Welche Eigenschaften hat die Quecksilberatmosphäre? Regeneration der Atmosphäre auf Quecksilber

Merkur - der der Sonne am nächsten gelegene Planet (allgemeine Informationen über Merkur und andere Planeten finden Sie in Anhang 1) - Die durchschnittliche Entfernung von der Sonne beträgt 57.909.176 km. Die Entfernung von der Sonne zum Merkur kann jedoch zwischen 46,08 und 68,86 Millionen km variieren. Die Entfernung von Merkur von der Erde beträgt 82 bis 217 Millionen km. Die Achse des Merkur ist fast senkrecht zur Ebene seiner Umlaufbahn.

Aufgrund der leichten Neigung der Rotationsachse von Merkur zur Ebene seiner Umlaufbahn gibt es auf diesem Planeten keine merklichen saisonalen Veränderungen. Merkur hat keine Satelliten.

Merkur ist ein kleiner Planet. Seine Masse ist zwanzigstel der Masse der Erde und sein Radius ist 2,5-mal kleiner als der der Erde.

Wissenschaftler glauben, dass sich in der Mitte des Planeten ein großer Eisenkern befindet - er macht 80% der Masse des Planeten aus und oben befindet sich ein Felsmantel.

Für Beobachtungen von der Erde aus ist Merkur ein schwieriges Objekt, da es immer vor dem Hintergrund einer Abend- oder Morgendämmerung tief über dem Horizont beobachtet werden muss. Außerdem sieht der Beobachter zu diesem Zeitpunkt nur die Hälfte seiner Scheibe beleuchtet.

Der erste, der Merkur untersuchte, war die amerikanische Raumsonde "Mariner-10", die 1974-1975 eingesetzt wurde. flog dreimal am Planeten vorbei. Die nächste Annäherung dieser Raumsonde an Merkur betrug 320 km.

Die Oberfläche des Planeten sieht aus wie eine geschrumpfte Apfelschale, sie ist mit Rissen, Vertiefungen und Gebirgszügen übersät, von denen die höchsten 2 bis 4 km erreichen, steile, 2-3 km hohe Steilwände und Hunderte von Kilometern lang. In einer Reihe von Regionen des Planeten sind Täler und kraterlose Ebenen an der Oberfläche sichtbar. Die durchschnittliche Bodendichte beträgt 5,43 g / cm 3.

Auf der untersuchten Hemisphäre des Merkur gibt es nur einen flachen Ort - die Ebene der Hitze. Es wird angenommen, dass dies gefrorene Lava ist, die nach einer Kollision mit einem riesigen Asteroiden vor etwa 4 Milliarden Jahren aus dem Darm herausfloss.

Die Atmosphäre von Quecksilber ist extrem dicht. Es besteht aus Wasserstoff-, Helium-, Sauerstoff-, Calcium-, Natrium- und Kaliumdämpfen (Abb. 1). Der Planet erhält wahrscheinlich Wasserstoff und Helium von der Sonne und Metalle verdampfen von seiner Oberfläche. Diese dünne Schale kann nur mit großer Dehnung als "Atmosphäre" bezeichnet werden. Der Druck an der Oberfläche des Planeten ist 500 Milliarden Mal geringer als an der Erdoberfläche (dies ist weniger als in modernen Vakuumanlagen auf der Erde).

Allgemeine Eigenschaften des Planeten Merkur

Die maximale Oberflächentemperatur von Quecksilber, die von Sensoren aufgezeichnet wird, beträgt +410 ° C. Die durchschnittliche Temperatur der Nachthalbkugel beträgt -162 ° C und die Tagestemperatur + 347 ° C (dies reicht aus, um Blei oder Zinn zu schmelzen). Temperaturabfälle aufgrund des durch die Verlängerung der Umlaufbahn verursachten Wechsel der Jahreszeiten erreichen tagsüber 100 ° C. In einer Tiefe von 1 m ist die Temperatur konstant und beträgt +75 ° C, da poröser Boden die Wärme nicht gut leitet.

Organisches Leben auf Quecksilber ist ausgeschlossen.

Zahl: 1. Zusammensetzung der Quecksilberatmosphäre

- ein Planet des Sonnensystems, dessen Umlaufbahn sich innerhalb der Erdumlaufbahn befindet. Die Tatsache, dass Merkur in der Nähe der Sonne ist, macht es für das bloße Auge fast unsichtbar. Tatsächlich kann Quecksilber 2 Stunden nach Sonnenuntergang und 2 Stunden nach Sonnenaufgang in der Nähe der Sonne beobachtet werden.

Quecksilber wird durch das Symbol символом angezeigt.

Trotzdem ist Merkur seit mindestens sumerischer Zeit vor etwa 5.000 Jahren bekannt. Im klassischen Griechenland wurde er Apollo genannt, als er vor Sonnenaufgang als Morgenstern auftrat, und Hermes, als er kurz nach Sonnenuntergang als Abendstern erschien.

Bis zum Ende des 20. Jahrhunderts war Merkur einer der am wenigsten untersuchten Planeten, und selbst jetzt können wir über unzureichende Informationen über diesen Planeten sprechen.

So wurde zum Beispiel die Länge seines Tages, dh die Periode einer vollständigen Umdrehung um seine Achse, erst 1960 bestimmt.

Quecksilber ist in Größe und Relief am vergleichbarsten mit dem Mond, aber

Quecksilber ist viel dichter, mit einem metallischen Kern, der etwa 61% seines Volumens einnimmt (im Vergleich zu 4% für den Mond und 16% für die Erde).

Die Oberfläche von Merkur unterscheidet sich von der Mondlandschaft durch das Fehlen massiver dunkler Lavaströme.

Die Nähe von Merkur zur Sonne erlaubt keine vollständigen Studien direkt von der Erde aus. Für eine eingehendere Untersuchung des Planeten starteten die Vereinigten Staaten ein Raumschiff, das den Namen Messenger ("Messenger" - wie in den Medien angegeben) erhielt.

Der Messenger wurde 2004 gestartet, flog 2008 und 2009 am Planeten vorbei und trat 2011 in die Merkur-Umlaufbahn ein.

Die Nähe von Merkur zur Sonne wird verwendet, um die Theorie zu untersuchen, wie die Schwerkraft Raum und Zeit beeinflusst.

Hauptmerkmale von Quecksilber

Merkur ist der sonnennächste Planet im Sonnensystem.

Die durchschnittliche Umlaufbahn beträgt 58 Millionen km, hat die kürzeste Länge des Jahres (Umlaufzeit von 88 Tagen) und empfängt im Vergleich zu allen Planeten die intensivste Sonnenstrahlung.

Merkur ist mit einem Radius von 2.440 km der kleinste Planet im Sonnensystem und kleiner als Jupiters größter Mond Ganymed oder Saturns größter Mond Titan.

Quecksilber ist ein ungewöhnlich dichter Planet, seine durchschnittliche Dichte entspricht in etwa der der Erde, hat jedoch eine geringere Masse und ist daher unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft weniger komprimiert, korrigiert um die Selbstkompression. Die Dichte von Quecksilber ist im Vergleich zu allen Planeten im Sonnensystem am höchsten.

Fast zwei Drittel der Masse von Quecksilber sind im Eisenkern enthalten, der sich vom Zentrum des Planeten mit einem Radius von etwa 2100 oder etwa 85% seines Volumens erstreckt. Die felsige Außenhülle des Planeten - seine Kruste und Mantelschicht - hat eine Dicke (Tiefe) von nur 300 km.

Probleme beim Studium des Planeten Merkur

Quecksilber von der Erde wird nie mehr als 28 ° Winkelabstand von der Sonne beobachtet.

Die Synodenperiode von Merkur beträgt 116 Tage. Sichtbare Nähe zum Horizont bedeutet, dass Merkur immer durch die turbulenteren Strömungen der Erdatmosphäre sichtbar ist, die das sichtbare Bild verwischen.

Selbst außerhalb der Atmosphäre sind in umlaufenden Observatorien wie dem Hubble-Weltraumteleskop spezielle Einstellungen und hochempfindliche Sensoren erforderlich, um Quecksilber zu beobachten.

Da sich die Umlaufbahn von Merkur innerhalb der Erdumlaufbahn befindet, verläuft sie gelegentlich direkt zwischen der Erde und der Sonne. Dieses Ereignis, wenn der Planet als kleiner schwarzer Punkt beobachtet werden kann, der die helle Sonnenscheibe kreuzt, wird als Transitfinsternis bezeichnet und tritt etwa ein Dutzend Mal pro Jahrhundert auf.

Quecksilber erschwert auch die Untersuchung von Raumsonden. Der Planet befindet sich tief im Gravitationsfeld der Sonne. Es wird sehr viel Energie benötigt, um die Flugbahn des Raumfahrzeugs zu bilden, um von der Erde in die Umlaufbahn des Merkur zu gelangen.

Das erste Raumschiff, das sich Mercury näherte, war die Mariner 10, die 1974-75 drei kurze Flüge um den Planeten unternahm. Aber er umkreiste die Sonne, nicht Merkur.

Bei der Entwicklung nachfolgender Messenger-Missionen nach Merkur im Jahr 2004 mussten die Ingenieure komplexe Routen unter Verwendung der Schwerkraft aus dem wiederholten Vorbeiflug von Venus und Merkur über mehrere Jahre berechnen. Der Punkt ist, dass Wärmestrahlung nicht nur von der Sonne kommt, sondern auch von Quecksilber selbst. Daher ist es bei der Entwicklung von Raumfahrzeugen zur Untersuchung von Quecksilber erforderlich, ein System zum Schutz vor Wärmestrahlung zu entwickeln.

Quecksilber und Tests der Relativitätstheorie.

Merkur ermöglichte es, die Konsistenz von Einsteins Relativitätstheorie durchzuführen und erneut zu beweisen. Die Quintessenz ist, dass Masse Raum und Geschwindigkeit beeinflussen sollte. Das Experiment war wie folgt. Wenn der Ort der Erde, des Merkur und der Sonne so wird, dass sich die Sonne zwischen Merkur und der Erde befindet, jedoch nicht in einer geraden Linie, sondern etwas zur Seite. Ein elektromagnetisches Signal wird von der Erde an Merkur gesendet, es wird von Merkur reflektiert und kommt zur Erde zurück. In Kenntnis der Entfernung zu Merkur zu einem bestimmten Zeitpunkt und der Geschwindigkeit der Signalausbreitung sind Wissenschaftler zu dem Schluss gekommen, dass das Signal zu Merkur in einem gekrümmten Raum verläuft. Die Krümmung dieses Raumes wurde durch die riesige Masse der Sonne beeinflusst, dh das Signal verlief nicht entlang einer herkömmlichen geraden Linie, sondern weicht geringfügig zur Sonne ab. Dies war somit die zweite wichtige Bestätigung der Relativitätstheorie.

Daten vom Raumschiff Mariner 10, Messenger.

Mariner 10 flog dreimal in der Nähe von Merkur, aber befand sich Mariner 10 im Orbit der Sonne? Und nicht Merkur und seine Umlaufbahn fielen teilweise mit der Umlaufbahn von Merkur selbst zusammen. In dieser Hinsicht war es nicht möglich, 100% der Oberfläche des Planeten zu untersuchen. Die Bilder wurden auf einer Fläche von etwa 45% der gesamten Oberfläche des Planeten aufgenommen. In Merkur wurde ein Magnetfeld entdeckt, und Wissenschaftler hatten nicht erwartet, dass ein so kleiner Planet, der sich so langsam dreht, ein so starkes Magnetfeld haben würde. Spektralstudien haben gezeigt, dass Quecksilber eine sehr verdünnte Atmosphäre hat.

Erste bedeutende teleskopische Erforschung von Merkur nach der Mission Mariner 10 führte zur Entdeckung von Natrium in seiner Atmosphäre, dies geschah Mitte der 1980er Jahre. Darüber hinaus haben Studien von fortgeschritteneren bodengestützten Radargeräten zur Erstellung unsichtbarer Karten der Hemisphäre geführt Mariner 10 und insbesondere zum Öffnen von kondensiertem Material in Kratern in der Nähe der Pole, möglicherweise Eis.

Im Jahr 2008 Forschung BoteDie Untersuchung fand innerhalb von 200 km Entfernung von der Oberfläche des Planeten statt und ermöglichte es uns, viele bisher unbekannte geologische Merkmale zu berücksichtigen. Im Jahr 2011 trat Messenger in die Merkur-Umlaufbahn ein und begann mit der Forschung.

Quecksilberatmosphäre

Der Planet ist sehr klein und heiß in der Temperatur, so dass Merkur praktisch keine Möglichkeit hat, seine Atmosphäre aufrechtzuerhalten, selbst wenn er einmal existiert hätte. Es ist zu beachten, dass der Druck auf der Oberfläche von Quecksilber weniger als ein Billionstel beträgt, der Druck auf der Erdoberfläche.

Die entdeckten Spuren atmosphärischer Komponenten haben jedoch Hinweise auf planetarische Prozesse geliefert.

Mariner 10 fand eine kleine Anzahl von Heliumatomen und noch weniger atomaren Wasserstoff nahe der Oberfläche von Quecksilber. Diese Atome werden hauptsächlich aus dem Sonnenwind gebildet - dem Fluss geladener Teilchen von der Sonne, aber diese Substanzen werden ständig gebildet und verlassen ständig wieder die Außenräume des Sonnensystems. Es ist möglich, dass die Substanz nicht länger als einige Stunden aufbewahrt wird.

Mariner 10 entdeckte auch atomaren Sauerstoff, der zusammen mit Natrium, Kalium und Kalzium, das später durch teleskopische Beobachtungen entdeckt wurde, wahrscheinlich von der Oberfläche des Quecksilberbodens oder vom Einschlag von Meteoriten gebildet wird und entweder durch Einwirkung oder durch Beschuss mit Sonnenwindpartikeln in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Atmosphärische Gase sammeln sich in der Regel auf der Nachtseite von Merkur an und der Schweiß wird durch die Einwirkung der Sonne abgeführt - am Morgen.

Viele Atome werden vom Sonnenwind und der Magnetosphäre des Merkur ionisiert. Im Gegensatz zu Mariner 10 verfügt das Messenger-Raumschiff über Instrumente, mit denen Ionen erfasst werden können. Während des ersten Vorbeiflugs von Messenger im Jahr 2008 wurden Ionen von Sauerstoff, Natrium, Magnesium, Kalium, Calcium und Schwefel nachgewiesen. Darüber hinaus hat Quecksilber einen besonderen Schwanz, der beim Betrachten der Emissionslinien von Natrium gefunden wird.

Die Idee, dass ein Planet, der der Sonne am nächsten liegt, erhebliche Reserven an Wassereis haben könnte, schien zunächst seltsam.

Quecksilber musste jedoch im Laufe seiner Geschichte Wasserreserven ansammeln, beispielsweise durch die Auswirkungen von Kometen. Wassereis auf der heißen Oberfläche von Quecksilber wird sofort zu Dampf, und einzelne Wassermoleküle bewegen sich entlang einer ballistischen Flugbahn in zufällige Richtungen.

Berechnungen zeigen, dass sich vielleicht 1 von 10 Wassermolekülen schließlich auf die Polarregionen des Planeten konzentrieren kann.

Da die Rotationsachse von Quecksilber im Wesentlichen senkrecht zur Ebene seiner Umlaufbahn ist, trifft das Sonnenlicht an den Polen fast horizontal.

Unter solchen Bedingungen befinden sich die Pole des Planeten ständig im Schatten und bieten Kältefallen, in die Wassermoleküle über Millionen oder Milliarden von Jahren fallen können. Das polare Eis wächst allmählich. Aber die reflektierten Sonnenstrahlen von den Rändern der Krater werden ihr Wachstum stoppen und es wird mit Staub und Trümmern vom Meteoritenbeschuss bedeckt sein, sagen wir - Trümmer.

Radardaten legen nahe, dass die reflektierende Schicht tatsächlich von einer 0,5-Meter-Schicht solcher Trümmer bedeckt ist.

Es ist unmöglich mit 100% iger Sicherheit zu sagen, dass die Quecksilberkappen mit Eis bedeckt sind oder sogar teilweise Eis enthalten.

Es kann auch atomarer Schwefel sein, eine im Weltraum sehr verbreitete Substanz.

Die Forschung an Merkur geht weiter und im Laufe der Zeit werden neue Geheimnisse dieses Planeten enthüllt.

Quecksilbermerkmale:

Gewicht: 03302 x10 24 kg

Volumen: 6.083 x10 10 km 3

Radius: 2439,7 km

Durchschnittliche Dichte: 5427 kg / m 3

Schwerkraft (ed): 3,7 m / s

Beschleunigung im freien Fall: 3,7 m / s

Zweite Raumgeschwindigkeit: 4,3 km / s

Solarenergie: 9126,6 W / m 2

Entfernung von der Sonne: 57,91 x 10 6 km

Synodenzeitraum: 115,88 Tage

Maximale Umlaufgeschwindigkeit: 58,98 km / s

Minimale Umlaufgeschwindigkeit: 38,86 km / s

Umlaufbahnneigung: 7 o

Rotationszeit um seine Achse: 1407,6 Stunden

Dauer der Tageslichtstunden: 4226,6 Stunden

Neigung der Achse zur Ebene der Ekliptik: 0,01 o

Mindestentfernung zur Erde: 77,3 x 10 6 km

Maximale Entfernung zur Erde: 221,9 x 10 6 km

Durchschnittstemperatur auf der beleuchteten Seite: +167 С

Durchschnittstemperatur auf der Schattenseite: -187 С

Dimensionen von Quecksilber im Vergleich zur Erde:

Planeteneigenschaften:

• Entfernung von der Sonne: 57,9 Millionen km
• Planetendurchmesser: 4878 km
• Tag auf dem Planeten: 58 Tage 16 h.*
• Jahr auf dem Planeten: 88 Tage*
• t ° an der Oberfläche: -180 ° C bis + 430 ° C.
• Atmosphäre: fast nicht vorhanden
• Satelliten: hat nicht

* Rotationszeit um die eigene Achse (in Erdtagen)
** Umlaufzeit um die Sonne (in Erdtagen)

Merkur ist der achtgrößte sonnennächste Planet mit einer durchschnittlichen Entfernung von 0,387 AE (astronomische Einheiten) oder 57.910.000 Kilometern. Die Masse des Planeten beträgt 3,30 bis 23 kg und sein Durchmesser 4,880 km (nur Pluto ist kleiner).

Präsentation: Planet Merkur

Interne Struktur

In der Mitte des Planeten befindet sich ein Metallkern, ähnlich dem der Erde, der Unterschied besteht nur in der Größe. Wenn der Erdkern nur 17% des Planetenvolumens einnimmt, hat Merkur 42% des Volumens.

Um den Kern herum befindet sich eine Mantelschicht - 500-700 Kilometer Silikatgestein. Die nächste Schicht ist die Kruste, die etwa 100 bis 300 Kilometer dick ist. Die obere Schicht des Planeten hat große Schäden, die meisten Wissenschaftler halten an der Theorie fest, dass sie aufgrund der langsamen Abkühlung von Quecksilber entstanden sind.

Atmosphäre und Oberfläche

Die Atmosphäre von Quecksilber ist sehr verdünnt und entspricht praktisch einem Vakuum. Komposition:

• wasserstoff (70 Atome pro 1 cm³);
• helium (4.500 Atome pro 1 cm³).

Aufgrund der praktisch Nullatmosphäre und der Nähe zur Sonne schwankt die Temperatur auf der Oberfläche des Planeten zwischen -180 .... + 440 ° C. Die Oberfläche ähnelt dem Mond - viele Krater (durch Kollisionen mit Asteroiden) und Berge bis zu 4 km Höhe (der Mond kann eineinhalb Mal höher sein).

Im Gegensatz zum Satelliten der Erde gibt es auf der Rückseite von Merkur Ausbuchtungen, die unter dem Einfluss von Sonnenfluten entstanden sind. Es gibt auch hohe Felsvorsprünge, deren Länge mehrere hundert Kilometer betragen kann.

Der Name des Planeten wurde von den alten Römern gegeben, die den Gott Merkur als Schutzpatron der Diebe, Reisenden und Kaufleute verehrten. Es wird jedoch angenommen, dass der erste Planet von der Sonne bereits 3000 Jahre vor Christus bekannt war. (seit der Zeit der Samariter).

Im antiken Griechenland wurde sie mit zwei Namen gleichzeitig genannt - Apollo (Gott des Sonnenlichts, Schutzpatron der Künste und der Wissenschaft) am Morgen und Hermes (der kluge Bote der Götter) am Abend. Außerdem wussten die Griechen nicht, dass sie denselben Planeten sahen.

Lange Zeit konnten Astronomen die Bewegung des Merkur über den Himmel nicht verstehen, und das alles wegen der anomalen Präzession seiner Umlaufbahn. Die Newtonsche Mechanik passte in keiner Weise zur Erklärung der zu langgestreckten Umlaufbahn: Perihel \u003d 46 Millionen km von der Sonne entfernt, Aphel \u003d 70 Millionen km. Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts glaubten sogar, dass sich ein anderer Planet (manchmal auch Vulkan genannt) in die Nähe von Merkur bewegte, was seine Umlaufbahn beeinflusst. Die Bewegung des Planeten konnte erst richtig vorhergesagt werden, nachdem Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie entdeckt hatte.

Den Planeten erkunden

Die Untersuchung von Quecksilber ist aufgrund seiner Nähe zur Sonne sehr schwierig. Es ist unmöglich, qualitativ hochwertige Bilder vom amerikanischen Hubble-Teleskop zu erhalten.

Nur eine interplanetare Station näherte sich dem Planeten - Mariner 10, der zwischen 1974 und 1975 drei Flüge unternahm. Nur 45% des Planeten wurden kartiert.

Radarbeobachtungen wurden ebenfalls durchgeführt, aber diese Daten sind eher theoretisch als harte Fakten. Eine ähnliche Studie zeigte also das Vorhandensein von gefrorenem Wasser am Nordpol von Merkur (Mariner kartierte dieses Gebiet nicht).

Merkur - der erste Planet des Sonnensystems: Beschreibung, Größe, Masse, Umlaufbahn um die Sonne, Entfernung, Eigenschaften, interessante Fakten, Studiengeschichte.

Merkur - der erste Planet von der Sonne und der kleinste Planet im Sonnensystem. Dies ist eine der extremsten Welten. Es erhielt seinen Namen zu Ehren des Boten der römischen Götter. Es kann ohne den Einsatz von Instrumenten gefunden werden, weshalb Merkur in vielen Kulturen und Mythen erwähnt wird.

Es ist jedoch auch ein sehr mysteriöses Objekt. Merkur kann morgens und abends am Himmel beobachtet werden, und der Planet selbst hat seine eigenen Phasen.

Interessante Fakten über den Planeten Merkur

Lassen Sie uns weitere interessante Fakten über den Planeten Merkur herausfinden.

Ein Jahr auf Merkur dauert nur 88 Tage

• Ein sonniger Tag (das Intervall zwischen Mittag) umfasst 176 Tage und ein Sternentag (axiale Rotation) umfasst 59 Tage. Quecksilber ist mit der größten Exzentrizität der Umlaufbahn ausgestattet, und die Entfernung von der Sonne beträgt 46-70 Millionen km.

Es ist der kleinste Planet im System.

• Merkur ist einer der fünf Planeten, die ohne den Einsatz von Werkzeugen gefunden werden können. Am Äquator erstreckt es sich über 4879 km.

An zweiter Stelle in der Dichte

• Jeder cm 3 ist mit einem Indikator von 5,4 Gramm ausgestattet. Aber die Erde steht an erster Stelle, weil Quecksilber durch Schwermetalle und Gesteine \u200b\u200brepräsentiert wird.

Es gibt Falten

• Als der Eisenplanetenkern abkühlte und schrumpfte, wurde die Oberflächenschicht faltig. Sie können sich über Hunderte von Kilometern erstrecken.

Es gibt einen geschmolzenen Kern

• Forscher glauben, dass der Eisenkern von Quecksilber geschmolzen werden kann. Normalerweise verliert es auf kleinen Planeten schnell Wärme. Aber jetzt denken sie, dass es Schwefel enthält, der den Schmelzpunkt senkt. Der Kern bedeckt 42% des Planetenvolumens.

An zweiter Stelle für Glühlampen

• Obwohl die Venus weiter lebt, behält ihre Oberfläche aufgrund des Treibhauseffekts konstant die höchste Oberflächentemperatur bei. Die Tagesseite von Quecksilber erwärmt sich um 427 ° C, während die Temperatur nachts auf -173 ° C fällt. Der Planet hat keine atmosphärische Schicht und kann daher keine gleichmäßige Wärmeverteilung liefern.

Der meiste Kraterplanet

• Geologische Prozesse helfen Planeten, die Oberflächenschicht zu erneuern und Kraternarben zu glätten. Aber Merkur wird eine solche Gelegenheit genommen. Alle Krater sind nach Künstlern, Schriftstellern und Musikern benannt. Aufprallformationen mit einem Durchmesser von mehr als 250 km werden als Becken bezeichnet. Die größte ist die Heat Plain, die sich über 1550 km erstreckt.

Er wurde nur von zwei Geräten besucht

• Merkur ist der Sonne zu nahe. Mariner 10 flog zwischen 1974 und 1975 dreimal um ihn herum und zeigte etwas weniger als die Hälfte der Oberfläche. Im Jahr 2004 ging MESSENGER dorthin.

Der Name wurde zu Ehren des Boten des römischen göttlichen Pantheons gegeben

• Das genaue Datum der Entdeckung des Planeten ist unbekannt, da die Sumerer 3000 v. Chr. Darüber schrieben.

Es gibt eine Atmosphäre (es scheint)

• Die Schwerkraft macht nur 38% der Erde aus, aber dies reicht nicht aus, um die Atmosphäre stabil zu halten (zerstört durch Sonnenwinde). Gas entweicht, aber Sonnenpartikel und Staub füllen es wieder auf.

Größe, Masse und Umlaufbahn des Planeten Merkur

Mit einem Radius von 2440 km und einer Masse von 3,3022 x 10 23 kg Quecksilber gilt als der kleinste Planet im Sonnensystem... Es erreicht nur 0,38 Erdgröße. Es ist auch in den Parametern einigen Satelliten unterlegen, aber in Bezug auf die Dichte liegt es nach der Erde an zweiter Stelle - 5,427 g / cm 3. Das untere Foto zeigt einen Vergleich der Größen von Merkur und Erde.

Dies ist der Besitzer der exzentrischsten Umlaufbahn. Die Entfernung von Quecksilber von der Sonne kann zwischen 46 Millionen km (Perihel) und 70 Millionen km (Aphel) liegen. Daraus können sich auch die nächsten Planeten ändern. Die durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit beträgt - 47322 km / s, sodass die Umlaufbahn 87,969 Tage dauert. Unten finden Sie eine Tabelle mit Eigenschaften des Planeten Merkur.

Die Achsendrehzahl beträgt 10,892 km / h, sodass ein Tag auf Mercury 58,646 Tage dauert. Dies deutet darauf hin, dass sich der Planet in einer 3: 2-Resonanz befindet (3 axiale Rotationen um 2 Orbitalrotationen).

Die Exzentrizität und Langsamkeit der Rotation führen dazu, dass der Planet 176 Tage braucht, um zu seinem ursprünglichen Punkt zurückzukehren. Ein Tag auf dem Planeten ist also doppelt so lang wie ein Jahr. Es hat auch die niedrigste axiale Neigung - 0,027 Grad.

Die Zusammensetzung und Oberfläche des Planeten Merkur

Zusammensetzung von Quecksilber 70% entfallen auf metallische und 30% silikatische Materialien. Es wird angenommen, dass sein Kern etwa 42% des Gesamtvolumens des Planeten (17% der Erde) bedeckt. Im Inneren befindet sich ein Kern aus geschmolzenem Eisen, um den sich eine Silikatschicht konzentriert (500-700 km). Die Oberflächenschicht ist eine Kruste mit einer Dicke von 100-300 km. An der Oberfläche können Sie eine große Anzahl von Graten sehen, die sich über Kilometer erstrecken.

Im Vergleich zu anderen Planeten im Sonnensystem weist der Kern von Merkur die größte Menge an Eisen auf. Es wird angenommen, dass Quecksilber in der Vergangenheit viel größer war. Aufgrund des Aufpralls auf ein großes Objekt brachen die äußeren Schichten zusammen und verließen den Hauptkörper.

Einige glauben, dass der Planet in einer protoplanetaren Scheibe erschienen sein könnte, bevor die Sonnenenergie stabil wurde. Dann sollte es doppelt so massiv sein wie der aktuelle Zustand. Bei Erwärmung auf 25000-35000 K könnte der größte Teil des Gesteins einfach verdampfen. Untersuchen Sie die Struktur von Quecksilber auf dem Foto.

Es gibt noch einen Vorschlag. Der Sonnennebel könnte zu einer Zunahme von Partikeln führen, die auf den Planeten stürzten. Dann zogen die leichteren weg und wurden nicht zur Schaffung von Merkur verwendet.

Von weitem gesehen ähnelt der Planet einem irdischen Satelliten. Dieselbe Kraterlandschaft mit Ebenen und Spuren von Lavaströmen. Hier wird jedoch eine größere Vielfalt von Elementen festgestellt.

Merkur bildete sich vor 4,6 Milliarden Jahren und wurde von einer Armee von Asteroiden und Trümmern beschossen. Es gab keine Atmosphäre, so dass die Schläge spürbare Spuren hinterließen. Aber der Planet blieb aktiv, so dass die Lavaströme die Ebenen schufen.

Die Krater sind von kleinen Gruben bis zu Hunderten von Kilometern breiten Becken groß. Das größte ist Kaloris (Ebene der Hitze) mit einem Durchmesser von 1550 km. Der Aufprall war so stark, dass er zu einem Lavaausbruch auf der gegenüberliegenden Planetenseite führte. Und der Krater selbst ist von einem 2 km hohen konzentrischen Ring umgeben. An der Oberfläche finden Sie etwa 15 große Kraterformationen. Schauen Sie sich das Diagramm des Magnetfelds von Quecksilber genau an.

Der Planet hat ein globales Magnetfeld, das 1,1% der Erdstärke erreicht. Es ist möglich, dass die Quelle ein Dynamo ist, der an unsere Erde erinnert. Es entsteht durch die Rotation eines mit Eisen gefüllten Flüssigkeitskerns.

Dieses Feld reicht aus, um Sternwinden zu widerstehen und die magnetosphärische Schicht zu bilden. Seine Stärke reicht aus, um das Plasma vor dem Wind zu schützen, was zu einer Verwitterung der Oberfläche führt.

Die Atmosphäre und Temperatur des Planeten Merkur

Aufgrund seiner Nähe zur Sonne erwärmt sich der Planet zu stark und kann daher die Atmosphäre nicht retten. Wissenschaftler haben jedoch eine dünne Schicht variabler Exosphäre festgestellt, die durch Wasserstoff, Sauerstoff, Helium, Natrium, Wasserdampf und Kalium dargestellt wird. Das Gesamtdruckniveau nähert sich 10-14 bar.

Ohne eine atmosphärische Schicht sammelt sich keine Sonnenwärme an, daher sind auf Quecksilber gravierende Temperaturschwankungen festzustellen: Auf der Sonnenseite - 427 ° C, und auf der dunklen Seite fällt sie auf -173 ° C ab.

Die Oberfläche enthält jedoch Wassereis und organische Moleküle. Tatsache ist, dass sich die Polkrater in der Tiefe unterscheiden und direktes Sonnenlicht nicht dorthin gelangt. Es wird angenommen, dass sich am Boden 10 14 - 10 15 kg Eis befinden. Es gibt noch keine genauen Daten darüber, woher das Eis auf dem Planeten stammt, aber es kann ein Geschenk von gefallenen Kometen sein oder auf die Entgasung von Wasser aus dem inneren Planetenteil zurückzuführen sein.

Die Geschichte des Studiums des Planeten Merkur

Die Beschreibung von Merkur ist ohne eine Geschichte der Erforschung nicht vollständig. Dieser Planet ist für die Beobachtung ohne den Einsatz von Instrumenten zugänglich, daher erscheint er in Mythen und alten Legenden. Die ersten Aufzeichnungen befinden sich in der Mule Apin-Tafel, die als astronomische und astrologische babylonische Aufzeichnungen dient.

Diese Beobachtungen wurden im 14. Jahrhundert vor Christus gemacht. und über den "tanzenden Planeten" sprechen, weil Merkur sich am schnellsten bewegt. Im antiken Griechenland hieß es Stilbon (übersetzt als "Glanz"). Es war der Bote des Olymp. Dann nahmen die Römer diese Idee an und gaben den modernen Namen zu Ehren ihres Pantheons.

Ptolemaios erwähnte in seinen Werken mehrmals, dass die Planeten in der Lage sind, vor der Sonne vorbeizukommen. Aber er hat Merkur und Venus nicht als Beispiele angeführt, weil er sie für zu klein und unsichtbar hielt.

Die Chinesen nannten es Chen Xin ("Clock Star") und assoziierten es mit Wasser und nördlicher Orientierung. Darüber hinaus bleibt in der asiatischen Kultur eine solche Vorstellung vom Planeten erhalten, die sogar als fünftes Element aufgezeichnet wird.

Für die germanischen Stämme bestand eine Verbindung zum Gott Odin. Die Maya sahen vier Eulen, von denen zwei für den Morgen und zwei für den Abend verantwortlich waren.

Einer der islamischen Astronomen schrieb über den geozentrischen Orbitalweg im 11. Jahrhundert. Im 12. Jahrhundert bemerkte Ibn Bajya den Durchgang von zwei winzigen dunklen Körpern vor der Sonne. Höchstwahrscheinlich sah er Venus und Merkur.

Im 15. Jahrhundert schuf der indische Astronom Kerala Somayagi ein partielles heliozentrisches Modell, in dem Merkur die Sonne umkreist.

Der erste Blick durch ein Teleskop fällt auf das 17. Jahrhundert. Galileo Galilei hat es geschafft. Dann studierte er sorgfältig die Phasen der Venus. Aber sein Apparat hatte nicht genug Kraft, so dass Merkur ohne Aufmerksamkeit blieb. Der Transit wurde jedoch 1631 von Pierre Gassendi vermerkt.

Orbitalphasen wurden 1639 von Giovanni Zupi bemerkt. Dies war eine wichtige Beobachtung, da sie die Rotation um den Stern und die Richtigkeit des heliozentrischen Modells bestätigte.

Genauere Beobachtungen in den 1880er Jahren. zur Verfügung gestellt von Giovanni Schiaparelli. Er glaubte, dass der Orbitalweg 88 Tage dauert. 1934 erstellte Eugios Antoniadi eine detaillierte Karte der Oberfläche von Merkur.

Das erste Radarsignal wurde 1962 von sowjetischen Wissenschaftlern zurückgeschlagen. Drei Jahre später wiederholten die Amerikaner das Experiment und legten die axiale Rotation auf 59 Tage fest. Herkömmliche optische Beobachtungen haben keine neuen Informationen geliefert, aber Interferometer haben die chemischen und physikalischen Eigenschaften der unterirdischen Schichten entdeckt.

Die erste eingehende Untersuchung der Oberflächenmerkmale wurde im Jahr 2000 vom Mount Wilson Observatory durchgeführt. Der größte Teil der Karte wurde mit dem Arecibo-Radarteleskop erstellt, bei dem die Ausdehnung 5 km erreicht.

Erforschung des Planeten Merkur

Bis zum ersten Flug unbemannter Fahrzeuge wussten wir nicht viel über morphologische Eigenschaften. Der erste, der nach Merkur ging, war der Mariner in den Jahren 1974-1975. Er näherte sich dreimal und machte eine Reihe von großformatigen Fotos.

Das Gerät hatte jedoch eine lange Umlaufzeit und näherte sich daher bei jedem Anflug derselben Seite. Die Karte machte also nur 45% der Gesamtfläche aus.

Beim ersten Ansatz konnte das Magnetfeld fixiert werden. Nachfolgende Ansätze haben gezeigt, dass es der Erde stark ähnelt und Sternwinde ablenkt.

1975 ging dem Gerät der Kraftstoff aus und wir verloren den Kontakt. Mariner 10 kann jedoch immer noch die Sonne umkreisen und Merkur besuchen.

MESSENGER wurde der zweite Bote. Er musste Dichte, Magnetfeld, Geologie, Kernstruktur und atmosphärische Merkmale verstehen. Zu diesem Zweck wurden spezielle Kameras installiert, um die höchste Auflösung zu gewährleisten, und Spektrometer markierten die Bestandteile.

MESSENGER wurde 2004 gestartet und hat seit 2008 drei Flüge absolviert, um das von Mariner-10 verlorene Territorium auszugleichen. Im Jahr 2011 trat es in eine elliptische Planetenbahn ein und begann, die Oberfläche zu vermessen.

Danach begann die Mission des nächsten Jahres. Das letzte Manöver fand am 24. April 2015 statt. Danach ging der Treibstoff aus und am 30. April stürzte der Satellit an der Oberfläche ab.

2016 haben sich ESA und JAXA zusammengetan, um BepiColombo zu schaffen, das 2024 den Planeten erreichen soll. Es verfügt über zwei Sonden, die sowohl die Magnetosphäre als auch die Oberfläche bei allen Wellenlängen untersuchen.

Erweitertes Bild von Quecksilber basierend auf Bildern von MESSENGER-Kameras

Merkur ist ein interessanter Planet, der von Extremen und Widersprüchen zerrissen wird. Es hat eine geschmolzene Oberfläche und Eis, keine Atmosphäre, aber es gibt eine Magnetosphäre. Wir hoffen, dass zukünftige Technologien weitere interessante Details enthüllen werden. Überlegen Sie unbedingt, wie eine moderne hochauflösende Karte der Oberfläche von Merkur aussieht.

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Es gehört zu den kosmischen Körpern der Erdgruppe und befindet sich relativ nahe bei uns. Über Merkur ist heute jedoch relativ wenig bekannt. Vor einiger Zeit galt es als der am wenigsten untersuchte Planet. Verschiedene Parameter (die Art der Oberfläche, Klimamerkmale, das Vorhandensein der Atmosphäre, ihre Zusammensetzung) von Quecksilber blieben aufgrund der äußerst ungünstigen Position des Planeten für die Beobachtung und Forschung mit Raumfahrzeugen ein Rätsel. Dies ist auf die Nähe zur Sonne zurückzuführen, die alle Geräte verdirbt, die in ihre Richtung gerichtet sind oder sich ihr nähern. Trotzdem wurde im Laufe der Jahrhunderte ständiger Beobachtungsversuche ein beeindruckendes Material gesammelt, das dann durch Daten von interplanetaren Stationen ergänzt wurde. Die Atmosphäre von Merkur ist in der Liste der von Mariner 10 und Messenger untersuchten Merkmale enthalten. Die dünne Luftschale des Planeten unterliegt wie alles auf ihm dem ständigen Einfluss des Sterns. Die Sonne ist der Hauptfaktor, der die Eigenschaften der Atmosphäre von Merkur bestimmt und formt.

Beobachtung von der Erde

Es ist unpraktisch, Merkur von der Oberfläche unseres Planeten aus zu bewundern, da er sich in der Nähe der Sonne befindet und die Besonderheiten seiner Umlaufbahn aufweist. Es erscheint am Himmel nahe genug am Horizont. Und immer in der Dämmerung oder im Morgengrauen. In diesem Fall ist die Beobachtungszeit vernachlässigbar. Unter den günstigsten Umständen ist dies ungefähr zwei Stunden vor Sonnenaufgang und dasselbe nach Sonnenuntergang. In den meisten Fällen beträgt der Beobachtungszeitraum 20 bis 30 Minuten nicht.

Phasen

Merkur hat die gleichen Phasen wie der Mond. Wenn man um die Sonne fliegt, verwandelt es sich manchmal in eine schmale Sichel und schließt sich dann zu einem Kreis. In seiner ganzen Pracht ist der Planet sichtbar, wenn er sich gegenüber der Erde hinter der Sonne befindet. Zu dieser Zeit kommt für den Beobachter der "Vollmond" des Merkur. In diesem Fall befindet sich der Planet jedoch in maximaler Entfernung von der Erde, und helle Sonnenstrahlen stören die Beobachtung.

Merkur bewegt sich um den Stern herum und nimmt visuell an Größe zu, als er sich uns nähert. Gleichzeitig wird die beleuchtete Oberfläche reduziert. Am Ende dreht sich der Planet mit seiner dunklen Seite zu uns und verschwindet aus dem Blickfeld. In einem solchen Moment bewegt sich Merkur alle paar Jahre genau zwischen Sonne und Erde. Dann können Sie seine Bewegung entlang der Scheibe des Sterns beobachten.

Beobachtungsmethoden

Quecksilber kann mit bloßem Auge gesehen oder kurz vor Sonnenaufgang und nach Sonnenuntergang, dh in der Dämmerung, durch ein Fernglas beobachtet werden. Mit Hilfe eines kleinen Amateurteleskops wird es möglich sein, den Planeten tagsüber zu erkennen, aber es werden keine Details sichtbar sein. Bei solchen Beobachtungen ist es wichtig, die Sicherheitsvorkehrungen nicht zu vergessen. Quecksilber wird niemals wesentlich von der Sonne entfernt, was bedeutet, dass sowohl Augen als auch Ausrüstung vor seinen Strahlen geschützt werden müssen.

Der ideale Ort, um den Planeten zu beobachten, der der Leuchte am nächsten liegt, sind Bergobservatorien und niedrige Breiten. Hier hilft der Astronom sauberer Luft, wolkenlosem Himmel und kurzer Dämmerungsdauer.

Es waren terrestrische Beobachtungen, die dazu beitrugen, festzustellen, dass Merkur keine Atmosphäre hat. Leistungsstarke Teleskope ermöglichten es, viele Merkmale des Oberflächenreliefs des Planeten zu untersuchen und den ungefähren Temperaturunterschied auf der beleuchteten und der dunklen Seite zu berechnen. Nur Flüge von AMS (automatische interplanetare Stationen) konnten jedoch andere Eigenschaften des Planeten beleuchten und die bereits erhaltenen Daten verfeinern.

"Mariner-10"

In der gesamten Geschichte der Kosmonautik wurden nur zwei Raumschiffe nach Merkur geschickt. Der Grund ist ein komplexes und teures Manöver, das erforderlich ist, damit die Station in die Umlaufbahn des Planeten eintritt. Der erste, der nach Merkur ging, war "Mariner-10". In den Jahren 1974-1975 umkreiste er dreimal den der Sonne am nächsten gelegenen Planeten. Die Mindestentfernung zwischen Raumschiff und Merkur betrug 320 km. Mariner 10 übertrug mehrere tausend Bilder der Planetenoberfläche auf die Erde. Etwa 45% des Quecksilbers wurden eingefangen. Mariner 10 maß die Oberflächentemperatur auf der beleuchteten und der dunklen Seite sowie das Magnetfeld des Planeten. Darüber hinaus stellte das Gerät fest, dass die Atmosphäre von Quecksilber praktisch nicht vorhanden ist, sondern durch eine dünne Lufthülle ersetzt wird, die Helium enthält.

"Bote"

Der zweite AMC, der an Mercury gesendet wurde, war der Bote. Es begann im August 2004. Er übertrug ein Bild des Teils der Oberfläche, den Mariner 10 nicht erfasst hatte, auf die Erde, maß die Landschaft des Planeten, schaute in seine Krater und fand Flecken unverständlicher dunkler Materie (möglicherweise Spuren von Meteoriteneinschlägen), die hier häufig zu finden sind. Das Gerät untersuchte die Magnetosphäre von Quecksilber, seiner Gashülle.

"Messenger" hat seine Mission im Jahr 2015 abgeschlossen. Es fiel auf Merkur und hinterließ einen 15 Meter tiefen Krater an der Oberfläche.

Gibt es eine Atmosphäre auf Merkur?

Wenn Sie den vorherigen Text noch einmal sorgfältig lesen, werden Sie einen leichten Widerspruch feststellen. Einerseits zeigten bodengestützte Beobachtungen das Fehlen jeglicher Art von Gashülle. Andererseits übertrug das "Mariner-10" -Gerät Informationen zur Erde, wonach die Atmosphäre des Planeten Merkur noch existiert und Helium enthält. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft sorgte diese Botschaft ebenfalls für Überraschung. Und es ist nicht so, dass es früheren Beobachtungen widersprach. Quecksilber hat einfach keine Eigenschaften, die zur Bildung einer Gashülle beitragen.

Dies ist eine Mischung aus Gasen, flüchtigen Substanzen, die nur durch die Schwerkraft einer bestimmten Größe an der Oberfläche gehalten werden können. Merkur ist nach kosmischen Maßstäben klein und kann sich einer solchen Eigenschaft nicht rühmen. auf seiner Oberfläche dreimal weniger als auf der Erde. Somit kann der Planet nicht nur Helium und Wasserstoff, sondern auch schwerere Gase aufnehmen. Und doch wurde Helium von Mariner-10 entdeckt.

Temperatur

Es gibt noch einen weiteren Faktor, der Zweifel an der Anwesenheit der Atmosphäre von Merkur aufkommen lässt. Dies ist die Temperatur der Planetenoberfläche. Mercury ist in dieser Hinsicht der Rekordhalter. Bei Tageslicht erreicht die Oberflächentemperatur manchmal 420-450 ºС. Bei solch hohen Werten beginnen sich die Moleküle und Atome des Gases immer schneller zu bewegen und erreichen allmählich die zweite kosmische Geschwindigkeit, dh nichts kann sie in der Nähe der Oberfläche halten. Unter den Temperaturbedingungen von Quecksilber sollte dasselbe Helium als erstes "entweichen". Theoretisch sollte es sich nicht auf dem Planeten befinden, der der Sonne am nächsten ist, und zwar fast ab dem Moment seiner Entstehung.

Besondere Bestimmung

Und doch ist die Antwort auf die Frage, ob es auf Merkur eine Atmosphäre gibt, positiv, obwohl sie sich etwas von dem unterscheidet, was normalerweise hinter diesem astronomischen Konzept verborgen ist. Der Grund für einen solch fantastischen und gleichzeitig sehr realen Zustand liegt in der einzigartigen Nähe der Leuchte, die viele Eigenschaften dieses kosmischen Körpers bestimmt, und die Atmosphäre des Merkur ist keine Ausnahme.

Die Gashülle des Planeten ist ständig dem sogenannten Sonnenwind ausgesetzt. Es stammt aus der Korona der Leuchte und ist ein Strom von Heliumkernen, Protonen und Elektronen. Der Sonnenwind liefert Quecksilber mit frischen Anteilen flüchtiger Stoffe. Ohne eine solche Wiederaufladung würde alles Helium in etwa zweihundert Tagen von der Oberfläche des Planeten verschwinden.

Die Atmosphäre von Merkur: Zusammensetzung

Sorgfältige Untersuchungen haben dazu beigetragen, andere Elemente zu entdecken, aus denen sich die Gashülle des Planeten zusammensetzt. Die Quecksilberatmosphäre enthält auch Wasserstoff, Sauerstoff, Kalium, Kalzium und Natrium. Der Prozentsatz dieser Elemente ist sehr unbedeutend. Darüber hinaus ist die Atmosphäre des Planeten Merkur durch das Vorhandensein von Spuren von Kohlendioxid gekennzeichnet.

Die Lufthülle ist stark verdünnt. Die darin enthaltenen Gasmoleküle interagieren nicht miteinander, sondern bewegen sich nur ohne Kollisionen und Kollisionen entlang der Oberfläche. Den Wissenschaftlern gelang es, die Faktoren zu bestimmen, die das Vorhandensein der Atmosphäre von Merkur bestimmen. Wasserstoff wird wie Helium vom Sonnenwind an seine Oberfläche geliefert. Die Quelle anderer Elemente ist der Planet selbst oder die darauf fallenden Meteoriten. Die Atmosphäre von Merkur, deren Zusammensetzung in naher Zukunft gründlich untersucht werden soll, entsteht vermutlich durch die Verdunstung von Gesteinen unter dem Einfluss des Sonnenwinds oder der Diffusion aus dem Inneren des Planeten. Höchstwahrscheinlich trägt jeder dieser Faktoren dazu bei.

Wie ist die Atmosphäre von Merkur? Hochverdünnt, bestehend aus Helium, Wasserstoff, Spuren von Alkalimetallen und Kohlendioxid. In der wissenschaftlichen Literatur wird es oft als Exosphäre bezeichnet, was nur den starken Unterschied dieser Hülle von einer ähnlichen Formation zum Beispiel auf der Erde hervorhebt.

Trotz aller Schwierigkeiten in den Listen der Weltraumforschungsziele ist der Planet Merkur immer noch aufgeführt. Die Atmosphäre und Oberfläche dieses kosmischen Körpers wird wahrscheinlich mehr als einmal mit Hilfe verschiedener Geräte untersucht. Merkur birgt immer noch viel Interessantes und Unbekanntes. Darüber hinaus beleuchtet die Untersuchung von Planeten wie Venus, Mars oder Merkur, unabhängig davon, ob sie keine Atmosphäre haben oder nicht, die Geschichte der Entstehung und Entwicklung der Erde.

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