Из чего состоит меркурий? – все о космосе

Меркурий

Меркурий – первая от Солнца планета из девяти планет Солнечной системы, расположенная на расстоянии 0,387 а.е. от светила. Согласно мифологическим представлениям древних римлян плут и игрок Меркурий, восходящий к древнегреческому Гермесу, выполнял функции вестника богов. Период обращения Меркурия вокруг Солнца равен 88 земным суткам.

Астрономия Меркурия

Меркурий – четвертое по яркости светило после Венеры, Марса и Сириуса. Однако близость Меркурия к Солнцу затрудняет его исследования.

Меркурий всегда показывается низко над горизонтом и для визуального наблюдения доступен только на очень короткое время. Ухудшаются условия видимости и за счет турбулентности земной атмосферы.

Первые достоверные и качественные изображения поверхности планеты были получены в 1974 г. с АС «Маринер-10», пролетная траектория которого касалась орбиты этой планеты.

Наблюдатели долго полагали, что Меркурий всегда обращен к Солнцу одной и той же стороной. Рассеять эту иллюзию удалось только с помощью радиоастрономии.

По данным радиолокационных исследований и информации, полученной с «Маринера-10», были сделаны новые расчеты периода вращения Меркурия, который оказался равен приблизительно 58,65 земных суток. Т.о.

полные меркурианские солнечные сутки составляют 176 земных суток, или два меркурианских года. Соответственно, день и ночь Меркурия тянутся по 88 земных суток каждый.

За столь длительный день поверхность планеты близ экватора нагревается до 430 С, в умеренных зонах – до 340 С; за ночь же поверхность планеты охлаждается в среднем до 180 С. При температуре 430 °С плавятся такие металлы, как свинец и цинк.

Типичные суточные колебания температуры на Меркурии достигают 600 “С! По данным наблюдения слабого радиоизлучения Меркурия на глубине нескольких десятков сантиметров под поверхностью температура планеты уже постоянна и составляет приблизительно 80 С.

Астрофизика Меркурия

Диаметр Меркурия был определен по радиолокационным измерениям и наблюдениям радиозатмений с «Маринера-10». Он равен 4878 км, что в 1,4 раза больше диаметра Луны. Тем не менее, масса Меркурия превышает лунную в 4,5 раза, т.е.

плотность планеты составляет 5,43 г/см3 и приближается к земной (5,42 г/см3). Это говорит о том, что в недрах Меркурия содержится немало тяжелых элементов, в том числе и наиболее распространенного из них – железа.

По последним расчетам на долю железа и его соединений должно приходиться не менее 60% массы планеты. Из-за малой силы тяжести атмосфера Меркурия сильно разрежена. Основная ее составляющая – гелий; из примесей выделяются инертные газы: ксенон, криптон и аргон.

Рельеф поверхности Меркурия сильно напоминает лунный, хотя и с некоторыми отличиями. На Меркурии отсутствуют какие-либо признаки активного вулканизма и вообще каких-либо тектонических процессов.

Горы на Меркурии не так высоки, как на Луне, а «морские» районы этой планеты представляют собой котловины, окруженные равнинами.

Метеоритные кратеры, хотя и обильные, усеивают меркурианскую поверхность значительно менее плотно, нежели лунную; это свидетельствует о меньшей интенсивности метеоритных бомбардировок Меркурия; с другой стороны, причиной этого может являться и наличие у Меркурия атмосферы.

Кроме того, менее выраженный рельеф Меркурия можно объяснить в 2,3 раза большей, чем на Луне, силой тяжести, а также и тем обстоятельством, что основные бомбардировки Меркурия пришлись на то время, когда планета была более пластична.

Единственное обозначенное на Меркурии «море» – Море Зноя, или иначе котловина Калорис, – по многим показателям является двойником лунного Моря Дождей. Это Море представляет собой гладкую равнину, диаметр которой достигает 1300 км, испещренную бесчисленными трещинами и грядами.

По краю котловины в видимом беспорядке разбросаны горы высотой около 2 км. Удар при падении тела, который вероятно, привел к образованию котловины Калорис, был столь сильным, что оставил след и на противоположной стороне планеты.

Сейсмическая ударная волна буквально прошила Меркурий насквозь, создав округлые гряды невысоких холмов и узких долин.

Многие меркурианские кратеры носят имена художников, писателей и композиторов: Гомера, Шекспира, Тициана, Толстого, Баха… Наибольший из них, имеющий в поперечнике 625 км, назван в честь Л. Бетховена.

Спутники естественные

Планетообразных естественных спутников у Меркурия нет. Однако у этой планеты есть хвост, который состоит преимущественно из гелия.

Источник: http://www.mysterylife.ru/kosmos/merkurij.html

Меркурий планета, какое ускорение свободного падения и средний радиус, масса и диаметр, атмосфера и спутники, интересные факты о поверхности

Первое место в списке планет нашей солнечной системы занимает Меркурий.

Несмотря на достаточно скромные размеры, этой планете выпала почетная роль: находиться ближе всех к нашей звезде, быть приближенным космическим телом нашего светила.

Однако такое месторасположения нельзя назвать очень удачным. Меркурий является самой близкой к Солнцу планетой и вынужден терпеть всю силу горячей любви и теплоты нашей звезды.

Меркурий и Солнце

Астрофизические характеристики и особенности планеты

Меркурий является самой маленькой планетой солнечной системы, относящейся вместе с Венерой, Землей и Марсом к планетам земной группы.

Средний радиус планеты составляет всего 2439 км, а диаметр этой планеты в районе экватора составляет 4879 км.

Следует отметить, что размер делает планету не только самой маленькой среди других планет солнечной системы. По размерам она даже меньше некоторых самых крупных спутников.

Планеты земной группы

Планета названа в честь пронырливого и стремительного Меркурия — древнеримского бога, покровительствующего торговле. Выбор названия неслучаен. Небольшая и шустрая планета быстрее всех движется по небосклону.

Движение и длина орбитального пути вокруг нашей звезды занимает 88 земных суток. Такая скорость обусловлена близким расположением планеты к нашей звезде. Планета пребывает на расстоянии от Солнца в пределах 46-70 млн.

км.

Сравнение Земли с Меркурием

К небольшим размерам планеты следует добавить следующие астрофизические характеристики планеты:

  • масса планеты составляет 3 х 1023 кг или 5,5% от массы нашей планеты;
  • плотность маленькой планеты немного уступает земной и равняется 5.427 г/см3;
  • сила гравитации на ней или ускорение свободного падения составляет 3,7 м/с2;
  • площадь поверхности планеты равна 75 млн. кв. километрам, т.е. всего 10% от площади земной поверхности;
  • объем Меркурия составляет 6.1 х 1010 км3 или 5,4% от объема Земли, т.е. 18 таких планет как уместились бы в нашей Земле.

Место Меркурия в Солнечной системе

Имеются весьма интересные факты состояния орбиты Меркурия и положения планеты по отношению к другим небесным телам. На планете практически отсутствует смена времен года. Другими словами, здесь происходит резкий переход от жаркого и горячего лета к лютой космической зиме.

Это объясняется тем, что планета имеет ось вращения, расположенную перпендикулярно к орбитальной плоскости. В результате такого положения планеты на ее поверхности есть области, которых солнечные лучи никогда не касаются.

Полученные данные с космических зондов «Маринер» подтвердили, что на Меркурии, как и на Луне, обнаружена пригодная для употребления вода, которая правда пребывает в замершем состоянии и находится глубоко под поверхностью планеты.

На данный момент считается, что такие участки можно отыскать в районах, близких к областям полюсов.

Полюс Меркурия

Другим интересным свойством, которым характеризуется орбитальное положение планеты, является несоответствие скорости вращения Меркурия вокруг собственной оси с движением планеты вокруг Солнца.

Планета имеет постоянную частоту обращения, тогда как вокруг Солнца оббегает с разной скоростью. Вблизи перигелия Меркурий движется быстрее, чем угловая скорость вращения самой планеты.

Такое несоответствие вызывает интересное астрономическое явление — Солнце начинает двигаться по меркурианскому небосклону в обратную сторону, с Запада в восточном направлении.

Атмосфера Меркурия: происхождение и современное состояние

Несмотря на близкое положение к Солнцу, поверхность планеты отделяют от звезды в среднем 5-7 десятков млн. километров, зато на нем наблюдаются самые значительные суточные перепады температур.

Днем поверхность планеты раскаляется до состояния раскаленной сковородки, температура которой составляет 427 градусов Цельсия. Ночью здесь господствует космический холод.

Поверхность планеты имеет низкую температуру, ее максимум достигает отметки минус 200 градусов Цельсия.

Атмосфера Меркурия

Причина таких экстремальных температурных перепадов кроется в состоянии меркурианской атмосферы.

Она пребывает в крайне разреженном состоянии, не оказывая никакого влияния на термодинамические процессы на поверхности планеты. Атмосферное давление здесь очень мало и составляет всего 10-14 бар.

Атмосфера имеет очень слабое влияние на климатическую обстановку планеты, которая определяется орбитальным положением по отношению к Солнцу.

В основном атмосфера планеты состоит из молекул гелия, натрия, водорода и кислорода. Эти газы были либо захвачены магнитным полем планеты из частиц солнечного ветра, либо возникли в результате испарения меркурианской поверхности.

О разреженности атмосферы Меркурия свидетельствует тот факт, что ее поверхность хорошо видна не только с борта автоматических орбитальных станций, но и в современный телескоп. Над планетой отсутствует облачность, открывая солнечным лучам свободный доступ к меркурианской поверхности.

Ученые считают, что такое состояние меркурианской атмосферы объясняется близким положением планеты к нашей звезде, ее астрофизическими параметрами.

Цвет поверхности планеты

Сила магнитного поля явно не в состоянии сопротивляться влиянию силе тяготения, которое оказывает на планету Солнце. Потоки солнечного ветра снабжают атмосферу планеты гелием и водородом, однако ввиду постоянного нагрева, происходит диссипация нагревающихся газов обратно в космическое пространство.

Магнитное поле Меркурия

Краткая характеристика структуры и состав планеты

При таком состоянии атмосферы Меркурий не в состоянии защититься от атаки космических тел, падающих на поверхность планеты. На планете нет следов естественной эрозии, на поверхность более вероятно воздействуют космические процессы.

Как и другие планеты земной группы, Меркурий имеет собственную твердь, однако в отличие от Земли и Марса, которые в основном состоят из силикатов, он на 70% состоит из металлов. Этим и объясняется достаточно высокая плотность планеты и ее масса. По многим физическим параметрам Меркурий очень сильно напоминает наш спутник.

Как и на Луне, поверхность планеты представляет собой безжизненную пустыню, лишенную плотной атмосферы и открытую для космического воздействия. При этом кора и мантия у планеты имеют тонкий слой, если проводить сравнение с земными геологическими параметрами. Внутренняя часть планеты в основном представлены тяжелым железным ядром.

Она имеет ядро, которое полностью состоит из расплавленного железа и занимает почти половину всего планетарного объема и ¾ диаметра планеты. Только незначительная по толщине мантия, всего 600 км., представленная силикатами, отделяет ядро планеты от коры.

Слои меркурианской коры имеют различную толщину, которая варьируется в диапазоне 100-300 км.

Строение Меркурия

Этим объясняется очень высокая плотность планеты, которая нехарактерна для аналогичных по размеру и происхождению небесных тел.

Наличие расплавленного железного ядра дает Меркурию магнитное поле, его силы достаточно для того, чтобы противодействовать солнечному ветру, захватывая заряженные частицы плазмы.

Такая структура планеты является нехарактерной для большинства планет солнечной системы, где на ядро приходится 25-35% от общей планетарной массы. Вероятно, такая меркурология вызвана особенностями происхождения планеты.

Ученые считают, что на состав планеты оказало сильное влияние происхождение Меркурия.

Читайте также:  Звезда альнитак - все о космосе

По одной версии он является бывшим спутником Венеры, который утратил впоследствии вращательный момент и был вынужден под влиянием притяжения Солнца перейти на собственную вытянутую орбиту. По другим версиям, на стадии формирования, более 4,5 млрд.

лет назад Меркурий столкнулся либо с Венерой, либо с другой планетезималью, в результате чего большая часть меркурианской коры была снесена и рассеяна в космическом пространстве.

Образование Меркурия

Судя по фото, полученным из космоса, время меркурианской активности давно прошло.

Поверхность планеты представляет собой скудный ландшафт, на котором главным украшением являются кратеры, большие и малые, представленные в огромном количестве.

Меркурианские долины представляют собой обширные участки застывшей лавы, которая свидетельствует о былой вулканической активности планеты. Кора не имеет тектонических плит и слоями покрывает мантию планеты.

Кратеры Меркурия

Размеры кратеров на Меркурии поражают воображение. Самый крупный и большой кратер, который получил название Равнина Жары, имеет диаметр в поперечнике более полтора тысяч километров. Гигантская кальдера кратера, высота которой составляет 2 км, говорит о том, что столкновение Меркурия с космическим телом таких размеров имело масштаб вселенского катаклизма.

Космические аппараты и техника, занимавшиеся исследованием Меркурия

Долгое время космические тела, астероиды, кометы, спутники планеты и звезды мы наблюдали в телескопы, не имея технической возможности изучить наше космическое соседство более детально и подробно.

Совсем иначе мы взглянули на наших соседей и Меркурий в том числе, когда появилась возможность запускать к дальним планетам космические зонды и аппараты.

Мы получили совершенно другое представление о том, как выглядит внешний космос, объекты нашей солнечной системы.

Основная масса научной информации о Меркурии была получена в результате астрофизических наблюдений. Исследование планеты осуществлялось с помощью новых мощных телескопов.

Значительный прогресс в вопросах изучения самой маленькой планеты солнечной системы дал полет американского космического аппарата «Маринер-10».

Такая возможность появилась в ноябре 1973 году, когда с мыса Канаверал стартовала ракета Атлас с астрофизическим автоматическим зондом.

«Маринер-10» у Меркурия

Космический аппарат совершал обследования планеты с пролетной траектории. Полет космического аппарата был рассчитан таким образом, чтобы «Маринер-10» сумел как можно больше раз пройти в непосредственной близости от планеты.

Первый пролет состоялся в марте 1974 года. Аппарат прошел от планеты на расстоянии 700 км, делая первые снимки далекой планеты с близкого расстояния. Во время второго пролета расстояние сократилось еще больше.

Американский зонд пронесся над поверхностью Меркурия на высоте 48 км. Третий раз «Маринер-10» отделяло от Меркурия расстояние в 327 км. В результате полетов «Маринера» удалось получить снимки поверхности планеты и составить приблизительную ее карту.

Планета оказалась с виду мертва, негостеприимна и неприспособлена для существующих и известных науке форм жизни.

Источник: https://MilitaryArms.ru/kosmos/merkurij-planeta/

Как нам колонизировать Меркурий

Нет комментариев

Человечество уже довольно давно мечтает о том, чтобы переместиться на какую-нибудь другую планету Солнечной Системы на постоянной основе. Такие мысли у людей появились даже раньше, чем мы вышли в космос.

Были мысли о колонизации Луны, Марса, и даже о создании баз в отдалённых звёздных системах.

Но, что относительно других планет в нашей собственной Системе? Когда речь заходит об этом, можно выявить много потенциальных мест создания человеческих колоний там, где мы чаще всего этот вопрос не рассматриваем.

Взять, например, Меркурий. В то время как большинство людей на Земле совершенно не думает об этом, но самая близкая планета к нашему Солнцу фактически является потенциальным кандидатом на создание постоянной базы на её поверхности.

Принимая во внимание то, что Меркурий постоянно испытывает экстремальные температуры, от жара, уничтожающего любую конструкцию, до холода, способного заморозить всё вокруг за секунды, он всё же имеет потенциал стать самой первой человеческой колонией на другом теле Солнечной Системы.

Примеры из литературы

Таким Меркурий мы можем видеть только из космоса. Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Идея колонизировать Меркурий эксплуатируется писателями-фантастами вот уже почти в течение века. Однако только где-то с середины XX века идея колонизации начала обрастать научно-фантастическим обоснованием. Некоторые самые ранние примеры этому можно найти в рассказах Ли Брэкетт и Айзека Асимова, написанные в 1940-х и 50-х годах.

В то время считалось, что Меркурий всегда обращён к Солнцу одной и той же стороной, в связи с чем, он должен был обладать так называемым «сумеречным поясом» или, проще говоря, постоянной линией терминатора, которая характеризуется экстремальными значениями тепла, холода и постоянными солнечными бурями. Часть ранних рассказов Азимова как раз происходили на таком Меркурии.

Например, в рассказе «Хоровод, изданном в 1942 году и вошедшем в 1950 году в сборник «Я, робот», существует персонаж-робот, который был разработан специально для того, чтобы противостоять интенсивному радиационному излучению Меркурия.

В детективном рассказе «Ночь, которая умирает» присутствовали три подозреваемых с Меркурия, Луны и Цереры, и для того, чтобы понять, кто был убийцей, автор подробно описал условия окружающей среды на каждом из этих трёх тел.

В 1946 году Рэй Бредбери написал рассказ «Лёд и пламя», который имеет место на планете, расположенной ближе остальных к своей звезде. Условия окружающей среды на ней являются прямой отсылкой к состоянию Меркурия, на котором дни очень жаркие, а ночи чрезвычайно холодные.

В таких условиях люди могли прожить только восемь дней.

В 1952 году Артур Кларк опубликовал научно-фантастический роман «Острова в небе», в котором содержится описание создания, которое жило на тёмной стороне Меркурия (тогда ещё астрономы не выяснили, что Меркурий вращается вокруг своей оси) и иногда посещало регион сумерек.

В более позднем романе «Свидание с Рамой», изданном в 1973 году, Кларк описывает колонизированную Солнечную Систему, в которой на Меркурии живёт какая-то часть человечества, занимающаяся экспортом металлов и энергии. Тот же самый сеттинг и планеты были использованы в рассказе «Имперская Земля» 1976 года.

Обложка журнала If 1954 года, автор рисунка под названием «Лавовый водопад на Меркурии» — Кен Фагг.

В романе Курта Воннегута «Сирены Титана» (1959), часть повествования проходит в пещерах, расположенных на тёмной стороне планеты. Рассказ Ларри Нивена «Самое холодное место» (1964) повествует о мире, который является самым холодным в Солнечной Системе. Речь идёт о тёмной стороне Меркурия, а не о Плутоне, как обычно предполагает читатель.

Меркурий также фигурирует во многих романах Кима Стенли Робинсона и небольших рассказах. Среди них можно отметить повесть «Память белизны» (1985), «Голубой Марс» (1996) и «2312» (2012), в которых Меркурий является планетой, на которой расположился город под названием Терминатор.

Чтобы избежать вредного излучения и огромной температуры, город движется по экватору планеты по рельсам, двигаясь в ритме с вращением планеты так, чтобы всегда оставаться впереди Солнца. В 2005 году Бенджамин Уильям Бова издал повесть «Меркурий», в которой описывается процесс колонизации и исследования этой планеты с целью использования солнечной энергии.

В 2008 году Чарльз Стросс опубликовал роман «Дети Сатурна», в котором используется тот же концепт движущегося города, что и в «2312» Робинсона.

В научно-фантастическом рассказе Бориса Ляпунова «Ближайшие к Солнцу» (1956) советские космонавты впервые высаживаются на Меркурий и Венеру для их изучения.

 В научно-фантастической повести Биленкина «Десант на Меркурий» (1967), экспедиция на эту планету сталкивается, помимо жестоких температурных и радиационных условий, с проблемой непригодности человеческих органов чувств для ориентации на поверхности планеты и «ложного восприятия». В фантастической повести Сергея Павлова «Корона Солнца» (1967) земляне пытаются разгадать тайну странных торов. В первой части научно-фантастического романа Сергея Павлова «Лунная радуга» (книга первая, «По чёрному следу», 1978 год) некоторые события происходят на Меркурии. В данном романе Меркурий становится центром металлургии и сборочным цехом Солнечной системы.

Методы колонизации Меркурия

На самом деле существует множество возможностей для создания колонии на Меркурии, только надо принимать во внимание характер его движения по орбите, состав и геологическую историю.

Так, например, медленный период оборота вокруг своей оси означает, что одна сторона планеты обращена к Солнцу в течение длительного периода времени, максимум температур при этом достигает 427 градусов Цельсия.

В это же время другая сторона испытывает экстремальный холод около -193 градуса Цельсия.

Кроме того, быстрый орбитальный период, равный 88 дней, объединённый с его звёздными сутками, равными 58.6 земных дней, говорит, что требуется примерно 176 земных суток, чтобы Солнце вернулось в то же самое место на небе Меркурия (это называется солнечными сутками).

По существу это означает, что один меркурианский день длится целых два меркурианских года.

Таким образом, если бы удалось построить город на его ночной стороне и заставить его двигаться по рельсам, чтобы всегда находиться перед Солнцем, то люди смогли бы жить на планете, без страха быть зажаренными.

Информация о северном полюсе Меркурия от аппарата «Мессенджер». Источник: NASA/JPL

Кроме того, очень низкий наклон оси вращения Меркурия, равный 0.034 градуса, означает, что его полярные области постоянно затенены и достаточно холодны, чтобы содержать в себе водяной лёд.

В северном регионе было изучено множество кратеров в 2012 году с помощью зонда «Мессенджер», в результате чего было подтверждено наличие на планете водяного льда и молекул, участвующих в органических соединениях на Земле.

Учёные полагают, что на южном полюсе также может присутствовать лёд, а также утверждают, что на обоих полюсах могут находиться от 100 миллиардов до 1 триллиона тонн льда, который в некоторых местах может достигать толщины 20 метров.

В этих областях колония могла быть построена с использованием процесса под названием паратерраформинг — концепции терраформирования, которая была разработана британским математиком Ричардом Тейлором в 1992 году.

Это понятие включает в себя формирование условий, подобных земным не на всей планете, а на её части, изолированной от основной (создание замкнутой среды).

Предполагается, что в течение определённого времени экологические параметры в этом куполе изменятся, чтобы удовлетворить потребности человека.

В случае с Меркурием процесс паратерраформирования включал бы в себя нагнетание атмосферы, пригодной для дыхания, а затем расплавление льда, чтобы создать водяной пар и естественную ирригацию.

В конечном итоге область под куполом стала бы приемлемой средой обитания, так как обладала бы собственным круговоротом воды и углеродов.

По другой версии, воду можно было бы испарить и добыть кислород под воздействием солнечного излучения (этот процесс известен как фотодиссоциация или фотолиз).

Изображение полостей и пустот в кратере Тьягараджа на Меркурии. Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Читайте также:  Радиотелескоп fast - все о космосе

Другая возможность создания колонии на Меркурии заключается в уходе под его поверхность. Вот уже в течение многих лет НАСА думает над идеей постройки колонии в устойчивых подземных лавовых трубках, которые, как известно, существуют на Луне.

А геологические данные, полученные аппаратом «Мессенджер» во время работы на орбите Меркурия между 2008 и 2012 годами, позволили предположить, что такие лавовые трубки могут существовать и на самой близкой к Солнцу планете.

В частности, это следует из данных сближения зонда с Меркурием в 2009 году, которое показало, что планеты была намного более геологически активна в прошлом. Кроме того, «Мессенджер» начал наблюдать странные полости на поверхности в 2011 году.

Эти пустоты также могут быть индикацией того, что на этой планете существуют подземные лавовые трубки.

Колонии, созданные в трубках лавы, были бы естественно экранированы от космического и солнечного излучения, экстремальных значений температур и могут быть герметизированы, чтобы создать атмосферу, пригодную для дыхания. Кроме того, на таких глубинах Меркурий меньше испытывает перепады температур, а его средняя температура теплее.

Потенциальные выгоды

Как только кто-то смотрит на фотографию Меркурия, то сразу возникает очень близкое его подобие к Луне, поэтому стратегии создания меркурианской базы будут схожи с теми для лунной.

Планета обладает богатыми залежами полезных ископаемых, что делает её целью для колонизации в условиях дефицита земных ископаемых.

Также как и Земля, Меркурий состоит из силикатов и металлов, которые распределены между металлическим ядром и каменной корой и мантией.

Однако Меркурий состоит на 70 процентов из металлов, в то время как Земля всего лишь на 40 процентов.

К тому же, у этой планеты есть крупное ядро, состоящее из железа и никеля, которое составляет примерно 42 процента всего её веса. Для сравнения, ядро Земли составляет всего 17 процентов от объёма планеты.

Учитывая это, можно сказать, что на Меркурии достаточно полезных ископаемых, чтобы человечество могло существовать на нём неопределённо долго.

Меркурий в улучшенных цветах. Светлое овальное пятно в центре — необычно большое вулканическое отложение. Источник: NASA/JHU APL/CIW

Близость Меркурия к Солнцу означает, что мы можем использовать в своих целях огромное количество тепловой энергии.

На орбите можно было бы создать панели солнечных батарей, которые постоянно подпитывались бы энергией и передавали её на поверхность.

Эта энергия могла быть передана на другие планеты Солнечной Системы с использованием группировки передающих станций, расположенных в точках Лагранжа у различных планет.

Не стоит сбрасывать со щитов и силу тяжести на Меркурия, которая составляет примерно 38 процентов земной. Однако она двое больше, чем на Луне. Это означает, что потенциальные колонисты будут проще адаптироваться к планете.

Одновременно с этим ускорение свободного падения здесь достаточно низкое, чтобы предоставить преимущество для экспорта полезных ископаемых, так как достижения второй космической скорости космическому аппарату потребуется задать меньшее приращение скорости.

Наконец, расстояние от Земли до Меркурия также имеет значение. Среднее расстояние между этими телами составляет 93 миллионов километров, а вариация этого расстояния лежит в пределах от 77.3 миллионов километров до 222 миллионов километров.

Это означает, что Меркурий является самым близким к Земле телом, богатым ресурсами. К другим таким телам можно отнести Пояс Астероидов (329 — 478 миллионов километров от Земли), Юпитер (628.7 — 928 миллионов километров) и Сатурн (1.2 — 1.

67 миллиарда километров).

Аппарат «Мессенджер» был на орбите Меркурия с марта 2011 года, но сейчас он уже прекратил своё существование. Источник: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution of Washington

Кроме того, Меркурий достигает своего нижнего соединения с Землёй каждый 116 земных суток, что существенно короче, чем у Венеры и Марса.

Это означает, что миссии, разработанные для полётов на Меркурий, можно запускать с Земли каждые 4 месяца, в то время как миссии на Венеру и Марс удобнее запускать каждый 18 и 26 месяцев соответственно. С точки зрения продолжительности путешествия у учёных также есть определённая информация.

Например, первый космический корабль, который достиг Меркурия, назывался «Маринер-10», а летел он от Земли в течение 147 дней. Позже, космический аппарат «Мессенджер», запущенный 3 августа 2004 года, совершил первое сближение с планетой 14 января 2008 года. Его перемещение составляет в общей сложности 1260 дней.

Такое десятикратное увеличение времени полёта, в сравнении с первым аппаратом, связано с тем, что инженерам требовалось поместить аппарат на орбиту Меркурия, поэтому скорость его движения была существенно меньше.

Проблемы колонизации

Конечно, создание колонии на Меркурии для нас всё ещё является огромной проблемой, в экономическом и техническом отношении в том числе.

Стоимость создания колонии в любом подходящем месте на планете будет просто огромной и потребует доставки с Земли соответствующих материалов.

Так или иначе, такая работа потребовала бы большого парка космических кораблей, способных к совершению полёта за необходимое количество времени.

Такой флот ещё не существует, а стоимость его создания ( в том числе связанной инфраструктуры для получения всех необходимых ресурсов) будет огромной. Перекладывание некоторой работы на роботов и использование ресурсов самого Меркурия сократили бы издержки, но эти устройства должны быть хорошо защищены от солнечных вспышек, пока выполняют свою работу.

Поэтому, процесс создания колонии на Меркурии походит на попытку создания укрытия посреди грозы. Как только вы его сделаете, вы сможете спрятаться, а пока вы будете постоянно мокрыми и грязными. И даже если колония будет построена, сами колонисты постоянно будут иметь дело с вездесущими опасностями радиоактивного облучения, декомпрессии и экстремальных значений тепла и холода.

Кратеры Мунк, Сэндер и По на фоне вулканических равнин неподалёку от Равнины Жары. Информация от аппарата «Мессенджер». Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Также, если бы колония на Меркурии была создана, то она в большой степени продолжала была зависеть от уровня её технологии (который должен был бы как можно скорее быть усовершенствован.

Кроме того, до тех пор, пока колония не станет независимой, люди, живущие на ней, будут постоянно жить в ожидании регулярных поставок материалов с Земли, а это очередные затраты.

Однако как только необходимые технологии будут разработаны, и будет создан экономически эффективный способ создать поселение и парк кораблей, мы сможем возложить надежды на получение в неограниченных количествах солнечной энергии и полезных ископаемых. Да к тому же у нас появилась бы группа соседей, живущих на ещё одной планете Солнечной Системы.

По информации Universe Today.

Источник: http://www.theuniversetimes.ru/kak-nam-kolonizirovat-markurij.html

С чего начинается космос и где кончается вселенная

С чего начинается космос и где кончается вселенная?  Как ученые определяют границы важных параметров в космическом пространстве. Все не так просто и  зависит от того, что считать космосом, сколько насчитывать Вселенных. Впрочем — ниже все подробно. И интересно.

«Официальная» граница между атмосферой и космосом – линия Кармана, проходящая на высоте около 100 км.

Ее выбрали не только из-за круглого числа: примерно на этой высоте плотность воздуха уже настолько мала, что ни один аппарат не может лететь, поддерживаясь одними лишь аэродинамическими силами.

Чтобы создать достаточную подъемную силу, потребуется развить первую космическую скорость. Такому аппарату крылья уже не нужны, поэтому именно на 100-километровой высоте проходит граница между аэронавтикой и астронавтикой.

Но воздушная оболочка планеты на высоте 100 км, конечно, не заканчивается. Внешняя ее часть – экзосфера – простирается вплоть до 10 тыс. км, хотя и состоит уже, в основном, из редких атомов водорода, способных легко покидать ее.

Солнечная система

Наверное, ни для кого не секрет, что пластиковые модели Солнечной системы, к которым мы так привыкли со школы, не показывают истинные расстояния между звездой и ее планетами. Школьная модель сделана так лишь для того, чтобы все планеты поместились на подставке. В действительности, все куда масштабнее.

Итак, центр нашей сис­темы – Солнце – звезда диаметром почти 1,4 млн. километров. Ближайшие к нему планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс – составляют внутреннюю область Солнечной системы.

Все они имеют малое количество спутников, состоят из твердых минералов и (за исключением Меркурия) имеют атмосферу.

Условно границу внутренней области Солнечной системы можно провести по Поясу астероидов, который находится между орбитами Марса и Юпитера, примерно в 2-3 раза дальше от Солнца, чем Земля.

Это царство гигантских планет и их многочисленных спутников. И первым из них является, конечно, громадный Юпитер, расположенный от Солнца примерно впятеро дальше, чем Земля. За ним следуют Сатурн, Уран и Нептун, расстояние до которого уже умопомрачительно велико – более 4,5 млрд. км. Отсюда до Солнца уже в 30 раз дальше, чем от Земли.

Если сжать Солнечную систему до размеров футбольного поля с Солнцем в качестве ворот, то Меркурий расположится в 2,5 м от крайней линии, Уран – у противоположных ворот, а Нептун – уже где-то на ближайшей парковке.

Самая удаленная галактика, которую астрономы сумели наблюдать с Земли – это z8_GND_5296, расположенная на расстоянии примерно 30 млрд. световых лет. Но самым далеким объектом, который возможно наблюдать в принципе, является реликтовое излучение, сохранившееся практически со времени Большого взрыва.

Ограниченная им сфера наблюдаемой Вселенной включает более 170 млрд. галактик. Представьте: если бы вдруг они превратились в горошины, ими можно было бы заполнить целый стадион «с горкой». Звезд здесь – сотни секстиллионов (тысяч миллиардов). Она охватывает пространство, которое тянется на 46 млрд. световых лет во всех направлениях. Но что лежит за ним – и где Вселенная заканчивается?

На самом деле, ответа на этот вопрос нет до сих пор: размеры всей Вселенной неизвестны – возможно, она вообще бесконечна. А может быть, за ее границами имеются другие Вселенные, но как они друг с другом соотносятся, что собой представляют – уже слишком туманная история, о которой мы как-нибудь еще расскажем.

Пояс, облако, сфера

Плутон, как известно, утратил статус полноценной планеты, перейдя в семейство карликов. К ним относятся вращающаяся неподалеку от него Эрида, Хаумеа, другие малые планеты и тела пояса Койпера.

Эта область исключительно далека и обширна, она тянется, начиная с 35‑ти расстояний от Земли до Солнца, и до 50-ти. Именно из пояса Койпера во внут­ренние области Солнечной системы прилетают короткопериодические кометы. Если вспомнить наше футбольное поле, то пояс Койпера находился бы в нескольких кварталах от него. Но и здесь до границ Солнечной системы еще далеко.

Читайте также:  Размер вселенной - все о космосе

Облако Оорта пока остается местом гипотетическим: уж очень оно далеко. Однако существует немало косвенных свидетельств того, что где-то там, в 50-100 тыс.

раз дальше от Солнца, чем мы, находится обширное скопление ледяных объектов, откуда к нам прилетают долгопериодические кометы.

Это расстояние так велико, что составляет уже целый световой год – четверть пути до ближайшей звезды, а в нашей аналогии с футбольным полем – в тысячах километрах от ворот.

Но гравитационное влияние Солнца, пускай и слабое, простирается еще дальше: внешняя граница облака Оорта – сфера Хилла – находится на расстоянии двух световых лет.

Рисунок, иллюстрирующий предполагаемый вид облака Оорта

Гелиосфера и гелиопауза 

Не стоит забывать, что все эти границы являются довольно условными, как та же линия Кармана.

За такую условную границу Солнечной системы считают не облако Оорта, а область, в которой давление солнечного ветра уступает межзвездному веществу – край ее гелиосферы.

Первые признаки этого наблюдаются на расстоянии примерно в 90 раз большем от Солнца, чем орбита Земли, на так называемой границе ударной волны.

Окончательная остановка солнечного ветра должна происходить в гелиопаузе, уже в 130-ти таких дистанций.

В такую даль не добирались еще ни одни зонды, кроме американских Voyager-1 и Voyager-2, запущенных еще в 1970-х годах.

Это самые далекие на сегодня искусственно созданные объекты: в прошлом году аппараты пересекли границу ударной волны, и ученые с волнением следят за данными, которые зонды время от времени присылают домой на Землю.

Пузырь в рукаве

Все это – и Земля с нами, и Сатурн с кольцами, и ледяные кометы облака Оорта, и само Солнце – мчится в очень разреженном Местном межзвездном облаке, от влияния которого нас как раз и ограждает солнечный ветер: за пределы границы ударной волны облачные частицы практически не проникают.

На таких расстояниях пример с футбольным полем окончательно теряет удобство, и нам придется ограничиться более научными мерами длины – такими, как световой год.

Местное межзвездное облако тянется примерно на 30 световых лет, и через пару десятков тысяч лет мы его покинем, войдя в соседнее (и более обширное) G-облако, где сейчас находятся соседние с нами звезды – Альфа Центавра, Альтаир и другие.

Все эти облака появились в результате нескольких древних взрывов сверхновых, которые образовали Местный пузырь, в котором мы движемся уже минимум последние 5 млрд. лет.

Он тянется уже на 300 световых лет и входит в состав рукава Ориона – одного из нескольких рукавов Млечного пути.

Хотя он гораздо меньше других рукавов нашей спиральной галактики, его размеры на порядки больше Местного пузыря: более 11 тыс. световых лет в длину и 3,5 тыс. в толщину.

3D представление Местного пузыря (Белый) с примыкающим Местным межзвездным облаком (розовый) и частью Пузыря I (зеленый).

Млечный путь в своей группе

Расстояние от Солнца до центра нашей галактики составляет 26 тыс. световых лет, а диаметр всего Млечного пути достигает 100 тыс. световых лет. Мы с Солнцем остаемся на его периферии, вместе с соседними звездами вращаясь вокруг центра и описывая полный круг примерно за 200 – 240 млн. лет. Удивительно, но когда на Земле царили динозавры, мы были на противоположной стороне галактики!

К диску галактики подходят два мощных рукава – Магелланов поток, включающий газ, перетянутый Млечным путем от двух соседних карликовых галактик (Большого и Малого Магеллановых облаков), и поток Стрельца, куда входят звезды, «оторванные» от другой карликовой соседки. С нашей галактикой связаны и несколько небольших шаровых скоплений, а сама она входит в гравитационно связанную Местную группу галактик, где их насчитывается около полусотни.

Ближайшая к нам галактика – Туманность Андромеды. Она в несколько раз больше Млечного пути и содержит около триллиона звезд, находясь от нас на 2,5 млн. световых лет. Граница же Местной группы находится и вовсе на умопомрачительном удалении: диаметр ее оценивается в мегапарсек – чтобы преодолеть это расстояние, свету понадобится около 3,2 млн. лет.

Но и Местная группа бледнеет на фоне крупномасштабной структуры размерами около 200 млн. световых лет. Это – Местное сверхскопление галактик, куда входит около сотни таких групп и скоплений галактик, а также десятки тысяч отдельных галактик, вытянутых в длинные цепочки – филаменты. Дальше только – границы наблюдаемой Вселенной.

Вселенная и дальше?

На самом деле, ответа на этот вопрос нет до сих пор: размеры всей Вселенной неизвестны – возможно, она вообще бесконечна. А может быть, за ее границами имеются другие Вселенные, но как они друг с другом соотносятся, что собой представляют – уже слишком туманная история.

Источник

Источник: http://ogend.ru/nu/s-chego-nachinaetsya-kosmos-i-gde-konchaetsya-vselennaya.html

Все о космосе – Меркурий

Меркурий — самая маленькая из планет земной группы, быстрее остальных двигающаяся по самой близкой к Солнцу орбите. У нее нет спутников.

Большая часть информации, имеющейся на сегодняшний день о Меркурии, получена с помощью зонда «Маринер-10», первого космического аппарата, посетившего эту планету.

В настоящий момент около Меркурия работает вторая, посланная к нему в 2004 году автоматическая станция НАСА Messenger, которая приблизилась к Меркурию в январе 2008 года и начала свою исследовательскую миссию.


Меркурий в цифрах: Масса: 0,055 массы Земли, то есть 3,3*1023кгДиаметр экватора: 0,38 диаметра экватора Земли, то есть 4870 кмПлотность: 5,43 г/см3Температура поверхности: максимум 480°С минимум -180°CПериод вращения относительно звёзд: 58,65 земных сутокРасстояние от Солнца (среднее): 0,387 а.е., то есть 58 млн км

Период обращения по орбите (год): 88 земных суток

Среднее расстояние от Меркурия до Солнца чуть меньше 58 млн. км. (57,91 млн. км. уточненные значения далее идут из открытых источников NASA Goddard Space Flight Center на 2000г.). Для сравнения: Земля от Солнца находится на расстоянии 149,60 млн. км., а Плутон – 5,9 млрд. км.

Эксцентриситет орбиты Меркурия равен 0,205. Это значит, что Солнце отклоняется от центра его эллиптической орбиты на расстояние, равное 0,205 от половины большой оси самого эллипса. Случается, что расстояние между Меркурием и Солнцем в ходе прохождения планетой своей орбиты меняется на 24 млн. км, т.е.

(более точно) расстояние Меркурия от Солнца в афелии составляет 69,82 млн. км, а в перигелии 46,00 млн.км.
Видимые размеры Солнца при наблюдении с Меркурия из-за колебаний расстояния изменяются: оно кажется больше в одни периоды времени, чем в другие.

Средняя скорость обращения приблизительно 48 км/с (точнее: 47,87км/с), но она заметно различна для разных точек орбиты. И действительно, когда Меркурий находится в афелии, он перемещается приблизительно со скоростью 38,86 км/с, тогда как в перигелии его скорость достигает 58,98 км/с.

Плоскость орбиты Меркурия отклоняется на 7° по отношению к эклиптике. И когда планета проходит между Землей и Солнцем, она оказывается на севере или на юге от Солнца. И только в редких случаях, приблизительно 13 раз в столетие, Меркурий проходит точно между Землей и Солнцем. Такие проходы называют транзитами.

• Орбита вращения планеты не имеет наклонения (сравните – у Земли она наклонена под углом 23,45 градусов), т.е. на Меркурии не может быть смены времён года в нашем земном понимании.Поверхность Меркурия

До пролетов “Маринера-10” в 1974 и 1975 гг. о поверхностных деталях Меркурия и о самой планете было известно очень мало.

Маринер-10” был выведен на орбиту вокруг Солнца, и до того, как были израсходованы необходимые для позиционного управления запасы топлива, он встретился с Меркурием три раза.

Переданные на Землю изображения позволили составить карту, охватывающую около 45% поверхности Меркурия.

Изображения, переданные «Маринером-10», принесли абсолютно новые сведения о том, что поверхность Меркурия испещрена кратерами. Сходство с Луной оказалось значительным, но не полным.

На Меркурии есть области, покрытые многочисленными кратерами, типа лунных, но другие кратеры, соседствующие с равнинами, имеют слабо выраженный рельеф и похожи на «моря» нашего спутника.

Кроме этого, есть холмистые пространства с кратерами, а также большие плоские, практически гладкие плато, вероятно сложенные скалистыми породами, выступившими из недр планеты. Местами выступы скал характеризуются многочисленными гребнями и обрывами, прорезающими поверхность на сотни километров.

Некоторые из этих обрывов пересекают кратеры и другие детали рельефа. Высота гребней варьирует от нескольких сотен метров до (максимально) 3 км. Сегодня полагают, что эти древние разломы коры образовались вследствие переохлаждения с последующим сжатием планеты, произошедшим в момент ее образования.

До 70% изученной области занимает древняя, сильно изрытая кратерами поверхность. Наиболее существенная деталь ландшафта Меркурияравнина Жары, огромный ударный кратер с диаметром в четверть диаметра планеты равным 1300 км .

Впадина была заполнена лавой и относительно сглажена, причем поверхность того же типа захватывает и часть области выброса. Удар произошел 3800 млн. лет назад, вызвав временное оживление вулканический деятельности, которая в основном прекратилась за 100 млн. лет до того. Это и привело к сглаживанию областей внутри и вокруг впадины.

В той области поверхности Меркурия, которая диаметрально противоположна месту удара, наблюдается хаотическое строение, созданное, по-видимому, ударной волной.

Кроме сильно изрытой кратерами поверхности Меркурий имеет также относительно гладкие равнины. Некоторые из них могли образоваться в результате ранней вулканической активности.

Повторный анализ данных полученных Mariner свидетельствует о недавней вулканической активности на Меркурии.

Однако для подтверждения этого факта необходимо иметь больше данных, которые кстати, стали приходить с аппарата Messeger:

14 января 2008 г. Аппарат Messenger, совершив близкий пролет около первой планеты Солнечной системы, сделал несколько потрясающих открытий и подтвердил некоторые старые гипотезы.

В частности, в последние дни появились изображения, сделанные зондом через девять и через восемнадцать минут после максимального сближения с планетой, — и на этих снимках читается геологическая история Меркурия.

На снимках, в частности, на одном изображении видно огромное Y-подобное образование, правая ветвь которого представляет собой “классический”, по словам учёных, дольчатый обрыв, проходящий через дно старого кратера, через его край и выходящий за пределы кадра.

По утверждению астрономов, такие обрывы встречаются на известной им поверхности Меркурия буквально повсеместно, а это указывает на сжатие внешней оболочки планеты по мере её остывания. Левое плечо буквы Y, в свою очередь, проходит исключительно по дну кратера и более похоже на разломы, характерные для лунных морей и, скорее всего, имеет вулканическое происхождение. Новые фото Меркурия смотрите ва странице «Первые фото Меркурия, полученные Мессенджером».

Источник: http://vseokosmose.ucoz.ru/index/merkurij/0-10

Ссылка на основную публикацию