JAK MERKURY PORóWNUJE SIĘ DO ZIEMI?

Send

Merkury został odpowiednio nazwany na cześć rzymskiego posłańca bogów. Wynika to z faktu, że jego pozorny ruch na nocnym niebie był szybszy niż na jakiejkolwiek innej planecie. Gdy astronomowie dowiedzieli się więcej o tej „planecie posłańca”, zrozumieli, że jej ruch był spowodowany jej bliską orbitą do Słońca, co powoduje, że okrąża ona jedną orbitę co 88 dni.

Bliskość Merkurego do Słońca jest zaledwie jedną z jego charakterystycznych cech. W porównaniu z innymi planetami Układu Słonecznego doświadcza on dużych wahań temperatury, przechodząc od bardzo gorącej do bardzo zimnej. Jest również bardzo kamienista i nie ma o czym mówić. Ale aby naprawdę zrozumieć, jak Merkury kumuluje się w porównaniu z innymi planetami Układu Słonecznego, musimy przyjrzeć się, jak Merkury wypada w porównaniu z Ziemią.

Rozmiar, masa i orbita:

Średnica Merkurego wynosi 4879 km, co stanowi około 38% średnicy Ziemi. Innymi słowy, jeśli umieścisz obok siebie trzy Merkury, będą one nieco większe od Ziemi od końca do końca. Chociaż to sprawia, że Merkury jest mniejszy niż największe naturalne satelity w naszym systemie - takie jak Ganymede i Tytan - jest bardziej masywny i znacznie bardziej gęsty niż one.

W rzeczywistości masa Merkurego wynosi około 3,3 x 10²³ kg (5,5% masy Ziemi), co oznacza, że jej gęstość - przy 5,427 g / cm³- jest drugą najwyższą ze wszystkich planet w Układzie Słonecznym, tylko nieco mniej niż Ziemia (5,515 g / cm³). Oznacza to również, że grawitacja powierzchniowa Merkurego wynosi 3,7 m / s², co odpowiada 38% ziemskiej grawitacji (0,38sol). Oznacza to, że jeśli ważysz 100 kg (220 funtów) na Ziemi, ważysz 38 kg (84 funtów) na Merkurym.

Tymczasem powierzchnia Merkurego wynosi 75 milionów kilometrów kwadratowych, co stanowi około 10% powierzchni Ziemi. Gdybyś mógł rozpakować Merkurego, byłby to prawie dwa razy więcej niż obszar Azji (44 miliony kilometrów kwadratowych). A objętość rtęci wynosi 6,1 x 10¹⁰ km³, która osiąga 5,4% objętości Ziemi. Innymi słowy, możesz zmieścić Merkurego w Ziemi 18 razy i nadal mieć trochę miejsca do stracenia.

Pod względem orbity Merkury i Ziemia prawdopodobnie nie mogłyby się bardziej różnić. Po pierwsze, Merkury ma najbardziej ekscentryczną orbitę spośród wszystkich planet Układu Słonecznego (0,205), w porównaniu do 0,0167 Ziemi. Z tego powodu jego odległość od Słońca waha się od 46 milionów km (29 milionów mil) w jej najbliższym (peryhelium) do 70 milionów kilometrów (43 milionów mil) w jego najdalszym (aphelium).

To sprawia, że Merkury jest znacznie bliżej Słońca niż Ziemi, która krąży w średniej odległości 149 598 023 km (92 955 902 mil), czyli 1 AU. Odległość ta wynosi od 147 095 000 km (91 401 000 mil) do 152 100 000 km (94 500 000 mil) - od 0,98 do 1,017 AU. A przy średniej prędkości orbity wynoszącej 47,362 km / s (29,299 mi / s) Merkury zajmuje łącznie 87,969 dni ziemskich, aby ukończyć pojedynczą orbitę - w porównaniu do 365,25 dni na Ziemi.

Ponieważ jednak Merkury zajmuje 58.646 dni, aby wykonać jeden obrót, Słońce potrzebuje 176 dni ziemskich, aby powrócić w to samo miejsce na niebie (czyli dzień słoneczny). Tak więc w przypadku Merkurego jeden dzień jest dwa razy dłuższy niż jeden rok. Tymczasem na Ziemi pojedynczy słoneczny dzień ma 24 godziny, dzięki szybkiemu obrotowi 1674,4 km / h. Rtęć ma również najniższe nachylenie osiowe spośród wszystkich planet w Układzie Słonecznym - około 0,027 °, w porównaniu do 23,399 ° na Ziemi.

Struktura i skład:

Podobnie jak Ziemia, Merkury jest planetą lądową, co oznacza, że składa się z minerałów krzemianowych i metali, które różnią się między litym metalowym rdzeniem a krzemianową skorupą i płaszczem. W przypadku Merkurego rozkład tych pierwiastków jest większy niż na Ziemi. Podczas gdy Ziemia składa się głównie z minerałów krzemianowych, Merkury składa się w 70% z metali i 30% z materiałów krzemianowych.

Uważa się, że podobnie jak Ziemia wnętrze Merkurego składa się ze stopionego żelaza otoczonego płaszczem z krzemianu. Rdzeń, płaszcz i skorupa Merkurego mają odpowiednio 1800 km, 600 km i 100-300 km grubości; podczas gdy jądro, płaszcz i skorupa ziemska mierzą odpowiednio 3478 km, 2800 km i do 100 km grubości.

Co więcej, geolodzy szacują, że rdzeń Merkurego zajmuje około 42% jego objętości (w porównaniu do 17% na Ziemi), a rdzeń ma wyższą zawartość żelaza niż jakakolwiek inna duża planeta w Układzie Słonecznym. Zaproponowano kilka teorii, aby to wyjaśnić, z których najbardziej akceptowaną jest fakt, że Merkury był kiedyś większą planetą, która została uderzona przez planetę, która odarła znaczną część pierwotnej skorupy i płaszcza.

Cechy powierzchni:

Pod względem powierzchni Merkury bardziej przypomina Księżyc niż Ziemię. Ma suchy krajobraz pokryty kraterami uderzeniowymi asteroid i starożytnymi lawami. W połączeniu z rozległymi równinami wskazują one, że planeta jest geologicznie nieaktywna od miliardów lat.

Nazwy tych funkcji pochodzą z różnych źródeł. Kratery są nazwane od artystów, muzyków, malarzy i autorów; grzbiety zostały nazwane na cześć naukowców; depresje są nazwane na cześć dzieł architektury; góry są nazywane słowem „gorący” w różnych językach; samoloty są nazwane dla Merkurego w różnych językach; skarpy nazwano od statków wypraw naukowych, a doliny nazwano imionami obiektów radioteleskopu.

Podczas formowania się i po jego powstaniu 4,6 miliarda lat temu Merkury został mocno zbombardowany przez komety i asteroidy, a być może ponownie w okresie późnego ciężkiego bombardowania. Z powodu braku atmosfery i opadów kratery te pozostają nietknięte miliardy lat później. Kratery na Merkurego mają średnicę od małych wgłębień w kształcie misy po wieloramienne misy uderzeniowe o średnicy setek kilometrów.

Największym znanym kraterem jest Caloris Basin, który ma średnicę 1550 km (963 mil). Uderzenie, które go stworzyło, było tak potężne, że spowodowało erupcję lawy po drugiej stronie planety i pozostawiło koncentryczny pierścień o wysokości ponad 2 km (1,24 mi) otaczający krater uderzeniowy. Ogólnie rzecz biorąc, zidentyfikowano około 15 basenów uderzeniowych w tych częściach rtęci, które zostały zbadane.

Tymczasem powierzchnia Ziemi jest znacząco inna. Na początek 70% powierzchni jest pokryte oceanami, podczas gdy obszary, w których skorupa ziemska unosi się nad poziomem morza, tworzą kontynenty. Zarówno powyżej, jak i poniżej poziomu morza występują elementy górzyste, wulkany, skarpy (rowy), kaniony, płaskowyże i równiny otchłani. Pozostałe części powierzchni pokrywają góry, pustynie, równiny, płaskowyże i inne formy terenu.

Powierzchnia Merkurego wykazuje wiele oznak aktywności geologicznej w przeszłości, głównie w postaci wąskich grzbietów o długości nawet setek kilometrów. Uważa się, że powstały one, gdy rdzeń i płaszcz Merkurego ostygły i skurczyły się w czasie, gdy skorupa już się zestaliła. Jednak aktywność geologiczna ustała miliardy lat temu i od tego czasu jej skorupa jest solidna.

Tymczasem Ziemia jest nadal aktywna geologicznie, posiadając konwekcję płaszcza. Litosfera (skorupa i górna warstwa płaszcza) jest rozbita na kawałki zwane płytami tektonicznymi. Płyty te poruszają się względem siebie, a interakcje między nimi powodują trzęsienia ziemi, aktywność wulkaniczną (taką jak „Pacyficzny Pierścień Ognia”), budowę górską i tworzenie się rowów oceanicznych.

Atmosfera i temperatura:

Jeśli chodzi o ich atmosferę, Ziemia i Merkury nie mogą się bardziej różnić. Ziemia ma gęstą atmosferę złożoną z pięciu głównych warstw - troposfery, stratosfery, mezosfery, termosfery i egzosfery. Atmosfera ziemska składa się również głównie z azotu (78%) i tlenu (21%) ze śladowymi stężeniami pary wodnej, dwutlenku węgla i innych cząsteczek gazowych.

Z tego powodu średnia temperatura powierzchni na Ziemi wynosi około 14 ° C, z dużą zmiennością ze względu na region geograficzny, wysokość i porę roku. Najgorętsza temperatura, jaką kiedykolwiek odnotowano na Ziemi, wynosiła 70,7 ° C (159 ° F) na pustyni Lut w Iranie, podczas gdy najzimniejsza temperatura wynosiła -89,2 ° C (-129 ° F) na radzieckiej stacji Wostok na płaskowyżu Antarktycznym.

Tymczasem rtęć ma delikatną i zmienną egzosferę złożoną z wodoru, helu, tlenu, sodu, wapnia, potasu i pary wodnej, o łącznym poziomie ciśnienia około 10^-14 bar (jedna czwarta bilionów ciśnienia atmosferycznego Ziemi). Uważa się, że ta egzosfera została utworzona z cząstek wychwyconych ze Słońca, odgazowania wulkanu i odłamków wyrzuconych na orbitę przez uderzenia mikrometeorytem.

Ponieważ nie ma realnej atmosfery, Merkury nie ma sposobu na zatrzymanie ciepła od Słońca. W wyniku tego i wysokiej ekscentryczności planeta doświadcza znacznie bardziej ekstremalnych zmian temperatury niż Ziemia. Podczas gdy strona zwrócona w stronę Słońca może osiągnąć temperaturę do 700 K (427 ° C), strona w ciemności może osiągnąć temperaturę nawet 100 K (-173 ° C).

Pomimo tych wysokich temperatur, istnienie lodu wodnego, a nawet cząsteczek organicznych, zostało potwierdzone na powierzchni Merkurego. Dna głębokich kraterów na biegunach nigdy nie są narażone na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, a temperatury pozostają poniżej średniej planetarnej. Pod tym względem Merkury i Ziemia mają coś wspólnego ze sobą, a mianowicie obecność lodu wodnego w regionach polarnych.

Pola magnetyczne:

Podobnie jak Ziemia, Merkury ma znaczące i najwyraźniej globalne pole magnetyczne, które ma około 1,1% siły ziemskiego. Jest prawdopodobne, że to pole magnetyczne jest generowane przez efekt dynama w sposób podobny do pola magnetycznego Ziemi. Ten efekt dynamo byłby wynikiem krążenia bogatego w żelazo ciekłego rdzenia planety.

Pole magnetyczne Merkurego jest wystarczająco silne, aby odchylić wiatr słoneczny wokół planety, tworząc w ten sposób magnetosferę. Magnetosfera planety, choć wystarczająco mała, aby zmieścić się w Ziemi, jest wystarczająco silna, aby uwięzić plazmę wiatru słonecznego, co przyczynia się do wietrzenia przestrzeni kosmicznej powierzchni planety.

Mówiąc ogólnie, Merkury i Ziemia są w jaskrawym kontraście. Chociaż oba mają charakter ziemski, Merkury jest znacznie mniejszy i mniej masywny niż Ziemia, chociaż ma podobną gęstość. Skład rtęci jest również znacznie bardziej metaliczny niż na Ziemi, a jego rezonans orbitalny 3: 2 powoduje, że jeden dzień jest dwa razy dłuższy niż rok.

Ale być może najbardziej zaskakujące są ekstremalne zmiany temperatur, przez które przechodzi Merkury w porównaniu z Ziemią. Oczywiście wynika to z faktu, że Merkury krąży znacznie bliżej Słońca niż Ziemia i nie ma o czym mówić. A jego długie dni i długie noce oznaczają również, że jedna strona jest stale pieczona przez Słońce lub w marznącej ciemności.

Napisaliśmy wiele historii o Mercury w Space Magazine. Oto ciekawe fakty na temat rtęci, jakiego rodzaju planetą jest rtęć ?, jak długi jest dzień na rtęci ?, orbita rtęci. Jak długi jest rok na rtęci ?, Jaka jest temperatura powierzchni rtęci ?, Lód wodny i substancje organiczne znalezione na biegunie północnym Merkurego, Charakterystyka rtęci ,, Powierzchnia rtęci i misje na rtęć

Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat Merkurego, zapoznaj się z Przewodnikiem eksploracji Układu Słonecznego NASA, a tutaj znajduje się link do strony Missona NASA MESSENGER.

Nagraliśmy także cały odcinek Astronomy Cast, który dotyczy prawie planety Merkury. Posłuchaj go tutaj, odcinek 49: Merkury.

Źródła: