Mercurio es el planeta más cercano al Sol en el Sistema Solar, orbitando al Sol en 88 días terrestres. La duración de un día sidéreo en Mercurio es de 58,65 días terrestres y solar: 176 días terrestres. El planeta lleva el nombre del antiguo dios romano del comercio, Mercurio, un análogo del Hermes griego y el Naboo babilónico.
Mercurio pertenece a los planetas interiores, ya que su órbita se encuentra dentro de la órbita de la Tierra. Después de que Plutón fuera privado de su estado planetario en 2006, el título del planeta más pequeño del sistema solar pasó a Mercurio. La magnitud aparente de Mercurio varía de 1,9 a 5,5, pero no es fácil de ver debido a su pequeña distancia angular del Sol (máximo 28,3 °). Hasta ahora, se sabe relativamente poco sobre el planeta. Solo en 2009, los científicos compilaron el primer mapa completo de Mercurio, utilizando imágenes de los vehículos Mariner 10 y Messenger. No se ha encontrado que el planeta tenga satélites naturales.
Mercurio es el planeta más pequeño del grupo terrestre. Su radio es de solo 2439,7 ± 1,0 km, que es menor que el radio de la luna de Júpiter, Ganímedes, y la luna de Saturno, Titán. La masa del planeta es 3.3 1023 kg. La densidad media de Mercurio es bastante alta: 5,43 g / cm, que es solo un poco menos que la densidad de la Tierra. Dado que la Tierra es de mayor tamaño, el valor de densidad de Mercurio indica un mayor contenido de metales en su interior. La aceleración de la caída libre en Mercurio es de 3.70 m / s. La segunda velocidad espacial es 4.25 km / s. A pesar de su radio más pequeño, Mercurio todavía supera la masa de satélites de planetas gigantes como Ganímedes y Titán.
El símbolo astronómico de Mercurio es una representación estilizada del casco alado del dios Mercurio con su caduceo.
Movimiento planetario
Mercurio se mueve alrededor del Sol en una órbita elíptica bastante alargada (excentricidad 0,205) a una distancia media de 57,91 millones de km (0,387 AU). En el perihelio, Mercurio está a 45,9 millones de km del Sol (0,3 AU), en el afelio - 69,7 millones de km (0,46 AU) En el perihelio, Mercurio está más de una vez y media más cerca de Sol que afelio. La inclinación de la órbita al plano de la eclíptica es de 7 °. Para una revolución en órbita, Mercurio pasa 87,97 días terrestres. La velocidad media del planeta en órbita es de 48 km / s. La distancia de Mercurio a la Tierra varía de 82 a 217 millones de km.
Durante mucho tiempo, se creyó que Mercurio está constantemente mirando al Sol con el mismo lado, y una revolución alrededor del eje toma los mismos 87,97 días terrestres. Las observaciones de detalles en la superficie de Mercurio no contradecían esto. Este error se debió a que las condiciones más favorables para la observación de Mercurio se repiten después de un período aproximadamente igual a seis veces el período de rotación de Mercurio (352 días), por lo que se observó aproximadamente la misma área de la superficie del planeta en diferentes momentos. La verdad se reveló solo a mediados de la década de 1960, cuando se llevó a cabo el radar de Mercurio.
Resultó que los días siderales de Mercurio equivalen a 58,65 días terrestres, es decir, 2/3 del año mercuriano. Tal conmensurabilidad de los períodos de rotación alrededor del eje y la revolución de Mercurio alrededor del Sol es un fenómeno exclusivo del sistema solar. Es de suponer que se explica por el hecho de que la acción de las mareas del Sol eliminó el momento angular y ralentizó la rotación, que inicialmente era más rápida, hasta que ambos períodos estuvieron conectados por una relación entera. Como resultado, en un año de Mercurio, Mercurio logra girar alrededor de su eje una revolución y media. Es decir, si en el momento del paso del perihelio por Mercurio un cierto punto de su superficie se dirige exactamente hacia el Sol, entonces en el siguiente paso del perihelio, exactamente el punto opuesto de la superficie se dirigirá al Sol, y después de otro año de Mercurio el Sol volverá al cenit por encima del primer punto. Como resultado, un día solar en Mercurio dura dos años Mercurio o tres días siderales de Mercurio.
Como resultado de tal movimiento del planeta, es posible distinguir "longitudes calientes" en él: dos meridianos opuestos, que miran alternativamente al Sol durante el paso del perihelio de Mercurio, y en los cuales, debido a esto, es especialmente caliente incluso para los estándares de Mercurio.
No hay estaciones en Mercurio como en la Tierra. Esto se debe al hecho de que el eje de rotación del planeta forma un ángulo recto con el plano orbital. Como resultado, hay áreas cerca de los polos a las que los rayos del sol nunca llegan. Una encuesta realizada por el radiotelescopio de Arecibo sugiere que hay glaciares en esta zona fría y oscura. La capa glacial puede alcanzar los 2 my está cubierta por una capa de polvo.
La combinación de movimientos planetarios da lugar a otro fenómeno único. La velocidad de rotación del planeta alrededor del eje es prácticamente constante, mientras que la velocidad del movimiento orbital cambia constantemente. En la sección orbital cerca del perihelio durante aproximadamente 8 días, la velocidad angular del movimiento orbital excede la velocidad angular del movimiento de rotación. Como resultado, el Sol en el cielo de Mercurio se detiene y comienza a moverse en la dirección opuesta, de oeste a este. Este efecto a veces se llama efecto Josué, en honor al personaje principal del Libro de Josué de la Biblia, quien detuvo el movimiento del sol (Josué 10: 12-13). Para un observador en longitudes de 90 ° desde "longitudes calientes", el Sol sale (o se pone) dos veces.
También es interesante que, aunque Marte y Venus son los más cercanos en órbitas a la Tierra, Mercurio es más a menudo que otros el planeta más cercano a la Tierra (ya que otros están más distantes, no estando tan "unidos" al Sol).
Precesión orbitaria anómala
Mercurio está cerca del Sol, por lo que los efectos de la relatividad general se manifiestan en su movimiento en mayor medida entre todos los planetas del sistema solar. Ya en 1859, el matemático y astrónomo francés Urbain Le Verrier informaba de que existe una lenta precesión de la órbita de Mercurio, que no puede explicarse completamente sobre la base del cálculo de la influencia de los planetas conocidos según la mecánica newtoniana. La precesión del perihelio de Mercurio es de 5600 segundos de arco por siglo. El cálculo de la influencia de todos los demás cuerpos celestes en Mercurio de acuerdo con la mecánica newtoniana da una precesión de 5557 segundos de arco por siglo. Tratando de explicar el efecto observado, sugirió que existe otro planeta (o, quizás, un cinturón de pequeños asteroides), cuya órbita está más cerca del Sol que Mercurio, y que introduce una influencia perturbadora (otras explicaciones consideradas como la contracción polar del Sol no contabilizada). Debido a los éxitos logrados anteriormente en la búsqueda de Neptuno, teniendo en cuenta su influencia en la órbita de Urano, esta hipótesis se popularizó, y el hipotético planeta deseado incluso recibió el nombre de Vulcano. Sin embargo, este planeta nunca fue descubierto.
Dado que ninguna de estas explicaciones ha resistido la prueba de las observaciones, algunos físicos comenzaron a plantear hipótesis más radicales de que es necesario cambiar la ley de la gravitación en sí misma, por ejemplo, para cambiar el exponente en ella o agregar términos dependiendo de la velocidad de los cuerpos al potencial. Sin embargo, la mayoría de estos intentos han resultado controvertidos. A principios del siglo XX, la relatividad general proporcionó una explicación para la precesión observada. El efecto es muy pequeño: la "adición" relativista es de sólo 42,98 segundos de arco por siglo, que es 1/130 (0,77%) de la velocidad de precesión total, por lo que se necesitarán al menos 12 millones de revoluciones de Mercurio alrededor del Sol para que el perihelio regrese. en la posición predicha por la teoría clásica. Existe un desplazamiento similar, pero menor, para otros planetas: 8,62 segundos de arco por siglo para Venus, 3,84 para la Tierra, 1,35 para Marte, así como asteroides, 10,05 para Ícaro.
Hipótesis de la formación de Mercurio
Desde el siglo XIX, ha existido la hipótesis científica de que en el pasado Mercurio fue un satélite del planeta Venus, que luego fue "perdido" por él. En 1976 por Tom van Flandern (inglés) ruso. y K.R. Harrington, sobre la base de cálculos matemáticos, se demostró que esta hipótesis explica bien las grandes desviaciones (excentricidad) de la órbita de Mercurio, su naturaleza resonante de revolución alrededor del Sol y la pérdida de momento de rotación tanto en Mercurio como en Venus (este último también - la adquisición de rotación opuesta a la principal en el sistema solar).
En la actualidad, esta hipótesis no está respaldada por datos de observación e información de estaciones automáticas del planeta. La presencia de un núcleo de hierro masivo con una gran cantidad de azufre, cuyo porcentaje es mayor que el de cualquier otro planeta del sistema solar, las características de la estructura geológica y fisicoquímica de la superficie de Mercurio indican que el planeta se formó en la nebulosa solar independientemente de otros planetas, es decir Mercurio siempre ha sido un planeta independiente.
Ahora hay varias versiones para explicar el origen del enorme núcleo, la más común de las cuales sugiere que Mercurio originalmente tenía una relación entre la masa de metales y la masa de silicatos similar a la de los meteoritos más comunes: condritas, cuya composición es generalmente típica de los sólidos del sistema solar y los internos. planetas, y la masa de un planeta en la antigüedad era aproximadamente 2,25 veces su masa real. En la historia del sistema solar primitivo, Mercurio pudo haber chocado con un planetesimal de aproximadamente 1/6 de su propia masa a una velocidad de ~ 20 km / s. La mayor parte de la corteza y la capa superior del manto volaron hacia el espacio exterior, que, convertido en polvo caliente, se dispersó en el espacio interplanetario. Y se ha conservado el núcleo del planeta, que consta de elementos más pesados.
Según otra hipótesis, Mercurio se formó en la parte interior del disco protoplanetario, ya extremadamente empobrecido en elementos ligeros, que fueron arrastrados por el Sol a las regiones exteriores del sistema solar.
Superficie
En términos de sus características físicas, Mercurio se parece a la Luna. El planeta no tiene satélites naturales, pero tiene una atmósfera muy tenue. El planeta tiene un gran núcleo de hierro, que es la fuente del campo magnético en su totalidad y constituye el 0,01 del de la Tierra. El núcleo de Mercurio constituye el 83% del volumen total del planeta. La temperatura en la superficie de Mercurio varía de 90 a 700 K (de +80 a +430 ° C). El lado solar se calienta mucho más que las regiones polares y el otro lado del planeta.
La superficie de Mercurio también se parece a la luna en muchos aspectos: está llena de cráteres. La densidad de los cráteres es diferente en diferentes áreas. Se supone que las áreas más densamente cubiertas de cráteres son más antiguas y las áreas menos densamente cubiertas son más jóvenes, formadas por la inundación de la superficie vieja con lava. Al mismo tiempo, los cráteres grandes son menos comunes en Mercurio que en la Luna. El cráter más grande de Mercurio, que lleva el nombre del gran pintor holandés Rembrandt, tiene 716 km de ancho. Sin embargo, la similitud es incompleta: las formaciones son visibles en Mercurio que no se encuentran en la Luna. Una diferencia importante entre los paisajes montañosos de Mercurio y la Luna es la presencia en Mercurio de numerosas pendientes irregulares que se extienden por cientos de kilómetros: las escarpas. Un estudio de su estructura mostró que se formaron durante la compresión, acompañando el enfriamiento del planeta, como resultado de lo cual la superficie de Mercurio disminuyó en un 1%. La presencia de grandes cráteres bien conservados en la superficie de Mercurio sugiere que durante los últimos 3-4 mil millones de años no ha habido movimiento a gran escala de áreas de la corteza y no hubo erosión de la superficie, este último excluye casi por completo la posibilidad de cualquier existencia significativa en la historia de Mercurio. atmósfera.
Durante la investigación realizada por la sonda Messenger, se fotografió más del 80% de la superficie de Mercurio y se reveló que es homogénea. En esto, Mercurio no es similar a la Luna o Marte, en los cuales un hemisferio difiere marcadamente del otro.
Los primeros datos sobre el estudio de la composición elemental de la superficie utilizando el espectrómetro de fluorescencia de rayos X del aparato Messenger mostraron que es pobre en aluminio y calcio en comparación con el feldespato plagioclasa característico de las regiones continentales de la Luna. Al mismo tiempo, la superficie de Mercurio es relativamente pobre en titanio y hierro y rica en magnesio, ocupando una posición intermedia entre los basaltos típicos y las rocas ultrabásicas como las komatiitas terrestres. También se ha encontrado una abundancia comparativa de azufre, lo que sugiere condiciones reductoras para la formación planetaria.
Cráteres
Los cráteres de Mercurio varían en tamaño desde pequeñas depresiones en forma de cuenco hasta cráteres de impacto de múltiples anillos de cientos de kilómetros de diámetro. Están en diferentes etapas de destrucción. Hay cráteres relativamente bien conservados con largos haces a su alrededor, que se formaron como resultado de la liberación de materia en el momento del impacto. También hay restos de cráteres muy destruidos. Los cráteres de mercurio se diferencian de los cráteres lunares en que el área de su cobertura de la expulsión de materia al impactar es más pequeña debido a la mayor gravedad en Mercurio.
Una de las características más notables de la superficie de Mercurio es la Llanura de Calor (Latín Caloris Planitia). Este detalle en relieve recibe su nombre porque se encuentra cerca de una de las "longitudes calientes". Su diámetro es de unos 1550 km.
Probablemente, el cuerpo, tras el impacto del cual se formó el cráter, tenía un diámetro de al menos 100 km. El impacto fue tan fuerte que las ondas sísmicas, que pasaron por todo el planeta y se concentraron en el punto opuesto de la superficie, llevaron a la formación de una especie de paisaje "caótico" cruzado aquí. La fuerza del impacto también se evidencia por el hecho de que provocó la liberación de lava, que formó altos círculos concéntricos a una distancia de 2 km alrededor del cráter.
El punto con el albedo más alto en la superficie de Mercurio es el cráter Kuiper, de 60 km de diámetro. Este es probablemente uno de los grandes cráteres "más jóvenes" de Mercurio.
Hasta hace poco se suponía que en las entrañas de Mercurio existe un núcleo metálico con un radio de 1800-1900 km, que contiene el 60% de la masa del planeta, ya que la nave espacial Mariner-10 detectó un campo magnético débil, y se creía que un planeta con un tamaño tan pequeño no podía tener líquido. granos. Pero en 2007, el grupo de Jean-Luc Margot resumió los resultados de cinco años de observaciones de radar de Mercurio, durante los cuales notaron variaciones en la rotación del planeta, demasiado grandes para un modelo con un núcleo sólido. Por tanto, hoy podemos decir con un alto grado de confianza que el núcleo del planeta es precisamente líquido.
El porcentaje de hierro en el núcleo de Mercurio es más alto que el de cualquier otro planeta del sistema solar. Se han propuesto varias teorías para explicar este hecho. Según la teoría más apoyada en la comunidad científica, Mercurio originalmente tenía la misma proporción de metal a silicato que un meteorito normal, con una masa 2,25 veces su masa actual. Sin embargo, al comienzo de la historia del sistema solar, un cuerpo parecido a un planeta golpeó a Mercurio, que tiene una masa 6 veces menor y varios cientos de kilómetros de diámetro. Como resultado del impacto, la mayor parte de la corteza y el manto originales se separaron del planeta, por lo que aumentó la proporción relativa del núcleo en la composición del planeta. Se ha propuesto un proceso similar, conocido como teoría de la colisión gigante, para explicar la formación de la luna. Sin embargo, los primeros datos sobre el estudio de la composición elemental de la superficie de Mercurio utilizando el espectrómetro gamma AMS Messenger no confirman esta teoría: la abundancia del isótopo radiactivo potasio-40 del elemento químico moderadamente volátil potasio en comparación con los isótopos radiactivos torio-232 y uranio-238 de los elementos más refractarios del uranio y el torio no se acopla a las altas temperaturas inevitables en las colisiones. Por tanto, se supone que la composición elemental de Mercurio corresponde a la composición elemental primaria del material a partir del cual se formó, cercana a las condritas de enstatita y partículas cometarias anhidras, aunque el contenido de hierro en las condritas de enstatita estudiadas hasta la fecha es insuficiente para explicar la alta densidad media de Mercurio.
El núcleo está rodeado por un manto de silicato de 500 a 600 km de espesor. Según los datos de "Mariner-10" y las observaciones de la Tierra, el grosor de la corteza del planeta varía entre 100 y 300 km.
Historia geologica
Como la Tierra, la Luna y Marte, la historia geológica de Mercurio se divide en eras. Tienen los siguientes nombres (de antes a más tarde): pre-Tolstovskaya, Tolstovskaya, Kalor, Kalor tardío, Mansur y Kuiper. Esta división periodiza la edad geológica relativa del planeta. Las edades absolutas, medidas en años, son inciertas.
Después de la formación de Mercurio hace 4.600 millones de años, hubo un intenso bombardeo del planeta por asteroides y cometas. El último bombardeo violento del planeta tuvo lugar hace 3.800 millones de años. Algunas regiones, por ejemplo, la Llanura del Calor, también se formaron debido a su llenado de lava. Esto llevó a la formación de planos lisos dentro de los cráteres, como los lunares.
Luego, cuando el planeta se enfrió y se contrajo, comenzaron a formarse crestas y grietas. Se pueden observar en la superficie de grandes rasgos del relieve del planeta, como cráteres, llanuras, lo que indica un momento posterior de su formación. El período de vulcanismo en Mercurio terminó cuando el manto se comprimió lo suficiente como para evitar que la lava escapara a la superficie del planeta. Esto probablemente sucedió en los primeros 700-800 millones de años de su historia. Todos los cambios posteriores en el relieve son causados \u200b\u200bpor impactos de cuerpos externos en la superficie del planeta.
Un campo magnetico
Mercurio tiene un campo magnético, cuya intensidad es 100 veces menor que la de la Tierra. El campo magnético de Mercurio tiene una estructura dipolar y es altamente simétrico, y su eje se desvía solo 10 grados del eje de rotación del planeta, lo que impone una limitación significativa en el rango de teorías que explican su origen. El campo magnético de Mercurio posiblemente se forma como resultado del efecto dínamo, es decir, el mismo que en la Tierra. Este efecto es el resultado de la circulación del núcleo líquido del planeta. Debido a la pronunciada excentricidad del planeta, se produce un efecto de marea extremadamente fuerte. Mantiene el núcleo en estado líquido, que es necesario para que se manifieste el efecto dínamo.
El campo magnético de Mercurio es lo suficientemente fuerte como para cambiar la dirección del viento solar alrededor del planeta, creando una magnetosfera. La magnetosfera del planeta, aunque lo suficientemente pequeña como para caber dentro de la Tierra, es lo suficientemente poderosa como para capturar el plasma del viento solar. Los resultados de observación obtenidos por el Mariner 10 detectaron plasma de baja energía en la magnetosfera en el lado nocturno del planeta. Se detectaron explosiones de partículas activas en la cola de la magnetosfera, lo que indica las cualidades dinámicas de la magnetosfera del planeta.
Durante el segundo sobrevuelo del planeta el 6 de octubre de 2008, Messenger descubrió que el campo magnético de Mercurio puede tener un número significativo de ventanas. La nave espacial se encontró con el fenómeno de los vórtices magnéticos: nudos de campo magnético entrelazados que conectan la nave espacial con el campo magnético del planeta. El vórtice alcanzó los 800 km de ancho, que es un tercio del radio del planeta. Esta forma de vórtice del campo magnético es creada por el viento solar. A medida que el viento solar fluye alrededor del campo magnético del planeta, se une y barre con él, curvándose en estructuras similares a vórtices. Estos vórtices de flujo magnético forman ventanas en el escudo magnético planetario a través de las cuales el viento solar penetra y llega a la superficie de Mercurio. El proceso de vincular campos magnéticos planetarios e interplanetarios, llamado reconexión magnética, es algo común en el espacio. También surge cerca de la Tierra cuando genera vórtices magnéticos. Sin embargo, según las observaciones de "Messenger", la frecuencia de reconexión del campo magnético de Mercurio es 10 veces mayor.
Condiciones en Mercurio
La proximidad al Sol y la rotación bastante lenta del planeta, así como la atmósfera extremadamente débil, conducen al hecho de que los cambios de temperatura más bruscos en el Sistema Solar se observan en Mercurio. Esto también se ve facilitado por la superficie suelta de Mercurio, que conduce mal el calor (y con una atmósfera completamente ausente o extremadamente débil, el calor puede transferirse al interior solo debido a la conductividad térmica). La superficie del planeta se calienta y se enfría rápidamente, pero ya a una profundidad de 1 m, las fluctuaciones diarias dejan de sentirse y la temperatura se vuelve estable, igual a aproximadamente +75 ° C.
La temperatura media de su superficie durante el día es de 623 K (349,9 ° C), durante la noche - solo 103 K (170,2 ° C). La temperatura mínima en Mercurio es de 90 K (183,2 ° C), y la máxima alcanzada al mediodía en "longitudes calientes" cuando el planeta está cerca del perihelio es de 700 K (426,9 ° C).
A pesar de tales condiciones, recientemente se ha sugerido que puede existir hielo en la superficie de Mercurio. Los estudios de radar de las regiones circumpolares del planeta han demostrado la presencia de áreas de despolarización allí de 50 a 150 km; el candidato más probable para una materia que refleja ondas de radio puede ser el hielo de agua ordinario. Al llegar a la superficie de Mercurio cuando los cometas lo golpean, el agua se evapora y viaja alrededor del planeta hasta que se congela en las regiones polares en el fondo de cráteres profundos, donde el Sol nunca mira y donde el hielo puede persistir durante casi un tiempo ilimitado.
Cuando la nave espacial "Mariner-10" sobrevoló Mercurio, se estableció que el planeta tiene una atmósfera extremadamente enrarecida, cuya presión es 5 · 1011 veces menor que la presión de la atmósfera terrestre. En tales condiciones, es más probable que los átomos choquen con la superficie del planeta que entre sí. La atmósfera está formada por átomos capturados por el viento solar o eliminados por el viento solar de la superficie: helio, sodio, oxígeno, potasio, argón, hidrógeno. La vida media de un átomo individual en la atmósfera es de unos 200 días.
El hidrógeno y el helio probablemente ingresan al planeta con el viento solar, se difunden en su magnetosfera y luego regresan al espacio. La desintegración radiactiva de los elementos de la corteza de Mercurio es otra fuente de helio, sodio y potasio. El vapor de agua está presente, liberado como resultado de una serie de procesos, como los impactos de cometas en la superficie del planeta, la formación de agua a partir del hidrógeno del viento solar y el oxígeno de las rocas, la sublimación del hielo, que se encuentra en cráteres polares permanentemente sombreados. El hallazgo de un número significativo de iones relacionados con el agua, como O +, OH + H2O +, fue una sorpresa.
Dado que una cantidad significativa de estos iones se encontró en el espacio que rodea a Mercurio, los científicos han sugerido que se formaron a partir de moléculas de agua destruidas en la superficie o en la exosfera del planeta por el viento solar.
El 5 de febrero de 2008, un grupo de astrónomos de la Universidad de Boston dirigido por Jeffrey Baumgardner anunció el descubrimiento de una cola parecida a un cometa en el planeta Mercurio con una longitud de más de 2,5 millones de kilómetros. Fue descubierto durante observaciones de observatorios terrestres en la línea del sodio. Antes de eso, se conocía de una cola de no más de 40.000 km de largo. La primera imagen de este grupo fue tomada en junio de 2006 con el telescopio de 3,7 metros de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en el Monte Haleakala, Hawái, seguido de tres instrumentos más pequeños, uno en Haleakala y dos en el Observatorio McDonald, Texas. Se utilizó un telescopio de 4 pulgadas (100 mm) para crear una imagen con un gran campo de visión. La imagen de la larga cola de Mercurio fue capturada en mayo de 2007 por Jody Wilson (científico principal) y Karl Schmidt (estudiante de posgrado). La longitud aparente de la cola para un observador de la Tierra es de aproximadamente 3 °.
Nuevos datos sobre la cola de Mercurio aparecieron después del segundo y tercer sobrevuelo del Messenger a principios de noviembre de 2009. Con base en estos datos, los empleados de la NASA pudieron proponer un modelo para este fenómeno.
Características de la observación desde la Tierra.
La magnitud aparente de Mercurio oscila entre -1,9 y 5,5, pero no es fácil de ver debido a su pequeña distancia angular del Sol (máximo 28,3 °). En latitudes altas, el planeta nunca se puede ver en el cielo nocturno oscuro: Mercurio es visible durante muy poco tiempo después del anochecer. El momento óptimo para observar el planeta es el crepúsculo matutino o vespertino durante los períodos de sus elongaciones (períodos de la distancia máxima de Mercurio al Sol en el cielo, que ocurren varias veces al año).
Las condiciones más favorables para observar Mercurio se encuentran en latitudes bajas y cerca del ecuador: esto se debe al hecho de que la duración del crepúsculo es la más corta allí. En latitudes medias, es mucho más difícil encontrar Mercurio y solo es posible durante el período de los mejores alargamientos, y en latitudes altas es imposible en absoluto. Las condiciones más favorables para observar Mercurio en las latitudes medias de ambos hemisferios se encuentran cerca de los equinoccios (la duración del crepúsculo es mínima).
La observación más antigua conocida de Mercurio se registró en las tablas "Mul apin" (una colección de tablas astrológicas babilónicas). Esta observación probablemente fue realizada por astrónomos asirios alrededor del siglo XIV a. C. mi. El nombre sumerio utilizado para Mercurio en las tablas de Mul apin se puede transcribir como UDU.IDIM.GUU4.UD (planeta saltarín). Originalmente, el planeta estaba asociado con el dios Ninurta, y en registros posteriores se lo llama "Naboo" en honor al dios de la sabiduría y el arte de los escribas.
En la antigua Grecia en la época de Hesíodo, el planeta era conocido con los nombres ("Stilbon") y ("Hermaon"). El nombre "Hermaon" es una forma del nombre del dios Hermes. Más tarde, los griegos comenzaron a llamar al planeta "Apolo".
Existe la hipótesis de que el nombre "Apolo" correspondía a la visibilidad en el cielo matutino y "Hermes" ("Hermaon") en el cielo vespertino. Los romanos nombraron al planeta en honor al dios del comercio de pies rápidos, Mercurio, que es equivalente al dios griego Hermes, porque se mueve por el cielo más rápido que otros planetas. El astrónomo romano Claudio Ptolomeo, que vivía en Egipto, escribió sobre la posibilidad de mover un planeta a través del disco del Sol en su obra "Hipótesis sobre los planetas". Sugirió que tal paso nunca se había observado porque un planeta como Mercurio era demasiado pequeño para observarlo, o porque el momento del paso era poco frecuente.
En la antigua China, Mercurio se llamaba Chen-xing, la "estrella de la mañana". Estaba asociado con la dirección hacia el norte, el negro y el elemento agua en Wu Xing. Según el "Hanshu", el período sinódico de Mercurio por los científicos chinos fue reconocido como igual a 115,91 días, y según el "Hou Hanshu" - 115,88 días. En las culturas chinas, coreanas, japonesas y vietnamitas modernas, el planeta ha llegado a ser llamado la "estrella del agua".
La mitología india usó el nombre de Budha para Mercurio. Este dios, el hijo de Soma, dominaba los miércoles. En el paganismo germánico, Dios Odin también se asoció con el planeta Mercurio y con el medio ambiente. Los indios mayas representaron a Mercurio como un búho (o, tal vez, como cuatro búhos, dos correspondientes a la aparición matutina de Mercurio y dos al atardecer), que era el mensajero del más allá. En hebreo, Mercurio se llamaba "Koha in Hama".
Mercurio en el cielo estrellado (arriba, arriba de la Luna y Venus)
En el tratado astronómico indio "Surya-siddhanta", fechado en el siglo V, el radio de Mercurio se estimó en 2420 km. El error es inferior al 1% en comparación con el radio real (2439,7 km). Sin embargo, esta estimación se basó en una suposición imprecisa sobre el diámetro angular del planeta, que se tomó como 3 minutos de arco.
En la astronomía árabe medieval, el astrónomo andaluz Az-Zarqali describió el deferente de la órbita geocéntrica de Mercurio como un óvalo como un huevo o un piñón. Sin embargo, esta conjetura no tuvo ningún impacto en su teoría astronómica y sus cálculos astronómicos. En el siglo XII, Ibn Badja observó dos planetas en forma de manchas en la superficie del Sol. Más tarde, el astrónomo del observatorio Maragha Al-Shirazi sugirió que su predecesor observó el paso de Mercurio y (o) Venus. En India, el astrónomo de la escuela Kerali, Nilakansa Somayaji (inglés) ruso. en el siglo XV desarrolló un modelo planetario parcialmente heliocéntrico en el que Mercurio giraba alrededor del Sol, que, a su vez, giraba alrededor de la Tierra. Este sistema era similar al de Tycho Brahe, desarrollado en el siglo XVI.
Las observaciones medievales de Mercurio en las partes del norte de Europa se vieron obstaculizadas por el hecho de que el planeta siempre se observa al amanecer, por la mañana o por la noche, sobre el fondo de un cielo crepuscular y bastante bajo sobre el horizonte (especialmente en latitudes del norte). El período de su mejor visibilidad (alargamiento) ocurre varias veces al año (con una duración de aproximadamente 10 días). Incluso durante estos períodos, no es fácil ver Mercurio a simple vista (una estrella relativamente tenue sobre un fondo de cielo bastante claro). Hay una historia de que Nicolás Copérnico, quien observó objetos astronómicos en las latitudes del norte y el clima brumoso de los países bálticos, lamentó no haber visto a Mercurio en toda su vida. Esta leyenda se formó sobre la base de que en el trabajo de Copérnico "Sobre las rotaciones de las esferas celestes" no se da un solo ejemplo de observaciones de Mercurio, sino que describió el planeta utilizando los resultados de las observaciones de otros astrónomos. Como él mismo dijo, Mercurio todavía se puede "atrapar" de las latitudes del norte, con paciencia y astucia. En consecuencia, Copérnico pudo observar Mercurio y observarlo, pero hizo una descripción del planeta de acuerdo con los resultados de la investigación de otras personas.
Observaciones con telescopios
La primera observación telescópica de Mercurio fue realizada por Galileo Galilei a principios del siglo XVII. Aunque observó las fases de Venus, su telescopio no era lo suficientemente potente para observar las fases de Mercurio. En 1631, Pierre Gassendi realizó la primera observación telescópica del paso del planeta a través del disco solar. El momento del paso fue calculado antes por Johannes Kepler. En 1639, Giovanni Zupi descubrió con un telescopio que las fases orbitales de Mercurio son similares a las de la Luna y Venus. Las observaciones han demostrado de manera concluyente que Mercurio gira alrededor del Sol.
Un evento astronómico muy raro es la superposición de un planeta con el disco de otro, observado desde la Tierra. Venus se superpone a Mercurio una vez cada varios siglos, y este evento fue observado solo una vez en la historia: el 28 de mayo de 1737 por John Bevis en el Observatorio Real de Greenwich. La próxima superposición de Mercurio en Venus será el 3 de diciembre de 2133.
Las dificultades que acompañan a la observación de Mercurio llevaron al hecho de que durante mucho tiempo se estudió menos que otros planetas. En 1800, Johann Schroeter, al observar los detalles de la superficie de Mercurio, anunció que había observado montañas de 20 km de altura. Friedrich Bessel, utilizando los dibujos de Schroeter, determinó erróneamente el período de rotación alrededor de su eje a las 24 horas y la inclinación del eje a 70 °. En la década de 1880, Giovanni Schiaparelli cartografió el planeta con mayor precisión y sugirió que el período de rotación es de 88 días y coincide con el período sideral alrededor del Sol debido a las fuerzas de las mareas. El trabajo de mapeo de Mercurio fue continuado por Eugene Antoniadi, quien en 1934 publicó un libro que presentaba mapas antiguos y sus propias observaciones. Muchos detalles de la superficie de Mercurio llevan el nombre de los mapas de Antoniadi.
El astrónomo italiano Giuseppe Colombo (inglés) Ruso. notó que el período de rotación es 2/3 del período sideral de rotación de Mercurio, y sugirió que estos períodos caen en la resonancia 3: 2. Los datos de "Mariner-10" confirmaron posteriormente este punto de vista. Esto no significa que los mapas de Schiaparelli y Antoniadi estén equivocados. Es solo que los astrónomos vieron los mismos detalles del planeta cada segunda revolución alrededor del Sol, los ingresaron en los mapas e ignoraron las observaciones en el momento en que Mercurio estaba frente al Sol por el otro lado, ya que debido a la geometría de la órbita en ese momento las condiciones para la observación eran malo.
La cercanía del Sol crea algunos problemas para el estudio telescópico de Mercurio. Por ejemplo, el telescopio Hubble nunca se ha utilizado y no se utilizará para observar este planeta. Su dispositivo no permite observar objetos cercanos al sol; si intenta hacer esto, el equipo sufrirá daños irreversibles.
Investigación del mercurio por métodos modernos
Mercurio es el planeta terrestre menos estudiado. En el siglo XX, los métodos telescópicos para estudiarlo se complementaron con radioastronomía, radar e investigación utilizando naves espaciales. Las mediciones radioastronómicas de Mercurio fueron realizadas por primera vez en 1961 por Howard, Barrett y Haddock utilizando un reflector con dos radiómetros montados en él. En 1966, sobre la base de los datos acumulados, se obtuvieron buenas estimaciones de la temperatura de la superficie de Mercurio: 600 K en el punto solar y 150 K en el lado no iluminado. Las primeras observaciones de radar fueron realizadas en junio de 1962 por el grupo de V.A. Kotelnikov en IRE; revelaron la similitud de las propiedades reflectantes de Mercurio y la Luna. En 1965, observaciones similares con el radiotelescopio de Arecibo permitieron obtener una estimación del período de rotación de Mercurio: 59 días.
Solo se enviaron dos naves espaciales para explorar Mercurio. El primero fue el Mariner 10, que sobrevoló a Mercury tres veces en 1974-1975; la aproximación máxima fue de 320 km. Como resultado, se obtuvieron varios miles de imágenes, que cubren aproximadamente el 45% de la superficie del planeta. Otros estudios de la Tierra han demostrado la posibilidad de hielo de agua en los cráteres polares.
De todos los planetas visibles a simple vista, solo Mercurio nunca ha tenido su propio satélite artificial. La NASA se encuentra actualmente en una segunda misión a Mercurio, llamada Messenger. El dispositivo se lanzó el 3 de agosto de 2004 y en enero de 2008 voló por primera vez alrededor de Mercurio. Para entrar en órbita alrededor del planeta en 2011, el dispositivo realizó dos maniobras gravitacionales más cerca de Mercurio: en octubre de 2008 y en septiembre de 2009. El Messenger también realizó una maniobra de asistencia por gravedad cerca de la Tierra en 2005 y dos maniobras cerca de Venus: en octubre de 2006 y en junio de 2007, durante las cuales verificó el equipo.
Mariner 10 es la primera nave espacial en llegar a Mercurio.
La Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Japonesa de Investigación Aeroespacial (JAXA) están desarrollando la misión Bepi Colombo, que consta de dos naves espaciales: el Mercury Planetary Orbiter (MPO) y el Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). El MPO europeo explorará la superficie de Mercurio y sus profundidades, mientras que el MMO japonés observará el campo magnético y la magnetosfera del planeta. El lanzamiento de BepiColombo está previsto para 2013 y en 2019 entrará en órbita alrededor de Mercurio, donde se dividirá en dos componentes.
El desarrollo de la electrónica y la informática ha hecho posible las observaciones terrestres de Mercurio utilizando receptores de radiación CCD y el posterior procesamiento informático de imágenes. Una de las primeras series de observaciones de Mercurio con receptores CCD fue realizada en 1995-2002 por Johan Varell en el observatorio de la isla de La Palma con un telescopio solar de medio metro. Varell seleccionó la mejor de las imágenes sin utilizar datos computarizados. La reducción comenzó a aplicarse en el Observatorio Astrofísico Abastumani a la serie de fotografías de Mercurio obtenidas el 3 de noviembre de 2001, así como en el Observatorio Skinakas de la Universidad de Heraklion para la serie del 1 al 2 de mayo de 2002; para procesar los resultados de la observación se utilizó el método de combinación de correlación. La imagen resuelta resultante del planeta fue similar al fotomosaico Mariner-10, se repitieron los contornos de pequeñas formaciones de 150-200 km de tamaño. Así es como se compiló el mapa de Mercurio para longitudes 210-350 °.
El 17 de marzo de 2011, la sonda interplanetaria Messenger entró en la órbita de Mercurio. Se supone que con la ayuda del equipo instalado en ella, la sonda podrá explorar el paisaje del planeta, la composición de su atmósfera y superficie; también el equipo de "Messenger" permite realizar la investigación de las partículas energéticas y el plasma. La vida útil de la sonda es de un año.
El 17 de junio de 2011 se conoció que, según los datos de los primeros estudios realizados por la nave Messenger, el campo magnético del planeta no es simétrico respecto a los polos; así, diferentes cantidades de partículas de viento solar alcanzan los polos norte y sur de Mercurio. También se realizó un análisis de la abundancia de elementos químicos en el planeta.
Características de la nomenclatura.
Las reglas para nombrar los objetos geológicos en la superficie de Mercurio fueron aprobadas en la XV Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional en 1973:
Pequeño cráter Hun Kal (indicado por una flecha), que sirve como punto de anclaje para el sistema de longitud de Mercurio. Foto de AMS "Mariner-10"
El objeto más grande de la superficie de Mercurio, con un diámetro de unos 1300 km, fue denominado Llanura de Calor, ya que se encuentra en la región de temperaturas máximas. Es una estructura de múltiples anillos de origen de impacto, llena de lava solidificada. Otra llanura, ubicada en la zona de temperaturas mínimas, en el Polo Norte, se denomina Llanura Norte. El resto de estas formaciones se denominó planeta Mercurio o el análogo del dios romano Mercurio en los idiomas de diferentes pueblos del mundo. Por ejemplo: Plain Suisei (planeta Mercurio en japonés) y Plain Budha (planeta Mercurio en hindi), Plain Sobkou (planeta Mercurio entre los antiguos egipcios), Plain Odin (dios escandinavo) y Plain Tyr (antigua deidad armenia).
Los cráteres de Mercurio (con dos excepciones) llevan el nombre de personajes famosos del campo humanitario (arquitectos, músicos, escritores, poetas, filósofos, fotógrafos, artistas). Por ejemplo: Barma, Belinsky, Glinka, Gogol, Derzhavin, Lermontov, Mussorgsky, Pushkin, Repin, Rublev, Stravinsky, Surikov, Turgenev, Feofan Grek, Fet, Tchaikovsky, Chekhov. Las excepciones son dos cráteres: Kuiper, que lleva el nombre de uno de los principales desarrolladores del proyecto Mariner 10, y Hun Kal, que significa el número “20” en el idioma de los mayas, que usaban el sistema numérico decimal. El último cráter se encuentra en el ecuador en el meridiano 200 de longitud oeste y fue elegido como un punto de referencia conveniente en el sistema de coordenadas de la superficie de Mercurio. Inicialmente, los cráteres más grandes recibieron los nombres de celebridades que, en opinión de la IAS, eran correspondientemente más importantes en la cultura mundial. Cuanto más grande es el cráter, más fuerte es la influencia del individuo en el mundo moderno. Los cinco primeros incluyeron a Beethoven (643 km de diámetro), Dostoievski (411 km), Tolstoi (390 km), Goethe (383 km) y Shakespeare (370 km).
Las escarpas (salientes), sierras y cañones llevan el nombre de las naves de los exploradores que pasaron a la historia, ya que el dios Mercurio / Hermes era considerado el santo patrón de los viajeros. Por ejemplo: Beagle, Zarya, Santa Maria, Fram, Vostok, Mirny). La excepción a la regla son dos crestas que llevan el nombre de los astrónomos Antoniadi Ridge y Schiaparelli Ridge.
Los valles y otras características de la superficie de Mercurio llevan el nombre de los principales observatorios de radio en reconocimiento de la importancia del radar en la exploración planetaria. Por ejemplo: Hightech Valley (radiotelescopio en EE. UU.).
Posteriormente, en relación con el descubrimiento de surcos en Mercurio en 2008 por la estación interplanetaria automática "Messenger", se agregó una regla para nombrar los surcos, que llevan el nombre de grandes estructuras arquitectónicas. Por ejemplo: El Panteón en la Llanura del Calor.
Mercurio es el planeta más cercano al Sol. Prácticamente no hay atmósfera en Mercurio, el cielo está tan oscuro como la noche y el Sol siempre brilla intensamente. Desde la superficie del planeta, el Sol parecería 3 veces más grande que la Tierra. Por lo tanto, los descensos de temperatura en Mercurio son muy pronunciados: desde -180 o C por la noche hasta insoportablemente caliente +430 o C durante el día (a esta temperatura, el plomo y el estaño se derriten).
Este planeta tiene una sincronización muy extraña. En Mercurio, tendrás que ajustar el reloj para que un día dure aproximadamente 6 meses terrestres y un año solo 3 (88 días terrestres). Aunque el planeta Mercurio se conoce desde hace mucho tiempo, la gente no tenía idea de cómo era durante miles de años (hasta que la NASA transmitió las primeras imágenes en 1974).
Además, los antiguos astrónomos no comprendieron de inmediato que veían la misma estrella por la mañana y por la noche. Los antiguos romanos consideraban a Mercurio el santo patrón del comercio, los viajeros y los ladrones, así como el mensajero de los dioses. Como era de esperar, un pequeño planeta, que se movía rápidamente por el cielo después del Sol, recibió su nombre.
Mercurio es el planeta más pequeño después de Plutón (que fue despojado del estatus de planeta en 2006). El diámetro no supera los 4880 km y es bastante más grande que la Luna. Un tamaño tan modesto y una proximidad constante al Sol crean dificultades para estudiar y observar este planeta desde la Tierra.
Mercurio también destaca por su órbita. No es circular, sino una elíptica más alargada en comparación con otros planetas del sistema solar. La distancia mínima al Sol es de unos 46 millones de kilómetros, la máxima es de un 50% más (70 millones).
Mercurio recibe 9 veces más luz solar que la superficie de la Tierra. La falta de una atmósfera para protegerse de los ardientes rayos del sol está provocando que la temperatura de la superficie suba a 430 o C. Es uno de los lugares más calientes del sistema solar.
La superficie del planeta Mercurio es la personificación de la antigüedad, atemporal. La atmósfera aquí está muy enrarecida, y nunca hubo agua en absoluto, por lo que prácticamente no hubo procesos de erosión, excepto por las consecuencias de la caída de meteoritos raros o colisiones con cometas.
Galería
Sabías ...
Aunque Marte y Venus son las órbitas más cercanas a la Tierra, es más probable que Mercurio sea el planeta más cercano a la Tierra que otros, ya que otros están más distantes, no tan "atados" al Sol.
No hay estaciones en Mercurio como en la Tierra. Esto se debe al hecho de que el eje de rotación del planeta forma un ángulo casi recto con el plano orbital. Como resultado, hay áreas cerca de los polos que los rayos del sol nunca llegan. Esto sugiere que hay glaciares en esta zona fría y oscura.
Mercurio se mueve más rápido que cualquier otro planeta. La combinación de sus movimientos lleva al hecho de que el amanecer en Mercurio no dura mucho, después de lo cual el Sol se pone y sale de nuevo. Al atardecer, esta secuencia se repite en orden inverso.
Para su tamaño, Mercurio es muy pesado; aparentemente, tiene un enorme núcleo de hierro. Los astrónomos creen que el planeta alguna vez fue más grande y tenía capas externas más gruesas, pero hace miles de millones de años chocó con un protoplaneta, y parte del manto y la corteza volaron al espacio.
0.147 Terrenal
0.056 Terroso
0.055 Terrestre
0.984 Terrenal
0,38
281,01 °
0.106 (geom.albedo)
24,9% de sodio
9.5%, A. oxígeno
7,0% de argón
5,9% de helio
5,6%, M. oxígeno
5.2% de nitrógeno
3,6% de dióxido de carbono
3,4% de agua
3,2% de hidrógeno
Mercurio en color natural (imagen Mariner 10)
Mercurio - el planeta más cercano al Sol en el Sistema Solar, gira alrededor del Sol en 88 días terrestres. Mercurio pertenece a los planetas interiores, ya que su órbita está más cerca del Sol que el cinturón de asteroides principal. Después de que Plutón fuera privado de su estado planetario en 2006, Mercurio pasó el título de planeta más pequeño del sistema solar. La magnitud aparente de Mercurio varía de -2,0 a 5,5, pero no es fácil de ver debido a su muy pequeña distancia angular del Sol (máximo 28,3 °). En latitudes altas, el planeta nunca se puede ver en el cielo nocturno oscuro: Mercurio siempre se esconde en la mañana o en el amanecer. El momento óptimo para observar el planeta es el crepúsculo matutino o vespertino durante los períodos de sus elongaciones (períodos de la distancia máxima de Mercurio al Sol en el cielo, que ocurren varias veces al año).
Es conveniente observar Mercurio en latitudes bajas y cerca del ecuador: esto se debe a que la duración del crepúsculo es la más corta allí. Es mucho más difícil encontrar Mercurio en latitudes medias y solo durante el período de los mejores alargamientos, y en latitudes altas es imposible en absoluto.
Hasta ahora, se sabe relativamente poco sobre el planeta. El aparato Mariner-10, que estudió Mercurio en -1975, logró mapear solo el 40-45% de la superficie. En enero de 2008, la estación interplanetaria MESSENGER sobrevoló Mercurio, que entrará en órbita alrededor del planeta en 2011.
En términos de sus características físicas, Mercurio se parece a la Luna, está fuertemente cráter. El planeta no tiene satélites naturales, pero tiene una atmósfera muy enrarecida. El planeta tiene un gran núcleo de hierro, que es la fuente del campo magnético en su totalidad, que es el 0,1 del de la Tierra. El núcleo de Mercurio constituye el 70 por ciento del volumen total del planeta. La temperatura en la superficie de Mercurio varía de 90 a 700 (−180 a +430 ° C). El lado solar se calienta mucho más que las regiones polares y el otro lado del planeta.
A pesar de su radio más pequeño, Mercurio todavía sobrepasa la masa de satélites de planetas gigantes como Ganímedes y Titán.
El símbolo astronómico de Mercurio es una imagen estilizada del casco alado del dios Mercurio con su caduceo.
Historia y nombre
La evidencia más temprana de la observación de Mercurio se puede encontrar en textos cuneiformes sumerios que datan del tercer milenio antes de Cristo. mi. El planeta lleva el nombre del dios del panteón romano. Mercurio, análogo del griego Hermes y babilónico Naboo... Los antiguos griegos de la época de Hesíodo llamaron a Mercurio "Στίλβων" (Stilbon, Shiny). Hasta el siglo V a.C. mi. los griegos creían que Mercurio, visible en el cielo de la tarde y de la mañana, son dos objetos diferentes. En la antigua India, Mercurio se llamaba Buda (बुध) y Roginea... En chino, japonés, vietnamita y coreano, el mercurio se llama Estrella de agua (水星) (de acuerdo con el concepto de los "Cinco Elementos". En hebreo, el nombre de Mercurio suena como "Kohav Hama" (כוכב חמה) ("Planeta solar").
Movimiento planetario
Mercurio se mueve alrededor del Sol en una órbita elíptica bastante alargada (excentricidad 0,205) a una distancia media de 57,91 millones de km (0,387 AU). En el perihelio, Mercurio está a 45,9 millones de km del Sol (0,3 AU), en el afelio - 69,7 millones de km (0,46 AU) En el perihelio, Mercurio está más de una vez y media más cerca del Sol que en afelio. La inclinación de la órbita al plano de la eclíptica es de 7 °. Para una revolución en órbita, Mercurio pasa 87,97 días. La velocidad media del planeta en órbita es de 48 km / s.
Durante mucho tiempo, se creyó que Mercurio está constantemente de cara al Sol con el mismo lado, y una revolución alrededor del eje toma los mismos 87,97 días. Las observaciones de detalles en la superficie de Mercurio, realizadas al límite del poder de resolución, no parecían contradecir esto. Este error se debió a que las condiciones más favorables para la observación de Mercurio se repiten después de un período sinódico triple, es decir, 348 días terrestres, lo que equivale aproximadamente a seis veces el período de rotación de Mercurio (352 días), por lo que se observó aproximadamente la misma superficie en diferentes momentos. planetas. Por otro lado, algunos astrónomos creían que los días de Mercurio eran aproximadamente los mismos que los de la Tierra. La verdad no se reveló hasta mediados de la década de 1960, cuando se llevó a cabo el radar de Mercurio.
Resultó que los días sidéreos de Mercurio equivalen a 58,65 días terrestres, es decir, 2/3 del año mercuriano. Tal conmensurabilidad de los períodos de rotación y revolución de Mercurio es un fenómeno único en el sistema solar. Supuestamente se explica por el hecho de que la acción de las mareas del Sol eliminó el momento angular y ralentizó la rotación, que inicialmente era más rápida, hasta que ambos períodos estuvieron conectados por una relación entera. Como resultado, en un año de Mercurio, Mercurio logra girar alrededor de su eje una revolución y media. Es decir, si en el momento del paso del perihelio por Mercurio un cierto punto de su superficie se dirige exactamente al Sol, entonces en el siguiente paso del perihelio exactamente el punto opuesto de la superficie se dirigirá al Sol, y después de otro año de Mercurio, el Sol volverá nuevamente al cenit por encima del primer punto. Como resultado, un día solar en Mercurio dura dos años Mercurio o tres días siderales de Mercurio.
Como resultado de tal movimiento del planeta, es posible distinguir "longitudes calientes" en él: dos meridianos opuestos, que miran alternativamente al Sol durante el paso del perihelio de Mercurio, y en los cuales, debido a esto, es especialmente caliente incluso para los estándares de Mercurio.
La combinación de movimientos planetarios da lugar a otro fenómeno único. La velocidad de rotación del planeta alrededor del eje es prácticamente constante, mientras que la velocidad del movimiento orbital cambia constantemente. En el segmento orbitario cercano al perihelio, durante unos 8 días, la velocidad orbital supera la velocidad de rotación. Como resultado, el Sol se detiene en el cielo de Mercurio y comienza a moverse en la dirección opuesta, de oeste a este. Este efecto a veces se llama el efecto de Josué, por el personaje principal del Libro de Josué de la Biblia, quien detuvo el movimiento del Sol (Josué, X, 12-13). Para un observador en longitudes de 90 ° desde "longitudes calientes", el Sol sale (o se pone) dos veces.
También es interesante que, aunque Marte y Venus son los más cercanos en órbitas a la Tierra, es Mercurio el que es la mayor parte del tiempo el planeta más cercano a la Tierra que cualquier otro (ya que otros están más distantes, no estando tan "atados" al Sol).
características físicas
Tamaños comparativos de Mercurio, Venus, Tierra y Marte
Mercurio es el planeta más pequeño del grupo terrestre. Su radio es de solo 2439,7 ± 1,0 km, que es menor que el radio de la luna de Júpiter, Ganímedes, y la luna de Saturno, Titán. La masa del planeta es 3.3 × 10 23 kg. La densidad media de Mercurio es bastante alta: 5,43 g / cm³, que es sólo un poco menos que la densidad de la Tierra. Dado que la Tierra es de mayor tamaño, el valor de densidad de Mercurio indica un mayor contenido de metales en su interior. La aceleración debida a la gravedad en Mercurio es de 3,70 m / s². La segunda velocidad espacial es de 4,3 km / s.
Cráter Kuiper (justo debajo del centro). Imagen de satélite MESSENGER
Una de las características más notables de la superficie de Mercurio es la Llanura del Calor (lat. Caloris planitia). Este cráter recibió su nombre porque se encuentra cerca de una de las "longitudes calientes". Su diámetro es de unos 1300 km. Probablemente, el cuerpo, tras el impacto del cual se formó el cráter, tenía un diámetro de al menos 100 km. El impacto fue tan fuerte que las ondas sísmicas, que pasaron por todo el planeta y se enfocaron en el punto opuesto de la superficie, llevaron a la formación de una especie de paisaje "caótico" cruzado aquí.
Atmósfera y campos físicos
Cuando la nave espacial "Mariner-10" sobrevoló Mercurio, se estableció que el planeta tiene una atmósfera extremadamente enrarecida, cuya presión es 5 × 10 11 veces menor que la presión de la atmósfera terrestre. En tales condiciones, es más probable que los átomos choquen con la superficie del planeta que entre sí. Está compuesto de átomos capturados por el viento solar o eliminados por el viento solar de la superficie: helio, sodio, oxígeno, potasio, argón, hidrógeno. La vida media de un determinado átomo en la atmósfera es de unos 200 días.
Mercurio tiene un campo magnético, cuya intensidad es 300 veces menor que la intensidad del campo magnético de la Tierra. El campo magnético de Mercurio tiene una estructura dipolar y es altamente simétrico, y su eje se desvía solo 2 grados del eje de rotación del planeta, lo que impone una limitación significativa en la gama de teorías que explican su origen.
Investigación
Una instantánea de una sección de la superficie de Mercurio, obtenida por el aparato MESSENGER
Mercurio es el planeta terrestre menos estudiado. Solo se enviaron dos aparatos para investigarlo. El primero fue el Mariner 10, que pasó tres veces por delante de Mercury en -1975; la aproximación máxima fue de 320 km. Como resultado, se obtuvieron varios miles de imágenes, que cubren aproximadamente el 45% de la superficie del planeta. Otros estudios de la Tierra han demostrado la posibilidad de hielo de agua en los cráteres polares.
Mercurio en el arte
- En la historia de ciencia ficción de Boris Lyapunov "Más cerca del sol" (1956), los cosmonautas soviéticos aterrizan por primera vez en Mercurio y Venus para estudiarlos.
- En la historia de Isaac Asimov "El gran sol de Mercurio" (una serie sobre Lucky Starr), la acción tiene lugar en Mercurio.
- Los cuentos cortos de Isaac Asimov Runaround y The Dying Night, escritos en 1941 y 1956, respectivamente, describen a Mercurio de cara al Sol por un lado. Además, en la segunda historia, la solución a la trama detectivesca se basa en este hecho.
- La novela de ciencia ficción de Francis Karsak El vuelo de la Tierra, junto con la trama principal, describe una estación científica para el estudio del sol, ubicada en el Polo Norte de Mercurio. Los científicos viven en una base ubicada a la eterna sombra de profundos cráteres, y las observaciones se llevan a cabo desde gigantes torres iluminadas constantemente por una estrella.
- En la novela de ciencia ficción de Alan Nurs "Through the Sunny Side", los personajes principales cruzan el lado de Mercurio de cara al Sol. La historia está escrita de acuerdo con los puntos de vista científicos de su época, cuando se suponía que Mercurio mira constantemente al Sol de un lado.
- En la serie animada de anime Sailor Moon, el planeta está personificado por la guerrera Sailor Mercury, también conocida como Ami Mitsuno. Su ataque radica en el poder del agua y el hielo.
- En la historia de ciencia ficción "Once on Mercury" de Clifford Simak, el principal campo de acción es Mercurio, y la forma de energía de la vida en él, bolas, supera a la humanidad en millones de años de desarrollo, habiendo superado hace mucho la etapa de civilización.
Notas
ver también
Literatura
- Bronstein V. Mercurio es el más cercano al Sol // Aksyonova M.D. Enciclopedia para niños. T. 8. Astronomía - M.: Avanta +, 1997. - S. 512-515. - ISBN 5-89501-008-3
- Ksanfomality L.V. Mercurio desconocido // En el mundo de la ciencia. - 2008. - № 2.
Enlaces
- Sitio web de la misión MESSENGER (ing.)
- Fotos de Messenger de Mercurio
- Sección sobre la misión BepiColombo en el sitio web de JAXA
- A. Levin. Iron Planet Popular Mechanics # 7, 2008
- "Más cercano" Lenta.ru, 5 de octubre de 2009, fotos de Mercurio hechas por "Messenger"
- "Publicadas nuevas imágenes de Mercurio" Lenta.ru, 4 de noviembre de 2009, sobre la aproximación del Mensajero y Mercurio en la noche del 29 al 30 de septiembre de 2009
Aquí en la Tierra, tendemos a dar por sentado el tiempo, sin darnos cuenta de que el paso con el que lo medimos es bastante relativo.
Por ejemplo, la forma en que medimos nuestros días y años es el resultado real de la distancia de nuestro planeta al sol, el tiempo que tarda en orbitar alrededor de él y alrededor de su propio eje. Lo mismo ocurre con otros planetas de nuestro sistema solar. Mientras que los terrícolas calculamos un día de 24 horas desde el amanecer hasta el anochecer, la duración de un día en otro planeta es significativamente diferente. En algunos casos es muy corto, mientras que en otros puede durar más de un año.
Un día en Mercurio:
Mercurio es el planeta más cercano a nuestro Sol, con un rango de 46.001.200 km en el perihelio (la distancia más cercana al Sol) a 69.816.900 km en el afelio (el más lejano). La revolución de Mercurio sobre su eje tarda 58,646 días terrestres, lo que significa que un día en Mercurio tarda unos 58 días terrestres desde el amanecer hasta el anochecer.
Sin embargo, solo se necesitan 87,969 días terrestres para que Mercurio orbite alrededor del Sol una vez (en otras palabras, el período orbital). Esto significa que un año en Mercurio equivale aproximadamente a 88 días terrestres, lo que a su vez significa que un año en Mercurio dura 1,5 días Mercurio. Además, las regiones del polo norte de Mercurio están constantemente en sombras.
Esto se debe a la inclinación de su eje de 0.034 ° (en comparación, la Tierra tiene 23.4 °), lo que significa que no hay cambios estacionales extremos en Mercurio, cuando los días y las noches pueden durar meses, dependiendo de la temporada. Siempre está oscuro en los polos de Mercurio.
Un día en Venus:
También conocido como el "gemelo de la Tierra", Venus es el segundo planeta más cercano a nuestro Sol, con un rango de 107,477,000 km en el perihelio a 108,939,000 km en el afelio. Desafortunadamente, Venus también es el planeta más lento, este hecho es obvio cuando miras sus polos. Mientras que los planetas del sistema solar experimentaron un aplanamiento en los polos debido a su velocidad de rotación, Venus no lo experimentó.
Venus gira a solo 6,5 km / h (en comparación con la velocidad racional de la Tierra de 1,670 km / h), lo que da como resultado un período de rotación sideral de 243,025 días. Técnicamente, esto es menos 243.025 días, ya que la rotación de Venus es retrógrada (es decir, rotación en la dirección opuesta a su trayectoria orbital alrededor del Sol).
Sin embargo, Venus todavía gira alrededor de su eje en 243 días terrestres, es decir, pasan muchos días entre su salida y puesta del sol. Esto puede sonar extraño hasta que sepa que un año de Venus son 224.071 días terrestres. Sí, Venus tarda 224 días en completar su período orbital, pero más de 243 días en viajar desde el amanecer hasta el anochecer.
Por lo tanto, ¡un día de Venus es un poco más grande que el año de Venus! Es bueno que Venus tenga otras similitudes con la Tierra, ¡pero este claramente no es un ciclo diurno!
Día en la Tierra:
Cuando pensamos en un día en la Tierra, tendemos a pensar que son solo 24 horas. En verdad, el período sidéreo de rotación de la Tierra es de 23 horas 56 minutos y 4,1 segundos. Entonces, un día en la Tierra equivale a 0,997 días terrestres. Curiosamente, de nuevo, la gente prefiere la simplicidad cuando se trata de la gestión del tiempo, así que estamos redondeando.
Al mismo tiempo, existen diferencias en la duración de un día en el planeta según la temporada. Debido a la inclinación del eje de la tierra, la cantidad de luz solar recibida en algunos hemisferios variará. Los casos más llamativos se dan en los polos, donde el día y la noche pueden durar varios días o incluso meses, según la temporada.
En los polos norte y sur durante el invierno, una noche puede durar hasta seis meses, conocida como la "noche polar". En verano, el llamado "día polar" comenzará en los polos, donde el sol no se pone en 24 horas. En realidad, no es tan fácil como nos gustaría imaginar.
Un día en Marte:
En muchos sentidos, a Marte también se le puede llamar "gemelo de la Tierra". Agregue las fluctuaciones estacionales y el agua (aunque congelada) a la capa de hielo polar, y un día en Marte está bastante cerca de la Tierra. Marte hace una revolución alrededor de su eje en 24 horas 
37 minutos y 22 segundos. Esto significa que un día en Marte equivale a 1.025957 días terrestres.
Los ciclos estacionales en Marte son similares a los nuestros en la Tierra, más que en cualquier otro planeta, debido a la inclinación de su eje de 25,19 °. Como resultado, los días marcianos experimentan cambios similares con el sol saliendo temprano y poniéndose tarde en verano y viceversa en invierno.
Sin embargo, los cambios estacionales duran el doble en Marte porque el Planeta Rojo está a una mayor distancia del Sol. Esto lleva al hecho de que el año marciano dura el doble que la Tierra: 686,971 días terrestres o 668,5991 días marcianos o sol.
Un día en Júpiter:
Dado el hecho de que es el planeta más grande del sistema solar, uno esperaría que un día en Júpiter fuera largo. Pero, resulta que oficialmente un día en Júpiter dura solo 9 horas, 55 minutos y 30 segundos, que es menos de un tercio de la duración del día terrestre. Esto se debe al hecho de que el gigante gaseoso tiene una velocidad de rotación muy alta de aproximadamente 45300 km / h. Esta alta velocidad de rotación es también una de las razones por las que el planeta tiene tormentas tan violentas.
Preste atención al uso de la palabra oficialmente. Dado que Júpiter no es rígido, su atmósfera superior se mueve a una velocidad diferente que en su ecuador. Básicamente, la rotación de la atmósfera polar de Júpiter es 5 minutos más rápida que la de la atmósfera ecuatorial. Debido a esto, los astrónomos utilizan tres marcos de referencia.
El Sistema I se utiliza en latitudes de 10 ° N a 10 ° S, donde su período de rotación es de 9 horas 50 minutos y 30 segundos. El Sistema II se utiliza en todas las latitudes al norte y al sur de ellas, donde el período de rotación es de 9 horas 55 minutos y 40,6 segundos. El Sistema III corresponde a la rotación de la magnetosfera del planeta, y la IAU y la IAG utilizan este período para determinar la rotación oficial de Júpiter (es decir, 9 horas 44 minutos y 30 segundos)
Entonces, si teóricamente pudieras pararte sobre las nubes de un gigante gaseoso, verías que el Sol sale menos de una vez cada 10 horas en cualquier latitud de Júpiter. Y en un año en Júpiter, el Sol sale unas 10 476 veces.
Un día en Saturno:
La situación de Saturno es muy similar a la de Júpiter. A pesar de su gran tamaño, el planeta tiene una velocidad de rotación estimada de 35.500 km / h. Una rotación sideral de Saturno toma aproximadamente 10 horas 33 minutos, lo que hace que un día en Saturno sea menos de la mitad de un día terrestre.
El período orbital de rotación de Saturno equivale a 10.759,22 días terrestres (o 29,45 años terrestres), un año dura aproximadamente 24.491 días sábados. Sin embargo, al igual que Júpiter, la atmósfera de Saturno gira a diferentes velocidades según la latitud, lo que requiere que los astrónomos utilicen tres marcos de referencia diferentes.
El Sistema I cubre las zonas ecuatoriales del Polo Sur Ecuatorial y el Cinturón Ecuatorial Norte, y tiene un período de 10 horas 14 minutos. El Sistema II cubre todas las demás latitudes de Saturno, con la excepción de los polos norte y sur, con un período de rotación de 10 horas 38 minutos y 25,4 segundos. El Sistema III utiliza ondas de radio para medir la velocidad de rotación interna de Saturno, lo que resultó en un período de rotación de 10 horas 39 minutos 22,4 segundos.
Usando estos diferentes sistemas, los científicos han obtenido diferentes datos de Saturno a lo largo de los años. Por ejemplo, los datos de las Voyager 1 y 2 durante la década de 1980 indicaron que un día en Saturno son 10 horas 45 minutos y 45 segundos (± 36 segundos).
Esto fue revisado en 2007 por investigadores del Departamento de Ciencias Terrestres, Planetarias y Espaciales de UCLA, lo que resultó en una estimación actual de 10 horas y 33 minutos. En muchos sentidos, como sucede con Júpiter, el problema de las mediciones precisas se debe al hecho de que diferentes partes giran a diferentes velocidades.
Un día en Urano:
A medida que nos acercábamos a Urano, la cuestión de cuánto dura un día se hizo más difícil. Por un lado, el planeta tiene un período de rotación estelar de 17 horas 14 minutos y 24 segundos, lo que equivale a 0,71833 días terrestres. Por tanto, se puede decir que un día en Urano dura casi tanto como un día en la Tierra. Esto sería cierto si no fuera por la extrema inclinación del eje de este gigante de hielo gaseoso.
Con una inclinación del eje de 97,77 °, Urano orbita esencialmente al Sol de lado. Esto significa que su norte o sur está orientado directamente hacia el Sol en diferentes momentos de su período orbital. Cuando el verano está en un polo, el sol brillará allí continuamente durante 42 años. Cuando el mismo polo se aleja del Sol (es decir, es invierno en Urano), habrá oscuridad durante 42 años.
Por lo tanto, podemos decir que un día en Urano, desde el amanecer hasta el atardecer, ¡dura 84 años! En otras palabras, un día en Urano dura lo mismo que un año.
Además, al igual que con otros gigantes de gas / hielo, Urano gira más rápido en ciertas latitudes. En consecuencia, mientras que la rotación del planeta en el ecuador, aproximadamente a 60 ° S de latitud, es de 17 horas y 14,5 minutos, las características visibles de la atmósfera se mueven mucho más rápido, haciendo una revolución completa en solo 14 horas.
Un día en Neptuno:
Finalmente, tenemos a Neptuno. Aquí también la medición de un día es algo más complicada. Por ejemplo, el período de rotación sideral de Neptuno es de aproximadamente 16 horas, 6 minutos y 36 segundos (equivalente a 0,6713 días terrestres). Pero debido a su origen de gas / hielo, los polos del planeta giran más rápido que el ecuador.
Teniendo en cuenta que el campo magnético del planeta gira a las 16,1 horas, la zona ecuatorial gira durante unas 18 horas. Mientras tanto, las regiones polares giran durante 12 horas. Esta rotación diferencial es más brillante que cualquier otro planeta del sistema solar, lo que resulta en una fuerte cizalladura latitudinal del viento.
Además, la inclinación del eje del planeta de 28,32 ° da como resultado fluctuaciones estacionales similares a las de la Tierra y Marte. El largo período orbital de Neptuno significa que la temporada dura 40 años terrestres. Pero dado que su inclinación axial es comparable a la de la Tierra, el cambio en la duración de su día durante su largo año no es tan extremo.
Como puede ver en este resumen de los diversos planetas de nuestro sistema solar, la duración de un día depende completamente de nuestro marco de referencia. Además, el ciclo estacional varía según el planeta en cuestión y desde dónde se toman las mediciones en el planeta.
Aquí en la Tierra, la gente da por sentado el tiempo. Pero en realidad, todo se basa en un sistema extremadamente complejo. Por ejemplo, la forma en que las personas calculan los días y los años se deriva de la distancia entre el planeta y el Sol, del tiempo que tarda la Tierra en completar una revolución alrededor de la estrella de gas, así como del tiempo que tarda en completar un movimiento de 360 \u200b\u200bgrados alrededor de su eje. El mismo método se aplica al resto de los planetas del sistema solar. Los terrestres están acostumbrados a pensar que un día contiene 24 horas, pero en otros planetas la duración de un día es muy diferente. En algunos casos son más cortos, en otros son más largos, a veces significativamente. El sistema solar está lleno de sorpresas y es hora de explorar.
Mercurio
Mercurio es el planeta más cercano al Sol. Esta distancia puede ser de 46 a 70 millones de kilómetros. Teniendo en cuenta el hecho de que Mercurio tarda unos 58 días terrestres en girar 360 grados, vale la pena comprender que en este planeta solo se puede ver el amanecer una vez cada 58 días. Pero para describir el círculo alrededor de la luminaria principal del sistema, Mercurio solo necesita 88 días terrestres. Esto significa que un año en este planeta dura aproximadamente un día y medio.
Venus
Venus, también conocido como el gemelo de la Tierra, es el segundo planeta desde el Sol. La distancia de él al Sol es de 107 a 108 millones de kilómetros. Desafortunadamente, Venus también es el planeta de rotación más lenta, como se puede ver al mirar sus polos. Si bien absolutamente todos los planetas del sistema solar han experimentado un aplanamiento en los polos debido a su velocidad de rotación, Venus no tiene señales de ello. Como resultado, Venus tarda unos 243 días terrestres en dar una vuelta a la estrella principal del sistema una vez. Puede sonar extraño, pero el planeta tarda 224 días en completar una rotación completa sobre su eje, lo que significa solo una cosa: ¡un día en este planeta dura más de un año!
Tierra
Cuando se trata de días en la Tierra, la gente suele pensar en ellos como 24 horas, cuando en realidad el período de rotación es de solo 23 horas y 56 minutos. Por tanto, un día en la Tierra equivale a aproximadamente 0,9 días terrestres. Parece extraño, pero la gente siempre prefiere la simplicidad y la comodidad a la precisión. Sin embargo, las cosas no son tan simples y la duración del día puede variar, a veces incluso equivale a 24 horas.
Marte
En muchos sentidos, también se puede llamar a Marte el gemelo de la Tierra. Además del hecho de que tiene postes de nieve, estaciones cambiantes e incluso agua (aunque en un estado congelado), un día en el planeta tiene una duración extremadamente cercana a un día en la Tierra. Una revolución sobre su eje toma a Marte 24 horas, 37 minutos y 22 segundos. Por lo tanto, el día aquí es un poco más largo que en la Tierra. Como se mencionó anteriormente, los ciclos estacionales aquí también son muy similares a los terrestres, por lo que las opciones para la duración del día serán similares.
Júpiter
Dado el hecho de que Júpiter es el planeta más grande del sistema solar, uno esperaría que tuviera días increíblemente largos. Pero en realidad, todo es completamente diferente: un día en Júpiter dura solo 9 horas, 55 minutos y 30 segundos, es decir, un día en este planeta es aproximadamente un tercio del día terrestre. Esto se debe al hecho de que este gigante gaseoso tiene una velocidad de rotación muy alta alrededor de su eje. Es por esto que también se observan huracanes muy fuertes en el planeta.
Saturno
La situación en Saturno es muy similar a la observada en Júpiter. A pesar de su gran tamaño, el planeta tiene una tasa de rotación baja, por lo que Saturno solo tarda 10 horas y 33 minutos en girar 360 grados durante un período. Esto significa que un día en Saturno dura menos de medio día terrestre. Y, nuevamente, la alta velocidad de rotación conduce a huracanes increíbles e incluso a una constante tormenta de remolinos en el Polo Sur.
Urano
Cuando se trata de Urano, la cuestión de calcular la duración del día se vuelve difícil. Por un lado, el tiempo de rotación del planeta alrededor de su eje es de 17 horas, 14 minutos y 24 segundos, un poco menos que un día terrestre estándar. Y esta afirmación sería cierta si no fuera por la inclinación axial más fuerte de Urano. El ángulo de esta inclinación es de más de 90 grados. Esto significa que el planeta se mueve más allá de la estrella principal del sistema, en realidad de lado. Además, en esta situación, un polo mira hacia el Sol durante mucho tiempo, hasta 42 años. Como resultado, podemos decir que un día en Urano dura 84 años.
Neptuno
Neptuno es el último de la lista, y esto también plantea el problema de medir la duración del día. El planeta realiza una rotación completa alrededor de su eje en 16 horas, 6 minutos y 36 segundos. Sin embargo, aquí hay una trampa: dado que el planeta es un gigante de hielo gaseoso, sus polos giran más rápido que el ecuador. Arriba, se indicó el tiempo de rotación del campo magnético del planeta: su ecuador gira en 18 horas, mientras que los polos completan su rotación circular en 12 horas.