0,147 Zeme
0,056 Zeme
0,055 Zeme
0,984 Zeme
0,38
281,01°
0,106 (ģeom. albedo)
24,9% nātrija
9,5%, A. skābeklis
7,0% argona
5,9% hēlija
5,6%, M. skābeklis
5,2% slāpekļa
3,6% oglekļa dioksīda
3,4% ūdens
3,2% ūdeņraža
Dzīvsudrabs dabiskā krāsā (Mariner 10 attēls)
Merkurs- Saulei vistuvāk esošā planēta Saules sistēmā, apriņķo Sauli 88 Zemes dienās. Dzīvsudrabs tiek klasificēts kā iekšējā planēta, jo tā orbīta atrodas tuvāk Saulei nekā galvenā asteroīdu josta. Pēc tam, kad 2006. gadā Plutonam tika atņemts planētas statuss, Merkurs ieguva Saules sistēmas mazākās planētas titulu. Dzīvsudraba redzamais magnitūds svārstās no –2,0 līdz 5,5, taču tas nav viegli pamanāms, jo tā leņķiskais attālums no Saules ir ļoti mazs (maksimums 28,3°). Augstos platuma grādos planētu nekad nevar redzēt tumšajās nakts debesīs: Merkurs vienmēr ir paslēpts rīta vai vakara rītausmā. Optimālais laiks planētas novērošanai ir rīta vai vakara krēsla tās pagarinājuma periodos (dzīvsudraba maksimālā attāluma no Saules periodi debesīs, kas notiek vairākas reizes gadā).
Dzīvsudrabu ir ērti novērot zemos platuma grādos un ekvatora tuvumā: tas ir saistīts ar faktu, ka krēslas ilgums tur ir visīsākais. Vidējos platuma grādos ir daudz grūtāk atrast Merkuru un tikai vislabāko pagarinājumu periodā, un augstos platuma grādos tas vispār nav iespējams.
Par planētu vēl ir zināms salīdzinoši maz. Mariner 10 aparātam, kas pētīja Mercury 1975. gadā, izdevās kartēt tikai 40-45% virsmas. 2008. gada janvārī garām Merkūram lidoja starpplanētu stacija MESSENGER, kas 2011. gadā nonāks orbītā ap planētu.
Saskaņā ar viņu pašu fiziskās īpašības Dzīvsudrabs atgādina Mēnesi un ir ļoti krāteri. Planētai nav dabisku pavadoņu, bet tai ir ļoti plāna atmosfēra. Planētai ir liels dzelzs kodols, kas ir magnētiskā lauka avots kopumā, kas ir 0,1 no Zemes. Dzīvsudraba kodols veido 70 procentus no planētas kopējā tilpuma. Temperatūra uz dzīvsudraba virsmas svārstās no 90 līdz 700 (–180 līdz +430 °C). Saules puse uzkarst daudz vairāk nekā polārie apgabali un planētas tālākā puse.
Neskatoties uz mazāku rādiusu, Merkurs joprojām pēc masas pārsniedz tādus milzu planētu satelītus kā Ganimēds un Titāns.
Merkura astronomiskais simbols ir stilizēts dieva Merkūrija spārnotās ķiveres attēls ar viņa kaduceju.
Vēsture un vārds
Vecākās liecības par Merkura novērojumiem ir atrodamas šumeru ķīļrakstu tekstos, kas datēti ar trešo gadu tūkstoti pirms mūsu ēras. e. Planēta ir nosaukta romiešu panteona dieva vārdā Merkurs, grieķu valodas analogs Hermess un babiloniešu Naboo. Senie Hēsioda laika grieķi Merkuru sauca par "Στίλβων" (Stilbo, Mirdzošais). Līdz 5. gadsimtam pirms mūsu ēras. e. Grieķi uzskatīja, ka Merkurs, kas redzams vakara un rīta debesīs, ir divi dažādi objekti. Senajā Indijā dzīvsudrabu sauca Buda(बुध) un Roginea. Ķīniešu, japāņu, vjetnamiešu un korejiešu valodā dzīvsudrabu sauc ūdens zvaigzne(水星) (saskaņā ar “Piecu elementu” idejām. Ebreju valodā Merkura nosaukums izklausās kā “Kohav Hama” (כוכב חמה) (“Saules planēta”).
Planētu kustība
Dzīvsudrabs pārvietojas ap Sauli pa diezgan iegarenu eliptisku orbītu (ekscentriskums 0,205) vidēji 57,91 miljona km (0,387 AU) attālumā. Perihēlijā Merkurs atrodas 45,9 miljonu km attālumā no Saules (0,3 AU), afēlijā - 69,7 miljonus km (0,46 AU) Perihēlijā Merkurs atrodas vairāk nekā pusotru reizi tuvāk Saulei nekā afēlijā. Orbītas slīpums pret ekliptikas plakni ir 7°. Dzīvsudrabs vienā orbitālajā apgriezienā pavada 87,97 dienas. Planētas orbītas vidējais ātrums ir 48 km/s.
Ilgu laiku tika uzskatīts, ka Merkurs pastāvīgi ir vērsts pret Sauli ar vienu un to pašu pusi, un viens apgrieziens ap savu asi aizņem tās pašas 87,97 dienas. Detaļu novērojumi uz Merkura virsmas, kas veikti pie izšķirtspējas robežas, nešķita tam pretrunā. Šāds nepareizs priekšstats radās tāpēc, ka dzīvsudraba novērošanai vislabvēlīgākie apstākļi atkārtojas pēc trīskāršā sinodiskā perioda, tas ir, 348 Zemes dienas, kas ir aptuveni vienāds ar seškārtīgu Merkura rotācijas periodu (352 dienas), tātad aptuveni vienādi. planētu virsmas laukums tika novērots dažādos laikos. No otras puses, daži astronomi uzskatīja, ka Merkura diena ir aptuveni vienāda ar Zemes dienu. Patiesība atklājās tikai 60. gadu vidū, kad uz Merkura tika veikti radari.
Izrādījās, ka Merkura siderālā diena ir vienāda ar 58,65 Zemes dienām, tas ir, 2/3 no Merkura gada. Šī dzīvsudraba rotācijas un revolūcijas periodu samērojamība ir unikāla parādība Saules sistēmai. Tas, domājams, ir izskaidrojams ar to, ka Saules plūdmaiņas atņēma leņķisko impulsu un aizkavēja rotāciju, kas sākotnēji bija ātrāka, līdz abi periodi tika saistīti ar veselu skaitļu attiecību. Rezultātā vienā Merkura gadā Merkurs paspēj pagriezties ap savu asi par pusotru apgriezienu. Tas ir, ja brīdī, kad Merkurs šķērso perihēliju, noteikts tā virsmas punkts ir vērsts tieši pret Sauli, tad nākamajā perihēlija pārejā tieši pretējs virsmas punkts būs vērsts pret Sauli, un pēc cita Merkura gada Saule atkal atgriezties zenītā virs pirmā punkta. Rezultātā Saules diena uz Merkura ilgst divus Merkura gadus vai trīs Merkura siderālās dienas.
Šīs planētas kustības rezultātā uz tās var atšķirt “karstus garuma grādus” - divus pretējus meridiānus, kas pārmaiņus ir vērsti pret Sauli Merkura perihēlija pārejas laikā un kuri tāpēc ir īpaši karsti pat pēc Merkura standartiem.
Planētu kustību kombinācija rada vēl vienu unikālu parādību. Planētas griešanās ātrums ap savu asi ir praktiski nemainīgs, savukārt orbītas kustības ātrums pastāvīgi mainās. Orbitālajā reģionā perihēlija tuvumā aptuveni 8 dienas orbītas kustības ātrums pārsniedz rotācijas kustības ātrumu. Rezultātā Saule apstājas Merkura debesīs un sāk kustēties pretējā virzienā – no rietumiem uz austrumiem. Šo efektu dažreiz sauc par Jozua efektu, kas nosaukts pēc Bībeles Jozua grāmatas galvenā varoņa, kurš apturēja Saules kustību (Joshua, X, 12-13). Novērotājam, kurš atrodas 90° attālumā no “karstajiem garuma grādiem”, Saule lec (vai riet) divas reizes.
Interesanti ir arī tas, ka, lai gan Zemei tuvākās orbītas ir Marss un Venēra, tieši Merkurs ir tā, kas lielāko daļu laika ir Zemei vistuvāk esošā planēta nekā jebkura cita (jo pārējās attālinās plkst. lielākā mērā, nebūdams tik “piesiets” pie Saules).
Fiziskās īpašības
Dzīvsudraba, Veneras, Zemes un Marsa salīdzinošie izmēri
Merkurs ir mazākā sauszemes planēta. Tā rādiuss ir tikai 2439,7 ± 1,0 km, kas ir mazāks par Jupitera pavadoņa Ganimēda un Saturna pavadoņa Titāna rādiusu. Planētas masa ir 3,3 × 10 23 kg. Dzīvsudraba vidējais blīvums ir diezgan augsts - 5,43 g/cm³, kas ir tikai nedaudz mazāks par Zemes blīvumu. Ņemot vērā, ka Zeme ir lielāka izmēra, dzīvsudraba blīvuma vērtība norāda uz palielinātu metālu saturu tās dziļumos. Gravitācijas paātrinājums uz dzīvsudraba ir 3,70 m/s². Otrais bēgšanas ātrums ir 4,3 km/s.
Kuipera krāteris (tieši zem centra). Foto no kosmosa kuģa MESSENGER
Viena no pamanāmākajām Merkura virsmas iezīmēm ir Karstuma līdzenums (lat. Caloris Planitia). Šis krāteris ieguva savu nosaukumu, jo tas atrodas netālu no viena no "karstajiem garuma grādiem". Tās diametrs ir aptuveni 1300 km. Iespējams, ķermeņa, kura trieciens veidoja krāteri, diametrs bija vismaz 100 km. Trieciens bija tik spēcīgs, ka seismiskie viļņi, izgājuši cauri visai planētai un fokusējušies pretējā virsmas punktā, noveda pie tādas kā nelīdzenas “haotiskas” ainavas veidošanās šeit.
Atmosfēra un fiziskie lauki
Kad kosmosa kuģis Mariner 10 lidoja garām Merkuram, tika konstatēts, ka uz planētas ir ārkārtīgi reta atmosfēra, kuras spiediens bija 5 × 10 11 reizes mazāks par Zemes atmosfēras spiedienu. Šādos apstākļos atomi biežāk saduras ar planētas virsmu nekā viens ar otru. Tas sastāv no Saules vēja notvertiem vai saules vēja no virsmas izsistiem atomiem – hēlijs, nātrijs, skābeklis, kālijs, argons, ūdeņradis. Vidējais noteikta atoma dzīves ilgums atmosfērā ir aptuveni 200 dienas.
Dzīvsudrabam ir magnētiskais lauks, kura stiprums ir 300 reizes mazāks par Zemes magnētisko lauku. Dzīvsudraba magnētiskajam laukam ir dipola struktūra un augstākā pakāpe simetriski, un tā ass novirzās tikai par 2 grādiem no planētas rotācijas ass, kas uzliek ievērojamus ierobežojumus teoriju lokam, kas izskaidro tās izcelsmi.
Pētījumi
MESSENGER uzņemts dzīvsudraba virsmas posma attēls
Dzīvsudrabs ir vismazāk pētītā zemes planēta. To pētīšanai tika nosūtītas tikai divas ierīces. Pirmais bija Mariner 10, kas -1975. gadā trīs reizes lidoja garām Mercury; tuvākā pieeja bija 320 km. Rezultātā tika iegūti vairāki tūkstoši attēlu, kas pārklāja aptuveni 45% no planētas virsmas. Turpmākie pētījumi no Zemes parādīja ūdens ledus pastāvēšanas iespējamību polārajos krāteros.
Dzīvsudrabs mākslā
- Borisa Ļapunova zinātniskās fantastikas stāstā "Vistuvāk saulei" (1956) padomju kosmonauti pirmo reizi nolaižas uz Merkura un Veneras, lai tos izpētītu.
- Īzaka Asimova stāsts "Merkūrija lielā saule" (sērija Lucky Starr) notiek uz Merkūrija.
- Īzaka Asimova stāsti "Runaround" un "The Dying Night", kas sarakstīti attiecīgi 1941. un 1956. gadā, apraksta Merkūriju ar vienu pusi pret Sauli. Turklāt otrajā stāstā detektīvu sižeta risinājums ir balstīts uz šo faktu.
- Fransisa Karsaka zinātniskās fantastikas romānā Zemes lidojums kopā ar galveno sižetu ir aprakstīta zinātniskā stacija Saules izpētei, kas atrodas Merkura ziemeļpolā. Zinātnieki dzīvo bāzē, kas atrodas dziļu krāteru mūžīgā ēnā, un novērojumi tiek veikti no milzu torņiem, kurus pastāvīgi apgaismo gaismeklis.
- Alana Nurse zinātniskās fantastikas stāstā "Pārpus saulaino pusi" galvenie varoņi šķērso Merkūrija pusi, kas vērsta pret Sauli. Stāsts tika uzrakstīts saskaņā ar sava laika zinātniskajiem uzskatiem, kad tika pieņemts, ka Merkurs pastāvīgi ir vērsts pret Sauli ar vienu pusi.
- Anime animācijas seriālā Sailor Moon planētu iemieso kareivīgā meitene Sailor Merkūrija jeb Ami Mitsuno. Viņas uzbrukuma pamatā ir ūdens un ledus spēks.
- Kliforda Simaka zinātniskās fantastikas stāstā "Once Upon a Time on Mercury" galvenais darbības lauks ir Merkurs, un uz tā esošā dzīvības enerģētiskā forma - bumbiņas - pārspēj cilvēci ar miljoniem gadu ilgušo attīstību, jau sen pārspējot civilizācijas pakāpi. .
Piezīmes
Skatīt arī
Literatūra
- Bronštens V. Dzīvsudrabs ir vistuvāk Saulei // Aksenova M.D. Enciklopēdija bērniem. T. 8. Astronomija - M.: Avanta+, 1997. - P. 512-515. - ISBN 5-89501-008-3
- Ksanfomality L.V. Nezināms dzīvsudrabs // Zinātnes pasaulē. - 2008. - № 2.
Saites
- Tīmekļa vietne par MESSENGER misiju (angļu valodā)
- Merkūrija fotoattēli, ko uzņēma Messenger (angļu valodā)
- BepiColombo misijas sadaļa JAXA vietnē
- A. Levins. Dzelzs planētas tautas mehānika Nr.7, 2008.g
- “Tuvākais” Lenta.ru, 2009. gada 5. oktobris, Merkūrija fotogrāfijas, ko uzņēma Messenger
- “Ir publicētas jaunas Merkūrija fotogrāfijas” Lenta.ru, 2009. gada 4. novembris, par Messenger un Mercury tuvināšanos naktī no 2009. gada 29. uz 30. septembri
Merkurs ir mazākā un Saulei tuvākā planēta Saules sistēmā. Senie romieši savu nosaukumu tai devuši par godu tirdzniecības dievam Merkūram, citu dievu sūtnim, kurš valkāja spārnotās sandales, jo planēta debesīs pārvietojas ātrāk nekā citas.
Īss apraksts
Sava mazā izmēra un Saules tuvuma dēļ Merkurs ir neērts zemes novērojumiem, tāpēc ilgu laiku par to bija zināms ļoti maz. Svarīgs solis savā pētījumā tapis pateicoties Mariner-10 un Messenger kosmosa kuģiem, ar kuru palīdzību tika iegūti augstas kvalitātes attēli un detalizēta karte virsmas.
Merkurs ir sauszemes planēta un atrodas vidēji aptuveni 58 miljonu km attālumā no Saules. Šajā gadījumā maksimālais attālums (pie afēlijas) ir 70 miljoni km, bet minimālais (pie perihēlijas) ir 46 miljoni km. Tā rādiuss ir tikai nedaudz lielāks nekā Mēness - 2439 km, un tā blīvums ir gandrīz tāds pats kā Zemei - 5,42 g/cm³. Augsts blīvums nozīmē, ka tajā ir ievērojama daļa metālu. Planētas masa ir 3,3 10 23 kg, un apmēram 80% no tās ir kodols. Smaguma paātrinājums ir 2,6 reizes mazāks nekā uz Zemes - 3,7 m/s². Ir vērts atzīmēt, ka dzīvsudraba forma ir ideāli sfēriska - tai ir nulles polārā saspiešana, tas ir, tā ekvatoriālais un polārais rādiuss ir vienādi. Dzīvsudrabam nav satelītu.
Planēta ap Sauli riņķo 88 dienās, un rotācijas periods ap savu asi attiecībā pret zvaigznēm (sidereālā diena) ir divas trešdaļas no orbitālā perioda – 58 dienas. Tas nozīmē, ka viena diena uz Merkura ilgst divus no tā gadiem, tas ir, 176 Zemes dienas. Periodu samērojamība acīmredzot skaidrojama ar Saules paisuma un paisuma ietekmi, kas palēnināja sākotnēji ātrākā Merkura rotāciju, līdz to vērtības kļuva vienādas.
Dzīvsudrabam ir visgarākā orbīta (tā ekscentricitāte ir 0,205). Tas ir ievērojami slīps pret zemes orbītas plakni (ekliptikas plakni) - leņķis starp tiem ir 7 grādi. Planētas orbītas ātrums ir 48 km/s.
Dzīvsudraba temperatūru noteica tā infrasarkanais starojums. Tas svārstās plašā diapazonā no 100 K (-173 °C) naktī un poliem līdz 700 K (430 °C) pusdienlaikā pie ekvatora. Tajā pašā laikā ikdienas temperatūras svārstības strauji samazinās, virzoties dziļāk garozā, tas ir, augsnes termiskā inerce ir augsta. No tā tika secināts, ka augsne uz Merkura virsmas ir tā sauktais regolīts – ļoti sadrumstalots iezis ar zemu blīvumu. Arī Mēness, Marsa un tā pavadoņu Fobosa un Deimos virsmas slāņi sastāv no regolīta.
Planētas izglītība
Visticamākais Merkura izcelsmes apraksts tiek uzskatīts par miglāja hipotēzi, saskaņā ar kuru planēta agrāk bija Veneras pavadonis un pēc tam kaut kādu iemeslu dēļ izkļuva no gravitācijas lauka ietekmes. Saskaņā ar citu versiju, Merkurs veidojies vienlaikus ar visiem Saules sistēmas objektiem protoplanetārā diska iekšējā daļā, no kurienes gaismas elementus jau Saules vējš aiznesa uz ārējiem apgabaliem.
Saskaņā ar vienu versiju par Merkura ļoti smagā iekšējā kodola izcelsmi - milzu trieciena teoriju - planētas masa sākotnēji bija 2,25 reizes lielāka nekā tās pašreizējā. Tomēr pēc sadursmes ar nelielu protoplanētu vai planētai līdzīgu objektu lielākā daļa garozas un augšējās mantijas tika izkaisīta kosmosā, un kodols sāka veidot ievērojamu daļu no planētas masas. Tā pati hipotēze tiek izmantota, lai izskaidrotu Mēness izcelsmi.
Pēc galvenā veidošanās posma pabeigšanas pirms 4,6 miljardiem gadu Merkūru ilgu laiku intensīvi bombardēja komētas un asteroīdi, tāpēc tā virsma ir izraibināta ar daudziem krāteriem. Vardarbīgās vulkāniskās aktivitātes Merkura vēstures rītausmā izraisīja lavas līdzenumu un "jūru" veidošanos krāteru iekšpusē. Planētai pakāpeniski atdziestot un saraujoties, radās citi reljefa elementi: grēdas, kalni, pakalni un dzegas.
Iekšējā struktūra 
Merkura uzbūve kopumā maz atšķiras no pārējām sauszemes planētām: centrā atrodas masīvs metālisks kodols ar aptuveni 1800 km rādiusu, ko ieskauj 500–600 km mantijas slānis, kas, savukārt, ir klāta ar 100–300 km biezu garozu.
Iepriekš tika uzskatīts, ka dzīvsudraba kodols ir ciets un veido apmēram 60% no tā kopējās masas. Tika pieņemts, ka tik mazai planētai var būt tikai ciets kodols. Bet planētas pašas magnētiskā lauka klātbūtne, lai arī vāja, ir spēcīgs arguments par labu tās šķidrā kodola versijai. Vielas kustība kodola iekšienē izraisa dinamo efektu, un spēcīga orbītas pagarināšanās izraisa paisuma efektu, kas uztur kodolu šķidrā stāvoklī. Tagad ir ticami zināms, ka dzīvsudraba kodols sastāv no šķidrā dzelzs un niķeļa un veido trīs ceturtdaļas no planētas masas.
Dzīvsudraba virsma praktiski neatšķiras no Mēness. Visievērojamākā līdzība ir neskaitāmais lielu un mazu krāteru skaits. Tāpat kā uz Mēness, gaismas stari izstaro no jauniem krāteriem dažādos virzienos. Taču Merkūram nav tik plašu jūru, kas arī būtu samērā plakanas un bez krāteriem. Vēl viena ievērojama ainavu atšķirība ir daudzās simtiem kilometru garās dzegas, kas izveidojušās Merkura saspiešanas laikā.
Krāteri uz planētas virsmas atrodas nevienmērīgi. Zinātnieki norāda, ka ar krāteriem blīvāk piepildītās vietas ir vecākas, bet gludākas vietas ir jaunākas. Arī lielu krāteru klātbūtne liecina, ka uz Merkura nav notikušas garozas nobīdes vai virsmas erozija vismaz 3–4 miljardus gadu. Pēdējais ir pierādījums tam, ka uz planētas nekad nav bijusi pietiekami blīva atmosfēra.
Lielākais Merkura krāteris ir aptuveni 1500 kilometrus liels un 2 kilometrus augsts. Tā iekšpusē atrodas milzīgs lavas līdzenums – Siltuma līdzenums. Šis objekts ir visievērojamākā iezīme uz planētas virsmas. Ķermenim, kas sadūrās ar planētu un radīja tik liela mēroga veidojumu, jābūt vismaz 100 km garam.
Zondes attēli liecināja, ka Merkura virsma ir viendabīga un pusložu reljefi viens no otra neatšķiras. Šī ir vēl viena atšķirība starp planētu un Mēnesi, kā arī no Marsa. Virsmas sastāvs manāmi atšķiras no Mēness - tajā ir maz Mēnesim raksturīgo elementu - alumīnija un kalcija -, bet diezgan daudz sēra.
Atmosfēra un magnētiskais lauks
Atmosfēras uz Merkura praktiski nav - tā ir ļoti reti sastopama. Tās vidējais blīvums ir vienāds ar tādu pašu blīvumu uz Zemes 700 km augstumā. Precīzs tā sastāvs nav noteikts. Pateicoties spektroskopiskiem pētījumiem, ir zināms, ka atmosfērā ir daudz hēlija un nātrija, kā arī skābekļa, argona, kālija un ūdeņraža. Elementu atomus no kosmosa atnes Saules vējš vai izceļ no virsmas. Viens no hēlija un argona avotiem ir radioaktīvā sabrukšana planētas garozā. Ūdens tvaiku klātbūtne tiek skaidrota ar ūdens veidošanos no atmosfērā esošā ūdeņraža un skābekļa, komētu ietekmi uz virsmu un ledus sublimāciju, kas, iespējams, atrodas krāteros pie poliem.
Dzīvsudrabam ir vājš magnētiskais lauks, kura stiprums pie ekvatora ir 100 reizes mazāks nekā uz Zemes. Tomēr ar šādu spriegumu pietiek, lai planētai izveidotu spēcīgu magnetosfēru. Lauka ass gandrīz sakrīt ar rotācijas asi, tiek lēsts, ka vecums ir aptuveni 3,8 miljardi gadu. Lauka mijiedarbība ar to aptverošo saules vēju izraisa virpuļus, kas rodas 10 reizes biežāk nekā Zemes magnētiskajā laukā.
Novērošana
Kā jau minēts, Merkūra novērošana no Zemes ir diezgan sarežģīta. Tas nekad neatrodas tālāk par 28 grādiem no Saules un tāpēc praktiski nav redzams. Dzīvsudraba redzamība ir atkarīga no platuma grādiem. Visvieglāk to novērot pie ekvatora un tā tuvumā esošajos platuma grādos, jo šeit krēsla ilgst visīsāk. Augstākos platuma grādos Merkurs ir daudz grūtāk pamanāms – tas atrodas ļoti zemu virs horizonta. Šeit labākie apstākļi novērošanai notiek laikā, kad Merkurs atrodas vislielākajā attālumā no Saules vai tā lielākajā augstumā virs horizonta saullēkta vai saulrieta laikā. Merkuru ir ērti novērot arī ekvinokcijas laikā, kad krēslas ilgums ir minimāls.
Dzīvsudrabu ir diezgan viegli redzēt ar binokli tūlīt pēc saulrieta. Dzīvsudraba fāzes ir skaidri redzamas 80 mm diametra teleskopā. Tomēr virsmas detaļas, protams, var redzēt tikai ar daudz lielākiem teleskopiem, un pat ar šādiem instrumentiem tas būs sarežģīts uzdevums.
Dzīvsudrabam ir fāzes, kas ir līdzīgas Mēness fāzēm. Minimālā attālumā no Zemes tas ir redzams kā plāns pusmēness. Pilnajā fāzē tas ir pārāk tuvu Saulei, lai to varētu redzēt.
Palaižot zondi Mariner 10 uz Mercury (1974), tika izmantots gravitācijas palīgmanevrs. Ierīces tiešais lidojums uz planētu
prasīja milzīgu enerģijas daudzumu un bija praktiski neiespējami. Šīs grūtības tika apietas, koriģējot orbītu: pirmkārt, ierīce paskrēja garām Venērai, un apstākļi lidošanai tai garām tika izvēlēti tā, lai tās gravitācijas lauks mainītu trajektoriju tieši tik daudz, lai zonde sasniegtu Merkuru bez papildu enerģijas izdevumiem.
Pastāv pieņēmumi, ka uz Merkura virsmas pastāv ledus. Tās atmosfērā ir ūdens tvaiki, kas var arī pastāvēt cietā stāvoklī polos dziļos krāteros.
19. gadsimtā astronomi, kas novēroja Merkuru, nevarēja atrast izskaidrojumu tā orbitālajai kustībai, izmantojot Ņūtona likumus. Viņu aprēķinātie parametri atšķīrās no novērotajiem. Lai to izskaidrotu, tika izvirzīta hipotēze, ka Merkura orbītā atrodas vēl viena neredzama planēta Vulkāns, kuras ietekme ievieš novērotās neatbilstības. Patieso skaidrojumu sniedza gadu desmitiem vēlāk vispārējā teorija Einšteina relativitāte. Pēc tam planētas Vulkāna nosaukums tika dots vulkanoīdiem - domājamiem asteroīdiem, kas atrodas dzīvsudraba orbītā. Zona no 0,08 AU līdz 0,2 a.u. gravitācijas ziņā stabils, tāpēc šādu objektu pastāvēšanas iespējamība ir diezgan augsta.
0,147 Zeme
0,056 Zeme
0,055 Zeme
0,984 Zeme
0,38
281,01°
0,106 (ģeom. albedo)
24,9% nātrija
9,5%, A. skābeklis
7,0% argona
5,9% hēlija
5,6%, M. skābeklis
5,2% slāpekļa
3,6% oglekļa dioksīda
3,4% ūdens
3,2% ūdeņraža
Dzīvsudrabs dabiskā krāsā (Mariner 10 attēls)
Merkurs- Saulei vistuvāk esošā planēta Saules sistēmā, apriņķo Sauli 88 Zemes dienās. Dzīvsudrabs tiek klasificēts kā iekšējā planēta, jo tā orbīta atrodas tuvāk Saulei nekā galvenā asteroīdu josta. Pēc tam, kad 2006. gadā Plutonam tika atņemts planētas statuss, Merkurs ieguva Saules sistēmas mazākās planētas titulu. Dzīvsudraba redzamais magnitūds svārstās no –2,0 līdz 5,5, taču tas nav viegli pamanāms, jo tā leņķiskais attālums no Saules ir ļoti mazs (maksimums 28,3°). Augstos platuma grādos planētu nekad nevar redzēt tumšajās nakts debesīs: Merkurs vienmēr ir paslēpts rīta vai vakara rītausmā. Optimālais laiks planētas novērošanai ir rīta vai vakara krēsla tās pagarinājuma periodos (dzīvsudraba maksimālā attāluma no Saules periodi debesīs, kas notiek vairākas reizes gadā).
Dzīvsudrabu ir ērti novērot zemos platuma grādos un ekvatora tuvumā: tas ir saistīts ar faktu, ka krēslas ilgums tur ir visīsākais. Vidējos platuma grādos ir daudz grūtāk atrast Merkuru un tikai vislabāko pagarinājumu periodā, un augstos platuma grādos tas vispār nav iespējams.
Par planētu vēl ir zināms salīdzinoši maz. Mariner 10 aparātam, kas pētīja Mercury 1975. gadā, izdevās kartēt tikai 40-45% virsmas. 2008. gada janvārī garām Merkūram lidoja starpplanētu stacija MESSENGER, kas 2011. gadā nonāks orbītā ap planētu.
Dzīvsudrabs pēc fiziskajām īpašībām atgādina Mēnesi un ir ļoti krāteri. Planētai nav dabisku pavadoņu, bet tai ir ļoti plāna atmosfēra. Planētai ir liels dzelzs kodols, kas ir magnētiskā lauka avots kopumā, kas ir 0,1 no Zemes. Dzīvsudraba kodols veido 70 procentus no planētas kopējā tilpuma. Temperatūra uz dzīvsudraba virsmas svārstās no 90 līdz 700 (–180 līdz +430 °C). Saules puse uzkarst daudz vairāk nekā polārie apgabali un planētas tālākā puse.
Neskatoties uz mazāku rādiusu, Merkurs joprojām pēc masas pārsniedz tādus milzu planētu satelītus kā Ganimēds un Titāns.
Merkura astronomiskais simbols ir stilizēts dieva Merkūrija spārnotās ķiveres attēls ar viņa kaduceju.
Vēsture un vārds
Vecākās liecības par Merkura novērojumiem ir atrodamas šumeru ķīļrakstu tekstos, kas datēti ar trešo gadu tūkstoti pirms mūsu ēras. e. Planēta ir nosaukta romiešu panteona dieva vārdā Merkurs, grieķu valodas analogs Hermess un babiloniešu Naboo. Senie Hēsioda laika grieķi Merkuru sauca par "Στίλβων" (Stilbo, Mirdzošais). Līdz 5. gadsimtam pirms mūsu ēras. e. Grieķi uzskatīja, ka Merkurs, kas redzams vakara un rīta debesīs, ir divi dažādi objekti. Senajā Indijā dzīvsudrabu sauca Buda(बुध) un Roginea. Ķīniešu, japāņu, vjetnamiešu un korejiešu valodā dzīvsudrabu sauc ūdens zvaigzne(水星) (saskaņā ar “Piecu elementu” idejām. Ebreju valodā Merkura nosaukums izklausās kā “Kohav Hama” (כוכב חמה) (“Saules planēta”).
Planētu kustība
Dzīvsudrabs pārvietojas ap Sauli pa diezgan iegarenu eliptisku orbītu (ekscentriskums 0,205) vidēji 57,91 miljona km (0,387 AU) attālumā. Perihēlijā Merkurs atrodas 45,9 miljonu km attālumā no Saules (0,3 AU), afēlijā - 69,7 miljonus km (0,46 AU) Perihēlijā Merkurs atrodas vairāk nekā pusotru reizi tuvāk Saulei nekā afēlijā. Orbītas slīpums pret ekliptikas plakni ir 7°. Dzīvsudrabs vienā orbitālajā apgriezienā pavada 87,97 dienas. Planētas orbītas vidējais ātrums ir 48 km/s.
Ilgu laiku tika uzskatīts, ka Merkurs pastāvīgi ir vērsts pret Sauli ar vienu un to pašu pusi, un viens apgrieziens ap savu asi aizņem tās pašas 87,97 dienas. Detaļu novērojumi uz Merkura virsmas, kas veikti pie izšķirtspējas robežas, nešķita tam pretrunā. Šāds nepareizs priekšstats radās tāpēc, ka dzīvsudraba novērošanai vislabvēlīgākie apstākļi atkārtojas pēc trīskāršā sinodiskā perioda, tas ir, 348 Zemes dienas, kas ir aptuveni vienāds ar seškārtīgu Merkura rotācijas periodu (352 dienas), tātad aptuveni vienādi. planētu virsmas laukums tika novērots dažādos laikos. No otras puses, daži astronomi uzskatīja, ka Merkura diena ir aptuveni vienāda ar Zemes dienu. Patiesība atklājās tikai 60. gadu vidū, kad uz Merkura tika veikti radari.
Izrādījās, ka Merkura siderālā diena ir vienāda ar 58,65 Zemes dienām, tas ir, 2/3 no Merkura gada. Šī dzīvsudraba rotācijas un revolūcijas periodu samērojamība ir unikāla parādība Saules sistēmai. Tas, domājams, ir izskaidrojams ar to, ka Saules plūdmaiņas atņēma leņķisko impulsu un aizkavēja rotāciju, kas sākotnēji bija ātrāka, līdz abi periodi tika saistīti ar veselu skaitļu attiecību. Rezultātā vienā Merkura gadā Merkurs paspēj pagriezties ap savu asi par pusotru apgriezienu. Tas ir, ja brīdī, kad Merkurs šķērso perihēliju, noteikts tā virsmas punkts ir vērsts tieši pret Sauli, tad nākamajā perihēlija pārejā tieši pretējs virsmas punkts būs vērsts pret Sauli, un pēc cita Merkura gada Saule atkal atgriezties zenītā virs pirmā punkta. Rezultātā Saules diena uz Merkura ilgst divus Merkura gadus vai trīs Merkura siderālās dienas.
Šīs planētas kustības rezultātā uz tās var atšķirt “karstus garuma grādus” - divus pretējus meridiānus, kas pārmaiņus ir vērsti pret Sauli Merkura perihēlija pārejas laikā un kuri tāpēc ir īpaši karsti pat pēc Merkura standartiem.
Planētu kustību kombinācija rada vēl vienu unikālu parādību. Planētas griešanās ātrums ap savu asi ir praktiski nemainīgs, savukārt orbītas kustības ātrums pastāvīgi mainās. Orbitālajā reģionā perihēlija tuvumā aptuveni 8 dienas orbītas kustības ātrums pārsniedz rotācijas kustības ātrumu. Rezultātā Saule apstājas Merkura debesīs un sāk kustēties pretējā virzienā – no rietumiem uz austrumiem. Šo efektu dažreiz sauc par Jozua efektu, kas nosaukts pēc Bībeles Jozua grāmatas galvenā varoņa, kurš apturēja Saules kustību (Joshua, X, 12-13). Novērotājam, kurš atrodas 90° attālumā no “karstajiem garuma grādiem”, Saule lec (vai riet) divas reizes.
Interesanti ir arī tas, ka, lai gan Marss un Venera atrodas vistuvāk Zemei orbītā, Merkurs lielākoties ir Zemei tuvākā planēta nekā jebkura cita planēta (jo pārējās vairāk attālinās, nav tik “piesaistītas” Saule).
Fiziskās īpašības
Dzīvsudraba, Veneras, Zemes un Marsa salīdzinošie izmēri
Merkurs ir mazākā sauszemes planēta. Tā rādiuss ir tikai 2439,7 ± 1,0 km, kas ir mazāks par Jupitera pavadoņa Ganimēda un Saturna pavadoņa Titāna rādiusu. Planētas masa ir 3,3 × 10 23 kg. Dzīvsudraba vidējais blīvums ir diezgan augsts - 5,43 g/cm³, kas ir tikai nedaudz mazāks par Zemes blīvumu. Ņemot vērā, ka Zeme ir lielāka izmēra, dzīvsudraba blīvuma vērtība norāda uz palielinātu metālu saturu tās dziļumos. Gravitācijas paātrinājums uz dzīvsudraba ir 3,70 m/s². Otrais bēgšanas ātrums ir 4,3 km/s.
Kuipera krāteris (tieši zem centra). Foto no kosmosa kuģa MESSENGER
Viena no pamanāmākajām Merkura virsmas iezīmēm ir Karstuma līdzenums (lat. Caloris Planitia). Šis krāteris ieguva savu nosaukumu, jo tas atrodas netālu no viena no "karstajiem garuma grādiem". Tās diametrs ir aptuveni 1300 km. Iespējams, ķermeņa, kura trieciens veidoja krāteri, diametrs bija vismaz 100 km. Trieciens bija tik spēcīgs, ka seismiskie viļņi, izgājuši cauri visai planētai un fokusējušies pretējā virsmas punktā, noveda pie tādas kā nelīdzenas “haotiskas” ainavas veidošanās šeit.
Atmosfēra un fiziskie lauki
Kad kosmosa kuģis Mariner 10 lidoja garām Merkuram, tika konstatēts, ka uz planētas ir ārkārtīgi reta atmosfēra, kuras spiediens bija 5 × 10 11 reizes mazāks par Zemes atmosfēras spiedienu. Šādos apstākļos atomi biežāk saduras ar planētas virsmu nekā viens ar otru. Tas sastāv no Saules vēja notvertiem vai saules vēja no virsmas izsistiem atomiem – hēlijs, nātrijs, skābeklis, kālijs, argons, ūdeņradis. Vidējais noteikta atoma dzīves ilgums atmosfērā ir aptuveni 200 dienas.
Dzīvsudrabam ir magnētiskais lauks, kura stiprums ir 300 reizes mazāks par Zemes magnētisko lauku. Dzīvsudraba magnētiskajam laukam ir dipola struktūra un tas ir ļoti simetrisks, un tā ass novirzās tikai par 2 grādiem no planētas rotācijas ass, kas uzliek ievērojamus ierobežojumus teoriju lokam, kas izskaidro tā izcelsmi.
Pētījumi
MESSENGER uzņemts dzīvsudraba virsmas posma attēls
Dzīvsudrabs ir vismazāk pētītā zemes planēta. To pētīšanai tika nosūtītas tikai divas ierīces. Pirmais bija Mariner 10, kas -1975. gadā trīs reizes lidoja garām Mercury; tuvākā pieeja bija 320 km. Rezultātā tika iegūti vairāki tūkstoši attēlu, kas pārklāja aptuveni 45% no planētas virsmas. Turpmākie pētījumi no Zemes parādīja ūdens ledus pastāvēšanas iespējamību polārajos krāteros.
Dzīvsudrabs mākslā
- Borisa Ļapunova zinātniskās fantastikas stāstā "Vistuvāk saulei" (1956) padomju kosmonauti pirmo reizi nolaižas uz Merkura un Veneras, lai tos izpētītu.
- Īzaka Asimova stāsts "Merkūrija lielā saule" (sērija Lucky Starr) notiek uz Merkūrija.
- Īzaka Asimova stāsti "Runaround" un "The Dying Night", kas sarakstīti attiecīgi 1941. un 1956. gadā, apraksta Merkūriju ar vienu pusi pret Sauli. Turklāt otrajā stāstā detektīvu sižeta risinājums ir balstīts uz šo faktu.
- Fransisa Karsaka zinātniskās fantastikas romānā Zemes lidojums kopā ar galveno sižetu ir aprakstīta zinātniskā stacija Saules izpētei, kas atrodas Merkura ziemeļpolā. Zinātnieki dzīvo bāzē, kas atrodas dziļu krāteru mūžīgā ēnā, un novērojumi tiek veikti no milzu torņiem, kurus pastāvīgi apgaismo gaismeklis.
- Alana Nurse zinātniskās fantastikas stāstā "Pārpus saulaino pusi" galvenie varoņi šķērso Merkūrija pusi, kas vērsta pret Sauli. Stāsts tika uzrakstīts saskaņā ar sava laika zinātniskajiem uzskatiem, kad tika pieņemts, ka Merkurs pastāvīgi ir vērsts pret Sauli ar vienu pusi.
- Anime animācijas seriālā Sailor Moon planētu iemieso kareivīgā meitene Sailor Merkūrija jeb Ami Mitsuno. Viņas uzbrukuma pamatā ir ūdens un ledus spēks.
- Kliforda Simaka zinātniskās fantastikas stāstā "Once Upon a Time on Mercury" galvenais darbības lauks ir Merkurs, un uz tā esošā dzīvības enerģētiskā forma - bumbiņas - pārspēj cilvēci ar miljoniem gadu ilgušo attīstību, jau sen pārspējot civilizācijas pakāpi. .
Piezīmes
Skatīt arī
Literatūra
- Bronštens V. Dzīvsudrabs ir vistuvāk Saulei // Aksenova M.D. Enciklopēdija bērniem. T. 8. Astronomija - M.: Avanta+, 1997. - P. 512-515. - ISBN 5-89501-008-3
- Ksanfomality L.V. Nezināms dzīvsudrabs // Zinātnes pasaulē. - 2008. - № 2.
Saites
- Tīmekļa vietne par MESSENGER misiju (angļu valodā)
- Merkūrija fotoattēli, ko uzņēma Messenger (angļu valodā)
- BepiColombo misijas sadaļa JAXA vietnē
- A. Levins. Dzelzs planētas tautas mehānika Nr.7, 2008.g
- “Tuvākais” Lenta.ru, 2009. gada 5. oktobris, Merkūrija fotogrāfijas, ko uzņēma Messenger
- “Ir publicētas jaunas Merkūrija fotogrāfijas” Lenta.ru, 2009. gada 4. novembris, par Messenger un Mercury tuvināšanos naktī no 2009. gada 29. uz 30. septembri
Planēta Merkurs atrodas vistuvāk Saulei. Tā ir mazākā zemes planēta bez pavadoņiem, kas atrodas mūsu Saules sistēmā. 88 dienās (apmēram 3 mēnešos) tas veic 1 apgriezienu ap mūsu Sauli.
Labākās fotogrāfijas tika uzņemtas no vienīgās kosmosa zondes Mariner 10, kas tika nosūtīta Mercury izpētei tālajā 1974. gadā. Šie attēli skaidri parāda, ka gandrīz visa Merkura virsma ir izkaisīta ar krāteriem, un tāpēc tā ir diezgan līdzīga Mēness struktūrai. Lielākā daļa no tām radušās sadursmēs ar meteorītiem. Ir līdzenumi, kalni un plakankalnes. Ir arī dzegas, kuru augstums var sasniegt pat 3 kilometrus. Visi šie nelīdzenumi ir saistīti ar garozas lūzumu pēkšņu temperatūras izmaiņu, pēkšņas dzesēšanas un sekojošas sasilšanas dēļ. Visticamāk, tas notika planētas veidošanās laikā.
Blīvu metālisku kodolu dzīvsudrabā raksturo augsts blīvums un spēcīgs magnētiskais lauks. Mantija un garoza ir diezgan plānas, kas nozīmē, ka gandrīz visa planēta sastāv no smagiem elementiem. Saskaņā ar mūsdienu aprēķiniem, blīvums planētas kodola centrā sasniedz gandrīz 10 g/cm3, un kodola rādiuss ir 75% no planētas rādiusa un ir vienāds ar 1800 km. Diezgan apšaubāmi, ka planētai jau no paša sākuma bija tik milzīgs un smags dzelzi saturošs kodols. Zinātnieki uzskata, ka spēcīgas sadursmes gadījumā ar citu debess ķermeni veidošanās laikā saules sistēma, nolūza ievērojama mantijas daļa.
Dzīvsudraba orbīta
Dzīvsudraba orbīta ir ekscentriska un atrodas aptuveni 58 000 000 km attālumā no Saules. Pārvietojoties orbītā, attālums mainās uz 24 000 000 km. Rotācijas ātrums ir atkarīgs no planētas stāvokļa pret Sauli. Afēlijā - planētas vai citas planētas orbītas punkts, kas atrodas vistālāk no Saules debess ķermenis–Dzīvsudrabs pārvietojas ar ātrumu aptuveni 38 km/s, un perihēlijā – Saulei vistuvākajā orbītas punktā – tā ātrums ir 56 km/s. Tādējādi vidējais ātrums Dzīvsudraba kustība ir aptuveni 48 km/s. Tā kā gan Mēness, gan Merkurs atrodas starp Zemi un Sauli, to fāzēm ir daudz kopīgas iezīmes. Zemei tuvākajā punktā tam ir plānas pusmēness fāzes forma. Bet, tā kā tā atrodas ļoti tuvu Saulei, tā pilno fāzi ir ļoti grūti saskatīt.
Diena un nakts uz Merkura
Viena no Merkura puslodēm tās lēnās rotācijas dēļ ilgstoši ir vērsta pret Sauli. Tāpēc dienas un nakts maiņa tur notiek daudz retāk nekā uz citām Saules sistēmas planētām, un kopumā tā ir praktiski nemanāma. Diena un nakts uz Merkura ir vienādas ar planētas gadu, jo tās ilgst pat 88 dienas! Tāpat Merkūram raksturīgas ievērojamas temperatūras izmaiņas: dienā temperatūra paaugstinās līdz +430 °C, bet naktī noslīd līdz -180 °C. Dzīvsudraba ass ir gandrīz perpendikulāra orbitālajai plaknei un ir tikai 7°, tāpēc šeit nav gadalaiku maiņas. Bet netālu no poliem ir vietas, kur saules gaisma nekad neiekļūst.
Dzīvsudraba īpašības
Svars: 3,3*1023 kg (0,055 Zemes masa)
Diametrs pie ekvatora: 4880 km
Ass slīpums: 0,01°
Blīvums: 5,43 g/cm3
Vidējā virsmas temperatūra: –73 °C
Rotācijas periods ap asi (dienas): 59 dienas
Attālums no Saules (vidējais): 0,390 a. e vai 58 miljoni km
Orbitālais periods ap Sauli (gads): 88 dienas
Orbītas ātrums: 48 km/s
Orbītas ekscentricitāte: e = 0,0206
Orbītas slīpums pret ekliptiku: i = 7°
Gravitācijas paātrinājums: 3,7 m/s2
Satelīti: nē
Īsāk sakot, Merkura virsma atgādina Mēnesi. Plaši līdzenumi un daudzi krāteri liecina, ka ģeoloģiskā darbība uz planētas beidzās pirms miljardiem gadu.
Virsmas raksturs
Merkūrija virsma (foto parādīts vēlāk rakstā), ko uzņēma zondes Mariner 10 un Messenger, pēc izskata izskatījās līdzīga Mēnesim. Planēta lielā mērā ir nosēta ar krāteriem dažādi izmēri. Mazākās, kas redzamas visdetalizētākajās Marinera fotogrāfijās, ir vairāku simtu metru diametrā. Telpa starp lielajiem krāteriem ir salīdzinoši līdzena un sastāv no līdzenumiem. Tas ir līdzīgs Mēness virsmai, taču aizņem daudz vairāk vietas. Līdzīgi apgabali ieskauj Mercury visievērojamāko trieciena struktūru, Caloris Planitia baseinu. Tikai puse no tā tika izgaismota, kad Mariner 10 to sastapa, bet Messenger to pilnībā atklāja, pirmo reizi aplidojot planētu 2008. gada janvārī.
Krāteri
Visizplatītākās zemes formas uz planētas ir krāteri. Tie lielā mērā pārklāj virsmu (foto zemāk), no pirmā acu uzmetiena līdzīgi kā Mēness, taču, rūpīgāk izpētot, tie atklāj interesantas atšķirības.
Dzīvsudraba gravitācija ir vairāk nekā divas reizes lielāka nekā Mēness, daļēji pateicoties tā milzīgā dzelzs un sēra kodola blīvumam. Spēcīgajam gravitācijas spēkam ir tendence noturēt no krātera izmesto materiālu tuvu trieciena vietai. Salīdzinot ar Mēnesi, tas nokrita tikai 65% attālumā no Mēness attāluma. Tas var būt viens no faktoriem, kas veicināja sekundāro krāteru parādīšanos uz planētas, kas izveidojās izmestā materiāla ietekmē, atšķirībā no primārajiem, kas radās tieši no sadursmes ar asteroīdu vai komētu. Vairāk augsta izturība gravitācija nozīmē, ka sarežģītās formas un struktūras, kas raksturīgas lieliem krāteriem - centrālās virsotnes, stāvas nogāzes un līdzenas pamatnes - tiek novērotas mazākos krāteros uz Merkura (minimālais diametrs aptuveni 10 km) nekā uz Mēness (apmēram 19 km). Konstrukcijām, kas ir mazākas par šiem izmēriem, ir vienkāršas bļodiņai līdzīgas kontūras. Dzīvsudraba krāteri atšķiras no tiem, kas atrodas uz Marsa, lai gan abām planētām ir salīdzināma gravitācija. Svaigi krāteri pirmajā parasti ir dziļāki nekā salīdzināmi veidojumi otrajā. Tas var būt dzīvsudraba garozas zemā gaistošā satura vai lielāka trieciena ātruma sekas (jo objekta ātrums Saules orbītā palielinās, tuvojoties Saulei).
Krāteri, kuru diametrs ir lielāks par 100 km, sāk tuvoties tādiem raksturīgajai ovālajai formai lielas vienības. Šo konstrukciju - policiklisko baseinu - izmēri ir 300 km vai vairāk, un tās ir visspēcīgāko sadursmju rezultāts. Vairāki desmiti no tiem tika atklāti nofotografētajā planētas daļā. Messenger attēli un lāzera altimetrija ir devuši lielu ieguldījumu, lai izprastu šīs atlikušās rētas no agrīnās asteroīdu bombardēšanas uz Merkura.
Karstuma līdzenums
Šī trieciena struktūra stiepjas vairāk nekā 1550 km garumā. Kad to sākotnēji atklāja Mariner 10, tika uzskatīts, ka tas ir daudz mazāks. Objekta iekšpusi veido gludi līdzenumi, kas pārklāti ar salocītiem un šķeltiem koncentriskiem apļiem. Lielākās grēdas stiepjas vairākus simtus kilometru garumā, aptuveni 3 km platumā un mazāk nekā 300 metru augstumā. Vairāk nekā 200 lūzumu, kuru izmērs ir salīdzināms malās, izplūst no līdzenuma centra; daudzas no tām ir ieplakas, ko ierobežo rievas (grabens). Vietās, kur grebeni krustojas ar grēdām, tām ir tendence iziet cauri, norādot uz to vēlāku veidošanos.
Virsmas veidi
Žari līdzenumu ieskauj divu veidu reljefs - tā mala un reljefs, ko veido izmesti ieži. Mala ir neregulāru kalnu bloku gredzens, kas sasniedz 3 km augstumu, kas ir visvairāk augsti kalni, atrasts uz planētas ar salīdzinoši stāvām nogāzēm virzienā uz centru. Otrs, daudz mazāks gredzens atrodas 100-150 km no pirmā. Aiz ārējām nogāzēm ir lineāru radiālu grēdu un ieleju zona, kas daļēji piepildīta ar līdzenumiem, no kuriem daži ir izraibināti ar daudziem vairāku simtu metru augstumiem pilskalniem un pakalniem. Veidojumu izcelsme, kas veido platos gredzenus ap Žara baseinu, ir pretrunīga. Dažus līdzenumus uz Mēness veidoja galvenokārt izmešanas mijiedarbība ar jau esošu virsmas topogrāfiju, un tas var attiekties arī uz Merkuru. Bet Messenger rezultāti liecina, ka vulkāniskajai aktivitātei bija nozīmīga loma to veidošanā. Salīdzinot ar Žara baseinu, tur ir ne tikai maz krāteru, kas liecina par ilgstošu līdzenumu veidošanās periodu, bet tiem ir arī citas iezīmes, kas skaidrāk saistītas ar vulkānismu, nekā var redzēt Mariner 10 attēlos. Būtiski pierādījumi par vulkānismu tika iegūti no Messenger attēliem, kuros redzamas vulkāniskas atveres, no kurām daudzas atrodas Žara līdzenuma ārējā malā.
Raditladi krāteris
Caloris ir viens no jaunākajiem lielajiem policikliskajiem līdzenumiem, vismaz izpētītajā Merkura daļā. Tas, iespējams, veidojās vienlaikus ar pēdējo milzu struktūru uz Mēness – aptuveni pirms 3,9 miljardiem gadu. Messenger attēli atklāja citu, daudz mazāku trieciena krāteri ar redzamu iekšējo gredzenu, kas varētu būt izveidojies daudz vēlāk, ko sauc par Raditladi baseinu.
Dīvains antipods
Planētas otrā pusē, tieši 180° pretī Karstuma līdzenumam, atrodas dīvaini izkropļota reljefa pleķis. Zinātnieki šo faktu interpretē, runājot par to vienlaicīgu veidošanos, fokusējot seismiskos viļņus no notikumiem, kas ietekmēja dzīvsudraba antipodālo virsmu. Paugurains un līniju punktēts reljefs ir plaša augstienes teritorija, kas ir pauguraini daudzstūri 5-10 km platumā un līdz 1,5 km augstumā. Iepriekš esošie krāteri seismisko procesu rezultātā tika pārveidoti par pauguriem un plaisām, kā rezultātā izveidojās šis reljefs. Dažām no tām bija plakans dibens, bet pēc tam mainījās tā forma, kas liecina par to vēlāko pildījumu.
Līdzenumi
Līdzenums ir salīdzinoši plakana vai maigi viļņaina Merkura, Veneras, Zemes un Marsa virsma, un tā ir sastopama uz visām šīm planētām. Tas attēlo "audeklu", uz kura attīstījās ainava. Līdzenumi liecina par nelīdzenas reljefa iznīcināšanas procesu un nogludinātas telpas veidošanos.
Ir vismaz trīs “slīpēšanas” metodes, kas, iespējams, izlīdzināja dzīvsudraba virsmu.
Viens no veidiem – temperatūras paaugstināšana – samazina mizas izturību un spēju noturēt augstu reljefu. Miljonu gadu laikā kalni "grims", krāteru dibens pacelsies un Merkura virsma izlīdzināsies.
Otrā metode ietver akmeņu pārvietošanu uz zemākajām teritorijas daļām gravitācijas ietekmē. Laika gaitā iezis sakrājas zemienēs un piepildās vairāk augsti līmeņi palielinoties tā apjomam. Tā uzvedas lava, kas plūst no planētas zarnām.
Trešā metode ir klinšu fragmentu nokrišana uz Merkura virsmu no augšas, kas galu galā noved pie nelīdzenas reljefa izlīdzināšanas. Šī mehānisma piemēri ietver akmeņu emisijas no krāterēšanas un vulkāniskajiem pelniem.
Vulkāniskā darbība
Jau ir sniegti daži pierādījumi, kas atbalsta hipotēzi par vulkāniskās aktivitātes ietekmi uz daudzu līdzenumu veidošanos, kas ieskauj Žara baseinu. Citi salīdzinoši jauni Merkura līdzenumi, īpaši redzami reģionos, kas ir apgaismoti zemā leņķī Messenger pirmā pārlidojuma laikā. raksturīgās iezīmes vulkānisms. Piemēram, vairāki veci krāteri bija līdz malām piepildīti ar lavas plūsmām, līdzīgi kā līdzīgi veidojumi uz Mēness un Marsa. Tomēr plaši izplatītos līdzenumus uz Merkura ir grūtāk novērtēt. Tā kā tie ir vecāki, ir skaidrs, ka vulkāni un citi vulkāniskie elementi var būt izdrupuši vai citādi sabrukuši, tādēļ tos ir grūti izskaidrot. Šo veco līdzenumu izpratne ir svarīga, jo tie, visticamāk, ir atbildīgi par lielākās daļas 10–30 km diametra krāteru pazušanu salīdzinājumā ar Mēnesi.
Scarps
Svarīgākās Merkura reljefa formas, kas sniedz priekšstatu par iekšējā struktūra planētas, ir simtiem robainu dzegas. Šo iežu garums svārstās no desmitiem līdz vairāk nekā tūkstošiem kilometru, un to augstums svārstās no 100 m līdz 3 km. Skatoties no augšas, to malas šķiet noapaļotas vai robainas. Ir skaidrs, ka tas ir plaisāšanas rezultāts, kad daļa augsnes pacēlās un gulēja uz apkārtējo teritoriju. Uz Zemes šādām struktūrām ir ierobežots apjoms un tās rodas lokālas horizontālas saspiešanas laikā zemes garoza. Bet visa izpētītā Merkura virsma ir klāta ar skarbām, kas nozīmē, ka planētas garoza pagātnē ir sarukusi. No skarbu skaita un ģeometrijas izriet, ka planētas diametrs ir samazinājies par 3 km.
Turklāt saraušanās laikam ir turpinājusies līdz salīdzinoši nesenam laikam. ģeoloģiskā vēsture laikā, jo daži slāņi ir mainījuši labi saglabājušos (tātad salīdzinoši jaunu) triecienkrāteru formu. Planētas sākotnēji augstā rotācijas ātruma palēnināšanās plūdmaiņu spēku ietekmē radīja kompresiju Merkura ekvatoriālajos platuma grādos. Tomēr globāli izplatītās rētas liecina par citu skaidrojumu: mantijas novēlota dzesēšana, iespējams, apvienojumā ar reiz pilnībā izkusušās serdes daļas sacietēšanu, izraisīja serdes saspiešanu un aukstās garozas deformāciju. Dzīvsudraba izmēra saraušanās laikā, kad tā apvalks atdziest, vajadzēja radīt vairāk garenisko struktūru, nekā var redzēt, norādot, ka kontrakcijas process nebija pabeigts.
Dzīvsudraba virsma: no kā tā sastāv?
Zinātnieki ir mēģinājuši noskaidrot planētas sastāvu, pētot saules gaismu, kas atspīd no dažādām tās daļām. Viena no atšķirībām starp Merkuru un Mēnesi, turklāt pirmais ir nedaudz tumšāks, ir tas, ka tam ir mazāks virsmas spilgtuma spektrs. Piemēram, Zemes mēness jūras — gludi plašumi, kas ar neapbruņotu aci redzami kā lieli tumši plankumi — ir daudz tumšākas nekā augstienes ar krāteri, un Merkura līdzenumi ir tikai nedaudz tumšāki. Krāsu atšķirības uz planētas ir mazāk izteiktas, lai gan Messenger attēli, kas uzņemti, izmantojot krāsu filtru komplektu, parādīja mazus, ļoti krāsainus laukumus, kas saistīti ar vulkāniskām atverēm. Šīs pazīmes, kā arī relatīvi beziezīmētais redzamais un tuvu infrasarkanais atstarotā spektrs saules gaisma, liecina, ka dzīvsudraba virsma sastāv no silikātu minerāliem, kas nav bagāti ar dzelzi un titānu un ir tumšāki, salīdzinot ar Mēness jūrām. Jo īpaši planētas iežos var būt zems dzelzs oksīdu (FeO) daudzums, kas liek domāt, ka tas veidojies daudz vairāk reducējošos apstākļos (t.i., skābekļa trūkuma apstākļos) nekā citi sauszemes grupas pārstāvji.
Attālinātās izpētes problēmas
Ir ļoti grūti noteikt planētas sastāvu, attālināti uztverot saules gaismu un termisko spektru, ko atstaro Merkura virsma. Planēta ļoti uzkarst, kas maina minerālu daļiņu optiskās īpašības un sarežģī tiešo interpretāciju. Tomēr Messenger bija aprīkots ar vairākiem instrumentiem, kas nebija uz Mariner 10 un kas tieši mēra ķīmisko un minerālu sastāvu. Šiem instrumentiem bija nepieciešams ilgs novērošanas periods, kamēr kuģis atradās Merkura tuvumā, tāpēc pēc pirmajiem trīs īsajiem garāmlidojumiem nebija pieejami konkrēti rezultāti. Pietika tikai Messenger orbitālās misijas laikā jaunu informāciju par planētas virsmas sastāvu.