MERCUR (PLANETA): DESCOPERIRE, CARACTERISTICI, COMPOZIȚIE, ORBITĂ, MIȘCARE - ARTE - 2025

Mercur este cea mai apropiată planetă de Soare și, de asemenea, cea mai mică dintre cele 8 planete majore din sistemul solar. Poate fi văzut cu ochiul liber, deși nu este ușor de găsit. În ciuda acestui fapt, această mică planetă este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri.

Astronomii sumerieni au înregistrat existența lor în jurul secolului al XIV-lea î.Hr., în Mul-Apin, un tratat despre astronomie. Acolo i-au dat numele de Udu-Idim-Gu sau „planeta saltului”, în timp ce babilonienii au numit-o Nabu, mesagerul zeilor, același sens pe care numele Mercur îl avea pentru vechii romani.

Figura 1. Planeta Mercur. Sursa: Pixabay.

Deoarece Mercur este vizibil (cu dificultate) în zori sau în amurg, grecii antici au fost încet să-și dea seama că era același obiect ceresc, așa că l-au numit pe Mercur în zori Apollo și pe cel din amurgul Hermes, poșta zeilor.

Marele matematician Pitagora era sigur că este aceeași stea și propunea ca Mercur să poată trece prin fața discului solar văzut de pe Pământ, așa cum se întâmplă.

Acest fenomen este cunoscut sub numele de tranzit și are loc în medie de 13 ori în fiecare secol. Ultimul tranzit al Mercur a avut loc în noiembrie 2019, iar următorul va fi în noiembrie 2032.

Alți astronomi ai culturilor antice, precum mayașii, chinezii și hindușii au colectat și impresii despre Mercur și celelalte puncte luminoase care se mișcau pe cer mai repede decât stelele din fundal: planetele.

Invenția telescopului a determinat studiul obiectului evaziv. Galileo a fost primul care a văzut Mercur cu instrumente optice, deși mesagerul celest a păstrat ascunse multe dintre secretele sale până la sosirea erei spațiale.

Caracteristici generale

Planeta interioară

Mercur este una dintre cele 8 planete majore din sistemul solar și împreună cu Pământul, Venus și Marte alcătuiesc cele 4 planete interioare, cele mai apropiate de Soare și caracterizate prin a fi stâncoase. Este cea mai mică dintre toate și cea cu cea mai mică masă, dar pe de altă parte este cea mai densă după Pământ.

Date obținute

O mare parte din datele despre Mercur provin de la sonda Mariner 10, lansată de NASA în 1973, al cărei scop a fost să colecteze date de la Venus și Mercur învecinate. Până atunci, multe caracteristici ale planetei mici nu erau cunoscute.

Trebuie menționat că nu este posibilă orientarea telescoapelor precum Hubble către Mercur, având în vedere sensibilitatea echipamentului la radiațiile solare. Din acest motiv, pe lângă sonde, o bună parte din datele de pe planetă provin din observații făcute cu ajutorul radarului.

Atmosfera

Atmosfera mercuriană este foarte subțire, iar presiunea atmosferică există o biliard din cea a Pământului. Stratul subțire gazos este format din hidrogen, heliu, oxigen și sodiu.

Mercur are, de asemenea, propriul său câmp magnetic, aproape la fel de vechi ca planeta în sine, similar în formă cu câmpul magnetic al Pământului, dar mult mai puțin intens: abia 1%.

temperaturile

În ceea ce privește temperaturile de pe Mercur, acestea sunt cele mai extreme dintre toate planetele: în timpul zilei ating 430ºC în unele locuri, suficient pentru a topi plumbul. Dar noaptea, temperaturile scad la -180 ºC.

Cu toate acestea, ziua și noaptea lui Mercur diferă foarte mult de ceea ce experimentăm pe Pământ, astfel încât mai târziu este explicat cum i-ar vedea un călător ipotetic care ajunge la suprafață.

Rezumatul principalelor caracteristici fizice ale planetei

-Masa: 3,3 × 10 ²³ kg

-Radie ecuațională: 2440 km sau 0,38 ori mai mare decât raza Pământului.

-Forma: planeta Mercur este o sferă aproape perfectă.

-Distanta mare fata de Soare: 58.000.000 km

-Temperatura: în medie 167 ºC

-Gravitate: 3,70 m / s ²

-Câmp magnetic magnetic: da, intensitate de aproximativ 220 nT.

-Atmosfera: slabă

-Densitate: 5430 kg / m ³

-Sateliți: 0

-Inele: nu are.

Mișcare de traducere

Mercur execută o mișcare de translație în jurul Soarelui conform legilor lui Kepler, ceea ce indică faptul că orbitele planetelor sunt eliptice. Mercur urmărește orbita cea mai eliptică - sau alungită - dintre toate planetele și, prin urmare, are cea mai mare excentricitate: 0,2056.

Distanța maximă Mercur-Soare este de 70 milioane de kilometri și minim 46 de milioane. Planeta are nevoie de aproximativ 88 de zile pentru a finaliza o revoluție în jurul Soarelui, cu o viteză medie de 48 km / s.

Acest lucru îl face cel mai rapid dintre planetele să orbiteze Soarele, trăind până la numele său de mesager cu aripi, cu toate acestea viteza de rotație în jurul axei sale este considerabil mai mică.

Figura 2. Animarea orbitei lui Mercur în jurul Soarelui (galben), lângă cea a Pământului (albastru). Sursa: Wikimedia Commons.

Dar cel mai amuzant este că Mercur nu urmează aceeași traiectorie a orbitei precedente, cu alte cuvinte, nu revine la același punct de plecare ca la vremea precedentă, ci suferă o mică deplasare, numită precesie.

De aceea, s-a crezut o vreme că există un nor de asteroizi sau poate o planetă necunoscută care a deranjat orbita, care a fost numită Vulcan.

Cu toate acestea, teoria relativității generale ar putea explica în mod satisfăcător datele măsurate, deoarece curbura spațiu-timp este capabilă să deplaseze orbita.

În cazul lui Mercur, orbita suferă o deplasare de 43 de secunde de arc pe secol, valoare care poate fi calculată tocmai din relativitatea lui Einstein. Celelalte planete au deplasări proprii foarte mici, care până acum nu au fost măsurate.

Date despre mișcare Mercur

Următoarele sunt numerele cunoscute despre mișcarea lui Mercur:

-Rama razei de pe orbită: 58.000.000 km.

- Inclinarea orbitei : 7º în raport cu planul orbital al Pământului.

-Excentricitate: 0,2056.

- Viteza orbitală medie : 48 km / h

- Perioada de transfer: 88 de zile

- Perioada de rotație: 58 de zile

- Ziua solară : 176 zile Pământ

Când și cum să observi Mercur

Dintre cele cinci planete vizibile cu ochiul liber, Mercur este cel mai dificil de detectat, deoarece apare întotdeauna foarte aproape de orizont, întunecat de lumina soarelui și dispare după scurt timp. Pe lângă asta, orbita sa este cea mai excentrică (ovală) dintre toate.

Există însă perioade mai adecvate ale anului pentru a scana cerul în căutarea dvs.:

- În emisfera nordică : din martie până în aprilie în timpul amurgului și din septembrie până în octombrie înainte de zor.

-In tropice : pe tot parcursul anului, în condiții favorabile: cer senin și departe de luminile artificiale.

- În emisfera sudică : în septembrie și octombrie înainte de răsărit, iar din martie până în aprilie după apusul soarelui. În general, este mai ușor de văzut din aceste latitudini, deoarece planeta rămâne deasupra orizontului mai mult.

Figura 3. Mercur este vizibil foarte jos la orizont. Sursa: Pixabay.

Mercur arată ca un punct de lumină alb ușor gălbui care nu pâlpâie, spre deosebire de stele. Cel mai bine este să ai binoclul sau un telescop cu care poți vedea fazele acestuia.

Uneori, Mercur rămâne vizibil la orizont, în funcție de locul în care se află pe orbita sa. Și, deși este mai strălucitor în fază completă, paradoxal arată mai bine în epilarea cu ceară sau în cală. Pentru a cunoaște etapele Mercur, este recomandabil să vizitați site-uri web specializate în astronomie.

În orice caz, cele mai bune oportunități sunt atunci când se află la cea mai mare alungire a acestuia: pe cât posibil de Soare, deci cel mai întunecat cer facilitează observarea sa.

Un alt moment bun pentru a observa acest lucru și celelalte planete este în timpul unei eclipse solare totale, din același motiv: cerul este mai întunecat.

Mișcare rotativă

Spre deosebire de mișcarea sa orbitală rapidă, Mercur se rotește lent: este nevoie de aproape 59 de zile pe Pământ pentru a face o revoluție în jurul axei sale, care este cunoscută drept zi siderală. Prin urmare, o zi siderală pe Mercur durează aproape atât timp cât anul: de fapt, la fiecare 2 "ani" trec 3 "zile".

Forțele de maree care apar între două corpuri aflate sub atracție gravitațională sunt responsabile de încetinirea vitezei de rotație a unuia sau a ambelor. Când se întâmplă acest lucru, se spune că există un cuplaj de mare.

Cuplarea mareelor ​​este foarte frecventă între planete și sateliții lor, deși poate apărea între alte corpuri cerești.

Figura 4. Cuplarea mareei dintre Pământ și Lună. Cazul Mercur și Soare este mai complex. Sursa: Wikimedia Commons. Stigmatella aurantiaca

Un caz special de cuplare apare atunci când perioada de rotație a uneia dintre ele este egală cu perioada de translație, ca și Luna. Ne arată întotdeauna aceeași față, de aceea este în rotație sincronă.

Cu toate acestea, cu Mercur și Soarele nu se întâmplă exact așa, deoarece perioadele de rotație și translație ale planetei nu sunt egale, ci într-un raport 3: 2. Acest fenomen este cunoscut sub numele de rezonanță pe orbita spinului și este de asemenea comun în sistemul solar.

Datorită acestui lucru, lucruri Mercur se pot întâmpla cu Mercur, să vedem:

Zi și noapte pe Mercur

Dacă o zi solară este timpul necesar pentru ca Soarele să apară la un moment dat și apoi să reapară în același loc, atunci pe Mercur Soarele răsare de două ori în aceeași zi (solar), care durează 176 de zile Pământ. figura 5)

Se dovedește că există momente în care viteza orbitală și viteza de rotație sunt egale, astfel încât se pare că Soarele se retrage pe cer și se întoarce în același punct de la care a plecat, apoi avansează din nou.

Dacă bara roșie din figură ar fi un munte, începând cu poziția 1 ar fi amiaza în vârf. În pozițiile 2 și 3, Soarele luminează o parte a muntelui până când se așează în vest, la poziția 4. Până atunci a parcurs jumătate din orbită și au trecut 44 de zile de Pământ.

În pozițiile 5, 6, 7, 8 și 9 este noaptea la munte. Ocupând 5, a făcut deja o revoluție completă pe axa sa, transformând ¾ o rotație pe orbita sa în jurul Soarelui. La ora 7 este miezul nopții și au trecut 88 zile de Pământ.

O altă orbită este necesară pentru a reveni la amiază, trebuind să treacă prin pozițiile 8 până la 12, care durează încă 88 de zile, în total 176 zile Pământ.

Astronomul italian Giuseppe Colombo (1920-1984) a fost primul care a studiat și explicat rezonanța 3: 2 a mișcării lui Mercur.

Figura 5. Ziua și noaptea pe Mercur: rezonanță orbitală, după ½ orbită, planeta s-a transformat ¾ se transformă pe axa sa. Sursa: Wikimedia Commons.

Compoziţie

Densitatea medie a Mercur este de 5.430 kg / m ³ , puțin mai mică decât a Pământului. Această valoare, cunoscută datorită sondei Mariner 10, este încă surprinzătoare, ținând cont că Mercur este mai mic decât Pământul.

Figura 6. Comparație Mercur-Pământ. Sursa: Wikimedia Commons. Imaginea NASA Mercury: NASA / APL (de la MESSENGER)

În interiorul Pământului presiunea este mai mare, deci există o compresie suplimentară asupra materiei, care scade volumul și crește densitatea. Dacă acest efect nu este luat în considerare, Mercur se dovedește a fi planeta cu cea mai mare densitate cunoscută.

Oamenii de știință cred că se datorează unui conținut ridicat de elemente grele. Iar fierul este elementul greu cel mai frecvent în sistemul solar.

În general, compoziția de Mercur este estimată a fi 70% conținut metalic și 30% silicati. În volumul său sunt:

-Sodiu

-Magneziu

-Potasiu

-Calciu

-Fier

Iar printre gaze sunt:

-Oxigen

-Hidrogen

-Heliu

-Trace de alte gaze.

Fierul prezent în Mercur este în centrul său, într-o cantitate care depășește cu mult cea estimată pe alte planete. De asemenea, nucleul lui Mercur este comparativ cel mai mare dintre toate în sistemul solar.

O altă surpriză este însă existența gheții la stâlpi, care este acoperită și în materie organică întunecată. Este surprinzător, deoarece temperatura medie a planetei este foarte ridicată.

O explicație este că poli ai lui Mercur sunt întotdeauna în întuneric perpetuu, protejați de stânci înalte care împiedică sosirea luminii solare și, de asemenea, înclinarea axei de rotație este zero.

În ceea ce privește originea sa, se speculează că apa ar fi ajuns în Mercur adusă de comete.

Structura interna

Ca toate planetele terestre, pe Mercur există trei structuri caracteristice:

-Nucleul metalic din centru, solid în interior, topit la exterior

-Un strat intermediar numit manta

-Stratul exterior sau crusta.

Este aceeași structură pe care Pământul o are, cu diferența că nucleul lui Mercur este mult mai mare, proporțional vorbind: aproximativ 42% din volumul planetei este ocupat de această structură. Pe de altă parte, pe Pământ, nucleul ocupă doar 16%.

Figura 7. Structura internă a Mercurului este similară cu cea a Pământului. Sursa: NASA.

Cum este posibil să ajungem la această concluzie de pe Pământ?

A fost prin observații radio făcute prin sonda MESSENGER, care a detectat anomalii gravitaționale pe Mercur. Deoarece gravitația depinde de masă, anomaliile oferă indicii despre densitate.

De asemenea, gravitația lui Mercur a modificat semnificativ orbita sondei. În plus, datele radarului au scos la iveală mișcările precesionale ale planetei: axa de rotație a planetei are rotirea proprie, un alt indiciu al prezenței unui miez de fontă.

rezumând:

-Anomalie gravitațională

-Movarea procesului

-Altarații pe orbita MESAJULUI.

Acest set de date, plus tot ceea ce sonda a reușit să colecteze, este de acord cu prezența unui miez de metal, mare și solid în interior și fontă în exterior.

Nucleul lui Mercur

Există mai multe teorii pentru a explica acest fenomen curios. Unul dintre ei susține că Mercur a suferit un impact colos în timpul tinereții sale, care a distrus crusta și o parte din mantaua planetei nou formate.

Figura 8. Secțiune comparativă a Pământului și Mercurului, care arată dimensiunea relativă a straturilor. Sursa: NASA.

Materialul, mai ușor decât miezul, a fost aruncat în spațiu. Mai târziu, atragerea gravitațională a planetei a tras înapoi o parte din resturi și a creat o nouă manta și o crustă subțire.

Dacă un asteroid imens ar fi cauza impactului, materialul său s-ar putea combina cu cel al miezului original al lui Mercur, oferindu-i conținutul ridicat de fier pe care îl are astăzi.

O altă posibilitate este ca, de la începuturile sale, oxigenul să fie rar pe planetă, în acest fel fierul să fie conservat ca fier metalic în loc să formeze oxizi. În acest caz, îngroșarea nucleului a fost un proces gradual.

geologie

Mercurul este stâncos și deșert, cu câmpii largi acoperite de craterele de impact. În termeni generali, suprafața sa este destul de similară cu cea a Lunii.

Numărul impacturilor este indicativ pentru vârstă, cu cât sunt mai multe cratere, cu atât suprafața este mai veche.

Figura 9. Craterul Dominici (cel mai strălucitor deasupra) și craterul Homer din stânga. Sursa: NASA.

Majoritatea acestor cratere datează de pe vremea bombardamentului târziu, o perioadă în care asteroizii și cometele au lovit frecvent planetele și lunile din sistemul solar. Prin urmare, planeta a fost inactivă geologic de mult timp.

Cel mai mare dintre cratere este bazinul Caloris, cu 1.550 km în diametru. Această depresiune este înconjurată de un perete înalt de 2 - 3 km creat de impactul colosal care a format bazinul.

La antipodurile bazinului Caloris, adică în partea opusă a planetei, suprafața este crăpată din cauza valurilor de șoc produse în timpul impactului care călătorește în interiorul planetei.

Imaginile dezvăluie că regiunile dintre cratere sunt plate sau ondulate ușor. La un moment dat în timpul existenței sale, Mercur a avut activitate vulcanică, deoarece aceste câmpii au fost create probabil de fluxurile de lavă.

O altă trăsătură distinctivă a suprafeței lui Mercur sunt numeroase stânci lungi, abrupte, numite escarpamente. Aceste stânci trebuie să fi fost formate în timpul răcirii mantalei, care, la micșorare, a determinat apariția a numeroase fisuri în crustă.

Mercur se micșorează

Cea mai mică dintre planetele din sistemul solar își pierde dimensiunea, iar oamenii de știință cred că acest lucru se datorează faptului că nu are tectonică de plăci, spre deosebire de Pământ.

Plăcile tectonice sunt secțiuni mari de crustă și manta care plutesc deasupra astenosferei, un strat mai fluid aparținând mantei. O astfel de mobilitate oferă Pământului o flexibilitate pe care planetele lipsite de tectonism nu o au.

La începuturile sale, Mercur era mult mai fierbinte decât acum, dar pe măsură ce se răcește, se contractă treptat. Odată ce răcirea se va opri, în special cea a miezului, planeta va înceta să se micșoreze.

Dar ceea ce se lovește de această planetă este cât de rapid se întâmplă, pentru care nu există încă o explicație consecventă.

Misiuni pentru Mercur

A fost cea mai puțin explorată dintre planetele interioare până în anii 70, dar de atunci au avut loc mai multe misiuni fără pilot datorită cărora se știe mult mai multe despre această mică planetă surprinzătoare:

Mariner 10

Figura 10. Mariner 10. Sursa: Wikimedia Commons. OALĂ

Ultimele sonde Mariner ale NASA au zburat peste Mercur de trei ori, din 1973 până în 1975. A reușit să mapeze chiar sub jumătate din suprafață, doar pe partea iluminată de Soare.

Cu combustibilul consumat, Mariner 10 este în derivă, dar a furnizat informații neprețuite despre Venus și Mercur: imagini, date despre câmpul magnetic, spectroscopie și multe altele.

MESSENGER (MErcury, Surface, Mediu spațial, GEochimie

Această sondă a fost lansată în 2004 și a reușit să intre pe orbita Mercur în 2011, primul care a făcut acest lucru, întrucât Mariner 10 nu a putut decât să zboare peste planetă.

Printre contribuțiile sale se numără:

-Imagini de înaltă calitate a suprafeței, inclusiv partea neiluminată, care a fost similară cu partea deja cunoscută datorită Mariner 10.

-Măsurători chimice cu diverse tehnici de spectrometrie: neutron, rază gamma și radiografie.

-Magnetometry.

-Spectrometrie cu lumină ultravioletă, vizibilă și cu infraroșu, pentru a caracteriza atmosfera și a realiza o mapare mineralogică a suprafeței.

Datele colectate de MESSENGER arată că câmpul magnetic activ al lui Mercur, la fel ca cel al Pământului, este produs de un efect dinamo creat de regiunea lichidă a nucleului.

De asemenea, a determinat compoziția exosferei, un strat exterior foarte subțire al atmosferei mercuriene, care are o formă de coadă deosebită, lungă de 2 milioane de kilometri, datorită acțiunii vântului solar.

Sonda MESSENGER și-a încheiat misiunea în 2015, prăbușindu-se pe suprafața planetei.

bepicolombo

Figura 11. Astronomul italian Giuseppe (Bepi) Colombo. Sursa: Wikimedia Commons.

Această sondă a fost lansată în 2018 de Agenția Spațială Europeană și Agenția de Explorare Aerospațială din Japonia. A fost numit în onoarea lui Giuseppe Colombo, astronomul italian care a studiat orbita lui Mercur.

Este format din doi sateliți: MPO: Mercury Planetary Orbiter și MIO: Mercury Magnetospheric Orbiter. Se preconizează că va ajunge în vecinătatea lui Mercur în 2025, iar obiectivul său este studierea principalelor caracteristici ale planetei.

Unele obiective sunt pentru BepiColombo să aducă noi informații despre câmpul magnetic remarcabil al lui Mercur, centrul de masă al planetei, influența relativistă a gravitației solare pe planetă și structura particulară a interiorului său.

Referințe

1. Colligan, L. 2010. Space! Mercur. Marshall Cavendish Benchmark.
2. Elkins-Tanton, L. 2006. Sistemul solar: Soarele, Mercurul și Venus. Casa Chelsea.
3. Esteban, E. Mercur evazivul. Recuperat de la: aavbae.net.
4. Hollar, S. Sistemul solar. Planetele interioare. Editura Britannica Educational.
5. John Hopkins Laborator de fizică aplicată. Mesager. Recuperat din: messenger.jhuapl.edu.
6. Mercur. Recuperat de la: astrofisicayfisica.com.
7. OALĂ. Foc și gheață: rezumatul a ceea ce a descoperit nava spațială de mesagerie. Recuperat din: science.nasa.gov.
8. Semințe, M. 2011. Sistemul solar. Ediția a șaptea. Cengage Learning.
9. Thaller, M. NASA Discovery Alert: O privire mai atentă asupra spinării și gravitației lui Mercur dezvăluie nucleul solid interior al planetei. Recuperat din: solarsystem.nasa.gov.
10. Wikipedia. Planeta Mercur). Recuperat de la: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Planeta Mercur). Recuperat de la: en.wikipedia.org.
12. Williams, M. Orbita lui Mercur. Cât este un an pe Mercur ?. Recuperat din: universetoday.com.