Bepicolombo: третья миссия к меркурию успешно стартовала

Научные теории о существовании спутника

Теории о существовании спутника Меркурия основаны на том, что по законам физики можно установить период обращения гипотетического тела и скорость, которую ему необходимо развить, чтобы покинуть атмосферу планеты. Но у того факта, что эта планета не имеет ни естественных спутников, ни колец, есть научное обоснование. Оно заключается в 2 утверждениях:

• притяжение Меркурия слишком мало, чтобы удерживать на его орбите другие космические тела, учитывая близость Солнца;
• период обращения планеты вокруг своей оси чрезмерно велик и составляет 88 земных суток.

Меркурий — самая близкая к Солнцу планета. Credit: slide-share.ru.

Указанные факторы приводят к тому, что Меркурий не может иметь спутники ни на синхронной орбите, ни выше нее.

Если у него на начальном этапе жизни Солнечной системы и были сопровождающие тела, созданные из материала, вращающегося возле протопланетного диска, они могли быть расположены только ниже синхронной орбиты. Однако даже если такие бывшие спутники существовали, то были подвержены влиянию гравитосферы.

Кроме того, Меркурий расположен вдали от пояса астероидов, поэтому не имеет возможности в будущем захватить составляющие его обломки и сделать их своими спутниками. На орбите самой планеты недостаточное количество материала, чтобы сформировать из него полноценное небесное тело.

Полет вокруг планеты

Спутник Меркурия «Мессенджер» постоянно подвергается воздействию гравитации со стороны Солнца. Как и у аппаратов, летающих вокруг Земли, траектория полетов машины постепенно изменяется. В частности, пытается уйти вверх минимальная высота полета, а максимальная – снижается. Из-за таких скачков ухудшаются условия работы аппаратуры. Чтобы как-то скорректировать процессы исследования, периодически проводится систематический анализ полета, высчитывается траектория. По плану, перестройка аппарата будет проводиться раз в меркурианский год или раз в 88 земных дней. Апоцентр будет подниматься на триста километров с первым витком, а со вторым – опускаться до двухсот километров.

Главная задача «Мессенджера» – сделать как можно больше снимков планеты с разных участков. И астрономы получили огромное количество фото, каждое из которых уникально.

Есть ли условия для жизни

В атмосфере планеты Меркурий есть три жизненно необходимых химических вещества – кислород, метан, вода в виде паров. Но, несмотря на наличие этих веществ, ученые все же считают, что живые организмы здесь никогда не обитали.

Одна из причин, почему жизнь на Меркурии невозможна, — недостаточное количество жизненно важных веществ:

• низкий уровень кислорода, что не позволит организму выработать достаточное количество энергии;
• отсутствие жидкой воды. На дне кратеров есть гигантские запасы водяного льда, но из-за отсутствия доступа солнечного света он никогда не тает.

Вторая причина отсутствия живых существ на Меркурии – непригодные природные условия:

• очень высокая температура, губительная для живых организмов. В «теплых» зонах она достигает 430 °С;
• очень низкое атмосферное давление (в 5*10-11 раз меньше земного), в результате чего происходят самые резкие в Солнечной системе перепады температур — от -200 до +430 градусов. На возвышенностях полюсов (зоны «вечного дня») температура составляет +430 градусов. В темных впадинах, зонах «вечной ночи», температура не выше -200 градусов. Резким температурным перепадам способствует рыхлая поверхность, плохо проводящая тепло внутрь планеты. Нагретая поверхность Меркурия быстро остывает.

Вследствие низкого давления поверхность Меркурия подвержена бомбардировке солнечным ветром, представляющим собой поток заряженных частиц – ионов водорода, гелия, тяжелых металлов.

Сталкиваясь с поверхностью планеты со скоростью 400-800 км/с, заряженные частицы разрушают поверхностный слой, выбивая атомы натрия, магния, калия, кальция, других элементов из грунта. Выбитые атомы образуют вокруг Меркурия экзосферу.

Поверхность Меркурия

Искусственный спутник

В 2011 году на орбиту вышел космический аппарат, который стал сопровождать планету. Теперь смело можно ответить на вопрос о том, какое количество спутников у Меркурия – один.

Благодаря новому сопровождению, астрономам удалось собрать множество сведений о планете. Они знают, какой угол наклона осей, период вращения, размеры планеты. Аппарат присылал снимки поверхности планеты, сделанные из космоса. Спутник смог сделать фотографии северной полярной области, в числе которых гигантскую депрессию, южный район, тем самым закрыв все пробелы в информации о планете.

Впервые ученым удалось увидеть структуру планеты, рассмотреть детально ее рельеф с очень близкого расстояния.

Поиск предположительных объектов

К вопросу о том, есть ли спутники у Меркурия, планетологов подтолкнула сенсационная находка. Запущенная в 1970-х годах космическая станция Mariner 10 уловила рядом с ним неизвестное ультрафиолетовое излучение. Аппарат был нацелен на темную часть планеты, поэтому вариант со звездой исключили как противоречащий законам физики. Спустя два дня все повторилось: инструменты на борту снова зарегистрировали таинственные волны. Их длина оказалась чуть меньше 1000 ангстремов.

31 Чаши

Астрономы предположили, что такой след могли оставить только спутники Меркурия. На правдоподобность теории указывала соответствующая скорость объекта (4 км/с). На нежизнеспособность – траектория движения. Источник излучения непрерывно удалялся от планеты, и его, наконец, удалось идентифицировать. Загадочным телом оказалась спектроскопическая затменно-двойная система – 31-я звезда созвездия Чаши. Таким образом, ученые не только не установили, сколько спутников у Меркурия, но и поставили под сомнение сам факт их существования.

Первая планета

Первой планетой Солнечной системы является Меркурий. Это атмосфероподобный мир, имеющий множество кратеров. До того момента, как аппарат «Мессенджер» долетел до планеты, о ней было мало что известно. Теперь же астрономы знают о ней многое. На протяжении многих лет Меркурий сопровождает всего один спутник, да и тот земного происхождения.

На первом небесном теле Солнечной системы присутствует лед. Его обнаружили в кратерах, куда не попадают солнечные лучи. Также была обнаружена органика, которая необходима для строительства всего живого. Такие открытия позволили предположить, что когда-то здесь была жизнь. На поверхности планеты была обнаружена сера и многие другие элементы, которые есть на Земле. По поводу находки больших запасов серы ученые до сих пор ломают голову, ведь ни на одной другой планете ее нет в таких количествах.

Опровержение наличия у Меркурия металлического ядра

Каньон на Меркурии. Удивительные подробности иногда помогает выявить освещение

До недавнего времени ученые считали, что Меркурий состоит из металлического ядра радиусом приблизительно 1900 км, расположенного в недрах и образующего 60 % всей массы планеты, а поверхность данного ядра покрывает силикатная оболочка толщиной приблизительно 600 км. Эти предположения были сделаны вследствие того, что в процессе исследования было обнаружено очень слабенькое магнитное поле, и считалось, что планета таких малых размеров не может обладать жидким ядром.

Лимб Меркурия

Но уже в 2007 году команда ведущих астрономов во главе с Жаном-Люком Марго, проанализировав результаты пятилетних радарных наблюдений за этим космическим объектом, в процессе которых были обнаружены слишком большие вариации вращения для планеты с твердым ядром, опровергла данную теорию.

Научно-популярный фильм о Меркурии от Европейского космического агентства

Как открыли Меркурий

Планета Меркурий — небольшой пустынный камень, вращающийся вокруг Солнца

Будучи ближайшей к Солнцу планетой в нашей Солнечной системе, Меркурий вращается в пределах 46-70 миллионов километров от светила. Древние астрономы знали о скорости вращения планеты вокруг солнца: ассирийские астрономы ассоциировали планету с богами, такими как Набу, писцом и посланником богов; древние греки называли это тело Меркурием, также в честь посланника богов. С чем же связана такая ассоциация? Год на этой планете длится всего 88 дней, самый короткий из всех.

В 1631 году астроном Пьер Гассенди впервые наблюдал транзит Меркурия через солнце, и буквально спустя пару лет другой астроном Джованни Зупи открыл фазы, указывающие на то, что планета вращается вокруг Солнца. Другие астрономы постепенно добавляли к этим открытиям свои: итальянский астроном Джованни Скиапарелли наблюдал планету и заключил, что Меркурий был приливно заблокирован солнцем, то есть обращен к светилу всегда только одной стороной.

В современную эпоху освоения космоса пришли и другие открытия: очень многое о планете узнали совсем недавно. Советские ученые впервые использовали радар для исследования планеты в начале 1960-х, а ученые в обсерватории Аресибо с помощью радиотелескопа обнаружили, что планета вращается раз в 59 дней, а не в 88, как считалось ранее. В 1974 году зонд Mariner 10 впервые посетил планету, осуществил несколько облетов, картографируя поверхность, а в 2008 году к планете прибыли зонд MESSENGER, на орбите которой и остается по сей день.

Искусственные спутники

Созданные людьми спутники попали в космос немногим раньше человека. Они выполняли важные исследовательские функции. Первый спутник, отправленный в космос с планеты Земля, был запущенный Советским Союзом с ракетоносителя и смог прослужить науке три месяца.

Интересным фактом является то, что в те годы активно велась гонка между Советским Союзом и Америкой. Казалось бы, подготовка шла на равных. Но Союз успел опередить соперников и отправил первый спутник в 1957 году. А американское правительство, не желая признавать научного поражения, подгоняло ученых с запусками своего спутника. Вследствие этого проект оказался недоработан. А спешка привела к взрыву топливного бака на ракетоносителе.

Венера исследовалась людьми больше других планет, причиной этого является ее приближенность к Земле. И если для активных исследований достался Америке, то с Венерой работал именно Советский союз, неоднократно отправляя на планету новые спутники.

На данный момент в космосе присутствует огромное количество исследовательских аппаратов разных стран, большинство из которых давно являются космическим мусором.

Танцы Солнца

Представьте, что Вы проснулись утром в первом космическом отеле на Меркурии. Налили чашечку кофе, и подошли к панарамному окну, чтобы насладиться восходом Солнца. Вы видите, как оно медленно поднимается над горизонтом. И вдруг, словно что-то забыв там, в глубине, останавливается. И начинает снова опускаться за горизонт, как бы говоря — все. Кина не будет! И скрывается за горизонтом. Однако, через некоторое время, снова всплывает над ним, и продолжает все быстрее и быстрее подниматься вверх. Достигнув максимально высокой точки на небосводе, Солнце (диск которого, кстати, здесь выглядит в 3 раза больше, чем на Земле) начинает все медленнее и медленнее садиться. И снова скрывается над горизонтом. Вроде бы все, да? Началась ночь. Но нет. Через некоторое время наша звезда снова восходит (я туут), поднимается немного в небо, и снова садится. Все. Вот теперь наступает ночь.

Однако ни один человек до сих пор не наблюдал описанный процесс своими глазами. Ни один космонавт не гулял по поверхности Меркурия. Однако два космических аппарата все же побывали в тех краях. Это АМС «Маринер-10», изучавшая планету в 1974-1975 годах, и АМС «Мессенджер», которая прибыла на орбиту Меркурия в 2011 году, и проработала на ней до 2015 года.  Третий зонд, «Бепи Коломбо», запущенный в 2018 году, должен оказаться на орбите вокруг Меркурия в 2025 году.

Меркурий — очень сложная для астрономов планета. Из-за ее близости к Солнцу. Даже космический телескоп Хаббл не может изучать Меркурий напрямую. Чтобы увидеть планету, астрономы имеют очень маленькое временное окно, которое возникает во время восхода или заката Солнца. Такое непростое положение и небольшие размеры ответственны за то, что Меркурий — наименее изученная планета Солнечной системы. Мы очень мало о ней знаем. Лишь одно для ученых очевидно — она не очень подходит для поддержания жизни. По крайней мере, той жизни, которую мы знаем.

Спутники

Наша Луна сопровождает Землю уже более миллиона лет. По предположению ученых, она появилась после того, как в планету врезалось какое-то космическое тело, размером с Марс. Земная гравитация удержала его осколки на своей орбите. Постепенно все осколки образовали единый объект, который мы наблюдаем каждую ночь. Таким образом у Земли появилась Луна, сопровождающая ее на протяжении многих лет.

По предположениям астрономов, Меркурий спутники имел, но когда-то очень давно. Но они или попали под воздействие гравитации Солнца, или же упали на поверхность планеты.

Есть спутники у Марса – их два: Фобос и Деймос. Это обычные астероиды, которые не способны преодолеть притяжение планеты. Наличием двух лун красная планета обязана близкому расположению пояса астероидов. А вот рядом с Меркурием такого скопления метеоритов нет, да и пролетает их мимо него очень мало.

Спутники есть и у Плутона – это, в частности, Никта и Гидра, крупные ледяные глыбы, которые оказались поблизости от этой планеты и не смогли справиться с гравитацией. Если вдруг эти объекты оказались бы рядом с Солнцем, то они превратились бы в кометы и прекратили свое существование.

Меркурий спутников не имеет, и в ближайшем будущем их появления не предвидится.

Обнаружение предполагаемого спутника[править | править код]

27 марта 1974 года, за два дня до пролёта автоматической межпланетной станции Маринер-10 рядом с Меркурием, инструменты на её борту зарегистрировали сильное ультрафиолетовое излучение в окрестности Меркурия, появление которого оказалось неожиданным. По словам члена научной команды миссии Маринера Майкла Макэлроя, излучение просто «не имело права там быть» (англ. «had no right to be there»), так как аппарат был обращён к тёмной стороне планеты. На следующий день излучение исчезло, однако после того, как пролёт возле Меркурия 29 марта 1974 года состоялся, было зарегистрировано снова. Излучение имело длину волны менее 1000 Å. Представлялось, что излучение исходило от объекта, который отделился от Меркурия. Мнения астрономов разделились: одни считали объект звездой, другие, указывая на два различных направления, с которых наблюдалось излучение, говорили о том, что обнаружен спутник. Кроме того, в то время считалось, что ультрафиолетовое излучение должно задерживаться межзвездной средой. Также вычисленная скорость объекта (4 километра в секунду) соответствовала ожидаемой скорости движения спутника.

Погода на Меркурии

Вообще, говорить о погоде относительно планеты практически не имеющей атмосферы – это нонсенс. Тем не менее для Меркурия это довольно интересная тема ввиду того, что “климатические условия” (очень условное название как вы понимаете) здесь настолько резко отличаются, что разница между максимальной и минимальной температурой на поверхности Меркурия является самой большой среди планет Солнечной системы.

В течение дня Меркурий получает в 10 раз больше солнечной энергии, чем Земля.

Погода на Меркурии  – ужасно непостоянная вещь. Если на Земле температурный перепад в 20 градусов за сутки является небывалым явлением, то для Меркурия вполне нормален перепад в 500 градусов. Всему виной с одной стороны, виновато в этом все то же близкое расположение к Солнцу, которое обеспечивает “жару” +430 градусов днем, с другой – слабенькая атмосфера не способная удержать тепло, благодаря чем ночью над Меркурием царствует “стужа” в -190 градусов по Цельсию.

Точка на фоне Солнца, это Меркурий. Расплачиваться за такую «приближенность» к светилу Меркурию пришлось своей атмосферой

Казалось бы – Меркурий должен быть абсолютным рекордсменом в Солнечно системе по температуре на поверхности – ведь он находится ближе всего к Солнцу! На деле же, он занимает лишь второе место, уступая первое Венере, на которой, за счет плотной атмосферы и мощного парникового эффекта температура доходит до +465 градусов по Цельсию. А вот где Меркурию и правда нет равных – так это… в рекорде по абсолютной минусовой температуре!

Как отмечалось выше, ночью температура здесь может падать до -190 градусов.  Эта особенность делает Меркурий самой холодной внутренней планетой Солнечной системы, ведь здесь холоднее даже, чем в верхнем крае облаков Юпитера.

Существует гипотеза, что в глубинах кратеров, расположенных на северном и южном полюсах Меркурия, где попадание солнечного света исключено, температуры могут быть даже холоднее, чем на темной стороне Меркурия.

Александр Фролов, для сайта starcatalog.ru

Будущие события

Читайте о том, какие события произойдут с Меркурием в ночном небе.

Меркурий в афелии 6 сентября 2021 года

6 сентября 2021 года, в 3:28 по московскому времени (00:28 GMT), Меркурий достигнет афелия. Другими словами, планета окажется в самой дальней от Солнца точке орбиты. Маленькая быстрая планета будет находиться на расстоянии 0,47 а.е. или в 69,8 миллионов километров от нашей звезды.

Ось Меркурия почти не имеет наклона, поэтому смена сезонов на планете происходит из-за вытянутой орбиты. Это означает, что в афелии Меркурий получает наименьшее количество солнечной энергии, что оказывает заметный эффект на температуру поверхности планеты. Однако, для наблюдателей-любителей это событие не будет иметь большого значения, поскольку изменения на меркурианской поверхности вряд ли можно будет увидеть с помощью обычного телескопа.

Меркурий в максимальной восточной элонгации 13 сентября 2021 года

13 сентября 2021 года, в 00:55 по московскому времени (21:55 GMT) Меркурий достигнет максимальной восточной элонгации или максимального углового расстояния от Солнца. Маленькая быстрая планета будет сиять со звездной величиной 0,1 утром в западном небе. Это будет лучшее время для наблюдения за Меркурием в сентябре.

Дихотомия Меркурия 18 сентября 2021 года

18 сентября 2021 года в 05:57 по московскому времени (2:57 GMT) Меркурий достигнет фазы дихотомии. Наблюдатели с Земли увидят наполовину освещенный диск планеты. Как и у Луны, у Меркурия есть фазы, которые меняются в зависимости от его положения относительно нашей планеты. Меркурий достигает дихотомии в тот же период времени, что и максимальной элонгации, другими словами, когда он находится дальше всего от Солнца.

О чем рассказали предшественники BepiColombo?

«Маринер-10» был первым аппаратом, отправленным к Меркурию. Он стартовал с мыса Канаверал во Флориде 3 ноября 1973 года. «Маринер-10» сближался с Меркурием всего три раза (29 марта 1974 года — на расстоянии 703 км, 21 сентября 1974 года — на расстоянии 48 069 км и 16 марта 1975 года — на расстоянии 327 км) и сумел запечатлеть всего около 45% поверхности планеты (рис. 2).

Тем не менее, этот космический аппарат собрал большое количество интересных данных: около 2 300 черно-белых фотографий, некоторые — с очень высоким по тем временам разрешением 140 метров/пиксель, получил данные об атмосфере и экзосфере планеты, а также обнаружил у Меркурия магнитное поле, похожее на поле Земли. 24 марта 1975 года у «Маринера-10» закончилось топливо, но, возможно, он до сих пор вращается вокруг Солнца.

Следующей миссией стал «Мессенджер», запущенный 3 августа 2004 года с того же космодрома, что и «Маринер-10». Так же, как и предшественник, «Мессенджер» использовал гравитационные маневры, чтобы достигнуть Меркурий. Путь занял у него почти семь лет: на околопланетную орбиту он вышел в марте 2011 года. Она была сильно вытянутой и проходила мимо полюсов планеты. В течение основной миссии «Мессенджер» делал два оборота вокруг Меркурия каждые 24 часа, максимально приближаясь к его поверхности на расстояние 200 км и максимально отдаляясь более чем на 15 000 км. «Мессенджер» летал вокруг Меркурия четыре года, пока у него не кончилось топливо. Аппарат упал на поверхность планеты 30 апреля 2015 года.

«Мессенджеру» удалось получить изображение почти всей поверхности Меркурия, используя лазерный альтиметр и мультиспектральную систему визуализации (см. Картографирование Меркурия). Выяснилось, что большая часть Меркурия покрыта не кратерами, а следами вулканической активности, образовавшими гладкие равнины. «Мессенджер» обнаружил мелкие, нерегулярные впадины в кратерах и на равнинах планеты. Происхождение этих впадин до сих пор остается загадкой.

Различные спектрометры «Мессенджера» определяли элементный и минеральный состав пород на поверхности Меркурия. Несмотря на высокую плотность планеты и предполагаемое наличие железного ядра, на поверхности Меркурия, по-видимому, находится небольшое количество железа, но зато там высокое содержание летучих элементов (серы, натрия, хлора). Также «Мессенджер» обнаружил на Меркурии воду — в виде льда, залегающего в затененных полярных кратерах (см. Messenger: надо льдом и пламенем).

Меркурий в домах гороскопа

В астрологии Меркурий считается благим знаком в 3 и 11 секторах – здоровый авантюризм приносит невероятную удачу.

Зная положение планеты в 12 домах натальной карты, легче применить практически накопленную информацию, определить способ самовыражения:

1. Развитие личности идет через путешествия, получение образования, религиозное воспитание. Обаятельный, общительный человек рано сыграет свадьбу, обзаведется детьми. Философский склад ума проявит в литературе, медицине, математике, журналистике.
2. Приобретение финансов, недвижимости благодаря красноречию, связям, друзьям. Оригинальные бизнес-идеи, деловая хватка приносят выгоду. Стремится создать комфортную жизнь для семьи. Успешный экономист, преподаватель, владелец СМИ.
3. Остроумный интеллектуал, отличник школьной учебы, развивается в поездках, постоянном общении. Заработок писательским трудом, через интернет, преподавание в вузах, журналистику. Долгожители, сохраняющие ясность ума в старости.
4. Воспитание в интеллектуальной семье, сильный вклад матери в духовный рост и дальнейшее приобретение роскоши и власти благодаря эрудиции, ораторскому искусству. Благоприятна работа в госструктурах, финансовых предприятиях.
5. Разностороннее образование, чарующая харизма голоса помогут стать знаменитым в политике, на эстраде, в театре. Склоки с детьми и родителями. Необходимо духовное служение, разговоры с просветленными людьми.
6. Трудолюбивые ревнители порядка, оздоровления организма, изучающие эти вопросы досконально. Становятся врачами, инженерами, руководителями. Грубоваты, постоянно спорят, доказывая личную точку зрения, наживают врагов.
7. Натив предпочитает учтивые дискуссии, обучение новому, совместный духовный рост с партнером в браке, который на пару лет моложе. Скучает, если собеседник знает меньше него. Харизматичное красноречие, многогранный ум приносят успех в политике, бизнесе, науке.
8. Престижное образование, владение землей, недвижимостью, долгая жизнь, полная приключений. Карьера связана с финансами, секретами, тайной властью. Необходимо изучать психологию, эзотерику. Предпочитают гостевой брак.
9. Религиозное воспитание, поддержка отца помогут материализовать желания. Поиск смысла жизни приводит к получению 2-3 высших образований. Отличные юристы, священники, переводчики, археологи, философы.
10. Обучение ради материального процветания, профессиональных наград, но без жажды знаний. Признание окружающих получат в СМИ, издательском бизнесе, профессуре. Вынуждены подчиняться молодому начальству.
11. Оригинальный общительный лидер коллектива, любит работу в команде, постоянно расширяет связи, сферу влияния. Щедрость, мудрость, искренность привлекают друзей, партнеров, спонсоров. Успех в пиар-менеджменте, шоу-бизнесе, общественной деятельности.
12. Неразговорчивые мыслители скрывают истинные чувства. Мысль сильнее слов. Им проще общаться письменно. Астрологи, психотерапевты, писатели, художники. Трудности в браке, отсутствует взаимопонимание с детьми.