DZĪVSUDRABS PLANĒTĀ

Send

Dzīvsudrabs ir vistuvāk mūsu Saulei planēta, mazākā no astoņām planētām un viena no ekstrēmākajām pasaulēm mūsu Saules sistēmā. Kā tāds tai ir bijusi aktīva loma daudzu kultūru mitoloģiskajās un astroloģiskajās sistēmās.

Neskatoties uz to, dzīvsudrabs ir viena no vismazāk saprotamajām planētām mūsu Saules sistēmā. Līdzīgi kā Venera, tās orbīta starp Zemi un Sauli nozīmē, ka to var redzēt gan no rīta, gan vakarā (bet nekad nakts vidū). Un tāpat kā Venera un Mēness, arī tas iziet cauri fāzēm; raksturlielums, kas sākotnēji mulsināja astronomus, bet galu galā palīdzēja viņiem saprast Saules sistēmas patieso dabu.

Izmērs, masa un orbīta:

Ar vidējo rādiusu 2440 km un masu 3,3022 × 10²³ kg, dzīvsudrabs ir mazākā planēta mūsu Saules sistēmā - lieluma ekvivalents ir 0,38 Zemes. Un, lai arī tas ir mazāks nekā lielākie dabiskie satelīti mūsu sistēmā - piemēram, Ganimēde un Titāns -, tas ir masīvāks. Faktiski dzīvsudraba blīvums (pie 5,427 g / cm³) ir otrais augstākais Saules sistēmā, tikai nedaudz mazāks par Zemes (5,515 g / cm)³).

Merkūram ir ekscentriskākā orbīta no jebkuras planētas Saules sistēmā (0,205). Tāpēc tā attālums no Saules svārstās no 46 miljoniem km (29 miljoni jūdzes) vistuvāk (periēlijā) līdz 70 miljoniem km (43 miljoni jūdzes) vistālākajā (afēlijā). Un ar vidējo orbitālo ātrumu 47,362 km / s (29,429 jūdzes / s), lai pabeigtu vienu orbītu, dzīvsudrabs prasa 87,969 Zemes dienas.

Ar vidējo rotācijas ātrumu 10,892 km / h (6,768 mph), Merkūram arī nepieciešamas 58,646 dienas, lai pabeigtu vienu griešanos. Tas nozīmē, ka Merkūram ir spin-orbītas rezonanse 3: 2, kas nozīmē, ka tas pabeidz trīs rotācijas uz savu asi uz katrām divām rotācijām ap Sauli. Tas tomēr nenozīmē, ka trīs dienas ilgst tikpat, cik divus gadus Merkuram.

Faktiski tās augstā ekscentriskums un lēnā rotācija nozīmē, ka Saules atgriešanās tajā pašā vietā debesīs prasa 176 Zemes dienas (saukta arī par Saules dienu). Tas nozīmē, ka viena diena Merkurs ir divreiz garāka nekā viens gads. Arī dzīvsudrabam ir viszemākais aksiālais slīpums no jebkuras Saules sistēmas planētas - aptuveni 0,027 grādi salīdzinājumā ar Jupitera 3,1 grādu (otrais mazākais).

Sastāvs un virsmas īpašības:

Kā vienu no četrām Saules sistēmas zemes planētām, dzīvsudrabs sastāv no aptuveni 70% metāla un 30% silikāta materiāla. Balstoties uz blīvumu un lielumu, var izdarīt daudz secinājumu par tā iekšējo struktūru. Piemēram, ģeologi lēš, ka dzīvsudraba kodols aizņem apmēram 42% no tā tilpuma, salīdzinot ar Zemes 17%.

Tiek uzskatīts, ka interjers sastāv no izkausēta dzelzs, kuru ieskauj 500–700 km garā silikāta materiāla apvalks. Visattālākajā slānī ir dzīvsudraba garoza, kas, domājams, ir 100–300 km bieza. Virsmu iezīmē arī daudzi šauri grēdas, kuru garums pārsniedz simtus kilometru. Tiek uzskatīts, ka tie tika izveidoti, kad dzīvsudraba kodols un mantija atdzisa un saraujas laikā, kad garoza jau bija sacietējusi.

Dzīvsudraba kodolā ir augstāks dzelzs saturs nekā jebkurā citā lielākajā Saules sistēmas planētā, un, lai to izskaidrotu, ir ierosinātas vairākas teorijas. Visplašāk pieņemtā teorija ir tāda, ka dzīvsudrabs kādreiz bija lielāka planēta, kuru pārsteidza ar plakanu izmēru, kura diametrs bija vairāki tūkstoši km. Pēc tam šī ietekme varēja atņemt lielu daļu sākotnējās garozas un mantijas, atstājot aiz galvenā pamata kā galveno sastāvdaļu.

Vēl viena teorija ir tāda, ka dzīvsudrabs varētu būt izveidojies no Saules miglāja, pirms Saules enerģijas izdalīšanās ir stabilizējusies. Šajā scenārijā dzīvsudrabs sākotnēji būtu bijis divreiz lielāks par tā pašreizējo masu, bet, salīdzinot ar līgumu, protosun būtu bijis pakļauts temperatūrai no 25 000 līdz 35 000 K (vai pat līdz 10 000 K). Šis process būtu iztvaicējis lielu daļu no dzīvsudraba virszemes iežiem, samazinot to līdz tā pašreizējam izmēram un sastāvam.

Trešā hipotēze ir tāda, ka Saules miglājs izraisīja daļiņu vilkšanos, no kurām uzkrātās dzīvsudrabs, kas nozīmēja, ka vieglākas daļiņas tika zaudētas un nesavācās, veidojot Merkuru. Protams, pirms kādu no šīm teorijām var apstiprināt vai izslēgt, ir nepieciešama papildu analīze.

Vienā mirklī Merkurs izskatās līdzīgs Zemes mēness laikam. Tam ir sausa ainava, kuru marķējuši asteroīdu trieciena krāteri un senās lavas plūsmas. Apvienojumā ar plašiem līdzenumiem tie norāda, ka planēta ir ģeoloģiski neaktīva miljardiem gadu. Tomēr atšķirībā no Mēness un Marsa, kuriem ir ievērojams līdzīgas ģeoloģijas posms, Merkura virsma šķiet daudz sabojājusies. Citas kopīgas pazīmes ir dorsa (pazīstama arī kā “grumbu grēdas”), mēness veida augstienes, montes (kalni), planitiae (līdzenumi), rūpijas (eskorti) un ielejas (ielejas).

Šo īpašību nosaukumi nāk no dažādiem avotiem. Krāteri ir nosaukti māksliniekiem, mūziķiem, gleznotājiem un autoriem; grēdas nosauktas zinātniekiem; ieplakas nosauktas arhitektūras darbu dēļ; kalni dažādās valodās nosaukti par vārdu “karsts”; lidmašīnas ir nosauktas par dzīvsudrabu dažādās valodās; escarpmenti tiek nosaukti zinātnisko ekspedīciju kuģiem, un ielejas ir nosauktas pēc radio teleskopu iespējām.

Tās veidošanās laikā un pēc tās pirms 4,6 miljardiem gadu, dzīvsudrabu smagi bombardēja komētas un asteroīdi, un, iespējams, vēlreiz vēlīnā smago bombardēšanas periodā. Šajā intensīvā krāteru veidošanās laikā planēta saņēma triecienus pa visu tās virsmu, daļēji tāpēc, ka trūka atmosfēras, kas lēnām samazinātu triecienelementus. Šajā laikā planēta bija vulkāniski aktīva, un atbrīvotā magma būtu izveidojusi gludos līdzenumus.

Dzīvsudraba krāteru diametrs svārstās no maziem bļodas formas dobumiem līdz simtiem kilometru šķērsām vairāku gredzenu trieciena baseiniem. Lielākais zināmais krāteris ir Caloris baseins, kura diametrs ir 1550 km. Trieciens, kas to radīja, bija tik spēcīgs, ka tas izraisīja lavas izvirdumus planētas otrā pusē un atstāja koncentrisku gredzenu, kas bija augstāks par 2 km, un ap tā apkārtni atradās trieciena krāteris. Kopumā tajās apsekotajās dzīvsudraba daļās ir identificēti apmēram 15 ietekmes baseini.

Neskatoties uz nelielo izmēru un lēno 59 dienu garo rotāciju, dzīvsudrabam ir ievērojams un acīmredzami globāls magnētiskais lauks, kas ir aptuveni 1,1% no Zemes stipruma. Iespējams, ka šo magnētisko lauku ģenerē dinamo efekts, līdzīgi kā Zemes magnētiskais lauks. Šis dinamo efekts rastos no planētas dzelzs bagātā šķidrā serdeņa cirkulācijas.

Dzīvsudraba magnētiskais lauks ir pietiekami spēcīgs, lai novirzītu saules vēju ap planētu, tādējādi radot magnetosfēru. Planētas magnetosfēra, lai arī tā ir pietiekami maza, lai ietilptu Zemes virsmā, ir pietiekami spēcīga, lai notvertu saules vēja plazmu, kas veicina planētas virsmas atmosfēras iedarbību.

Atmosfēra un temperatūra:

Dzīvsudrabs ir pārāk karsts un pārāk mazs, lai saglabātu atmosfēru. Tomēr tai ir sīka un mainīga eksosfēra, ko veido ūdeņradis, hēlijs, skābeklis, nātrijs, kalcijs, kālijs un ūdens tvaiki ar kopējo spiediena līmeni aptuveni 10^-14 bāri (viena kvadriljondaļa Zemes atmosfēras spiediena). Tiek uzskatīts, ka šī eksosfēra tika veidota no daļiņām, kuras tika sagūstītas no Saules, vulkāna izplūdes un gružiem, kurus mikrometeorīta triecieni izraisīja orbītā.

Tā kā Merkuram trūkst dzīvotspējīgas atmosfēras, Merkūram nav iespējas saglabāt siltumu no Saules. Šīs un tās lielā ekscentriskuma rezultātā planētai ir ievērojamas temperatūras svārstības. Tā kā puse, kas ir vērsta pret Sauli, var sasniegt temperatūru līdz 700 K (427 ° C), bet puse ēnā pazeminās līdz 100 K (-173 ° C).

Neskatoties uz šīm augstajām temperatūrām, uz Merkura virsmas ir apstiprināta ūdens ledus un pat organisko molekulu esamība. Dziļo krāteru grīdas pie poliem nekad nav pakļautas tiešiem saules stariem, un temperatūra tur paliek zem vidējā planētas līmeņa.

Tiek uzskatīts, ka šajos apledojušajos reģionos ir apmēram 10¹⁴–10¹⁵ kg saldēta ūdens, un to var pārklāt ar regolīta kārtu, kas kavē sublimāciju. Ledus izcelsme uz dzīvsudrabu vēl nav zināma, taču divi visdrīzāk avoti ir saistīti ar ūdens izplūšanu no planētas iekšienes vai komētu radīto nogulsnēšanos.

Vēstures novērojumi:

Līdzīgi kā pārējās ar neapbruņotu aci redzamās planētas, dzīvsudrabam ir sena vēsture, ko novērojuši cilvēku astronomi. Domājams, ka agrākie reģistrētie dzīvsudraba novērojumi ir no Mul Apin tabletes, Babilonijas astronomijas un astroloģijas apkopojuma.

Novērojumi, kas, visticamāk, tika veikti 14. gadsimtā pirms mūsu ēras, attiecas uz planētu kā “lēkājošo planētu”. Citi Babilonijas ieraksti, kas planētu dēvē par “Nabu” (pēc sūtņa dieviem Babilonijas mitoloģijā), datēti ar pirmo gadu tūkstoti pirms mūsu ēras. Tam par iemeslu ir tas, ka dzīvsudrabs ir visā debesīs visātrāk pārvietojošā planēta.

Senajiem grieķiem dzīvsudrabs bija pazīstams dažādi kā “Stilbon” (vārds, kas nozīmē “mirdzošs”), Hermaon un Hermes. Tāpat kā babiloniešiem, šis pēdējais vārds nāca no grieķu panteona vēstneša. Romieši turpināja šo tradīciju, nosaucot planētu par Mercurius pēc dievu ātrā pēda, kuru viņi pielīdzināja grieķu Hermē.

Viņa grāmatā Planētu hipotēzes, Grieķu un ēģiptiešu astronoms Ptolemaja rakstīja par planētas tranzīta iespēju pāri Saules sejai. Gan Merkuram, gan Venērai viņš ieteica, ka tranzīts nav novērots, jo planēta bija vai nu pārāk maza, lai to redzētu, vai arī tāpēc, ka tranzīts ir pārāk reti.

Senie ķīnieši dzīvsudrabu sauca par Čens Ksings (“Stundas zvaigzne”), un tas bija saistīts ar ziemeļu virzienu un ūdens elementu. Tāpat mūsdienu ķīniešu, korejiešu, japāņu un vjetnamiešu kultūras uz planētas burtiski sauc par “ūdens zvaigzni”, kuras pamatā ir pieci elementi. Hindu mitoloģijā vārds Budha tika izmantots Merkuram - dievam, par kuru domājams, ka viņš prezidēs trešdien.

Tas pats attiecas uz ģermāņu ciltīm, kuras dievu Odinu (vai Vūdenu) saistīja ar planētu Merkūrs un trešdienu. Maijas varētu būt pārstāvējušas Merkuru kā pūci - vai, iespējams, četras pūces, divas rīta aspektam un divas vakaram -, kas kalpoja kā pavēlnieks pazemei.

Viduslaiku islāma astronomijā Andalūzijas astronoms Abu Ishaq Ibrahim al-Zarqali 11. gadsimtā raksturoja Merkura ģeocentrisko orbītu kā ovālu, lai gan šis ieskats neietekmēja ne viņa astronomisko teoriju, ne viņa astronomiskos aprēķinus. 12. gadsimtā Ibn Bajjah novēroja “divas planētas kā melnus plankumus uz Saules sejas”, kuras vēlāk tika ieteiktas kā dzīvsudraba un / vai Venēras tranzīts.

Indijā Kerala skolas astronoms Nilakantha Somayaji 15. gadsimtā izstrādāja daļēji heliocentrisku planētu modeli, kurā Merkurs riņķo ap Sauli, kas savukārt riņķo ap Zemi, līdzīgi tai sistēmai, ko 16. gadsimtā ierosināja Tycho Brahe.

Pirmie novērojumi, izmantojot teleskopu, notika 17. gadsimta sākumā Galileo Galilei. Lai gan viņš, vērojot Venēru, bija novērojis fāzes, viņa teleskops nebija pietiekami jaudīgs, lai redzētu, kā Merkurs iziet cauri līdzīgām fāzēm. 1631. gadā Pjērs Gassendi veica pirmos teleskopiskos novērojumus par planētas tranzītu pāri Saulei, kad viņš ieraudzīja Dzīvsudraba tranzītu, ko bija paredzējis Johans Keplers.

1639. gadā Džovanni Zupi izmantoja teleskopu, lai atklātu, ka planētas orbītas fāzes ir līdzīgas Venērai un Mēnesim. Šie novērojumi pārliecinoši parādīja, ka Merkurs riņķo ap Sauli, un tas palīdzēja skaidri pierādīt, ka Kopernika Visuma helicentriskais modelis ir pareizs.

1880. gados Džovanni Šiaparelli precīzāk kartēja planētu un ierosināja, ka Merkura rotācijas periods ir 88 dienas, tas pats, kas orbitālais periods plūdmaiņu bloķēšanas dēļ. Centienus kartēt Merkura virsmu turpināja Eugenios Antoniadi, kurš 1934. gadā publicēja grāmatu, kurā bija gan kartes, gan viņa paša novērojumi. Daudzas planētas virsmas pazīmes, it īpaši albedo pazīmes, ir nosauktas no Antoniadi kartes.

1962. gada jūnijā PSRS Zinātņu akadēmijas padomju zinātnieki pirmie sāka atlēpt radara signālu no Merkura un saņemt to, kas sāka laikmetu, kad radars tika izmantots planētas kartēšanai. Trīs gadus vēlāk amerikāņi Gordons Pettengils un R. Dīss veica radara novērojumus, izmantojot Arecibo observatorijas radioteleskopu. Viņu novērojumi pārliecinoši parādīja, ka planētas rotācijas periods bija apmēram 59 dienas un planētai nebija sinhronās rotācijas (par ko tolaik plaši uzskatīja).

Uz zemes bāzētie optiskie novērojumi dzīvsudrabu daudz vairāk neizgaismoja, bet radioastronomi, izmantojot interferometriju mikroviļņu viļņu garumā - paņēmienu, kas ļauj noņemt saules starojumu - spēja saskatīt pazemes slāņu fizikālās un ķīmiskās īpašības vairāku dziļumā. metri.

2000. gadā Mount Wilson observatorija veica augstas izšķirtspējas novērojumus, kas sniedza pirmos skatus, kas izšķīra virsmas pazīmes iepriekš neredzētās planētas daļās. Lielākā daļa planētas ir kartēta ar Arcibo radara teleskopu ar 5 km izšķirtspēju, ieskaitot polāros nogulumus ēnotajos krāteros, kas tika uzskatīts par ūdens ledu.

Izpēte:

Pirms pirmajām kosmiskajām zondēm, kas lidoja garām dzīvsudrabam, daudzas tās fundamentālās morfoloģiskās īpašības palika nezināmas. Pirmais no tiem bija NASA Jūrnieks 10, kas lidoja garām planētai laika posmā no 1974. līdz 1975. gadam. Trīs tuvās pieejas laikā planētai tā spēja uztvert pirmos dzīvsudraba virsmas tuvplāna attēlus, kas atklāja stipri sadragātu reljefu, milzu šalles un citu virsmu. Iespējas.

Diemžēl, ņemot vērā Jūrnieks 10Orbitālajā periodā katrā no tām tika iedegta viena un tā pati planētas seja Jūrnieks 10Tuvās pieejas. Tas padarīja novērošanu abas planētas puses neiespējamu un rezultātā tika kartēti mazāk nekā 45% planētas virsmas.

Pirmās tuvās pieejas laikā instrumenti arī atklāja magnētisko lauku, par ko planētu ģeologi bija ļoti pārsteigti. Otro ciešo pieeju galvenokārt izmantoja attēlveidošanai, bet trešajā pieejā tika iegūti plaši magnētiski dati. Dati atklāja, ka planētas magnētiskais lauks ir līdzīgs Zemei, kas novirza saules vēju ap planētu.

1975. gada 24. martā, tikai astoņas dienas pēc pēdējās tuvās pieejas, Jūrnieks 10 beidzās degviela, liekot kontrolieriem izslēgt zondi. Jūrnieks 10 Tiek uzskatīts, ka tas joprojām riņķo ap Sauli, ik pēc pāris mēnešiem dodoties tuvu Merkuram.

Otrā NASA misija Merkuram bija MErcury Surface, Space EN Environment, GEochemistry un Ranging (vai MESSENGER) kosmosa zonde. Šīs misijas mērķis bija noskaidrot sešus galvenos jautājumus, kas saistīti ar dzīvsudrabu, proti - tā lielo blīvumu, tā ģeoloģisko vēsturi, magnētiskā lauka raksturu, tā kodola struktūru, vai tā polos ir ledus un kur tā atrodas niecīga atmosfēra nāk no.

Šajā nolūkā zondei bija attēlveidošanas ierīces, kas savāc daudz augstākas izšķirtspējas attēlus, kas satur daudz vairāk planētas nekā Jūrnieks 10, asortimenta spektrometri, lai noteiktu garozā esošo elementu pārpilnību, un magnetometri un ierīces uzlādētu daļiņu ātruma mērīšanai.

Sākot no Kanaveralas raga 2004. gada 3. augustā, tas savu pirmo dzīvsudraba lidojumu veica 2008. gada 14. janvārī, otro - 2008. gada 6. oktobrī un trešo - 2009. gada 29. septembrī. Lielāko puslodes daļu nav attēlojis Jūrnieks 10 tika kartēts šo lidojumu laikā. 2011. gada 18. martā zonde veiksmīgi ienāca elipses orbītā ap planētu un sāka fotografēt līdz 29. martam.

Pēc viena gada kartēšanas misijas pabeigšanas tas devās uz vienu gadu pagarinātu misiju, kas ilga līdz 2013. gadam.MESSENGER ”Pēdējais manevrs notika 2015. gada 24. aprīlī, un tas atstāja to bez degvielas un nekontrolētas trajektorijas, kas neizbēgami noveda to pie avārijas Merkura virsmā 2015. gada 30. aprīlī.

Eiropas Kosmosa aģentūra un Japānas Aviācijas un kosmosa izpētes aģentūra (JAXA) 2016. gadā plāno sākt kopīgu misiju ar nosaukumu BepiColombo. Šī robotizētā kosmosa zonde, kas, domājams, sasniegs Merkura līdz 2024.gadam, ap orbītu dzīvsudrabu ar divām zondēm: kartera zondi un magnetosfēras zondi.

Magnetosfēras zonde tiks izlaista eliptiskā orbītā, pēc tam izšaujot tās ķīmiskās raķetes, lai ievietotu kartēšanas zondi apļveida orbītā. Pēc tam kartēšanas zonde turpinās pētīt planētu daudzos dažādos viļņu garumos - infrasarkanā, ultravioletā, rentgena un gamma starā -, izmantojot spektrometru masīvu, kas līdzīgs tiem, kas atrodas MESSENGER.

Jā, dzīvsudrabs ir galējību planēta un ir pārpildīts ar pretrunām. Tas svārstās no ļoti karsta līdz ārkārtīgi aukstam; tai ir izkususi virsma, bet uz tās virsmas ir arī ūdens ledus un organiskās molekulas; un tai nav redzamas atmosfēras, bet tai ir eksosfēra un magnetosfēra. Apvienojumā ar Saules tuvumu nav brīnums, kāpēc mēs neko daudz nezinām par šo zemes pasauli.

Var tikai cerēt, ka šī tehnoloģija pastāv nākotnē, lai mēs varētu tuvināties šai pasaulei un rūpīgāk izpētīt tās galējības.

Tikmēr šeit ir daži raksti par dzīvsudrabu, kurus mēs ceram, ka jums būs interesanti, apgaismojoši un jautri lasīt:

Dzīvsudraba atrašanās vieta un kustība: