. Ταυτόχρονα, η επιφάνεια του Ερμή είναι σχετικά φτωχή σε τιτάνιο και σίδηρο και πλούσια σε μαγνήσιο, καταλαμβάνοντας μια ενδιάμεση θέση ανάμεσα σε τυπικούς βασάλτες και υπερμαφικά πετρώματα όπως οι χερσαίοι κοματιίτες. Το θείο βρέθηκε επίσης να είναι σχετικά άφθονο, γεγονός που υποδηλώνει μείωση των συνθηκών για το σχηματισμό πλανητών.
Κρατήρες
Οι κρατήρες στον Ερμή κυμαίνονται σε μεγέθη από μικρές κοιλότητες σε σχήμα μπολ έως κρατήρες πρόσκρουσης με πολλούς δακτυλίους πλάτους εκατοντάδων χιλιομέτρων. Βρίσκονται σε διάφορα στάδια καταστροφής. Γύρω τους υπάρχουν σχετικά καλοδιατηρημένοι κρατήρες με μακριές ακτίνες, οι οποίοι σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της εκτόξευσης υλικού τη στιγμή της πρόσκρουσης. Υπάρχουν επίσης βαριά κατεστραμμένα υπολείμματα κρατήρων. Οι κρατήρες του Ερμή διαφέρουν από τους σεληνιακούς κρατήρες στο ότι η περιοχή της κάλυψης τους από την εκτόξευση ύλης κατά την πρόσκρουση είναι μικρότερη λόγω της μεγαλύτερης βαρύτητας στον Ερμή.
Ένα από τα πιο αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του Ερμή είναι η Πεδιάδα της Θερμότητας (Λατινικά: Caloris Planitia). Αυτό το ανάγλυφο χαρακτηριστικό έλαβε αυτό το όνομα επειδή βρίσκεται κοντά σε ένα από τα «καυτά γεωγραφικά μήκη». Η διάμετρός του είναι περίπου 1550 km.
Πιθανώς, το σώμα του οποίου η πρόσκρουση σχημάτισε τον κρατήρα είχε διάμετρο τουλάχιστον 100 km. Η πρόσκρουση ήταν τόσο ισχυρή που τα σεισμικά κύματα, έχοντας περάσει από ολόκληρο τον πλανήτη και εστιάζοντας στο αντίθετο σημείο της επιφάνειας, οδήγησαν στο σχηματισμό ενός είδους τραχύ «χαοτικού» τοπίου εδώ. Η δύναμη της πρόσκρουσης αποδεικνύεται και από το γεγονός ότι προκάλεσε την εκτίναξη λάβας, η οποία σχημάτισε υψηλούς ομόκεντρους κύκλους σε απόσταση 2 χιλιομέτρων γύρω από τον κρατήρα.
Το σημείο με το υψηλότερο albedo στην επιφάνεια του Ερμή είναι ο κρατήρας Kuiper με διάμετρο 60 km. Αυτός είναι πιθανώς ένας από τους νεότερους μεγάλους κρατήρες στον Ερμή.
Μέχρι πρόσφατα, εθεωρείτο ότι στα βάθη του Ερμή υπάρχει ένας μεταλλικός πυρήνας με ακτίνα 1800-1900 km, που περιέχει το 60% της μάζας του πλανήτη, αφού το διαστημόπλοιο Mariner 10 ανακάλυψε ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο και πίστευαν ότι ένας πλανήτης με τόσο μικρό μέγεθος δεν μπορεί να έχει υγρούς πυρήνες. Αλλά το 2007, η ομάδα του Jean-Luc Margot συνόψισε τα αποτελέσματα πέντε ετών παρατηρήσεων με ραντάρ του Ερμή, κατά τη διάρκεια των οποίων παρατηρήθηκαν διακυμάνσεις στην περιστροφή του πλανήτη που ήταν πολύ μεγάλες για ένα μοντέλο με συμπαγή πυρήνα. Επομένως, σήμερα μπορούμε να πούμε με μεγάλη σιγουριά ότι ο πυρήνας του πλανήτη είναι υγρός.
Το ποσοστό σιδήρου στον πυρήνα του Ερμή είναι υψηλότερο από αυτό οποιουδήποτε άλλου πλανήτη στο ηλιακό σύστημα. Πολλές θεωρίες έχουν προταθεί για να εξηγήσουν αυτό το γεγονός. Σύμφωνα με την πιο ευρέως υποστηριζόμενη θεωρία στην επιστημονική κοινότητα, ο υδράργυρος είχε αρχικά την ίδια αναλογία μετάλλου προς πυριτικά άλατα με έναν κανονικό μετεωρίτη, έχοντας μάζα 2,25 φορές μεγαλύτερη από τώρα. Ωστόσο, στην αρχή της ιστορίας του Ηλιακού Συστήματος, ένα σώμα σαν πλανήτης με 6 φορές μικρότερη μάζα και αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα σε διάμετρο χτύπησε τον Ερμή. Ως αποτέλεσμα της πρόσκρουσης, μεγάλο μέρος του αρχικού φλοιού και του μανδύα διαχωρίστηκε από τον πλανήτη, προκαλώντας αύξηση της σχετικής αναλογίας του πυρήνα στη σύνθεση του πλανήτη. Μια παρόμοια διαδικασία, γνωστή ως η θεωρία των γιγάντων κρούσεων, έχει προταθεί για να εξηγήσει το σχηματισμό της Σελήνης. Ωστόσο, τα πρώτα δεδομένα από μια μελέτη της στοιχειακής σύνθεσης της επιφάνειας του Ερμή χρησιμοποιώντας το φασματόμετρο γάμμα AMS Messenger δεν επιβεβαιώνουν αυτή τη θεωρία: η αφθονία του ραδιενεργού ισοτόπου κάλιο-40 του μέτριας πτητικού χημικού στοιχείου καλίου σε σύγκριση με τα ραδιενεργά ισότοπα θόριο-232 και ουράνιο-238 από τα πιο πυρίμαχα στοιχεία ουράνιο και θόριο δεν αντιμετωπίζει τις υψηλές θερμοκρασίες που είναι αναπόφευκτες κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης. Ως εκ τούτου, θεωρείται ότι η στοιχειακή σύνθεση του υδραργύρου αντιστοιχεί στην πρωτογενή στοιχειακή σύνθεση του υλικού από το οποίο σχηματίστηκε, παρόμοια με τους χονδρίτες ενστατίτη και τα άνυδρα σωματίδια κομητών, αν και η περιεκτικότητα σε σίδηρο των χονδριτών ενστατίτη που εξετάστηκαν μέχρι σήμερα δεν είναι επαρκής για να εξηγήσει την υψηλή μέση πυκνότητα του Ερμή.
Ο πυρήνας περιβάλλεται από πυριτικό μανδύα πάχους 500-600 km. Σύμφωνα με στοιχεία από το Mariner 10 και παρατηρήσεις από τη Γη, το πάχος του φλοιού του πλανήτη κυμαίνεται από 100 έως 300 km.
Γεωλογική ιστορία
Όπως η Γη, η Σελήνη και ο Άρης, γεωλογική ιστορίαΟ υδράργυρος χωρίζεται σε εποχές. Έχουν τα ακόλουθα ονόματα (από νωρίτερα σε μεταγενέστερα): προ-Τολστογιάν, Τολστογιάν, Καλοριάν, όψιμο Καλοριάν, Μανσουριάν και Κάιπερ. Αυτή η διαίρεση περιοδεύει τη σχετική γεωλογική ηλικία του πλανήτη. Η απόλυτη ηλικία, μετρούμενη σε χρόνια, δεν είναι επακριβώς καθορισμένη.
Μετά τον σχηματισμό του Ερμή πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, ο πλανήτης βομβαρδίστηκε έντονα από αστεροειδείς και κομήτες. Ο τελευταίος μεγάλος βομβαρδισμός του πλανήτη συνέβη πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Ορισμένες περιοχές, για παράδειγμα, η Πεδιάδα της Θερμότητας, σχηματίστηκαν επίσης λόγω της πλήρωσής τους με λάβα. Αυτό οδήγησε στο σχηματισμό λείων επιπέδων μέσα στους κρατήρες, παρόμοιους με αυτούς στη Σελήνη.
Στη συνέχεια, καθώς ο πλανήτης ψύχθηκε και συρρικνώθηκε, άρχισαν να σχηματίζονται κορυφογραμμές και ρήγματα. Μπορούν να παρατηρηθούν στην επιφάνεια των μεγαλύτερων ανάγλυφων χαρακτηριστικών του πλανήτη, όπως οι κρατήρες και οι πεδιάδες, γεγονός που υποδηλώνει μεταγενέστερο χρόνο σχηματισμού τους. Η περίοδος του ηφαιστείου στον Ερμή τελείωσε όταν ο μανδύας είχε συρρικνωθεί αρκετά ώστε να εμποδίσει τη λάβα να φτάσει στην επιφάνεια του πλανήτη. Αυτό πιθανώς συνέβη στα πρώτα 700-800 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας του. Όλες οι επακόλουθες αλλαγές στο ανάγλυφο προκαλούνται από κρούσεις εξωτερικών σωμάτων στην επιφάνεια του πλανήτη.
Ένα μαγνητικό πεδίο
Ο υδράργυρος έχει ένα μαγνητικό πεδίο του οποίου η ισχύς είναι 100 φορές μικρότερη από αυτή της Γης. Το μαγνητικό πεδίο του Ερμή έχει διπολική δομή και υψηλοτερος ΒΑΘΜΟΣσυμμετρικά, και ο άξονάς του αποκλίνει μόνο 10 μοίρες από τον άξονα περιστροφής του πλανήτη, γεγονός που επιβάλλει σημαντικό περιορισμό στο εύρος των θεωριών που εξηγούν την προέλευσή του. Το μαγνητικό πεδίο του Ερμή μπορεί να δημιουργηθεί από ένα φαινόμενο δυναμό, όπως και στη Γη. Αυτό το φαινόμενο είναι αποτέλεσμα της κυκλοφορίας του υγρού πυρήνα του πλανήτη. Λόγω της έντονης εκκεντρικότητας του πλανήτη, εμφανίζεται ένα εξαιρετικά ισχυρό παλιρροϊκό φαινόμενο. Διατηρεί τον πυρήνα σε υγρή κατάσταση, η οποία είναι απαραίτητη για να συμβεί το φαινόμενο δυναμό.
Το μαγνητικό πεδίο του Ερμή είναι αρκετά ισχυρό ώστε να αλλάξει την κατεύθυνση του ηλιακού ανέμου γύρω από τον πλανήτη, δημιουργώντας μια μαγνητόσφαιρα. Η μαγνητόσφαιρα του πλανήτη, αν και αρκετά μικρή ώστε να χωράει μέσα στη Γη, είναι αρκετά ισχυρή ώστε να παγιδεύει το πλάσμα από τον ηλιακό άνεμο. Οι παρατηρήσεις που ελήφθησαν από το Mariner 10 ανίχνευσαν πλάσμα χαμηλής ενέργειας στη μαγνητόσφαιρα στη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη. Εκρήξεις ενεργών σωματιδίων ανακαλύφθηκαν στη μαγνητοουρά, υποδεικνύοντας τις δυναμικές ιδιότητες της μαγνητόσφαιρας του πλανήτη.
Κατά τη δεύτερη πτήση του στον πλανήτη στις 6 Οκτωβρίου 2008, ο Messenger ανακάλυψε ότι το μαγνητικό πεδίο του Ερμή μπορεί να έχει σημαντικό αριθμό παραθύρων. Το διαστημόπλοιο αντιμετώπισε το φαινόμενο των μαγνητικών στροβίλων - αλληλένδετους κόμβους του μαγνητικού πεδίου που συνδέουν το πλοίο με το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη. Η δίνη έφτασε τα 800 km σε διάμετρο, δηλαδή το ένα τρίτο της ακτίνας του πλανήτη. Αυτή η μορφή δίνης του μαγνητικού πεδίου δημιουργείται από τον ηλιακό άνεμο. Καθώς ο ηλιακός άνεμος ρέει γύρω από το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη, δένεται και σαρώνει μαζί του, κουλουριάζοντας σε δομές που μοιάζουν με δίνη. Αυτές οι δίνες μαγνητικής ροής σχηματίζουν παράθυρα στην πλανητική μαγνητική ασπίδα μέσω των οποίων ο ηλιακός άνεμος διεισδύει και φτάνει στην επιφάνεια του Ερμή. Η διαδικασία σύζευξης μεταξύ πλανητικού και διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου, που ονομάζεται μαγνητική επανασύνδεση, είναι ένα κοινό φαινόμενο στο διάστημα. Εμφανίζεται επίσης κοντά στη Γη όταν δημιουργεί μαγνητικές δίνες. Ωστόσο, σύμφωνα με τις παρατηρήσεις του Messenger, η συχνότητα επανασύνδεσης του μαγνητικού πεδίου του Ερμή είναι 10 φορές μεγαλύτερη.
Συνθήκες στον Ερμή
Η εγγύτητά του με τον Ήλιο και η μάλλον αργή περιστροφή του πλανήτη, καθώς και η εξαιρετικά αδύναμη ατμόσφαιρά του, σημαίνουν ότι ο Ερμής βιώνει τις πιο δραματικές αλλαγές θερμοκρασίας στο Ηλιακό Σύστημα. Αυτό διευκολύνεται επίσης από τη χαλαρή επιφάνεια του υδραργύρου, η οποία άγει τη θερμότητα ελάχιστα (και με μια εντελώς απούσα ή εξαιρετικά αδύναμη ατμόσφαιρα, η θερμότητα μπορεί να μεταφερθεί προς τα μέσα μόνο λόγω θερμικής αγωγιμότητας). Η επιφάνεια του πλανήτη θερμαίνεται γρήγορα και ψύχεται, αλλά ήδη σε βάθος 1 m, οι καθημερινές διακυμάνσεις παύουν να γίνονται αισθητές και η θερμοκρασία γίνεται σταθερή, ίση με περίπου +75 ° C.
Η μέση θερμοκρασία επιφάνειας κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι 623 K (349,9 °C), η νυχτερινή θερμοκρασία είναι μόνο 103 K (170,2 °C). Η ελάχιστη θερμοκρασία στον Ερμή είναι 90 K (183,2 °C) και η μέγιστη, που επιτυγχάνεται το μεσημέρι σε «καυτά γεωγραφικά μήκη» όταν ο πλανήτης βρίσκεται κοντά στο περιήλιο, είναι 700 K (426,9 °C).
Παρά αυτές τις συνθήκες, πρόσφατα υπήρξαν προτάσεις ότι μπορεί να υπάρχει πάγος στην επιφάνεια του Ερμή. Μελέτες ραντάρ των κυκλικών περιοχών του πλανήτη έχουν δείξει την παρουσία περιοχών εκπόλωσης εκεί από 50 έως 150 km ο πιο πιθανός υποψήφιος για μια ουσία που αντανακλά τα ραδιοκύματα μπορεί να είναι ο συνηθισμένος πάγος νερού. Μπαίνοντας στην επιφάνεια του Ερμή όταν τον χτυπούν κομήτες, το νερό εξατμίζεται και ταξιδεύει γύρω από τον πλανήτη μέχρι να παγώσει στις πολικές περιοχές στον πυθμένα των βαθιών κρατήρων, όπου ο Ήλιος δεν κοιτάζει ποτέ και όπου ο πάγος μπορεί να παραμείνει σχεδόν επ' αόριστον.
Όταν το διαστημόπλοιο Mariner 10 πέταξε δίπλα από τον Ερμή, διαπιστώθηκε ότι ο πλανήτης είχε μια εξαιρετικά σπάνια ατμόσφαιρα, η πίεση της οποίας ήταν 5·1011 φορές μικρότερη από την πίεση της ατμόσφαιρας της Γης. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα άτομα συγκρούονται συχνότερα με την επιφάνεια του πλανήτη παρά μεταξύ τους. Η ατμόσφαιρα αποτελείται από άτομα που συλλαμβάνονται από τον ηλιακό άνεμο ή εκτινάσσονται από την επιφάνεια από τον ηλιακό άνεμο - ήλιο, νάτριο, οξυγόνο, κάλιο, αργό, υδρογόνο. Η μέση διάρκεια ζωής ενός μεμονωμένου ατόμου στην ατμόσφαιρα είναι περίπου 200 ημέρες.
Το υδρογόνο και το ήλιο πιθανότατα εισέρχονται στον πλανήτη μέσω του ηλιακού ανέμου, διαχέονται στη μαγνητόσφαιρά του και στη συνέχεια διαφεύγουν πίσω στο διάστημα. Η ραδιενεργή διάσπαση των στοιχείων στον φλοιό του Ερμή είναι μια άλλη πηγή ηλίου, νατρίου και καλίου. Υπάρχουν υδρατμοί που απελευθερώνονται ως αποτέλεσμα μιας σειράς διεργασιών, όπως οι κρούσεις κομητών στην επιφάνεια του πλανήτη, ο σχηματισμός νερού από υδρογόνο στον ηλιακό άνεμο και οξυγόνου από βράχους και εξάχνωση από πάγο που βρίσκεται μόνιμα σε σκιασμένοι πολικοί κρατήρες. Η ανακάλυψη ενός σημαντικού αριθμού ιόντων που σχετίζονται με το νερό, όπως τα O+, OH+ H2O+, ήταν μια έκπληξη.
Δεδομένου ότι ένας σημαντικός αριθμός αυτών των ιόντων βρέθηκε στον χώρο που περιβάλλει τον Ερμή, οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι σχηματίστηκαν από μόρια νερού που καταστράφηκαν στην επιφάνεια ή στην εξώσφαιρα του πλανήτη από τον ηλιακό άνεμο.
Στις 5 Φεβρουαρίου 2008, μια ομάδα αστρονόμων από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης με επικεφαλής τον Jeffrey Baumgardner ανακοίνωσε την ανακάλυψη μιας ουράς που μοιάζει με κομήτη στον πλανήτη Ερμή μήκους άνω των 2,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Ανακαλύφθηκε κατά τη διάρκεια παρατηρήσεων από επίγεια παρατηρητήρια στη γραμμή νατρίου. Πριν από αυτό, ήταν γνωστό για μια ουρά μήκους όχι περισσότερο από 40.000 km. Η πρώτη εικόνα της ομάδας τραβήχτηκε τον Ιούνιο του 2006 από το τηλεσκόπιο 3,7 μέτρων της Πολεμικής Αεροπορίας στο όρος Haleakala της Χαβάης και στη συνέχεια χρησιμοποίησε τρία μικρότερα όργανα, ένα στο Haleakala και δύο στο McDonald Observatory του Τέξας. Ένα τηλεσκόπιο με διάφραγμα 4 ιντσών (100 mm) χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία εικόνων με μεγάλο οπτικό πεδίο. Η εικόνα της μακριάς ουράς του Ερμή τραβήχτηκε τον Μάιο του 2007 από την Jody Wilson (ανώτερος επιστήμονας) και τον Carl Schmidt (απόφοιτος φοιτητής). Το φαινομενικό μήκος της ουράς για έναν παρατηρητή από τη Γη είναι περίπου 3°.
Νέα δεδομένα σχετικά με την ουρά του Ερμή εμφανίστηκαν μετά τη δεύτερη και τρίτη πτήση του διαστημικού σκάφους Messenger στις αρχές Νοεμβρίου 2009. Με βάση αυτά τα δεδομένα, οι υπάλληλοι της NASA μπόρεσαν να προτείνουν ένα μοντέλο αυτού του φαινομένου.
Χαρακτηριστικά παρατήρησης από τη Γη
Το φαινομενικό μέγεθος του Ερμή κυμαίνεται από -1,9 έως 5,5, αλλά δεν είναι εύκολα ορατός λόγω της μικρής γωνιακής του απόστασης από τον Ήλιο (μέγιστο 28,3°). Σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, ο πλανήτης δεν μπορεί ποτέ να δει στον σκοτεινό νυχτερινό ουρανό: Ο Ερμής είναι ορατός για πολύ σύντομο χρονικό διάστημα μετά το σούρουπο. Ο βέλτιστος χρόνος για την παρατήρηση του πλανήτη είναι το πρωί ή το βραδινό λυκόφως κατά τις περιόδους των επιμηκύνσεών του (περίοδοι μέγιστης απόστασης του Ερμή από τον Ήλιο στον ουρανό, που συμβαίνουν πολλές φορές το χρόνο).
Οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την παρατήρηση του Ερμή είναι σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη και κοντά στον ισημερινό: αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διάρκεια του λυκόφωτος εκεί είναι μικρότερη. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, η εύρεση του Ερμή είναι πολύ πιο δύσκολη και είναι δυνατή μόνο κατά την περίοδο των καλύτερων επιμηκύνσεων, και στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη είναι καθόλου αδύνατο. Οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την παρατήρηση του Ερμή στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και των δύο ημισφαιρίων συμβαίνουν γύρω από τις ισημερίες (η διάρκεια του λυκόφωτος είναι ελάχιστη).
Η παλαιότερη γνωστή παρατήρηση του Ερμή καταγράφηκε στους πίνακες του Mul apin (μια συλλογή βαβυλωνιακών αστρολογικών πινάκων). Αυτή η παρατήρηση έγινε πιθανότατα από Ασσύριους αστρονόμους γύρω στον 14ο αιώνα π.Χ. μι. Το όνομα των Σουμερίων που χρησιμοποιείται για τον Ερμή στους πίνακες Mul Apin μπορεί να μεταγραφεί ως UDU.IDIM.GUU4.UD ("πηδώντας πλανήτης"). Ο πλανήτης αρχικά συνδέθηκε με τον θεό Ninurta, και σε μεταγενέστερα αρχεία ονομάζεται "Nabu" προς τιμή του θεού της σοφίας και των τεχνών της γραφής.
ΣΕ Αρχαία Ελλάδατην εποχή του Ησιόδου, ο πλανήτης ήταν γνωστός με τα ονόματα («Στίλβων») και («Ερμαών»). Το όνομα «Ερμαών» είναι μια μορφή του ονόματος του θεού Ερμή. Αργότερα οι Έλληνες άρχισαν να αποκαλούν τον πλανήτη «Απόλλωνα».
Υπάρχει η υπόθεση ότι το όνομα «Απόλλων» αντιστοιχούσε στην ορατότητα στον πρωινό ουρανό και «Ερμής» («Ερμαών») στον βραδινό ουρανό. Οι Ρωμαίοι ονόμασαν τον πλανήτη από τον στόλο θεό του εμπορίου, τον Ερμή, ο οποίος ισοδυναμεί με Έλληνας θεόςΕρμής, γιατί κινείται στον ουρανό πιο γρήγορα από άλλους πλανήτες. Ο Ρωμαίος αστρονόμος Κλαύδιος Πτολεμαίος, ο οποίος έζησε στην Αίγυπτο, έγραψε για την πιθανότητα ενός πλανήτη να κινείται κατά μήκος του δίσκου του Ήλιου στο έργο του «Υποθέσεις για τους πλανήτες». Πρότεινε ότι μια τέτοια διέλευση δεν είχε ποτέ παρατηρηθεί επειδή ένας πλανήτης όπως ο Ερμής ήταν πολύ μικρός για να παρατηρηθεί ή επειδή η στιγμή της διέλευσης συνέβαινε σπάνια.
ΣΕ Αρχαία ΚίναΟ Ερμής ονομαζόταν Chen-hsing, «Πρωινό αστέρι». Σχετίστηκε με την κατεύθυνση βορρά, το μαύρο χρώμα και το στοιχείο του νερού στο Wu-hsing. Σύμφωνα με το Hanshu, η συνοδική περίοδος του Ερμή αναγνωρίστηκε από τους Κινέζους επιστήμονες ως ίση με 115,91 ημέρες και σύμφωνα με το Hou Hanshu - 115,88 ημέρες. Στους σύγχρονους πολιτισμούς της Κίνας, της Κορέας, της Ιαπωνίας και του Βιετνάμ, ο πλανήτης άρχισε να ονομάζεται "Water Star".
Η ινδική μυθολογία χρησιμοποιούσε το όνομα Βούδα για τον Ερμή. Αυτός ο θεός, ο γιος του Σόμα, κυριαρχούσε τις Τετάρτες. Στον γερμανικό παγανισμό, ο θεός Όντιν συνδέθηκε επίσης με τον πλανήτη Ερμή και το περιβάλλον. Οι Μάγια αντιπροσώπευαν τον Ερμή ως κουκουβάγια (ή ίσως ως τέσσερις κουκουβάγιες, με δύο να αντιστοιχούν στην πρωινή εμφάνιση του Ερμή και δύο στη βραδινή εμφάνιση), που ήταν αγγελιοφόρος της μετά θάνατον ζωής. Στα εβραϊκά, ο Ερμής ονομαζόταν «Κόκα στη Χάμα».
Ερμής στον έναστρο ουρανό (πάνω, πάνω από τη Σελήνη και την Αφροδίτη)
Στην ινδική αστρονομική πραγματεία «Surya-siddhanta», που χρονολογείται από τον 5ο αιώνα, η ακτίνα του Ερμή υπολογίστηκε στα 2420 km. Το σφάλμα σε σύγκριση με την πραγματική ακτίνα (2439,7 km) είναι μικρότερο από 1%. Ωστόσο, αυτή η εκτίμηση βασίστηκε σε μια ανακριβή υπόθεση της γωνιακής διαμέτρου του πλανήτη, η οποία θεωρήθηκε ότι ήταν 3 λεπτά τόξου.
Στη μεσαιωνική αραβική αστρονομία, ο Ανδαλουσιανός αστρονόμος Az-Zarqali περιέγραψε την παράμετρο της γεωκεντρικής τροχιάς του Ερμή ως οβάλ σαν αυγό ή κουκουνάρι. Ωστόσο, αυτή η εικασία δεν είχε καμία επίδραση στην αστρονομική θεωρία του και στους αστρονομικούς υπολογισμούς του. Τον 12ο αιώνα, ο Ibn Bajja παρατήρησε δύο πλανήτες ως κηλίδες στην επιφάνεια του Ήλιου. Αργότερα, ο αστρονόμος του αστεροσκοπείου Maragha Al-Shirazi πρότεινε ότι ο προκάτοχός του είχε παρατηρήσει το πέρασμα του Ερμή και (ή) της Αφροδίτης. Στην Ινδία, ο αστρονόμος της σχολής της Κεράλα Nilakansa Somayaji (Αγγλικά) Ρώσος. τον 15ο αιώνα, ανέπτυξε ένα μερικώς ηλιοκεντρικό πλανητικό μοντέλο στο οποίο ο Ερμής περιστρεφόταν γύρω από τον Ήλιο, ο οποίος με τη σειρά του περιστρεφόταν γύρω από τη Γη. Αυτό το σύστημα ήταν παρόμοιο με αυτό του Tycho Brahe, που αναπτύχθηκε τον 16ο αιώνα.
Οι μεσαιωνικές παρατηρήσεις του Ερμή στα βόρεια μέρη της Ευρώπης παρεμποδίστηκαν από το γεγονός ότι ο πλανήτης παρατηρείται πάντα την αυγή - πρωί ή βράδυ - με φόντο τον ουρανό του λυκόφωτος και αρκετά χαμηλά πάνω από τον ορίζοντα (ειδικά στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη). Η περίοδος της καλύτερης ορατότητάς του (επιμήκυνση) εμφανίζεται πολλές φορές το χρόνο (διαρκεί περίπου 10 ημέρες). Ακόμη και σε αυτές τις περιόδους, δεν είναι εύκολο να δεις τον Ερμή με γυμνό μάτι (ένα σχετικά αμυδρό αστέρι σε ένα αρκετά ανοιχτό φόντο του ουρανού). Υπάρχει μια ιστορία ότι ο Νικόλαος Κοπέρνικος, ο οποίος παρατήρησε αστρονομικά αντικείμενα στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη και το ομιχλώδες κλίμα των κρατών της Βαλτικής, μετάνιωσε που δεν είχε δει ποτέ τον Ερμή σε όλη του τη ζωή. Αυτός ο μύθος προέκυψε με βάση το γεγονός ότι το έργο του Κοπέρνικου "On the Rotations of the Celestial Spheres" δεν παρέχει ούτε ένα παράδειγμα παρατηρήσεων του Ερμή, αλλά περιέγραψε τον πλανήτη χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων άλλων αστρονόμων. Όπως είπε και ο ίδιος, ο Ερμής μπορεί ακόμα να «πιαστεί» από τα βόρεια γεωγραφικά πλάτη δείχνοντας υπομονή και πονηριά. Κατά συνέπεια, ο Κοπέρνικος θα μπορούσε κάλλιστα να είχε παρατηρήσει τον Ερμή και να τον παρατηρήσει, αλλά περιέγραψε τον πλανήτη με βάση τα ερευνητικά αποτελέσματα άλλων ανθρώπων.
Παρατηρήσεις με χρήση τηλεσκοπίων
Η πρώτη τηλεσκοπική παρατήρηση του Ερμή έγινε από τον Galileo Galilei στις αρχές του 17ου αιώνα. Αν και παρατήρησε τις φάσεις της Αφροδίτης, το τηλεσκόπιό του δεν ήταν αρκετά ισχυρό για να παρατηρήσει τις φάσεις του Ερμή. Το 1631, ο Pierre Gassendi έκανε την πρώτη τηλεσκοπική παρατήρηση της διέλευσης ενός πλανήτη από τον δίσκο του Ήλιου. Η στιγμή του περάσματος είχε υπολογιστεί προηγουμένως από τον Johannes Kepler. Το 1639, ο Τζιοβάνι Ζούπι ανακάλυψε με ένα τηλεσκόπιο ότι οι τροχιακές φάσεις του Ερμή ήταν παρόμοιες με αυτές της Σελήνης και της Αφροδίτης. Οι παρατηρήσεις έχουν δείξει οριστικά ότι ο Ερμής περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο.
Ένα πολύ σπάνιο αστρονομικό γεγονός είναι η επικάλυψη ενός πλανήτη με το δίσκο ενός άλλου, που παρατηρείται από τη Γη. Η Αφροδίτη αποκλείει τον Ερμή μία φορά κάθε λίγους αιώνες, και αυτό το γεγονός έχει παρατηρηθεί μόνο μία φορά στην ιστορία - στις 28 Μαΐου 1737 από τον John Bevis στο Βασιλικό Αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς. Η επόμενη απόκρυψη της Αφροδίτης στον Ερμή θα είναι στις 3 Δεκεμβρίου 2133.
Οι δυσκολίες που συνοδεύουν την παρατήρηση του Ερμή έχουν οδηγήσει στο γεγονός ότι για μεγάλο χρονικό διάστημα μελετήθηκε λιγότερο από άλλους πλανήτες. Το 1800, ο Johann Schröter, ο οποίος παρατήρησε χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του Ερμή, ανακοίνωσε ότι είχε παρατηρήσει βουνά ύψους 20 km σε αυτόν. Ο Friedrich Bessel, χρησιμοποιώντας τα σκίτσα του Schröter, προσδιόρισε λανθασμένα την περίοδο περιστροφής γύρω από τον άξονά του να είναι 24 ώρες και η κλίση του άξονα να είναι 70°. Στη δεκαετία του 1880, ο Giovanni Schiaparelli χαρτογράφησε τον πλανήτη με μεγαλύτερη ακρίβεια και πρότεινε μια περίοδο περιστροφής 88 ημερών, που συμπίπτει με την αστρική περίοδο της περιστροφής γύρω από τον Ήλιο λόγω των παλιρροϊκών δυνάμεων. Το έργο της χαρτογράφησης του Ερμή συνεχίστηκε από τον Ευγένιο Αντωνιάδη, ο οποίος το 1934 δημοσίευσε ένα βιβλίο που περιείχε παλιούς χάρτες και δικές του παρατηρήσεις. Πολλά χαρακτηριστικά της επιφάνειας του Ερμή έχουν πάρει το όνομά τους από τους χάρτες του Αντωνιάδη.
Ιταλός αστρονόμος Giuseppe Colombo (Αγγλικός) Ρώσος. παρατήρησε ότι η περίοδος περιστροφής ήταν τα 2/3 της αστρικής περιόδου περιστροφής του Ερμή και πρότεινε ότι αυτές οι περίοδοι εμπίπτουν σε συντονισμό 3:2. Τα δεδομένα από το Mariner 10 επιβεβαίωσαν στη συνέχεια αυτή την άποψη. Αυτό δεν σημαίνει ότι οι χάρτες του Schiaparelli και του Antoniadi είναι λανθασμένοι. Απλώς οι αστρονόμοι έβλεπαν τις ίδιες λεπτομέρειες του πλανήτη κάθε δεύτερη περιστροφή γύρω από τον Ήλιο, τις έβαζαν σε χάρτες και αγνόησαν παρατηρήσεις την ώρα που ο Ερμής έβλεπε τον Ήλιο από την άλλη πλευρά, αφού λόγω της γεωμετρίας της τροχιάς εκείνης της εποχής οι συνθήκες παρατήρησης ήταν κακές.
Η εγγύτητα του Ήλιου δημιουργεί και κάποια προβλήματα για την τηλεσκοπική μελέτη του Ερμή. Για παράδειγμα, το τηλεσκόπιο Hubble δεν έχει χρησιμοποιηθεί ποτέ και δεν θα χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση αυτού του πλανήτη. Η συσκευή του δεν επιτρέπει παρατηρήσεις αντικειμένων κοντά στον Ήλιο - αν προσπαθήσετε να το κάνετε αυτό, ο εξοπλισμός θα υποστεί μη αναστρέψιμη ζημιά.
Έρευνα υδραργύρου σύγχρονες μεθόδους
Ο Ερμής είναι ο λιγότερο μελετημένος επίγειος πλανήτης. Τον 20ο αιώνα, η ραδιοαστρονομία, το ραντάρ και η έρευνα με χρήση διαστημικών οχημάτων προστέθηκαν στις τηλεσκοπικές μεθόδους μελέτης του. Οι μετρήσεις ραδιοαστρονομίας του Ερμή έγιναν για πρώτη φορά το 1961 από τους Howard, Barrett και Haddock χρησιμοποιώντας έναν ανακλαστήρα με δύο ραδιόμετρα τοποθετημένα πάνω του. Μέχρι το 1966, με βάση τα συσσωρευμένα δεδομένα, λήφθηκαν καλές εκτιμήσεις για την επιφανειακή θερμοκρασία του Ερμή: 600 K στο υποηλιακό σημείο και 150 K στην μη φωτισμένη πλευρά. Οι πρώτες παρατηρήσεις με ραντάρ πραγματοποιήθηκαν τον Ιούνιο του 1962 από την ομάδα του V. A. Kotelnikov στο IRE και αποκάλυψαν την ομοιότητα των ανακλαστικών ιδιοτήτων του Ερμή και της Σελήνης. Το 1965, παρόμοιες παρατηρήσεις στο ραδιοτηλεσκόπιο Arecibo οδήγησαν σε μια εκτίμηση της περιόδου περιστροφής του Ερμή: 59 ημέρες.
Μόνο δύο διαστημόπλοια στάλθηκαν για να εξερευνήσουν τον Ερμή. Το πρώτο ήταν το Mariner 10, το οποίο πέταξε δίπλα από τον Ερμή τρεις φορές το 1974-1975. η πλησιέστερη προσέγγιση ήταν 320 χλμ. Το αποτέλεσμα ήταν αρκετές χιλιάδες εικόνες που κάλυπταν περίπου το 45% της επιφάνειας του πλανήτη. Περαιτέρω έρευνα από τη Γη έδειξε την πιθανότητα ύπαρξης πάγου νερού σε πολικούς κρατήρες.
Από όλους τους πλανήτες που είναι ορατοί με γυμνό μάτι, μόνο ο Ερμής δεν είχε ποτέ τον δικό του τεχνητό δορυφόρο. Η NASA πραγματοποιεί αυτή τη στιγμή μια δεύτερη αποστολή στον Ερμή που ονομάζεται Messenger. Η συσκευή εκτοξεύτηκε στις 3 Αυγούστου 2004 και τον Ιανουάριο του 2008 έκανε την πρώτη της πτήση δίπλα στον Ερμή. Για να μπει σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη το 2011, η συσκευή πραγματοποίησε δύο ακόμη ελιγμούς υποβοήθησης της βαρύτητας κοντά στον Ερμή: τον Οκτώβριο του 2008 και τον Σεπτέμβριο του 2009. Το Messenger πραγματοποίησε επίσης έναν ελιγμό υποβοήθησης βαρύτητας κοντά στη Γη το 2005 και δύο κοντά στην Αφροδίτη τον Οκτώβριο του 2006 και τον Ιούνιο του 2007, κατά τη διάρκεια των οποίων δοκίμασε τον εξοπλισμό του.
Το Mariner 10 είναι το πρώτο διαστημόπλοιο που έφτασε στον Ερμή.
Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), μαζί με τον Ιαπωνικό Οργανισμό Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA), αναπτύσσει την αποστολή Bepi Colombo, που αποτελείται από δύο διαστημόπλοια: το Mercury Planetary Orbiter (MPO) και το Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Το ευρωπαϊκό MPO θα εξερευνήσει την επιφάνεια και τα βάθη του Ερμή, ενώ το ιαπωνικό MMO θα παρατηρήσει το μαγνητικό πεδίο και τη μαγνητόσφαιρα του πλανήτη. Το BepiColombo έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί το 2013 και το 2019 θα μπει σε τροχιά γύρω από τον Ερμή, όπου θα χωριστεί σε δύο μέρη.
Η ανάπτυξη της ηλεκτρονικής και της επιστήμης των υπολογιστών κατέστησε δυνατή την επίγειες παρατηρήσεις του Ερμή με χρήση ανιχνευτών ακτινοβολίας CCD και την επακόλουθη επεξεργασία εικόνων από υπολογιστή. Μία από τις πρώτες σειρές παρατηρήσεων του Ερμή με δέκτες CCD πραγματοποιήθηκε το 1995-2002 από τον Johan Varell στο παρατηρητήριο στο νησί La Palma σε ένα ηλιακό τηλεσκόπιο μισού μέτρου. Ο Varell επέλεξε τις καλύτερες λήψεις χωρίς τη χρήση μίξης υπολογιστή. Η αναγωγή άρχισε να εφαρμόζεται στο Αστροφυσικό Παρατηρητήριο Abastumani σε σειρές φωτογραφιών του Ερμή που ελήφθησαν στις 3 Νοεμβρίου 2001, καθώς και στο Αστεροσκοπείο Σκίνακα του Πανεπιστημίου Ηρακλείου σε σειρές από 1-2 Μαΐου 2002. Για την επεξεργασία των αποτελεσμάτων της παρατήρησης χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος συνδυασμού συσχέτισης. Η προκύπτουσα επιλυμένη εικόνα του πλανήτη ήταν παρόμοια με το φωτομωσαϊκό Mariner 10, τα περιγράμματα μικρών σχηματισμών μεγέθους 150-200 km επαναλήφθηκαν. Έτσι συντάχθηκε ένας χάρτης του Ερμή για γεωγραφικά μήκη 210-350°.
Στις 17 Μαρτίου 2011, το διαπλανητικό ανιχνευτή Messenger μπήκε στην τροχιά του Ερμή. Υποτίθεται ότι με τη βοήθεια του εξοπλισμού που είναι εγκατεστημένος σε αυτό, ο ανιχνευτής θα είναι σε θέση να εξερευνήσει το τοπίο του πλανήτη, τη σύνθεση της ατμόσφαιρας και της επιφάνειάς του. Ο εξοπλισμός του Messenger επιτρέπει επίσης την έρευνα για ενεργειακά σωματίδια και πλάσμα. Η διάρκεια ζωής του καθετήρα καθορίζεται σε ένα έτος.
Στις 17 Ιουνίου 2011, έγινε γνωστό ότι, σύμφωνα με τις πρώτες μελέτες που πραγματοποιήθηκαν από το διαστημόπλοιο Messenger, το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη δεν είναι συμμετρικό σε σχέση με τους πόλους. Έτσι, διαφορετικοί αριθμοί σωματιδίων ηλιακού ανέμου φτάνουν στον βόρειο και τον νότιο πόλο του Ερμή. Πραγματοποιήθηκε επίσης ανάλυση επιπολασμού χημικά στοιχείαστον πλανήτη.
Χαρακτηριστικά της ονοματολογίας
Οι κανόνες για την ονομασία γεωλογικών αντικειμένων που βρίσκονται στην επιφάνεια του Ερμή εγκρίθηκαν στην XV Γενική Συνέλευση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης το 1973:
Ο μικρός κρατήρας Hun Kal (που υποδεικνύεται από ένα βέλος), που χρησιμεύει ως σημείο αναφοράς για το σύστημα γεωγραφικών μήκων του Ερμή. Φωτογραφία από το AMS Mariner 10
Στο μεγαλύτερο αντικείμενο στην επιφάνεια του Ερμή, με διάμετρο περίπου 1300 km, δόθηκε το όνομα Heat Plain, αφού βρίσκεται στην περιοχή των μέγιστων θερμοκρασιών. Πρόκειται για μια δομή πολλαπλών δακτυλίων με προέλευση κρούσης, γεμάτη με στερεοποιημένη λάβα. Μια άλλη πεδιάδα, που βρίσκεται στην περιοχή των ελάχιστων θερμοκρασιών, κοντά στον βόρειο πόλο, ονομάζεται Βόρεια Πεδιάδα. Άλλοι παρόμοιοι σχηματισμοί ονομάζονταν ο πλανήτης Ερμής ή ανάλογο του ρωμαϊκού θεού Ερμή στις γλώσσες διαφορετικών λαών του κόσμου. Για παράδειγμα: Suisei Plain (πλανήτης Ερμής στα Ιαπωνικά) και Budha Plain (πλανήτης Ερμής στα Χίντι), Sobkou Plain (αρχαίος αιγυπτιακός πλανήτης Ερμής), Plain Odin (Νορβηγικός θεός) και Tire Plain (αρχαία αρμενική θεότητα).
Οι κρατήρες του Ερμή (με δύο εξαιρέσεις) ονομάζονται έτσι ΔΙΑΣΗΜΟΙ Ανθρωποιστον ανθρωπιστικό τομέα δραστηριότητας (αρχιτέκτονες, μουσικοί, συγγραφείς, ποιητές, φιλόσοφοι, φωτογράφοι, καλλιτέχνες). Για παράδειγμα: Barma, Belinsky, Glinka, Gogol, Derzhavin, Lermontov, Mussorgsky, Pushkin, Repin, Rublev, Stravinsky, Surikov, Turgenev, Feofan the Greek, Fet, Tchaikovsky, Chekhov. Οι εξαιρέσεις είναι δύο κρατήρες: ο Kuiper, που πήρε το όνομά του από έναν από τους κύριους προγραμματιστές του έργου Mariner 10, και ο Hun Kal, που σημαίνει τον αριθμό "20" στη γλώσσα των Μάγια, που χρησιμοποιούσαν το σύστημα αριθμών βάσης-20. Ο τελευταίος κρατήρας βρίσκεται κοντά στον ισημερινό στο μεσημβρινό 200 δυτικό γεωγραφικό μήκος και επιλέχθηκε ως βολικό σημείο αναφοράς για αναφορά στο σύστημα συντεταγμένων της επιφάνειας του Ερμή. Αρχικά κρατήρες μεγαλύτερο μέγεθοςανατέθηκαν ονόματα διασημοτήτων που κατά τη γνώμη της ΔΕΕ είχαν αντίστοιχα υψηλότερη τιμήστον παγκόσμιο πολιτισμό. Όσο μεγαλύτερος είναι ο κρατήρας, τόσο ισχυρότερη είναι η επιρροή του ατόμου στον σύγχρονο κόσμο. Στην πρώτη πεντάδα περιλαμβάνονταν οι Μπετόβεν (643 χλμ. διάμετρος), Ντοστογιέφσκι (411 χλμ.), Τολστόι (390 χλμ.), Γκαίτε (383 χλμ.) και Σαίξπηρ (370 χλμ.).
Οι Εσκάρπες (προεξοχές), οι οροσειρές και τα φαράγγια έχουν πάρει το όνομά τους από πλοία εξερευνητών που έγραψαν ιστορία επειδή ο θεός Ερμής/Ερμής θεωρούνταν προστάτης των ταξιδιωτών. Για παράδειγμα: Beagle, Zarya, Santa Maria, Fram, Vostok, Mirny). Εξαίρεση στον κανόνα αποτελούν δύο κορυφογραμμές που ονομάζονται από αστρονόμους, η κορυφογραμμή Αντωνιάδη και η κορυφογραμμή Σκιαπαρέλι.
Κοιλάδες και άλλα χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του Ερμή ονομάζονται από μεγάλα ραδιοπαρατηρητήρια, σε αναγνώριση της σημασίας του ραντάρ στην πλανητική εξερεύνηση. Για παράδειγμα: Highstack Valley (ραδιοτηλεσκόπιο στις ΗΠΑ).
Στη συνέχεια, σε σχέση με την ανακάλυψη αυλακώσεων στον Ερμή από τον αυτόματο διαπλανητικό σταθμό "Messenger" το 2008, προστέθηκε ένας κανόνας για την ονομασία αυλακώσεων που λαμβάνουν τα ονόματα μεγάλων αρχιτεκτονικών κατασκευών. Για παράδειγμα: Πάνθεον στην πεδιάδα της καύσωνα.
Ο Ερμής είναι ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο. Δεν υπάρχει σχεδόν καμία ατμόσφαιρα στον Ερμή, ο ουρανός εκεί είναι σκοτεινός σαν τη νύχτα και ο Ήλιος πάντα λάμπει έντονα. Από την επιφάνεια του πλανήτη, ο Ήλιος θα φαινόταν 3 φορές μεγαλύτερος σε μέγεθος από την επιφάνεια της Γης. Ως εκ τούτου, οι διαφορές θερμοκρασίας στον Ερμή είναι πολύ έντονες: από -180 o C τη νύχτα έως αφόρητα ζεστό +430 o C κατά τη διάρκεια της ημέρας (σε αυτή τη θερμοκρασία τήκεται ο μόλυβδος και ο κασσίτερος).
Αυτός ο πλανήτης έχει έναν πολύ περίεργο απολογισμό του χρόνου. Στον Ερμή, θα πρέπει να ρυθμίσετε το ρολόι έτσι ώστε μια μέρα να διαρκεί περίπου 6 γήινους μήνες και ένα έτος να διαρκεί μόνο 3 (88 γήινες ημέρες). Αν και ο πλανήτης Ερμής ήταν γνωστός από την αρχαιότητα, για χιλιάδες χρόνια οι άνθρωποι δεν είχαν ιδέα πώς έμοιαζε (μέχρι που η NASA μετέδωσε τις πρώτες εικόνες το 1974).
Επιπλέον, οι αρχαίοι αστρονόμοι δεν κατάλαβαν αμέσως ότι είδαν το ίδιο αστέρι το πρωί και το βράδυ. Οι αρχαίοι Ρωμαίοι θεωρούσαν τον Ερμή προστάτη του εμπορίου, των ταξιδιωτών και των κλεφτών, καθώς και τον αγγελιοφόρο των θεών. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ένας μικρός πλανήτης, που κινείται γρήγορα στον ουρανό ακολουθώντας τον Ήλιο, έλαβε το όνομά του.
Ο Ερμής είναι ο μικρότερος πλανήτης μετά τον Πλούτωνα (ο οποίος αποχαρακτηρίστηκε ως πλανήτης το 2006). Η διάμετρος δεν είναι μεγαλύτερη από 4880 km και είναι αρκετά μεγαλύτερη από τη Σελήνη. Ένα τέτοιο μέτριο μέγεθος και η συνεχής γειτνίαση με τον Ήλιο δημιουργούν δυσκολίες για τη μελέτη και την παρατήρηση αυτού του πλανήτη από τη Γη.
Ο Ερμής ξεχωρίζει και για την τροχιά του. Δεν είναι κυκλικός, αλλά πιο επιμήκης ελλειπτικός, σε σύγκριση με άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Η ελάχιστη απόσταση από τον Ήλιο είναι περίπου 46 εκατομμύρια χιλιόμετρα, η μέγιστη είναι περίπου 50% μεγαλύτερη (70 εκατομμύρια).
Ο Ερμής δέχεται 9 φορές περισσότερο ηλιακό φωςαπό την επιφάνεια της Γης. Η έλλειψη ατμόσφαιρας που να προστατεύει από τις καυστικές ακτίνες του ήλιου προκαλεί την άνοδο της θερμοκρασίας της επιφάνειας στους 430 o C. Αυτό είναι ένα από τα πιο ζεστά μέρη στο Ηλιακό Σύστημα.
Η επιφάνεια του πλανήτη Ερμή είναι η προσωποποίηση της αρχαιότητας, που δεν υπόκειται στον χρόνο. Η ατμόσφαιρα εδώ είναι πολύ λεπτή και δεν υπήρξε ποτέ καθόλου νερό, επομένως οι διαδικασίες διάβρωσης ήταν πρακτικά απούσες, εκτός από τις συνέπειες της πτώσης σπάνιων μετεωριτών ή τις συγκρούσεις με κομήτες.
Εκθεσιακός χώρος
Το ήξερες...
Αν και οι πλησιέστερες τροχιές στη Γη είναι ο Άρης και η Αφροδίτη, ο Ερμής είναι συχνά ο πλησιέστερος πλανήτης στη Γη, αφού οι άλλοι απομακρύνονται περισσότερο, χωρίς να είναι τόσο «δεμένοι» με τον Ήλιο.
Δεν υπάρχουν εποχές στον Ερμή όπως στη Γη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο άξονας περιστροφής του πλανήτη βρίσκεται σχεδόν σε ορθή γωνία ως προς το τροχιακό επίπεδο. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν περιοχές κοντά στους πόλους που οι ακτίνες του ήλιου δεν φτάνουν ποτέ. Αυτό υποδηλώνει ότι υπάρχουν παγετώνες σε αυτή την ψυχρή και σκοτεινή ζώνη.
Ο Ερμής κινείται πιο γρήγορα από κάθε άλλο πλανήτη. Ο συνδυασμός των κινήσεών του κάνει τον ήλιο να ανατείλει στον Ερμή μόνο για ένα μικρό χρονικό διάστημα, μετά το οποίο ο ήλιος δύει και ανατέλλει ξανά. Στο ηλιοβασίλεμα αυτή η ακολουθία επαναλαμβάνεται με αντίστροφη σειρά.
Ο υδράργυρος είναι πολύ βαρύς για το μέγεθός του - προφανώς έχει έναν τεράστιο σιδερένιο πυρήνα. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο πλανήτης ήταν κάποτε μεγαλύτερος και είχε παχύτερα εξωτερικά στρώματα, αλλά πριν από δισεκατομμύρια χρόνια συγκρούστηκε με έναν πρωτοπλανήτη, στέλνοντας μέρος του μανδύα και του φλοιού του να πετάξει στο διάστημα.
0,147 Γη
0,056 Γη
0,055 Γη
0,984 Γη
0,38
281,01°
0,106 (γεωμ. albedo)
24,9% νάτριο
9,5%, Α. οξυγόνο
7,0% αργό
5,9% ήλιο
5,6%, Μ. οξυγόνο
5,2% άζωτο
3,6% διοξείδιο του άνθρακα
3,4% νερό
3,2% υδρογόνο
Υδράργυρος σε φυσικό χρώμα (εικόνα Mariner 10)
Ερμής- ο πλησιέστερος στον Ήλιο πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα, περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε 88 γήινες ημέρες. Ο Ερμής ταξινομείται ως εσωτερικός πλανήτης επειδή η τροχιά του είναι πιο κοντά στον Ήλιο από την κύρια ζώνη των αστεροειδών. Αφού ο Πλούτωνας στερήθηκε την πλανητική του θέση το 2006, ο Ερμής απέκτησε τον τίτλο του μικρότερου πλανήτη στο ηλιακό σύστημα. Το φαινόμενο μέγεθος του Ερμή κυμαίνεται από −2,0 έως 5,5, αλλά δεν είναι εύκολα ορατό λόγω της πολύ μικρής γωνιακής του απόστασης από τον Ήλιο (μέγιστο 28,3°). Σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, ο πλανήτης δεν μπορεί ποτέ να φανεί στον σκοτεινό νυχτερινό ουρανό: ο Ερμής είναι πάντα κρυμμένος το πρωί ή το βράδυ αυγή. Ο βέλτιστος χρόνος για την παρατήρηση του πλανήτη είναι το πρωί ή το βραδινό λυκόφως κατά τις περιόδους των επιμηκύνσεών του (περίοδοι μέγιστης απόστασης του Ερμή από τον Ήλιο στον ουρανό, που συμβαίνουν πολλές φορές το χρόνο).
Είναι βολικό να παρατηρούμε τον Ερμή σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη και κοντά στον ισημερινό: αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διάρκεια του λυκόφωτος εκεί είναι μικρότερη. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη είναι πολύ πιο δύσκολο να βρεθεί ο Ερμής και μόνο κατά την περίοδο των καλύτερων επιμηκύνσεων, και στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη είναι καθόλου αδύνατο.
Σχετικά λίγα είναι γνωστά ακόμα για τον πλανήτη. Η συσκευή Mariner 10, η οποία μελέτησε τον Ερμή το -1975, κατάφερε να χαρτογραφήσει μόνο το 40-45% της επιφάνειας. Τον Ιανουάριο του 2008, ο διαπλανητικός σταθμός MESSENGER πέταξε δίπλα από τον Ερμή, ο οποίος θα μπει σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη το 2011.
Στα φυσικά του χαρακτηριστικά, ο Ερμής μοιάζει με τη Σελήνη και είναι σε μεγάλο βαθμό κρατήρας. Ο πλανήτης δεν έχει φυσικούς δορυφόρους, αλλά έχει πολύ λεπτή ατμόσφαιρα. Ο πλανήτης έχει ένα μεγάλο σιδερένιο πυρήνα, ο οποίος είναι η πηγή ενός μαγνητικού πεδίου στο σύνολό του που είναι 0,1 της Γης. Ο πυρήνας του Ερμή αποτελεί το 70 τοις εκατό του συνολικού όγκου του πλανήτη. Η θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ερμή κυμαίνεται από 90 έως 700 (−180 έως +430 °C). Η ηλιακή πλευρά θερμαίνεται πολύ περισσότερο από τις πολικές περιοχές και την μακρινή πλευρά του πλανήτη.
Παρά τη μικρότερη ακτίνα του, ο Ερμής εξακολουθεί να ξεπερνά σε μάζα τέτοιους δορυφόρους γιγάντιων πλανητών όπως ο Γανυμήδης και ο Τιτάνας.
Το αστρονομικό σύμβολο του Ερμή είναι μια στυλιζαρισμένη εικόνα του φτερωτού κράνους του θεού Ερμή με το κηρύκειο του.
Ιστορία και όνομα
Τα παλαιότερα στοιχεία για τις παρατηρήσεις του Ερμή βρίσκονται σε σφηνοειδή κείμενα των Σουμερίων που χρονολογούνται από την τρίτη χιλιετία π.Χ. μι. Ο πλανήτης πήρε το όνομά του από τον θεό του ρωμαϊκού πανθέου Ερμής, ανάλογο της ελληνικής Ερμήςκαι Βαβυλωνιακή Naboo. Οι αρχαίοι Έλληνες της εποχής του Ησιόδου ονόμαζαν τον Ερμή «Στίλβων» (Στίλβων, ο Λαμπρός). Μέχρι τον 5ο αιώνα π.Χ. μι. Οι Έλληνες πίστευαν ότι ο Ερμής, ορατός στον βραδινό και τον πρωινό ουρανό, ήταν δύο διαφορετικά αντικείμενα. Στην αρχαία Ινδία ονομαζόταν Ερμής Βούδας(बुध) και Ρογινέα. Στα Κινέζικα, Ιαπωνικά, Βιετναμέζικα και Κορεάτικα, ο Ερμής ονομάζεται υδάτινο αστέρι(水星) (σύμφωνα με τις ιδέες των «Πέντε Στοιχείων». Στα εβραϊκά, το όνομα του Ερμή ακούγεται σαν «Kohav Hama» (כוכב חמה) («Ηλιακός πλανήτης»).
Κίνηση του πλανήτη
Ο Ερμής κινείται γύρω από τον Ήλιο σε μια αρκετά επιμήκη ελλειπτική τροχιά (εκκεντρότητα 0,205) σε μέση απόσταση 57,91 εκατομμυρίων km (0,387 AU). Στο περιήλιο, ο Ερμής απέχει 45,9 εκατομμύρια km από τον Ήλιο (0,3 AU), στο aphelion - 69,7 εκατομμύρια km (0,46 AU), ο Ερμής βρίσκεται πάνω από μιάμιση φορά πιο κοντά στον Ήλιο από ό, τι στο aphelion. Η κλίση της τροχιάς προς το εκλειπτικό επίπεδο είναι 7°. Ο Ερμής ξοδεύει 87,97 ημέρες σε μια τροχιακή περιστροφή. Η μέση ταχύτητα της τροχιάς του πλανήτη είναι 48 km/s.
Για πολύ καιρό πίστευαν ότι ο Ερμής αντιμετωπίζει συνεχώς τον Ήλιο με την ίδια πλευρά και μια περιστροφή γύρω από τον άξονά του διαρκεί τις ίδιες 87,97 ημέρες. Οι παρατηρήσεις λεπτομερειών στην επιφάνεια του Ερμή, που πραγματοποιήθηκαν στο όριο ανάλυσης, δεν φάνηκε να έρχονται σε αντίθεση με αυτό. Αυτή η λανθασμένη αντίληψη οφειλόταν στο γεγονός ότι οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την παρατήρηση του Ερμή επαναλαμβάνονται μετά από μια τριπλή συνοδική περίοδο, δηλαδή 348 γήινες ημέρες, που είναι περίπου ίσες με έξι φορές την περίοδο περιστροφής του Ερμή (352 ημέρες), επομένως περίπου το ίδιο εμβαδόν επιφάνειας παρατηρήθηκε σε διαφορετικούς χρόνους πλανήτες. Από την άλλη πλευρά, ορισμένοι αστρονόμοι πίστευαν ότι η ημέρα του Ερμή ήταν περίπου ίση με αυτή της Γης. Η αλήθεια αποκαλύφθηκε μόλις στα μέσα της δεκαετίας του 1960, όταν πραγματοποιήθηκαν ραντάρ στον Ερμή.
Αποδείχθηκε ότι μια αστρική ημέρα του Ερμή ισούται με 58,65 γήινες ημέρες, δηλαδή τα 2/3 του έτους του Ερμή. Αυτή η συγκρισιμότητα των περιόδων περιστροφής και περιστροφής του Ερμή είναι ένα μοναδικό φαινόμενο για το Ηλιακό Σύστημα. Πιθανώς εξηγείται από το γεγονός ότι η παλιρροιακή δράση του Ήλιου αφαίρεσε τη γωνιακή ορμή και καθυστέρησε την περιστροφή, η οποία αρχικά ήταν ταχύτερη, έως ότου οι δύο περίοδοι συσχετίστηκαν με έναν ακέραιο λόγο. Ως αποτέλεσμα, σε ένα έτος Ερμή, ο Ερμής καταφέρνει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του κατά μιάμιση περιστροφή. Δηλαδή, εάν τη στιγμή που ο Ερμής περνάει από το περιήλιο ένα ορισμένο σημείο στην επιφάνειά του είναι στραμμένο ακριβώς προς τον Ήλιο, τότε στο επόμενο πέρασμα του περιηλίου το ακριβώς αντίθετο σημείο της επιφάνειας θα είναι στραμμένο προς τον Ήλιο και μετά από ένα άλλο έτος του Ερμή ο Ήλιος θα επιστρέψτε ξανά στο ζενίθ πάνω από το πρώτο σημείο. Ως αποτέλεσμα, μια ηλιακή ημέρα στον Ερμή διαρκεί δύο χρόνια του Ερμή ή τρεις αστρονομικές ημέρες του Ερμή.
Ως αποτέλεσμα αυτής της κίνησης του πλανήτη, μπορούν να διακριθούν "καυτά γεωγραφικά μήκη" σε αυτόν - δύο αντίθετοι μεσημβρινοί, οι οποίοι αντικρίζουν εναλλάξ τον Ήλιο κατά τη διέλευση του Ερμή από το περιήλιο και οι οποίοι, λόγω αυτού, είναι ιδιαίτερα ζεστοί ακόμη και με τα πρότυπα του Ερμή.
Ο συνδυασμός των πλανητικών κινήσεων γεννά ένα άλλο μοναδικό φαινόμενο. Η ταχύτητα περιστροφής του πλανήτη γύρω από τον άξονά του είναι πρακτικά σταθερή, ενώ η ταχύτητα της τροχιακής κίνησης αλλάζει συνεχώς. Στην τροχιακή περιοχή κοντά στο περιήλιο, για περίπου 8 ημέρες, η ταχύτητα της τροχιακής κίνησης υπερβαίνει την ταχύτητα της περιστροφικής κίνησης. Ως αποτέλεσμα, ο Ήλιος σταματά στον ουρανό του Ερμή και αρχίζει να κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση - από τη δύση προς την ανατολή. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται μερικές φορές φαινόμενο Joshua, που πήρε το όνομά του από τον κύριο χαρακτήρα του Βιβλίου του Joshua από τη Βίβλο, ο οποίος σταμάτησε την κίνηση του Ήλιου (Joshua, X, 12-13). Για έναν παρατηρητή σε γεωγραφικά μήκη 90° μακριά από τα «καυτά γεωγραφικά μήκη», ο Ήλιος ανατέλλει (ή δύει) δύο φορές.
Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι παρόλο που ο Άρης και η Αφροδίτη είναι οι πλησιέστερες σε τροχιά στη Γη, είναι ο Ερμής που είναι τις περισσότερες φορές ο πλησιέστερος πλανήτης στη Γη από οποιονδήποτε άλλο (καθώς οι άλλοι απομακρύνονται περισσότερο, χωρίς να είναι τόσο «δεμένοι» με τον Ήλιος).
φυσικά χαρακτηριστικά
Συγκριτικά μεγέθη Ερμή, Αφροδίτης, Γης και Άρη
Ο Ερμής είναι ο μικρότερος επίγειος πλανήτης. Η ακτίνα του είναι μόνο 2439,7 ± 1,0 km, η οποία είναι μικρότερη από την ακτίνα του φεγγαριού του Δία Γανυμήδη και του φεγγαριού του Κρόνου Τιτάνα. Η μάζα του πλανήτη είναι 3,3 × 10 23 kg. Η μέση πυκνότητα του Ερμή είναι αρκετά υψηλή - 5,43 g/cm³, που είναι μόνο ελαφρώς μικρότερη από την πυκνότητα της Γης. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η Γη είναι μεγαλύτερη σε μέγεθος, η τιμή της πυκνότητας του Ερμή υποδηλώνει αυξημένη περιεκτικότητα σε μέταλλα στα βάθη της. Η επιτάχυνση της βαρύτητας στον Ερμή είναι 3,70 m/s². Η δεύτερη ταχύτητα διαφυγής είναι 4,3 km/s.
Κρατήρας Kuiper (ακριβώς κάτω από το κέντρο). Φωτογραφία από το διαστημόπλοιο MESSENGER
Ένα από τα πιο αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του Ερμή είναι η Πεδιάδα της Θερμότητας (lat. Caloris Planitia). Αυτός ο κρατήρας πήρε το όνομά του επειδή βρίσκεται κοντά σε ένα από τα «καυτά γεωγραφικά μήκη». Η διάμετρός του είναι περίπου 1300 km. Πιθανώς, το σώμα του οποίου η πρόσκρουση σχημάτισε τον κρατήρα είχε διάμετρο τουλάχιστον 100 km. Η πρόσκρουση ήταν τόσο ισχυρή που τα σεισμικά κύματα, έχοντας περάσει από ολόκληρο τον πλανήτη και εστιάζοντας στο αντίθετο σημείο της επιφάνειας, οδήγησαν στο σχηματισμό ενός είδους τραχύ «χαοτικού» τοπίου εδώ.
Ατμόσφαιρα και φυσικά πεδία
Όταν το διαστημόπλοιο Mariner 10 πέταξε δίπλα από τον Ερμή, διαπιστώθηκε ότι ο πλανήτης είχε μια εξαιρετικά σπάνια ατμόσφαιρα, η πίεση της οποίας ήταν 5 × 10 11 φορές μικρότερη από την πίεση της ατμόσφαιρας της Γης. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα άτομα συγκρούονται συχνότερα με την επιφάνεια του πλανήτη παρά μεταξύ τους. Αποτελείται από άτομα που συλλαμβάνονται από τον ηλιακό άνεμο ή εκτινάσσονται από την επιφάνεια από τον ηλιακό άνεμο - ήλιο, νάτριο, οξυγόνο, κάλιο, αργό, υδρογόνο. Η μέση διάρκεια ζωής ενός συγκεκριμένου ατόμου στην ατμόσφαιρα είναι περίπου 200 ημέρες.
Ο υδράργυρος έχει ένα μαγνητικό πεδίο του οποίου η ισχύς είναι 300 φορές μικρότερη από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Το μαγνητικό πεδίο του Ερμή έχει διπολική δομή και είναι εξαιρετικά συμμετρικό και ο άξονάς του αποκλίνει μόνο 2 μοίρες από τον άξονα περιστροφής του πλανήτη, γεγονός που επιβάλλει σημαντικό περιορισμό στο εύρος των θεωριών που εξηγούν την προέλευσή του.
Ερευνα
Μια εικόνα ενός τμήματος της επιφάνειας του Ερμή που τραβήχτηκε από το MESSENGER
Ο Ερμής είναι ο λιγότερο μελετημένος επίγειος πλανήτης. Μόνο δύο συσκευές στάλθηκαν για να το μελετήσουν. Το πρώτο ήταν το Mariner 10, το οποίο πέταξε δίπλα από τον Ερμή τρεις φορές το -1975. η πλησιέστερη προσέγγιση ήταν 320 χλμ. Ως αποτέλεσμα, ελήφθησαν πολλές χιλιάδες εικόνες, που καλύπτουν περίπου το 45% της επιφάνειας του πλανήτη. Περαιτέρω έρευνα από τη Γη έδειξε την πιθανότητα ύπαρξης πάγου νερού σε πολικούς κρατήρες.
Ο υδράργυρος στην τέχνη
- Στην ιστορία επιστημονικής φαντασίας του Boris Lyapunov "Nearest to the Sun" (1956), Σοβιετικοί κοσμοναύτες προσγειώνονται στον Ερμή και την Αφροδίτη για πρώτη φορά για να τους μελετήσουν.
- Η ιστορία του Isaac Asimov "Mercury's Big Sun" (σειρά Lucky Starr) διαδραματίζεται στον Ερμή.
- Οι ιστορίες του Isaac Asimov «Runaround» και «The Dying Night», που γράφτηκαν το 1941 και το 1956 αντίστοιχα, περιγράφουν τον Ερμή με τη μία πλευρά του στραμμένη προς τον Ήλιο. Επιπλέον, στη δεύτερη ιστορία, η λύση στην πλοκή του αστυνομικού βασίζεται σε αυτό το γεγονός.
- Στο μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας The Flight of the Earth του Francis Karsak, μαζί με την κύρια πλοκή, περιγράφεται ένας επιστημονικός σταθμός για τη μελέτη του Ήλιου, που βρίσκεται στον Βόρειο Πόλο του Ερμή. Οι επιστήμονες ζουν σε μια βάση που βρίσκεται στην αιώνια σκιά των βαθιών κρατήρων και οι παρατηρήσεις πραγματοποιούνται από γιγάντιους πύργους που φωτίζονται συνεχώς από το φωτιστικό.
- Στην ιστορία επιστημονικής φαντασίας του Alan Nurse "Across the Sunny Side", οι κύριοι χαρακτήρες διασχίζουν την πλευρά του Ερμή που βλέπει προς τον Ήλιο. Η ιστορία γράφτηκε σύμφωνα με τις επιστημονικές απόψεις της εποχής της, όταν υποτίθεται ότι ο Ερμής έβλεπε συνεχώς τον Ήλιο με τη μία πλευρά.
- Στη σειρά κινουμένων σχεδίων anime Sailor Moon, ο πλανήτης προσωποποιείται από το κορίτσι πολεμιστή Sailor Mercury, γνωστό και ως Ami Mitsuno. Η επίθεσή της βασίζεται στη δύναμη του νερού και του πάγου.
- Στην ιστορία επιστημονικής φαντασίας του Clifford Simak "Once Upon a Time on Mercury", το κύριο πεδίο δράσης είναι ο Ερμής και η ενεργειακή μορφή ζωής σε αυτόν - μπάλες - ξεπερνά την ανθρωπότητα κατά εκατομμύρια χρόνια ανάπτυξης, έχοντας περάσει από καιρό το στάδιο του πολιτισμού .
Σημειώσεις
δείτε επίσης
Βιβλιογραφία
- Bronshten V.Ο Ερμής είναι πιο κοντά στον Ήλιο // Aksenova M.D. Encyclopedia για παιδιά. Τ. 8. Αστρονομία - Μ.: Avanta+, 1997. - Σ. 512-515. - ISBN 5-89501-008-3
- Ksanfomality L.V.Άγνωστος υδράργυρος // Στον κόσμο της επιστήμης. - 2008. - № 2.
Συνδέσεις
- Ιστότοπος για την αποστολή MESSENGER (Αγγλικά)
- Φωτογραφίες του Ερμή που λαμβάνονται από το Messenger (Αγγλικά)
- Τμήμα αποστολής BepiColombo στον ιστότοπο της JAXA
- Α. Λέβιν. Iron Planet Popular Mechanics Νο. 7, 2008
- "Το πιο κοντινό" Lenta.ru, 5 Οκτωβρίου 2009, φωτογραφίες του Ερμή που τραβήχτηκαν από το Messenger
- "Δημοσιεύτηκαν νέες φωτογραφίες του Ερμή" Lenta.ru, 4 Νοεμβρίου 2009, σχετικά με την προσέγγιση του Messenger και του Mercury τη νύχτα της 29ης προς 30 Σεπτεμβρίου 2009
Εδώ στη Γη, τείνουμε να θεωρούμε χρόνο δεδομένο, χωρίς ποτέ να θεωρούμε ότι οι αυξήσεις στις οποίες τον μετράμε είναι αρκετά σχετικές.
Για παράδειγμα, ο τρόπος που μετράμε τις ημέρες και τα χρόνια μας είναι στην πραγματικότητα αποτέλεσμα της απόστασης του πλανήτη μας από τον Ήλιο, του χρόνου που χρειάζεται για να περιστραφεί γύρω του και να περιστραφεί γύρω από τον άξονά του. Το ίδιο ισχύει και για άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Ενώ εμείς οι Γήινοι υπολογίζουμε την ημέρα σε 24 ώρες από την αυγή μέχρι το σούρουπο, η διάρκεια μιας ημέρας σε έναν άλλο πλανήτη διαφέρει σημαντικά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι πολύ σύντομη, ενώ σε άλλες, μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από ένα χρόνο.
Ημέρα στον Ερμή:
Ο Ερμής είναι ο πλησιέστερος πλανήτης στον Ήλιο μας, που κυμαίνεται από 46.001.200 km στο περιήλιο (πλησιέστερη απόσταση από τον Ήλιο) έως 69.816.900 km στο αφήλιο (το πιο απομακρυσμένο). Ο Ερμής χρειάζεται 58.646 γήινες ημέρες για να περιστραφεί γύρω από τον άξονά του, που σημαίνει ότι μια μέρα στον Ερμή χρειάζεται περίπου 58 γήινες ημέρες από την αυγή μέχρι το σούρουπο.
Ωστόσο, χρειάζονται μόνο 87.969 γήινες ημέρες για να κάνει ο Ερμής να κυκλώσει τον Ήλιο μία φορά (γνωστή και ως η τροχιακή του περίοδος). Αυτό σημαίνει ότι ένα έτος στον Ερμή ισοδυναμεί με περίπου 88 γήινες ημέρες, που με τη σειρά του σημαίνει ότι ένα έτος στον Ερμή διαρκεί 1,5 ημέρες του Ερμή. Επιπλέον, οι βόρειες πολικές περιοχές του Ερμή βρίσκονται συνεχώς στη σκιά.
Αυτό οφείλεται στην αξονική του κλίση 0,034° (σε σύγκριση με 23,4° της Γης), που σημαίνει ότι ο Ερμής δεν αντιμετωπίζει ακραίες εποχιακές αλλαγές όπου οι μέρες και οι νύχτες μπορεί να διαρκέσουν μήνες, ανάλογα με την εποχή. Στους πόλους του Ερμή είναι πάντα σκοτάδι.
Μια μέρα στην Αφροδίτη:
Γνωστή και ως «το δίδυμο της Γης», η Αφροδίτη είναι η δεύτερη σε αριθμό κοντινός πλανήτηςστον Ήλιο μας - που κυμαίνεται από 107.477.000 km στο περιήλιο έως 108.939.000 km στο αφήλιο. Δυστυχώς, η Αφροδίτη είναι και ο πιο αργός πλανήτης, γεγονός που είναι προφανές όταν κοιτάξεις τους πόλους της. Ενώ οι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα παρουσίασαν ισοπέδωση στους πόλους λόγω της ταχύτητας περιστροφής τους, η Αφροδίτη δεν επέζησε.
Η Αφροδίτη περιστρέφεται με ταχύτητα μόλις 6,5 km/h (σε σύγκριση με την ορθολογική ταχύτητα της Γης των 1670 km/h), η οποία έχει ως αποτέλεσμα μια αστρική περίοδο περιστροφής 243.025 ημερών. Τεχνικά, αυτό είναι μείον 243.025 ημέρες, αφού η περιστροφή της Αφροδίτης είναι ανάδρομη (δηλαδή, περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση της τροχιακής της διαδρομής γύρω από τον Ήλιο).
Παρ' όλα αυτά, η Αφροδίτη εξακολουθεί να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της σε 243 γήινες ημέρες, δηλαδή περνούν πολλές ημέρες μεταξύ της ανατολής και της δύσης του ηλίου. Αυτό μπορεί να φαίνεται παράξενο μέχρι να ξέρετε ότι ένα έτος της Αφροδίτης διαρκεί 224.071 γήινες ημέρες. Ναι, η Αφροδίτη χρειάζεται 224 ημέρες για να ολοκληρώσει την τροχιακή της περίοδο, αλλά περισσότερες από 243 ημέρες για να πάει από την αυγή μέχρι το σούρουπο.
Έτσι, μια ημέρα της Αφροδίτης είναι λίγο περισσότερο από ένα έτος της Αφροδίτης! Είναι καλό που η Αφροδίτη έχει άλλες ομοιότητες με τη Γη, αλλά σαφώς δεν είναι καθημερινός κύκλος!
Ημέρα στη Γη:
Όταν σκεφτόμαστε μια μέρα στη Γη, τείνουμε να τη θεωρούμε απλώς 24 ώρες. Στην πραγματικότητα, η αστρική περίοδος περιστροφής της Γης είναι 23 ώρες 56 λεπτά και 4,1 δευτερόλεπτα. Άρα μια μέρα στη Γη ισοδυναμεί με 0,997 γήινες ημέρες. Είναι περίεργο, αλλά και πάλι, οι άνθρωποι προτιμούν την απλότητα όσον αφορά τη διαχείριση του χρόνου, οπότε ολοκληρώνουμε.
Παράλληλα, υπάρχουν διαφορές στη διάρκεια μιας ημέρας στον πλανήτη ανάλογα με την εποχή. Λόγω της κλίσης του άξονα της Γης, η ποσότητα του ηλιακού φωτός που λαμβάνεται σε ορισμένα ημισφαίρια θα ποικίλλει. Οι πιο εντυπωσιακές περιπτώσεις συμβαίνουν στους πόλους, όπου η μέρα και η νύχτα μπορεί να διαρκέσουν αρκετές ημέρες, ακόμη και μήνες, ανάλογα με την εποχή.
Στο Βόρειο και Νότιο Πόλο κατά τη διάρκεια του χειμώνα, μια νύχτα μπορεί να διαρκέσει έως και έξι μήνες, γνωστή ως «πολική νύχτα». Το καλοκαίρι, η λεγόμενη «πολική μέρα» θα ξεκινήσει στους πόλους, όπου ο ήλιος δεν δύει για 24 ώρες. Στην πραγματικότητα δεν είναι τόσο απλό όσο θα ήθελα να φανταστώ.
Μια μέρα στον Άρη:
Από πολλές απόψεις, ο Άρης μπορεί επίσης να ονομαστεί «δίδυμος της Γης». Προσθέστε εποχιακές παραλλαγές και νερό (αν και παγωμένο) στο πολικό πάγο και μια μέρα στον Άρη είναι πολύ κοντά σε μια μέρα στη Γη. Ο Άρης κάνει μια περιστροφή γύρω από τον άξονά του σε 24 ώρες. 
37 λεπτά και 22 δευτερόλεπτα. Αυτό σημαίνει ότι μια μέρα στον Άρη ισοδυναμεί με 1,025957 γήινες ημέρες.
Οι εποχικοί κύκλοι στον Άρη είναι παρόμοιοι με τους δικούς μας στη Γη, περισσότερο από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη, λόγω της αξονικής του κλίσης 25,19°. Ως αποτέλεσμα, οι μέρες του Άρη βιώνουν παρόμοιες αλλαγές με τον Ήλιο, ο οποίος ανατέλλει νωρίς και δύει αργά το καλοκαίρι και αντίστροφα το χειμώνα.
Ωστόσο, οι εποχιακές αλλαγές διαρκούν δύο φορές περισσότερο στον Άρη, επειδή ο Κόκκινος Πλανήτης βρίσκεται σε μεγαλύτερη απόσταση από τον Ήλιο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα Αρειανό έτος που διαρκεί δύο φορές περισσότερο από ένα γήινο έτος—686.971 γήινες ημέρες ή 668.5991 αρειανές ημέρες ή sols.
Ημέρα στον Δία:
Δεδομένου του γεγονότος ότι είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος, θα περίμενε κανείς ότι η μέρα στον Δία θα ήταν μεγάλη. Όμως, όπως αποδεικνύεται, μια ημέρα στον Δία διαρκεί επίσημα μόνο 9 ώρες, 55 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα, δηλαδή λιγότερο από το ένα τρίτο της διάρκειας μιας ημέρας της Γης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο γίγαντας του φυσικού αερίου έχει ένα πολύ μεγαλύτερη ταχύτηταπεριστροφή περίπου 45300 km/h. Αυτός ο υψηλός ρυθμός περιστροφής είναι επίσης ένας από τους λόγους για τους οποίους ο πλανήτης έχει τόσο ισχυρές καταιγίδες.
Σημειώστε τη χρήση της λέξης επίσημος. Αφού ο Δίας δεν είναι στερεός, του ανώτερη ατμόσφαιρακινείται με ταχύτητα διαφορετική από την ταχύτητα στον ισημερινό του. Βασικά, η περιστροφή της πολικής ατμόσφαιρας του Δία είναι 5 λεπτά ταχύτερη από αυτή της ισημερινής ατμόσφαιρας. Εξαιτίας αυτού, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τρία πλαίσια αναφοράς.
Το σύστημα Ι χρησιμοποιείται σε γεωγραφικά πλάτη από 10°Β έως 10°Ν, όπου η περίοδος περιστροφής του είναι 9 ώρες 50 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα. Το σύστημα II εφαρμόζεται σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη βόρεια και νότια από αυτά, όπου η περίοδος περιστροφής είναι 9 ώρες 55 λεπτά και 40,6 δευτερόλεπτα. Το σύστημα III αντιστοιχεί στην περιστροφή της μαγνητόσφαιρας του πλανήτη και αυτή η περίοδος χρησιμοποιείται από την IAU και την IAG για τον προσδιορισμό της επίσημης περιστροφής του Δία (δηλαδή 9 ώρες 44 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα)
Έτσι, αν μπορούσατε θεωρητικά να σταθείτε στα σύννεφα ενός γίγαντα αερίου, θα βλέπατε τον ήλιο να ανατέλλει λιγότερο από μία φορά κάθε 10 ώρες σε οποιοδήποτε γεωγραφικό πλάτος του Δία. Και σε ένα χρόνο στον Δία, ο Ήλιος ανατέλλει περίπου 10.476 φορές.
Ημέρα στον Κρόνο:
Η κατάσταση του Κρόνου μοιάζει πολύ με τον Δία. Παρά το μεγάλο του μέγεθος, ο πλανήτης έχει εκτιμώμενη ταχύτητα περιστροφής 35.500 km/h. Μια αστρική περιστροφή του Κρόνου διαρκεί περίπου 10 ώρες 33 λεπτά, καθιστώντας μια μέρα στον Κρόνο λιγότερο από μισή ημέρα της Γης.
Η τροχιακή περίοδος του Κρόνου ισοδυναμεί με 10.759,22 γήινες ημέρες (ή 29,45 γήινα έτη), με ένα έτος να διαρκεί περίπου 24.491 ημέρες του Κρόνου. Ωστόσο, όπως και ο Δίας, η ατμόσφαιρα του Κρόνου περιστρέφεται με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος, απαιτώντας από τους αστρονόμους να χρησιμοποιούν τρία διαφορετικά πλαίσια αναφοράς.
Το σύστημα Ι καλύπτει τις ισημερινές ζώνες του Νότιου Ισημερινού Πόλου και της Βόρειας Ισημερινής Ζώνης και έχει περίοδο 10 ωρών 14 λεπτών. Το σύστημα II καλύπτει όλα τα άλλα γεωγραφικά πλάτη του Κρόνου εκτός από τον βόρειο και τον νότιο πόλο, με περίοδο περιστροφής 10 ώρες 38 λεπτά και 25,4 δευτερόλεπτα. Το σύστημα III χρησιμοποιεί ραδιοεκπομπές για να μετρήσει τον εσωτερικό ρυθμό περιστροφής του Κρόνου, ο οποίος είχε ως αποτέλεσμα μια περίοδο περιστροφής 10 ωρών 39 λεπτών και 22,4 δευτερολέπτων.
Χρησιμοποιώντας αυτά τα διαφορετικά συστήματα, οι επιστήμονες έχουν λάβει διάφορα δεδομένα από τον Κρόνο όλα αυτά τα χρόνια. Για παράδειγμα, δεδομένα που ελήφθησαν κατά τη δεκαετία του 1980 από τις αποστολές Voyager 1 και 2 έδειξαν ότι μια ημέρα στον Κρόνο είναι 10 ώρες, 45 λεπτά και 45 δευτερόλεπτα (±36 δευτερόλεπτα).
Το 2007, αυτό αναθεωρήθηκε από ερευνητές στο Τμήμα Γης, Πλανητών και Διαστημικών Επιστημών του UCLA, με αποτέλεσμα η τρέχουσα εκτίμηση να είναι 10 ώρες και 33 λεπτά. Όπως και ο Δίας, το πρόβλημα με τις ακριβείς μετρήσεις πηγάζει από το γεγονός ότι διαφορετικά μέρη περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες.
Ημέρα στον Ουρανό:
Καθώς πλησιάζαμε τον Ουρανό, το ερώτημα για το πόσο διαρκεί μια μέρα έγινε πιο περίπλοκο. Από τη μια πλευρά, ο πλανήτης έχει αστρική περίοδο περιστροφής 17 ώρες 14 λεπτά και 24 δευτερόλεπτα, που ισοδυναμεί με 0,71833 γήινες ημέρες. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι μια μέρα στον Ουρανό διαρκεί σχεδόν όσο μια μέρα στη Γη. Αυτό θα ήταν αλήθεια αν δεν υπήρχε η ακραία κλίση του άξονα αυτού του γίγαντα αερίου-πάγου.
Με αξονική κλίση 97,77°, ο Ουρανός ουσιαστικά περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο στο πλάι του. Αυτό σημαίνει ότι ο βορράς ή ο νότος βλέπει απευθείας προς τον Ήλιο στο διαφορετική ώραπερίοδος τροχιάς. Όταν είναι καλοκαίρι σε έναν πόλο, ο ήλιος θα λάμπει συνεχώς εκεί για 42 χρόνια. Όταν ο ίδιος πόλος απομακρυνθεί από τον Ήλιο (δηλαδή είναι χειμώνας στον Ουρανό), θα υπάρχει σκοτάδι εκεί για 42 χρόνια.
Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι μια μέρα στον Ουρανό, από την ανατολή μέχρι τη δύση του ηλίου, διαρκεί έως και 84 χρόνια! Με άλλα λόγια, μια μέρα στον Ουρανό διαρκεί όσο και ένας χρόνος.
Επίσης, όπως και με άλλους γίγαντες αερίου/πάγου, ο Ουρανός περιστρέφεται πιο γρήγορα σε ορισμένα γεωγραφικά πλάτη. Επομένως, ενώ η περιστροφή του πλανήτη στον ισημερινό, περίπου 60° νότιο γεωγραφικό πλάτος, είναι 17 ώρες και 14,5 λεπτά, τα ορατά χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας κινούνται πολύ πιο γρήγορα, ολοκληρώνοντας μια πλήρη περιστροφή σε μόλις 14 ώρες.
Ημέρα στον Ποσειδώνα:
Τέλος, έχουμε τον Ποσειδώνα. Και εδώ, η μέτρηση μιας ημέρας είναι κάπως πιο περίπλοκη. Για παράδειγμα, η αστρική περίοδος περιστροφής του Ποσειδώνα είναι περίπου 16 ώρες, 6 λεπτά και 36 δευτερόλεπτα (που ισοδυναμεί με 0,6713 γήινες ημέρες). Αλλά λόγω της προέλευσής του σε αέριο/πάγο, οι πόλοι του πλανήτη αντικαθιστούν ο ένας τον άλλο γρηγορότερα από τον ισημερινό.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη περιστρέφεται με ρυθμό 16,1 ωρών, η ισημερινή ζώνη περιστρέφεται περίπου 18 ώρες. Εν τω μεταξύ, οι πολικές περιοχές περιστρέφονται μέσα σε 12 ώρες. Αυτή η διαφορική περιστροφή είναι φωτεινότερη από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα, με αποτέλεσμα την ισχυρή διάτμηση του ανέμου κατά γεωγραφικό πλάτος.
Επιπλέον, η αξονική κλίση του πλανήτη κατά 28,32° οδηγεί σε εποχιακές διακυμάνσεις παρόμοιες με αυτές της Γης και του Άρη. Η μακρά περίοδος τροχιάς του Ποσειδώνα σημαίνει ότι μια εποχή διαρκεί για 40 γήινα χρόνια. Αλλά επειδή η αξονική του κλίση είναι συγκρίσιμη με εκείνη της Γης, η αλλαγή στη διάρκεια της ημέρας κατά τη διάρκεια του μεγάλου έτους της δεν είναι τόσο ακραία.
Όπως μπορείτε να δείτε από αυτό περίληψησχετικά με τους διαφορετικούς πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, η διάρκεια της ημέρας εξαρτάται εξ ολοκλήρου από το πλαίσιο αναφοράς μας. Επιπλέον, ο εποχιακός κύκλος ποικίλλει ανάλογα με τον εν λόγω πλανήτη και από πού στον πλανήτη γίνονται οι μετρήσεις.
Εδώ στη Γη, οι άνθρωποι θεωρούν δεδομένο τον χρόνο. Αλλά στην πραγματικότητα, στην καρδιά των πάντων βρίσκεται ένα εξαιρετικά περίπλοκο σύστημα. Για παράδειγμα, ο τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι υπολογίζουν τις ημέρες και τα χρόνια ακολουθεί από την απόσταση μεταξύ του πλανήτη και του Ήλιου, ο χρόνος που χρειάζεται η Γη για να ολοκληρώσει μια περιστροφή γύρω από το αέριο αστέρι και ο χρόνος που χρειάζεται για να κινηθεί 360 μοίρες γύρω από τον πλανήτη της τσεκούρια. Η ίδια μέθοδος ισχύει και για τους υπόλοιπους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Οι γήινοι συνηθίζουν να πιστεύουν ότι μια μέρα περιέχει 24 ώρες, αλλά σε άλλους πλανήτες η διάρκεια της ημέρας είναι πολύ διαφορετική. Σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πιο κοντές, σε άλλες είναι μακρύτερες, μερικές φορές σημαντικά. Το ηλιακό σύστημα είναι γεμάτο εκπλήξεις και ήρθε η ώρα να το εξερευνήσετε.
Ερμής
Ο Ερμής είναι ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο. Αυτή η απόσταση μπορεί να είναι από 46 έως 70 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι ο Ερμής χρειάζεται περίπου 58 γήινες ημέρες για να γυρίσει 360 μοίρες, αξίζει να καταλάβουμε ότι σε αυτόν τον πλανήτη θα μπορείτε να δείτε την ανατολή του ηλίου μόνο μία φορά κάθε 58 ημέρες. Αλλά για να περιγράψει έναν κύκλο γύρω από το κύριο φωτιστικό του συστήματος, ο Ερμής απαιτεί μόνο 88 γήινες ημέρες. Αυτό σημαίνει ότι ένας χρόνος σε αυτόν τον πλανήτη διαρκεί περίπου μιάμιση μέρα.
Αφροδίτη
Η Αφροδίτη, γνωστή και ως δίδυμος της Γης, είναι ο δεύτερος πλανήτης από τον Ήλιο. Η απόσταση από αυτόν έως τον Ήλιο είναι από 107 έως 108 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Δυστυχώς, η Αφροδίτη είναι επίσης ο πιο αργός περιστρεφόμενος πλανήτης, ο οποίος μπορεί να δει κανείς όταν κοιτάζει τους πόλους της. Ενώ όλοι οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος έχουν βιώσει ισοπέδωση στους πόλους λόγω της ταχύτητας περιστροφής τους, η Αφροδίτη δεν δείχνει κανένα σημάδι. Ως αποτέλεσμα, η Αφροδίτη χρειάζεται περίπου 243 γήινες ημέρες για να γυρίσει μία φορά γύρω από το κύριο φωτιστικό του συστήματος. Αυτό μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά ο πλανήτης χρειάζεται 224 ημέρες για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιστροφή στον άξονά του, πράγμα που σημαίνει μόνο ένα πράγμα: μια μέρα σε αυτόν τον πλανήτη διαρκεί περισσότερο από ένα χρόνο!
Γη
Όταν μιλάμε για μια μέρα στη Γη, οι άνθρωποι συνήθως τη θεωρούν ως 24 ώρες, ενώ στην πραγματικότητα η περίοδος περιστροφής είναι μόνο 23 ώρες και 56 λεπτά. Έτσι, μια μέρα στη Γη ισούται με περίπου 0,9 γήινες ημέρες. Φαίνεται περίεργο, αλλά οι άνθρωποι προτιμούν πάντα την απλότητα και την ευκολία από την ακρίβεια. Ωστόσο, δεν είναι τόσο απλό και η διάρκεια της ημέρας μπορεί να ποικίλλει - μερικές φορές είναι στην πραγματικότητα ακόμη και 24 ώρες.
Άρης
Από πολλές απόψεις, ο Άρης μπορεί επίσης να ονομαστεί δίδυμος της Γης. Εκτός από το ότι έχει χιονισμένους πόλους, αλλάζει εποχές, ακόμη και νερό (αν και σε παγωμένη κατάσταση), η ημέρα στον πλανήτη είναι εξαιρετικά κοντά σε μια μέρα στη Γη. Ο Άρης χρειάζεται 24 ώρες, 37 λεπτά και 22 δευτερόλεπτα για να περιστραφεί γύρω από τον άξονά του. Έτσι, οι μέρες εδώ είναι ελαφρώς μεγαλύτερες από ό,τι στη Γη. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι εποχικοί κύκλοι εδώ είναι επίσης πολύ παρόμοιοι με εκείνους στη Γη, επομένως οι επιλογές διάρκειας ημέρας θα είναι παρόμοιες.
Ζεύς
Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος, θα περίμενε κανείς να έχει απίστευτα μεγάλες μέρες. Αλλά στην πραγματικότητα, όλα είναι εντελώς διαφορετικά: μια μέρα στον Δία διαρκεί μόνο 9 ώρες, 55 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα, δηλαδή, μια μέρα σε αυτόν τον πλανήτη είναι περίπου το ένα τρίτο της ημέρας της Γης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτός ο γίγαντας αερίου έχει πολύ υψηλή ταχύτητα περιστροφής γύρω από τον άξονά του. Εξαιτίας αυτού, ο πλανήτης βιώνει επίσης πολύ ισχυρούς τυφώνες.
Κρόνος
Η κατάσταση στον Κρόνο είναι πολύ παρόμοια με αυτή που παρατηρείται στον Δία. Παρά μεγάλο μέγεθος, ο πλανήτης έχει χαμηλή ταχύτητα περιστροφής, επομένως μια περίοδος περιστροφής 360 μοιρών χρειάζεται στον Κρόνο μόνο 10 ώρες και 33 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι μια μέρα στον Κρόνο είναι μικρότερη από τη μισή διάρκεια μιας ημέρας της Γης. Και, πάλι, η υψηλή ταχύτητα περιστροφής οδηγεί σε απίστευτους τυφώνες και ακόμη και μια συνεχή καταιγίδα δίνης στο νότιο πόλο.
Ουρανός
Όταν πρόκειται για τον Ουρανό, το ζήτημα του υπολογισμού της διάρκειας της ημέρας γίνεται δύσκολο. Από τη μία πλευρά, ο χρόνος περιστροφής του πλανήτη γύρω από τον άξονά του είναι 17 ώρες, 14 λεπτά και 24 δευτερόλεπτα, που είναι ελαφρώς μικρότερος από μια τυπική ημέρα της Γης. Και αυτή η δήλωση θα ήταν αληθινή αν δεν υπήρχε η ισχυρή αξονική κλίση του Ουρανού. Η γωνία αυτής της κλίσης είναι μεγαλύτερη από 90 μοίρες. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης περνά μπροστά από το κύριο αστέρι του συστήματος, στην πραγματικότητα στο πλάι του. Επιπλέον, σε αυτή την κατάσταση, ένας πόλος βλέπει τον Ήλιο για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα - όσο και 42 χρόνια. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να πούμε ότι μια μέρα στον Ουρανό διαρκεί 84 χρόνια!
Ποσειδώνας
Τελευταίος στη λίστα είναι ο Ποσειδώνας και εδώ προκύπτει και το πρόβλημα της μέτρησης της διάρκειας της ημέρας. Ο πλανήτης ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον άξονά του σε 16 ώρες, 6 λεπτά και 36 δευτερόλεπτα. Ωστόσο, υπάρχει ένα αλίευμα εδώ - δεδομένου του γεγονότος ότι ο πλανήτης είναι ένας γίγαντας αερίου-πάγου, οι πόλοι του περιστρέφονται πιο γρήγορα από τον ισημερινό. Ο χρόνος περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη υποδείχθηκε παραπάνω - ο ισημερινός του περιστρέφεται σε 18 ώρες, ενώ οι πόλοι ολοκληρώνουν την κυκλική τους περιστροφή σε 12 ώρες.