JAK SE RTUŤ POROVNáVá SE ZEMí?

Send

Merkur byl vhodně pojmenován podle římského posla bohů. Důvodem je skutečnost, že jeho zjevný pohyb na noční obloze byl rychlejší než pohyb na kterékoli jiné planetě. Když se astronomové dozvěděli více o této „messengerské planetě“, pochopili, že její pohyb byl způsoben jeho blízkou oběžnou dráhou ke Slunci, což způsobuje, že každých 88 dní dokončila jednu oběžnou dráhu.

Blízkost Merkuru ke Slunci je pouze jednou z jeho definujících charakteristik. Ve srovnání s jinými planetami Sluneční soustavy dochází k výrazným změnám teploty, od velmi horkých po velmi chladné. Je také velmi skalní a nemá žádnou atmosféru, o které by se dalo mluvit. Ale abychom skutečně získali představu o tom, jak se Merkur hromadí ve srovnání s ostatními planetami Sluneční soustavy, musíme se podívat, jak se Merkur srovnává se Zemí.

Velikost, hmotnost a oběžná dráha:

Průměr rtuti je 4 879 km, což je přibližně 38% průměru Země. Jinými slovy, pokud umístíte tři Mercurys vedle sebe, budou od konce do konce trochu větší než Země. I když je Merkur menší než největší přírodní satelity v našem systému - jako jsou Ganymede a Titan - je masivnější a mnohem hustší než jsou.

Hmotnost Merkuru je ve skutečnosti přibližně 3,3 x 10²³ kg (5,5% hmotnosti Země), což znamená, že jeho hustota - při 5,427 g / cm³- je druhá nejvyšší ze všech planet ve Sluneční soustavě, jen o něco méně než Země (5 515 g / cm)³). To také znamená, že povrchová gravitace Merkuru je 3,7 m / s², což odpovídá 38% gravitace Země (0,38G). To znamená, že pokud byste na Zemi vážili 100 kg (220 liber), vážili byste na Merkuru 38 kg (84 liber).

Mezitím je plocha Merkuru 75 milionů čtverečních kilometrů, což je přibližně 10% povrchové plochy Země. Pokud byste mohli rozbalit Merkur, byla by to téměř dvojnásobná plocha v Asii (44 milionů km2). A objem rtuti je 6,1 x 10¹⁰ km³, který pracuje na 5,4% objemu Země. Jinými slovy, mohli byste Merkur ve Zemi umístit 18krát a stále máte dostatek místa.

Pokud jde o oběžné dráhy, Merkur a Země pravděpodobně nemohly být více odlišné. Za prvé, Merkur má nejvíce excentrickou oběžnou dráhu ze všech planet ve Sluneční soustavě (0,205) ve srovnání s 0,0167 na Zemi. Z tohoto důvodu se jeho vzdálenost od Slunce liší od 46 miliónů km (29 miliónů mil) v nejbližší (perihelion) do 70 miliónů km (43 miliónů mil) v nejvzdálenější (aphelion).

Díky tomu je Merkur mnohem blíže ke Slunci než Země, která obíhá v průměrné vzdálenosti 149 598 023 km (92 955 902 mil) nebo 1 AU. Tato vzdálenost se pohybuje od 147,095,000 km (91,401,000 mi) do 152.100,000 km (94,500,000 mi) - 0,98 až 1,017 AU. A s průměrnou orbitální rychlostí 47,362 km / s (29,429 mi / s) trvá Merkur celkem 87,969 dní Země, aby dokončilo jednu oběžnou dráhu - v porovnání s 365,25 dny na Zemi.

Protože však Merkur také trvá 58,646 dní, než se dokončí jediná rotace, trvá 176 Zemi, než se Slunce vrátí na stejné místo na obloze (aka. Sluneční den). Takže v případě Merkuru je jeden den dvakrát tak dlouhý jako jeden rok. Mezitím na Zemi je jediný sluneční den dlouhý 24 hodin, vzhledem k jeho rychlé rotaci 1674,4 km / h. Rtuť má také nejnižší axiální náklon jakékoli planety ve Sluneční soustavě - přibližně 0,027 ° ve srovnání s 23,439 ° na Zemi.

Struktura a složení:

Podobně jako Země, i Merkur je pozemská planeta, což znamená, že je složena ze silikátových minerálů a kovů, které se rozlišují mezi pevným kovovým jádrem a silikátovou krustou a pláštěm. U Merkuru je rozpis těchto prvků vyšší než Země. Zatímco Země je primárně složena ze silikátových minerálů, Merkur se skládá ze 70% kovu a 30% silikátových materiálů.

Stejně jako Země, i Merkurův vnitřek je považován za složený z roztaveného železa, které je obklopeno pláštěm ze silikátového materiálu. Merkurovo jádro, plášť a kůra měří 1800 km, 600 km a tloušťka 100-300 km; zatímco jádro Země, plášť a kůra měří 3478 km, 2800 km a tloušťka až 100 km.

Geologové navíc odhadují, že jádro Merkuru zabírá asi 42% svého objemu (ve srovnání se 17% Země) a že jádro má vyšší obsah železa než kterékoli jiné hlavní planety Sluneční soustavy. Několik teorií bylo navrhováno vysvětlit toto, nejvíce široce přijímané bytí že Merkur byl jednou větší planeta, která byla zasažena planetesimal, který odstranil hodně z původní kůry a pláště.

Vlastnosti povrchu:

Z hlediska svého povrchu je Merkur více podobný Měsíci než Zemi. Má suchou krajinu pokrytou asteroidními krátery a starými lávovými toky. V kombinaci s rozsáhlými pláněmi to naznačuje, že planeta byla geologicky neaktivní po miliardy let.

Názvy těchto funkcí pocházejí z různých zdrojů. Krátery jsou pojmenovány pro umělce, hudebníky, malíře a autory; hřebeny jsou pojmenovány pro vědce; deprese jsou pojmenovány po dílech architektury; hory jsou pojmenovány pro slovo „horké“ v různých jazycích; letadla byla jmenována pro Merkur v různých jazycích; escarpments jsou pojmenovány pro lodě vědeckých expedic a údolí jsou pojmenována podle zařízení radioteleskopu.

Během a po svém vzniku před 4,6 miliardami let byl Merkur těžce bombardován kometami a asteroidy a možná znovu během období pozdního těžkého bombardování. Kvůli nedostatku atmosféry a srážkám zůstávají tyto krátery neporušené miliardy let později. Průměr kráterů na Merkuru sahá od malých dutin ve tvaru mísy až po víceprstencové nárazové pánve přes stovky kilometrů.

Největším známým kráterem je Caloris Basin, který měří průměr 1 500 km (963 mi). Dopad, který jej vytvořil, byl tak silný, že způsobil erupce lávy na druhé straně planety a zanechal soustředný prstenec vysoký přes 2 km (1,24 mi) obklopující nárazový kráter. Celkově bylo identifikováno asi 15 povodí dopadu na ty části rtuti, které byly zkoumány.

Povrch Země se mezitím výrazně liší. Pro začátek je 70% povrchu pokryto oceány, zatímco oblasti, kde zemská kůra stoupá nad hladinu moře, tvoří kontinenty. Nad i pod hladinou moře se vyskytují horské prvky, sopky, šátky (zákopy), kaňony, plošiny a propasti. Zbývající části povrchu jsou pokryty horami, poušti, pláněmi, plošinami a dalšími podobami krajiny.

Merkurův povrch vykazuje mnoho známek geologické aktivity v minulosti, zejména ve formě úzkých hřebenů, které sahají až do stovek kilometrů na délku. Předpokládá se, že se vytvořily jako Merkurovo jádro a plášť se ochladily a zkrátily v době, kdy již kůra ztuhla. Geologická aktivita však přestala před miliardami let a její kůra je od té doby pevná.

Mezitím je Země stále geologicky aktivní a patří ke konvekci pláště. Litosféra (kůra a horní vrstva pláště) je rozdělena na kousky zvané tektonické desky. Tyto desky se pohybují ve vzájemném vztahu a vzájemné působení mezi nimi je příčinou zemětřesení, sopečné činnosti (jako je „Tichý kruh ohně“), budování hor a formování příkopů oceánů.

Atmosféra a teplota:

Pokud jde o jejich atmosféru, Země a Merkur se nemohly lišit. Země má hustou atmosféru složenou z pěti hlavních vrstev - troposféry, stratosféry, mezosféry, termosféry a exosféry. Zemská atmosféra je také primárně složena z dusíku (78%) a kyslíku (21%) se stopovými koncentracemi vodní páry, oxidu uhličitého a dalších plynných molekul.

Z tohoto důvodu je průměrná povrchová teplota na Zemi přibližně 14 ° C, se spoustou variací způsobených geografickou oblastí, nadmořskou výškou a ročním obdobím. Nejžhavější teplota, jaká kdy byla na Zemi zaznamenána, byla 70,7 ° C (159 ° F) v Íránské poušti Luther, zatímco nejchladnější teplota byla -89,2 ° C (-129 ° F) na sovětské stanici Vostok na antarktické plošině.

Rtuť má mezitím jemnou a variabilní exosféru, která je tvořena vodíkem, heliem, kyslíkem, sodíkem, vápníkem, draslíkem a vodní párou, s kombinovanou úrovní tlaku asi 10^-14 bar (jedna čtvrtina miliontého atmosférického tlaku Země). Předpokládá se, že tato exosféra byla vytvořena z částic zachycených ze Slunce, sopečného odplyňování a úlomků, které byly na oběžné dráze zasaženy mikrometeoritovými dopady.

Protože jí chybí životaschopná atmosféra, Merkur nemá způsob, jak zadržovat teplo od Slunce. V důsledku toho a jeho vysoké excentricity, planeta zažívá mnohem extrémnější kolísání teploty než Země. Zatímco strana obrácená ke Slunci může dosáhnout teploty až 700 K (427 ° C), strana, která je ve tmě, může dosáhnout teploty až 100 K (-173 ° C).

Přes tyto vysoké teploty byla na povrchu Merkuru potvrzena existence vodního ledu a dokonce i organických molekul. Podlahy hlubokých kráterů u sloupů nejsou nikdy vystaveny přímému slunečnímu záření a teploty zde zůstávají pod planetárním průměrem. V tomto ohledu mají Merkur a Země něco společného, což je přítomnost vodního ledu v polárních oblastech.

Magnetické pole:

Stejně jako Země má Merkur významné, a zjevně globální, magnetické pole, které má asi 1,1% sílu Země. Je pravděpodobné, že toto magnetické pole je vytvářeno dynamo efektem, podobným magnetickému poli Země. Tento dynamický efekt by byl výsledkem oběhu tekutého jádra planety bohatého na železo.

Merkurovo magnetické pole je dostatečně silné, aby odklonilo sluneční vítr kolem planety a vytvořilo tak magnetosféru. Magnetosféra planety, i když dostatečně malá na to, aby se vešla na Zemi, je dostatečně silná, aby zachytila sluneční větrnou plazmu, což přispívá k prostorovému zvětrávání povrchu planety.

Všichni říkají, že Merkur a Země jsou v ostrém kontrastu. I když jsou obě země terestrické povahy, Merkur je výrazně menší a méně masivní než Země, i když má podobnou hustotu. Složení Merkuru je také mnohem metaličtější než složení Země a jeho orbitální rezonance 3: 2 vede k tomu, že jeden den je dvakrát tak dlouhý jako rok.

Ale možná nejostřejší ze všech jsou extrémní výkyvy teplot, kterými Merkur prochází ve srovnání se Zemí. To je přirozeně způsobeno skutečností, že Merkur obíhá mnohem blíže ke Slunci než Země a nemá žádnou atmosféru, o které by se dalo mluvit. A jeho dlouhé dny a dlouhé noci také znamenají, že jedna strana je neustále pečena sluncem nebo v mrazivé tmě.

Napsali jsme mnoho příběhů o Merkuru v časopisu Space Magazine. Zde jsou zajímavá fakta o rtuti, jaký typ planety je rtuť ?, Jak dlouho je den na rtuti ?, orbita rtuti. Jak dlouho je rok na rtuti ?, Jaká je povrchová teplota rtuti ?, Vodní led a organické látky na severním pólu rtuti, vlastnosti rtuti ,, povrch rtuti a mise na rtuť

Pokud byste chtěli získat více informací o Merkuru, podívejte se na Průvodce průzkumem sluneční soustavy NASA a zde je odkaz na Missonovou stránku NASA MESSENGER.

Nahráli jsme také celou epizodu obsazení Astronomie Cast, která je jen o planetě Merkur. Poslouchejte to zde, epizoda 49: Merkur.

Zdroje: