Меркурий является сравнительно малоизученным объектом Солнечной системы. Наблюдения телескопами затруднены близостью планеты к Солнцу. Для изучения самой горячей планеты компанией NASA были осуществлены две научные экспедиции: космические аппараты (КА) «Mariner 10» и «Messenger». «Mariner 10» трижды пролетал мимо Меркурия в 1974-1975 гг. С помощью зондирования была составлена карта 45% поверхности солнечной планеты, которая оказалась схожей с лунной поверхностью, такой же сильно кратерированной. «Messenger» был запущен 3 августа 2004 года и 18 марта 2011 вышел на орбиту вокруг планеты, став первым искусственным спутником Меркурия. Через 4 года полет завершился падением станции на поверхность планеты [1].

Меркурий – самая маленькая солнечная планета, но считается одной из самых тяжелых (относительно), за что и получила второе название – железная планета. Плотность меркурианского вещества составляет 5427 кг/м³, немногим уступает только Земле. Предполагается, что Меркурий состоит из тяжелых элементов, в основном из железа, составляющее около 80% его массы. Естественно железо должно быть целиком сосредоточено в его огромном ядре, радиус которого равен 1800 км – 3/4 планетарного радиуса.

Невероятно, откуда столько ржавого железа в столь маленькой планете? Это явно противоречит образованию планеты из одного протооблака планет земной группы. Это также противоречит физике по части энергонасыщенности планеты и ее расширения из-за близости к Солнцу.

Мои расчеты массы и плотности Меркурия (следующая статья) существенно поубавили запасы железа – это явно не железная планета, как предполагалось ранее.

1. Меркурий и Луна

Рис. 10.7. Меркурий. Край бассейна Рембрандта проходит через середину изображения, имея диаметр 716 километров [2].

Первые фотографии, полученные с космического аппарата «Mariner 10» удивили ученых схожестью с лунным ландшафтом. Картина – близнец лунной кратерированной поверхности. На первый взгляд кратеры на Меркурии совершенно не отличались от кратеров Луны, но это оказалось только на первый взгляд. При тщательном исследовании снимков было установлено, что всхолмленные участки вокруг лунных кратеров из выброшенного материала при ударном воздействии небесных тел, почти в полтора раза шире меркурианских, при их одинаковых размерах кратеров. «Объясняется это тем, что большая сила тяжести на Меркурии препятствовала более далекому разлету грунта» [3].

Еще одна особенность кратеров на Меркурии, они оказалась менее глубокими, чем на Луне.

На мой взгляд, в этом несоответствии кратеров Луны и Меркурия, виновата опять теплота. Одно дело стрелять камнями по холодной Луне и другое – по горячему Меркурию, где до температуры расплава силикатной коры гораздо ближе, чем на Луне. Поэтому, при ударе в разогретую кору, она быстро плавится, камень уходит на большую глубину и расплавляет больший объем меркурианского вещества. Вся эта масса остывает медленнее, что приводит к большему заполнению воронки данного кратера, в результате, часть выброшенного грунта по краям также расплавляется.

Теплота ответственна и за вторичное воздействие на бурты вокруг кратеров. За счет сильного радиационного излучения происходит более быстрое выветривание горных пород, за счет чего выполаживаются вершины гор и «худеет»  планета.

2. Магнитное поле

Магнитосфера Меркурия оказалась еще одним сюрпризом для исследователей. У самой маленькой планеты обнаружилась магнитосфера, похожая на земную. Приборы КА зафиксировали, хотя и слабое, дипольное магнитное поле (100 раз слабее земного) с магнитными полюсами. До исследований Меркурия космическими аппаратами «Mariner 10» и «Messenger», предполагалось, что в центре планеты находится большое железное ядро – на его долю приходится 80 % массы. После обнаружения дипольного магнитного поля исследователи стали склоняться к жидкому ядру, но как его расплавить, если оно железное, массивное и остывшее?

Насчет энергии, здесь присутствуют два способа, за счет которых Меркурий пополняет ее. Источник один это – Солнце, но пополнение разное. 1) Прямое излучение и поглощение солнечных лучей. 2) Благодаря эксцентриситету и, соответственно, присутствию приливных сил от гравитационного воздействия Светила, генерируется теплоты внутри планеты.

Предполагается, что магнитное поле генерируется активным динамо в ядре Меркурия, также как на Земле. По поводу расплавленного ядра у меня нет разногласий с авторитетами, а вот о генерации и слабости его могу добавить следующее. Магнитное поле Меркурия формируется не в центре ядра, а на его периферии, на границе расплава и твердого вещества в мантии. И образуется оно не с помощью электромагнитного динамо, а вследствие протекания локальных электрических токов, образуемых разрядами молний. Молнии возникают вследствие пробоя накопленных зарядов в процессе трибозарядки в пограничных слоях при вращении планеты и ее содержимого в мантии. О технологии данного процесса можно познакомиться в статье: «Магнитное поле Земли» [4].

Теперь о слабости магнитного поля. Поскольку возникновение магнитосферы связано с суточным вращением планеты, а на Меркурии сутки длятся довольно долго 58 земных суток (за 176 суток Меркурий делает ровно два витка вокруг Солнца и три оборота вокруг оси). За каждые 2 витка вокруг Солнца, Меркурий оборачивается три раза вокруг своей оси, т.е. находятся в орбитальном резонансе 2:3 с Солнцем.

Течение (перемещение) магматического вещества внутри планеты также связано с суточной периодичностью. Но здесь помогают еще приливные течения. Из-за медленного движения магмы генерируется слабый интегрированный электрический ток, и соответствующее магнитное поле. По этой же причине возникают, так называемые «окна» разрывы в магнитосфере Меркурия, которые были обнаружены КА «Messenger».

КА определил ориентацию оси магнитного диполя, ее наклонение к оси вращения планеты примерно на 10° [5]. Это лишнее подтверждение, что магнитное поле не генерируется в ядре и нет эффекта «Динамо».

На Меркурии нет смены времен года, как на Земле. Это происходит из-за того, что ось вращения планеты почти перпендикулярна к плоскости орбиты.

3. Худеющая планета

Несмотря на общее сходство лунного и меркурианского ландшафтов, на Меркурии обнаружены уникальные геологические структуры, до этого не наблюдавшиеся ни на одной из планет. Это довольно глубокие и крутые лопастевидные уступы – эскарпы. Высота уступов от 0,5 до 3 км, протяженность некоторых из них достигает до 500 км. Уступы эти довольно крутые, но имеют в своей верхней части линию перегиба.

Хочу отметить еще один момент, на который указывает источник [6], цитата: «Выяснилось, что возвышенности образованы активностью ядра планеты, в результате которого происходит так называемое «выпучиванием» коры. Подобные выпучивания на Земле связаны, как правило, со смещением тектонических плит, в то время как потеря устойчивости коры Меркурия происходит из-за сокращения его ядра, которое постепенно сжимается. Процессы, происходящие с ядром планеты, приводят к сжатию ее самой. Последние расчеты ученых указывают на то, что диаметр Меркурия сократился на более чем 1,5 километра».

По поводу сжатия ядра, по-моему – это не состоятельная версия. Как можно сжать жидкое или твердое ядро. Никак! А вот по поводу вспучивания – это явление может иметь место на жаркой планете из-за мощного радиационного излучения. Основным фактором таких явлений является близость к Солнцу и его радиационное выветривание. Силикатная кора лопается из-за усыхания планеты, и на поверхности возникают трещины длиной до сотни километров, под названием – эскарпы.

Наука считает появление этих эскарпов за счет сжатия ядра и верхних слоев планеты. На мой взгляд, здесь присутствовало не сжатие, а перераспределение массы планетарного вещества за счет сильного и резкого перепада температур при переходе от дня к ночи. За счет нагрева полушария в течение почти 2-х земных месяцев, происходит расширение и, соответственно, ее поднятие. Под это поднятие перетекала расплавленная мантия и смещалось ядро. Когда вздутие перемещалось в тень ночи, то в ослабленных зонах происходило гравитационное падение этого вздутия. В результате образовывался крутой уступ – эскарп. Такие процессы скорей всего происходили в перигелии, когда Солнце поднимается, затем останавливается и возвращается назад (эффект Иисуса Навина, библейского героя, остановившего движение солнца). Расположены эти уступы в древних материковых районах планеты. Линия терминатора перемещается около 3 км/час. (Терминатор (от лат. termino - разграничиваю, разделяю), линия на диске планеты или спутника, отделяющая освещенное (дневное) полушарие от тёмного (ночного).

Прослеживается аналогия со спутником Юпитера Ио, у которого под воздействием приливных сил идет нагрев и вулканическая деятельность. Аналогия прослеживается, но есть одно существенное отличие. Ио несется по круговой орбите вокруг Юпитера с огромной скоростью 17 км/с, совершая полный оборот вокруг него за 42 земных часа, а Меркурий за 88 дней.

При огромных перепадах температур на Меркурии, около 600 К, любая порода рушится и дробится, получается наподобие лунного реголита. Мельчайшие частицы вещества грунта сдуваются солнечным ветром, а помощником ему выступает мощное радиационное излучение. От векового воздействия таких экстремальных условий планета худеет. Это один из факторов прецессии перигелия Меркурия.

В ходе измерений гравитационного поля Меркурия были обнаружены гравитационные аномалии, как на Луне, Земле и других планетах. Это говорит о сложной внутренней структуре планеты.

Присутствие воды на Меркурии, в окрестностях которого солнечная постоянная в семь раз больше, чем на орбите Земли, а дневная температура поверхности достигает 700 К, вообще говоря, маловероятно. Но на полюсах, в глубоких кратерах, в которые Солнце никогда не заглядывает, возможно присутствие льда.

Источники

1. NASA, MESSENGER / URL: http://solarsystem.nasa.gov/galleries/ready-to-move
2. The Rim of Rembrandt, NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
3. Меркурий, Космические карты, GALSPACE / http://galspace.spb.ru/kart-merc.html
4. Ершов Г.Д., Магнитное поле Земли, Гравитация / URL: http://gennady-ershov.ru/zemlya/magnitnoe-pole-zemli.html
5. Шаров П., Меркурий планета ближайшая к Солнцу, GALSPACE / http://galspace.spb.ru/index175-1.html
6. Меркурий, mks-onlain / http://mks-onlain.ru/planet/mercury/

Назад Вперед