Меркурий – самая маленькая планета Солнечной системы, известная своими короткими годами, длинными днями, экстремальными перепадами температуры, странными рассветами и закатами. Обо всём этом и многом другом мы расскажем вам в нашей статье.
Меркурий – ближайшая к Солнцу планета, которая делает полный оборот вокруг звезды гораздо быстрее соседок по системе. Потому древние римляне назвали быструю и почти неуловимую для наблюдения планету в честь Меркурия (Гермеса) – вестника богов, обутого в крылатые сандалии. О существовании Меркурия Шумеры знали как минимум 5 тысяч лет назад, называя его то «Муль апин» (прыгающая планета), то Набу в честь бога мудрости и письменности. У греков также существовало несколько названий Меркурия – «Аполлон» для его утреннего явления и Гермес или Стилбон для вечернего. К слову, древнегреческие астрономы знали, что оба названия описывают одно космическое тело, а философ Гераклит ещё в 500 году до н. э. предположил, что и Меркурий, и Венера вращаются вокруг Солнца, а не Земли.
Из-за близкого расположения к звезде и аномальной орбиты Меркурий чрезвычайно сложно наблюдать не только невооружённым взглядом, но даже через телескоп. Как следствие в эпоху телескопических наблюдений он был изучен гораздо хуже остальных планет. Впрочем, учёные Нового времени всё же сделали несколько важных открытий касательно Меркурия. В частности, в 1880-х года итальянский астроном Джованни Скипарелли картографировал планету и предположил, что её период вращения вокруг Солнца составляет всего 88 дней. По сей день изучение Меркурия при помощи телескопов не только малоэффективно, но даже проблематично. К примеру, «Хаббл» может рассматривать объекты далеко за пределами Солнечной системы, но «взгляд» на Меркурий непременно приведёт к повреждениям бортовой аппаратуры. По этой причине наиболее значимые открытия были сделаны с появлением радиоастрономических и радиолокационных методов исследования, а также после запуска космических аппаратов.
В 1960-х годах итальянский математик и астроном Джузеппе Коломбо предположил наличие связи между орбитальным и собственным вращением Меркурия. Из-за приливной привязки к звезде орбитальный резонанс планеты равен 3:2, то есть она делает три полных оборота за каждые два оборота вокруг Солнца. Данные радиотелескопа обсерватории Аресибо позволили подтвердить предположения Коломбо и получить первую оценку периода вращения Меркурия – 59 дней. В 1974 году пролёт мимо планеты совершил первый космический аппарат – Маринер 10, который произвёл фотосъёмку 40-45% поверхности Меркурия, изучил его атмосферу и магнитное поле. На орбиту планеты впервые вышла станция «Мессенджер», которая достигла Меркурия в 2011 году.
На основе совместных наблюдений космических аппаратов и данных с земных радиотелескопов астрономы выявили, что Меркурий испытывает сильнейшие перепады температуры: максимальный показатель по достижении перигелия составляет около 450 °C, а минимальный достигает -183,2 °C. Несмотря на такие экстремальные условия, на Меркурии существует водяной лёд. Он сосредоточен на дне кратеров вечной тени на северном полюсе планеты и, возможно, на южном (орбита «Мессенджера» не позволила исследовать южные кратеры). Предположительно, источником льда являются многочисленные кометы и метеориты. К слову, атмосфера Меркурия слишком разрежённая, чтобы защитить его от столкновения с другими космическими объектами. Потому поверхность планеты испещрена многочисленными кратерами. Самой большой ударной структурой является равнина Жары, на территории которой поместится весь Техас. По мнению исследователей, он появился около 4 миллиардов лет назад в результате столкновения с гигантским астероидом.
Ещё одной любопытной геологической особенностью Меркурия являются многочисленные эскарпы – рвы и обрывы. Они являются следствием сжатия планеты. Вся её кора представлена одной единственной континентальной плитой, которая продолжает «сморщивается». Согласно ряду исследований, из-за малого размера жидкое железно-никелевое ядро Меркурия остывает гораздо быстрее, чем ядра других планет. По мере остывания оно затвердевает и уменьшается, понижая общий объём планеты. Ранее этот процесс был ещё более активным из-за вулканической активности, однако она завершилась около 3,5 миллиарда лет назад. Среди образовавшихся в результате «съёживания» Меркурия морщин выделяется «Великая долина» длиной более 1000 км, шириной 400 км и глубиной около 3,2 км. Самая высокая точка планеты, расположенная к югу от её экватора, возвышается над средним уровнем на 4,48 км. На дне Рахманиновского бассейна находится самая низкая точка Меркурия (- 5,38 км), окружённая двойным кольцом гор, которые, по мнению учёных, являются местом последних проявлений вулканической активности.
Особенность ядра Меркурия также заключается в его размере: при радиусе не менее 1800-1900 км оно занимает около 80% всего объёма планеты. Предположительно, в жидком состоянии его поддерживает сильнейший приливный эффект, который возникает из-за особенностей орбиты. По словам учёных, именно благодаря эффекту динамо, спровоцированному приливным эффектом, Меркурий имеет собственное магнитное поле. Хотя его напряжённость составляет всего 1% от земного, оно намного более активное и достаточно сильное для влияния на движение солнечного ветра. Время от времени их взаимодействие провоцирует возникновение магнитных вихрей, которые увлекают заряженные частицы солнечного ветра к поверхности Меркурия.
Исследователи предполагают, что в особенностях поведения магнитного поля планеты кроется тайна формирования её атмосферы. Сверхтонкая «экзосфера» Меркурия состоит из атомов, захваченных из солнечного ветра или выбитых солнечным ветром с поверхности. В её состав входит гелий, натрий, кислород, калий, аргон, водород и пр. Из-за близости к Солнцу и слабого магнитного поля Меркурий не может поддерживать плотную атмосферу. Активная диссипация газов вылилась в образование огромного кометоподобного хвоста длиной более 2,5 миллиона км.
Необычная геометрия орбиты Меркурия на протяжении многих лет занимала величайшие умы человечества. Следуя по выраженно эллиптической орбите со скоростью 180 тысяч км/ч, Меркурий то приближается к Солнцу на расстояние 47 миллионов километров, то удаляется на 70 миллионов километров. В сочетании с довольно медленным вращением вокруг собственной оси эта особенность орбиты порождает удивительные рассветы и закаты. При наблюдении с «дневной» стороны Меркурия на рассвете Солнце быстро встаёт, садится и появляется вновь, чтобы устремиться на запад. Заход звезды также проходит необычно: сперва она садится, затем ненадолго встаёт и снова исчезает за горизонтом.
Меркурий представляет для учёных огромный интерес, однако из-за его близкого расположения к Солнцу и слабого притяжения отправить космические аппараты на орбиту планеты крайне сложно. В 2018 году во французской Гвиане стартовала европейско-японская миссия «BepiColombo», в рамках которой два исследовательских орбитальных модуля будут изучать магнитосферу, поверхность и атмосферу. Аппарат уже совершил пролёт Венеры и первый из шести пролётов Меркурия, необходимых для выхода на орбиту планеты. Основной этап миссии начнётся в конце 2025 года и продлится менее одного земного года.
