Солнечная система - Владимир Сурдин

Глава IV
МЕРКУРИЙ

Характеристики Меркурия

Большая полуось орбиты 0,387 а.е.=58 млн. км. Сидерический период обращения («год») 87,968 сут.=0,241 лет. Синодический период (средний) 115,88 сут.=0,317 лет. Сидерический период вращения («звездные сутки») 58,6461 сут. Наклонение орбиты к эклиптике 7,004°. Эксцентриситет орбиты 0,206. Средняя орбитальная скорость 48 км/с. Наклон экватора к орбите 0,01°. Масса 3,303×10²³ кг.=5,5% М_⊕ Средняя плотность 5,44 г/см³. Экваториальный радиус R_e 2439,7 км. Ускорение свободного падения 3,70 м/с². Скорость ускользания (2-я космическая) 4,2 км/с. Безразмерный момент инерции (в единицах MR²) 0,324. Сферическое альбедо (по Бонду) 0,119. Геометрическое альбедо (визуальное) 0,106. Поток солнечного излучения у поверхности 9127 Вт/м². Полное поглощаемое излучение 1,6×10¹¹ МВт. Эффективная температура поверхности 443 К. Магнитный момент диполя 0,0033 Гс R_e³. Наклон оси дипольного компонента к оси вращения 169°. Спутников нет.

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета и одна из ближайших к Земле. Минимальное расстояние до него в нижнем соединении всего 80 млн. км, но наблюдать его в это время не удается как из-за яркого света Солнца, так и потому, что к Земле в этот период обращена его ночная сторона. Но и в наибольшей элонгации (18-28°) Меркурий можно наблюдать только на фоне довольно светлого сумеречного неба в течение короткого времени после захода Солнца или перед его восходом. Тем не менее, увидеть Меркурий нетрудно, если только знать короткие календарные периоды его видимости, знать, где его искать и помнить, что он виден очень недолго, теоретически не более 1,5 ч., а практически намного меньше. В дневное время его можно видеть только с помощью телескопа, причем различить какие-либо детали на нем практически не удается.

Распределение энергии по спектру отраженного какой-то поверхностью света позволяет сравнить состав поверхности со свойствами известных горных пород. Такие измерения называют спектрофотометрическими. Они показывают, что по своим свойствам поверхностные породы многих областей Меркурия напоминают материковые породы Луны, хотя и несколько светлее их. Из наземных телескопических наблюдений давно были найдены основные характеристики орбиты Меркурия она наклонена к плоскости эклиптики на 7° и сильно вытянута: при среднем расстоянии от Солнца в 0,39 а.е. Меркурий приближается к нему в перигелии до 0,31 а.е. и удаляется в афелии до 0,47 а.е. Орбитальная скорость планеты в среднем составляет 48 км/с., а в максимуме (в перигелии) достигает 54 км/с., что почти вдвое превышает скорость Земли. Сидерический период обращения вокруг Солнца составляет 88 сут.

До начала космических исследований диаметр планеты был известен неточно, а оценка его массы и средней плотности была затруднена из-за отсутствия спутников. Ошибочно считалось, что период вращения планеты совпадает с периодом ее обращения вокруг Солнца, в результате чего она постоянно обращена к светилу одной стороной; утверждалось, что на одном полушарии Меркурия вечный зной, а на другом — вечный космический холод. Но оказалось, что Солнце освещает оба полушария планеты, а единственные области, где оно никогда не восходит — глубокие долины на полюсах Меркурия.

Атмосфера у Меркурия крайне разрежена, в миллионы раз менее плотная, чем у Земли, причем с необычным газовым составом. В 1974 г. американский зонд «Маринер-10» был выведен на орбиту спутника Солнца и в 1974—1975 гг. трижды сблизился с Меркурием. По существу, все основные данные о физике планеты и ее изображения были получены в этих сближениях. Следующим исследователем Меркурия должен стать зонд MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry and Ranging) запущенный NASA 3 августа 2004 г. Он дважды пролетит мимо Меркурия (в 2008 и 2009 гг.), а затем, в 2011 г., выйдет на орбиту вокруг него.

Ранее высказывались предположения о возможном существовании еще одной небольшой планеты внутри орбиты Меркурия (ее хотели назвать Вулканом). Но такой планеты нет. Меркурий — ближайшая к Солнцу планета.

Особенности движения Меркурия

Первые сомнения по поводу синхронности суточного вращения и орбитального обращения Меркурия принесли наблюдения теплового излучения планеты, выполненные в 1962 г. Если исходить из синхронного вращения, с вечным днем на одной стороне и вечной ночью на другой, то средние температуры полушарий должны составить 880 и 60 К (т.е. около +600°С и —210°С). Принятое от поверхности Меркурия тепловое радиоизлучение (с глубины около 10 см.) показало, что дневная сторона не так горяча, как ожидалось, а от ночной исходит ощутимый поток тепла. Поскольку атмосферы нет, а перенос тепла сквозь твердое тело планеты пренебрежимо мал, был сделан вывод о несинхронном вращении планеты. Но действительность оказалась еще интереснее: Меркурий находится в резонансном, но несинхронном вращении. Эти данные были получены с помощью наземной планетной радиолокации в 1965 г. (она же позволила в 1967 г. определить радиус планеты с ошибкой всего в 5 км.).