Атмосфера Меркурія: склад. Яка атмосфера у Меркурія?

Меркурій - найближча до Сонця планета. Він відноситься до космічних тіл земної групи і розташовується відносно недалеко від нас. Однак про Меркурії сьогодні відомо порівняно небагато. Деякий час тому він вважався самої маловивченою планетою. Різні параметри (характер поверхні, особливості клімату, наявність атмосфери, її склад) Меркурія залишалися таємницею через вкрай незручного положення планети для спостереження і дослідження за допомогою космічних апаратів. Виною тому - близькість до Сонця, яке псує будь спрямоване в його бік або наближається до нього обладнання. І тим не менше за століття постійних спроб спостереження був зібраний значний матеріал, який після початку космічної ери доповнився даними міжпланетних станцій. Атмосфера Меркурія входить в перелік характеристик, які вивчали «Марінер-10» і «Мессенджер». Тонка повітряна оболонка планети, як і все на ній, схильне постійному впливу світила. Сонце - головний фактор, що визначає і формуючий особливості атмосфери Меркурія.

Спостереження з Землі

Милуватися Меркурієм з поверхні нашої планети незручно через його близькість до Сонця і особливостей орбіти. З'являється він на небі досить близько до горизонту. Причому завжди під час заходу або світанку. Час спостереження при цьому мізерно мало. За найсприятливішого збігу обставин - це приблизно 2:00 до світанку і стільки ж після заходу. У більшості випадків тривалість спостереження не перевищує 20-30 хвилин.

Фази

Меркурій має такі ж фази, як і Місяць. Облітаючи Сонце, він те перетворюється в вузький серп, то стає повним колом. У всій красі планету видно, коли знаходиться навпроти Землі, за Сонцем. У цей час для спостерігача настає «повню» Меркурія. При цьому, однак, планета знаходиться на максимальній відстані від Землі, а яскраві сонячні промені заважають спостереженню.

Рухаючись навколо світила, Меркурій починає візуально збільшуватися в розмірах, так як наближається до нас. У той же час скорочується площа освітленої поверхні. Зрештою планета повертається до нас своєю темною стороною і зникає з видимості. Раз на кілька років в такий момент Меркурій проходить точно між Сонцем і Землею. Тоді можна спостерігати його переміщення по диску світила.

Способи спостереження

Меркурій можна побачити неозброєним оком або спостерігати через бінокль незадовго до світанку і після заходу, тобто в сутінки. За допомогою невеликого аматорського телескопа помітити планету вдасться і вдень, але ніяких подробиць при цьому побачити не вийде. Важливо під час таких спостережень - не забувати про техніку безпеки. Меркурій ніколи значно не віддаляється від Сонця, а значить, і очі, і апаратуру необхідно захищати від його променів.

Ідеальне місце спостереження за найближчій до світила планетою - це гірські обсерваторії і низькі широти. Тут на допомогу астроному приходить чисте повітря, безхмарне небо, невелика тривалість сутінків.

Саме земні спостереження допомогли встановити той факт, що Меркурій не має атмосфери. Потужні телескопи дозволили розглянути багато особливостей рельєфу поверхні планети і підрахувати приблизну різницю температури на освітленій і темній стороні. Однак тільки польоти АМС (автоматичних міжпланетних станцій) змогли пролити світло на інші характеристики планети і уточнити вже отримані дані.

«Марінер-10»

За всю історію космонавтики до Меркурія було відправлено лише два апарати. Причина - складний і дорогий маневр, який необхідний для виходу станції на орбіту планети. Першим до Меркурія відправився «Марінер-10». У 1974-1975 роках він три рази облітав найближчу до Сонця планету. Мінімальна відстань, яка розділяла апарат і Меркурій, склало 320 км. «Марінер-10» передав на Землю кілька тисяч зображень поверхні планети. Знято було близько 45% Меркурія. «Марінер-10» заміряв температуру поверхні на освітленій і темній стороні, а також магнітне поле планети. Крім того, апарат встановив, що атмосфера Меркурія практично відсутня, замінює її тонка повітряна оболонка, у складі якої присутній гелій.

«Мессенджер»

Другий АМС, відправленої до Меркурія, став «Мессенджер». Стартував він у серпні 2004 року. Він передав на Землю зображення тієї частини поверхні, якої не відобразив «Марінер-10», виміряв ландшафт планети, заглянув в її кратери і виявив плями незрозумілого темної речовини (можливо, відмітини від ударів метеоритів), часто тут зустрічається. Апарат вивчав сонячні спалахи, магнітосферу Меркурія, його газову оболонку.

Свою місію «Мессенджер» завершив у 2015 році. Він упав на Меркурій, залишивши на поверхні кратер глибиною в 15 метрів.

Чи атмосфера на Меркурії?

Якщо уважно перечитати попередній текст, можна помітити невелике протиріччя. З одного боку, наземні спостереження свідчили про відсутність якої б то не було газової оболонки. З іншого, апарат «Марінер-10» передав на Землю відомості, згідно з якими атмосфера планети Меркурій все-таки існує і містить гелій. У науковому середовищі це повідомлення також викликало здивування. І справа не в тому, що воно суперечило попереднім спостереженнями. Просто Меркурій не має характеристик, які сприяють утворенню газової оболонки.

Що таке атмосфера? Це суміш газів, летких речовин, утримати які біля поверхні може тільки сила тяжіння певної величини. Невеликий за космічними мірками Меркурій такою характеристикою похвалитися не може. Сила тяжіння на його поверхні в три рази менше, ніж на Землі. Таким чином, планета не в змозі утримати не тільки гелій і водень, але й більш важкі гази. І тим не менше саме гелій був виявлений «Марінер-10».

Температура

Є і ще один чинник, який ставить під сумнів наявність атмосфери Меркурія. Це температура поверхні планети. Меркурій в цьому плані рекордсмен. У світлий час температура на поверхні іноді досягає 420-450 ordm-С. При таких високих значеннях молекули й атоми газу починають рухатися все швидше і поступово досягають другої космічної швидкості, тобто біля поверхні їх вже ніщо не може втримати. У температурних умовах Меркурія першим повинен «втекти» все той же гелій. По ідеї, його не повинно бути на найближчій до Сонця планеті зовсім, причому мало не з моменту її формування.

Особливе положення

І все ж відповідь на питання про те, чи є атмосфера на Меркурії, позитивний, хоча вона дещо відрізняється від того, що зазвичай ховається за цим астрономічним поняттям. Причина настільки фантастичного і водночас цілком реального стану речей криється в унікальному розташуванні планети. Близькість світила визначає багато характеристики цього космічного тіла, і атмосфера Меркурія не виняток.

Газова оболонка планети постійно піддається впливу так званого сонячного вітру. Він бере свій початок в короні світила і являє собою потік ядер, протонів і електронів гелію. З сонячним вітром на Меркурій доставляються свіжі порції летючого речовини. Без подібної підживлення весь гелій зник би з поверхні планети приблизно за двісті днів.

Атмосфера Меркурія: склад

Ретельні дослідження допомогли виявити і інші елементи, що входять до складу газової оболонки планети. Атмосфера Меркурія також містить водень, кисень, калій, кальцій і натрій. Процентний вміст цих елементів досить незначно. Крім того, атмосфера планети Меркурій характеризується наявністю слідів вуглекислого газу.

Повітряна оболонка сильно розріджена. Молекули газу в ній фактично не взаємодіють один з одним, а лише переміщуються по поверхні без зіткнень і зіткнень. Вченим вдалося встановити фактори, що обумовлюють наявність атмосфери Меркурія. Водень, як і гелій, поставляється до його поверхні сонячним вітром. Джерелом інших елементів служить сама планета або падаючі на неї метеорити. Атмосфера Меркурія, склад якої планується досконально вивчити найближчим часом, імовірно формується в результаті випаровування гірських порід під впливом сонячного вітру або дифузії з надр планети. Найімовірніше, свій внесок вносить кожен з цих факторів.

Отже, яка атмосфера в Меркурія? Сильно розріджена, що складається з гелію, водню, слідів лужних металів і вуглекислого газу. Часто в науковій літературі її називають екзосфери, що лише підкреслює сильне відмінність цієї оболонки від аналогічного формування, наприклад, на Землі.

Незважаючи на всі складнощі в списках цілей космічних досліджень раніше значиться і планета Меркурій. Атмосфера і поверхня цього космічного тіла, ймовірно, ще не один раз будуть вивчені за допомогою різних апаратів. Меркурій таїть ще чимало цікавого і невідомого. Крім того, дослідження таких планет, як Венера, Марс або Меркурій, позбавлені атмосфери вони чи ні, проливає світло і на історію формування та розвитку Землі.