Päikesesüsteem Merkuur. Planeet Merkuur on Päikesele kõige lähemal

Merkuur on Päikesesüsteemi Päikesele kõige lähemal asuv planeet, mis tiirleb ümber Päikese 88 Maa päevaga. Ühe sideerpäeva kestus Merkuuril on 58,65 Maa päeva ja päikesepäeva pikkus 176 Maa päeva. Planeet on oma nime saanud Vana-Rooma kaubandusjumala Merkuuri järgi, kes on kreeka Hermese ja Babüloonia Nabu analoog.

Merkuur on siseplaneet, kuna selle orbiit asub Maa orbiidi sees. Pärast seda, kui Pluuto 2006. aastal planeedi staatusest ilma jäi, omandas Merkuur Päikesesüsteemi väikseima planeedi tiitli. Merkuuri näiv magnituud jääb vahemikku 1,9–5,5, kuid see ei ole kergesti nähtav tänu väikesele nurkkaugusele Päikesest (maksimaalselt 28,3°). Planeedi kohta on veel suhteliselt vähe teada. Alles 2009. aastal koostasid teadlased Mariner 10 ja Messengeri pilte kasutades esimese täieliku Merkuuri kaardi. Looduslike satelliitide olemasolu planeedil ei ole tuvastatud.

Merkuur on väikseim maapealne planeet. Selle raadius on vaid 2439,7 ± 1,0 km, mis on väiksem kui Jupiteri kuu Ganymedese ja Saturni kuu Titani raadius. Planeedi mass on 3,3·1023 kg. Merkuuri keskmine tihedus on üsna kõrge – 5,43 g/cm3, mis on vaid veidi väiksem kui Maa tihedus. Arvestades, et Maa on mõõtmetelt suurem, näitab elavhõbeda tiheduse väärtus selle sügavustes suurenenud metallide sisaldust. Kiirendus vabalangus Merkuuril on see 3,70 m/s. Teine põgenemiskiirus on 4,25 km/s. Vaatamata väiksemale raadiusele ületab Merkuur oma massilt endiselt hiiglaslike planeetide, nagu Ganymedes ja Titan, satelliite.

Merkuuri astronoomiline sümbol on stiliseeritud kujutis jumal Merkuuri tiivulisest kiivrist koos tema kadutseusega.

Planeedi liikumine

Merkuur liigub ümber Päikese üsna piklikul elliptilisel orbiidil (ekstsentrilisus 0,205) keskmiselt 57,91 miljoni km (0,387 AU) kaugusel. Periheelis on Merkuur Päikesest 45,9 miljonit km (0,3 AÜ), afeelis - 69,7 miljonit km (0,46 AÜ) Periheelis on Merkuur Päikesele rohkem kui poolteist korda lähemal kui afeelis. Orbiidi kalle ekliptika tasandi suhtes on 7°. Merkuur veedab ühel orbitaalpöördel 87,97 Maa päeva. Planeedi orbiidi keskmine kiirus on 48 km/s. Kaugus Merkuurist Maani varieerub vahemikus 82–217 miljonit km.

Pikka aega usuti, et Merkuur on pidevalt sama küljega silmitsi Päikese poole ja üks pöörlemine ümber oma telje võtab sama 87,97 Maa päeva. Merkuuri pinnal toimunud detailide vaatlus ei olnud sellega vastuolus. See väärarusaam tulenes asjaolust, et kõige soodsamad tingimused Merkuuri vaatlemiseks korduvad pärast perioodi, mis on ligikaudu võrdne Merkuuri kuuekordse pöörlemisperioodiga (352 päeva), mistõttu täheldati erinevatel aegadel ligikaudu sama lõiku planeedi pinnast. Tõde selgus alles 1960. aastate keskel, kui Merkuurile viidi läbi radar.

Selgus, et Merkuuri sideerpäev on võrdne 58,65 Maa päevaga, see tähendab 2/3 Merkuuri aastast. Merkuuri ümber telje ja ümber Päikese pöörlemise perioodide võrreldavus on Päikesesüsteemi jaoks ainulaadne nähtus. Arvatavasti on see seletatav asjaoluga, et Päikese loodete mõju võttis ära nurkimpulsi ja aeglustas algselt kiiremat pöörlemist, kuni need kaks perioodi olid omavahel seotud täisarvude suhtega. Selle tulemusena õnnestub Merkuuril ühe Merkuuri aasta jooksul ümber oma telje pöörata poolteist pööret. See tähendab, et kui hetkel, mil Merkuur läbib periheeli, on tema pinnal teatud punkt täpselt Päikese poole, siis järgmisel periheeli läbimisel on täpselt pinna vastaspunkt Päikese poole ja pärast veel ühte Merkuuri aastat, Päike naaseb taas esimese punkti kohal asuvasse seniidi. Selle tulemusena kestab päikesepäev Merkuuril kaks Merkuuri aastat või kolm Merkuuri sidereaalset päeva.

Planeedi sellise liikumise tulemusena saab sellel eristada "kuume pikkuskraade" - kahte vastandmeridiaani, mis on Merkuuri periheeli läbimise ajal vaheldumisi Päikese poole ja mis on seetõttu isegi Merkuuri standardite järgi eriti kuumad.

Merkuuril pole aastaaegu nagu Maal. See juhtub seetõttu, et planeedi pöörlemistelg on orbiidi tasapinnaga täisnurga all. Selle tulemusena on pooluste läheduses alad, kuhu Päikesekiired ei jõua kunagi. Arecibo raadioteleskoobi uuring viitab sellele, et selles jäises ja pimedas tsoonis leidub liustikke. Liustikukiht võib ulatuda 2 meetrini ja on kaetud tolmukihiga.

Planeedi liikumiste kombinatsioon toob kaasa veel ühe ainulaadse nähtuse. Planeedi pöörlemiskiirus ümber oma telje on praktiliselt konstantne, samal ajal kui orbiidi liikumise kiirus muutub pidevalt. Periheeli lähedal asuvas orbitaalpiirkonnas ületab orbiidi liikumise nurkkiirus ligikaudu 8 päeva jooksul pöörleva liikumise nurkkiirust. Selle tulemusena peatub Päike Merkuuri taevas ja hakkab liikuma vastupidises suunas – läänest itta. Seda efekti nimetatakse mõnikord Joosua efektiks, mis on saanud nime Piibli Joosua raamatu peategelase järgi, kes peatas Päikese liikumise (Joosua 10:12-13). Vaatleja jaoks, kelle pikkuskraad on 90° "kuumadest pikkuskraadidest" eemal, tõuseb (või loojub) Päike kaks korda.

Huvitav on ka see, et kuigi Maale lähimad orbiidid on Marss ja Veenus, on Merkuur sageli Maale lähim planeet (kuna teised eemalduvad rohkem, pole Päikesega nii "seotud").

Anomaalne orbiidi pretsessioon

Merkuur on Päikesele lähedal, mistõttu üldrelatiivsusteooria mõju avaldub tema liikumises kõige suuremal määral kõigist Päikesesüsteemi planeetidest. Juba 1859. aastal teatas prantsuse matemaatik ja astronoom Urbain Le Verrier, et Merkuuri orbiidil toimus aeglane pretsessioon, mida ei ole võimalik täielikult seletada teadaolevate planeetide mõju arvutamisega Newtoni mehaanika järgi. Merkuuri periheeli pretsessioon on 5600 kaaresekundit sajandis. Kõigi teiste taevakehade mõju Merkuurile arvutamine Newtoni mehaanika järgi annab pretsessiooniks 5557 kaaresekundit sajandis. Püüdes vaadeldavat efekti selgitada, pakkus ta välja, et on veel üks planeet (või võib-olla väikeste asteroidide vöö), mille orbiit oli Päikesele lähemal kui Merkuur ja mis avaldas häirivat mõju (teised seletused pidasid arvesse võtmata planeedi polaarset kokkusurumist). päike). Tänu varem saavutatud edule Neptuuni otsimisel, võttes arvesse selle mõju Uraani orbiidile, sai see hüpotees populaarseks ja soovitud hüpoteetiline planeet sai isegi nime Vulcan. Seda planeeti ei avastatud aga kunagi.

Kuna ükski neist seletustest ei pidanud vaatlustele vastu, hakkasid mõned füüsikud püstitama radikaalsemaid hüpoteese, et gravitatsiooniseadust ennast on vaja muuta, näiteks muuta selles eksponenti või lisada potentsiaalile termineid, mis sõltuvad. kehade kiiruse kohta. Enamik neist katsetest on aga osutunud vastuolulisteks. 20. sajandi alguses üldine teooria relatiivsusteooria andis seletuse vaadeldud pretsessioonile. Mõju on väga väike: relativistlik "lisandus" on vaid 42,98 kaaresekundit sajandis, mis on 1/130 (0,77%) pretsessiooni kogukiirusest, seega kuluks periheeli jaoks vähemalt 12 miljonit Merkuuri pööret ümber Päikese. naasta klassikalise teooria ennustatud positsioonile. Sarnane, kuid väiksem nihe on olemas ka teiste planeetide puhul - Veenuse puhul 8,62 kaaresekundit sajandis, Maal 3,84 kaaresekundit, Marsil 1,35, samuti asteroididel - Ikaruse puhul 10,05 kaaresekundit.

Merkuuri tekke hüpoteesid

Alates 19. sajandist on olnud teaduslik hüpotees, et Merkuur oli minevikus planeedi Veenuse satelliit, mis hiljem tema poolt "kaotas". 1976. aastal Tom van Flandern (inglise) vene keel. ja K. R. Harringtoni, matemaatiliste arvutuste põhjal näidati, et see hüpotees selgitab hästi Merkuuri orbiidi suuri hälbeid (ekstsentrilisust), Päikese ümber toimuva pöörde resonantsust ja nii Merkuuri kui Veenuse nurkimpulsi kadumist. (viimane ka - Päikesesüsteemi peamisele vastupidise pöörlemise omandamine).

Praegu seda hüpoteesi ei kinnita vaatlusandmed ja informatsioon planeedi automaatjaamadest. Suure koguse väävliga massiivse raudsüdamiku olemasolu, mille protsent on suurem kui mõnel teisel Päikesesüsteemi planeedil, näitavad Merkuuri pinna geoloogilise ja füüsikalis-keemilise struktuuri tunnused, et planeet tekkis päikeseudus teistest planeetidest sõltumatult ehk Merkuur on alati olnud iseseisev planeet.

Nüüd on tohutu tuuma päritolu selgitamiseks mitu versiooni, millest levinuim ütleb, et Merkuuri metallide massi ja silikaatide massi suhe oli algselt sarnane kõige tavalisemate meteoriitide - kondriitide, mille koostis on üldiselt tüüpiline Päikesesüsteemi tahketele kehadele ja siseplaneetidele ning planeedi mass oli iidsetel aegadel ligikaudu 2,25 korda suurem kui praegune mass. Varase Päikesesüsteemi ajaloos võis Merkuur kiirusel ~20 km/s kogeda kokkupõrget, mille planeedi suurus moodustas ligikaudu 1/6 tema enda massist. Kosmosesse paiskus suurem osa vahevöö koorest ja ülemisest kihist, mis kuumaks tolmuks purustatuna planeetidevahelises ruumis laiali. Kuid planeedi tuum, mis koosneb raskematest elementidest, on säilinud.

Teise hüpoteesi kohaselt tekkis Merkuur protoplanetaarse ketta siseosas, mis oli juba ülimalt otsas valguselementidest, mille Päike pühkis Päikesesüsteemi välispiirkondadesse.

Pind

Oma füüsiliste omaduste poolest meenutab Merkuur Kuud. Planeedil pole looduslikke satelliite, kuid sellel on väga õhuke atmosfäär. Planeedil on suur raudtuum, mis on kogu magnetvälja allikas, mis on 0,01 Maa omast. Merkuuri tuum moodustab 83% planeedi kogumahust. Temperatuur Merkuuri pinnal on vahemikus 90 kuni 700 K (+80 kuni +430 °C). Päikseline pool soojeneb palju rohkem kui polaaralad ja tagakülg planeedid.

Ka Merkuuri pind meenutab paljuski Kuud – see on tugevalt kraatriline. Kraatrite tihedus on erinevates piirkondades erinev. Eeldatakse, et tihedamalt täpilised kraatritega alad on iidsemad ja vähem tihedalt täpilised on nooremad, tekkinud laavaga üleujutuse käigus. vana pind. Samal ajal on Merkuuril suuri kraatreid vähem levinud kui Kuul. Merkuuri suurim kraater on saanud nime suure Hollandi maalikunstniku Rembrandti järgi, selle läbimõõt on 716 km. Sarnasus on aga puudulik – Merkuuril on näha moodustisi, mida Kuul ei leidu. Oluliseks erinevuseks Merkuuri ja Kuu mägiste maastike vahel on arvukate sakiliste nõlvade olemasolu Merkuuril, mis ulatuvad sadu kilomeetreid, mida nimetatakse armudeks. Nende struktuuri uuring näitas, et need tekkisid planeedi jahtumisega kaasnenud kokkusurumise käigus, mille tulemusena vähenes Merkuuri pindala 1%. Hästi säilinud suurte kraatrite olemasolu Merkuuri pinnal viitab sellele, et viimase 3–4 miljardi aasta jooksul ei toimunud maakoore lõikude ulatuslikku liikumist ega pinna erosiooni; viimane välistab peaaegu täielikult mis tahes olulise atmosfääri olemasolu võimalus.

Messengeri sondi läbi viidud uuringute käigus pildistati üle 80% Merkuuri pinnast ja leiti, et see on homogeenne. Sel moel ei sarnane Merkuur Kuu ega Marsiga, mille üks poolkera erineb järsult teisest.

Messengeri kosmoseaparaadi röntgenfluorestsentsspektromeetri abil pinna elementaarse koostise uuringu esimesed andmed näitasid, et see on Kuu mandripiirkondadele iseloomuliku plagioklasse päevakiviga võrreldes alumiiniumi- ja kaltsiumivaene. Samal ajal on Merkuuri pind suhteliselt titaani- ja rauavaene ning magneesiumirikas, asudes vahepealsel positsioonil tüüpiliste basaltide ja ülimafiliste kivimite, näiteks maapealsete komatiitide, vahel. Samuti leiti, et väävlit on suhteliselt palju, mis viitab planeedi moodustumise tingimuste vähenemisele.

Kraatrid

Merkuuri kraatrite suurus ulatub väikestest kausikujulistest süvenditest kuni sadade kilomeetrite läbimõõduga mitmerõngaliste kraatriteni. Nad on hävimise erinevates etappides. Ümberringi on suhteliselt hästi säilinud pikkade kiirtega kraatrid, mis tekkisid löögi hetkel materjali väljapaiskumise tulemusena. Seal on ka tugevalt hävitatud kraatrite jäänuseid. Elavhõbedakraatrid erinevad Kuu kraatritest selle poolest, et nende katte pindala kokkupõrkel aine väljapaiskumisest on Merkuurile avalduva suurema gravitatsiooni tõttu väiksem.

Merkuuri pinna üks silmatorkavamaid tunnuseid on kuumuse tasandik (ladina keeles Caloris Planitia). See reljeef sai selle nime, kuna see asub ühe "kuuma pikkuskraadi" lähedal. Selle läbimõõt on umbes 1550 km.

Tõenäoliselt oli keha, mille löök moodustas kraatri, läbimõõt vähemalt 100 km. Löök oli nii tugev, et seismilised lained, mis olid läbinud kogu planeedi ja keskendunud pinna vastaspunkti, viisid siin omamoodi ristuva “kaootilise” maastiku moodustumiseni. Löögi jõust annab tunnistust ka asjaolu, et see põhjustas laava paiskumise, mis moodustas 2 km kaugusel ümber kraatri kõrged kontsentrilised ringid.

Merkuuri pinna kõrgeima albedoga punkt on 60 km läbimõõduga Kuiperi kraater. See on ilmselt üks Merkuuri noorimaid suuri kraatreid.

Kuni viimase ajani eeldati, et Merkuuri sügavustes on 1800–1900 km raadiusega metallist tuum, mis sisaldab 60% planeedi massist, kuna kosmoseaparaat Mariner 10 avastas nõrga magnetvälja ja arvati, et nii väikese suurusega planeedil ei saa olla vedelaid tuumasid. Kuid 2007. aastal võttis Jean-Luc Margot' töörühm kokku Merkuuri viis aastat kestnud radarivaatluste tulemused, mille käigus märgati planeedi pöörlemise variatsioone, mis olid tahke tuumaga mudeli jaoks liiga suured. Seetõttu võime täna suure kindlusega väita, et planeedi tuum on vedel.

Raua protsent Merkuuri tuumas on suurem kui ühelgi teisel Päikesesüsteemi planeedil. Selle fakti selgitamiseks on välja pakutud mitmeid teooriaid. Teadusringkondades enim toetatud teooria kohaselt oli Merkuuril algselt sama metallide ja silikaatide suhe kui tavalisel meteoriidil, mille mass oli 2,25 korda suurem kui praegu. Päikesesüsteemi ajaloo alguses tabas Merkuuri aga 6 korda väiksema massi ja mitmesajakilomeetrise läbimõõduga planeeditaoline keha. Löögi tagajärjel eraldus suur osa algsest maakoorest ja vahevööst planeedist, mistõttu tuuma suhteline osakaal planeedi koostises suurenes. Sarnast protsessi, mida tuntakse hiiglasliku mõju teooriana, on pakutud välja ka Kuu tekke selgitamiseks. Esimesed andmed Merkuuri pinna elemendilise koostise uuringust AMS Messengeri gammaspektromeetriga aga seda teooriat ei kinnita: mõõdukalt lenduva keemilise elemendi kaaliumi radioaktiivse isotoobi kaalium-40 arvukus võrreldes radioaktiivsete isotoopidega. tulekindlamatest elementidest toorium-232 ja uraan-238 uraan ja toorium ei talu kokkupõrke ajal vältimatute kõrgete temperatuuridega. Seetõttu eeldatakse, et elavhõbeda elementaarne koostis vastab selle materjali esmasele elementide koostisele, millest see tekkis, sarnaselt enstatiitkondriitidele ja veevabadele komeediaosakestele, kuigi seni uuritud enstatiitkondriitide rauasisaldus ei ole piisav, et seletada kõrget. Merkuuri keskmine tihedus.

Südamikku ümbritseb 500–600 km paksune silikaatmantel. Mariner 10 andmetel ja Maalt tehtud vaatlustel jääb planeedi maakoore paksus vahemikku 100–300 km.

Geoloogiline ajalugu

Nagu Maa, Kuu ja Marss, on ka Merkuuri geoloogiline ajalugu jagatud ajastuteks. Neil on järgmised nimed (varasemast hilisemani): Tolstoi-eelne, Tolstoi, Kaloria, Hiline Kaloria, Mansuuria ja Kuiper. See jaotus periodiseerib planeedi suhtelise geoloogilise vanuse. Aastates mõõdetav absoluutne vanus ei ole täpselt kindlaks tehtud.

Pärast Merkuuri moodustumist 4,6 miljardit aastat tagasi pommitasid planeeti intensiivselt asteroidid ja komeedid. Planeedi viimane suurem pommitamine toimus 3,8 miljardit aastat tagasi. Mõned piirkonnad, näiteks Plain of Heat, tekkisid ka nende laavaga täitumise tõttu. See viis kraatrite sees siledate tasapindade moodustumiseni, mis on sarnased Kuu omadega.

Seejärel, kui planeet jahtus ja kahanes, hakkasid moodustuma mäeharjad ja rikked. Neid võib täheldada planeedi suuremate reljeefsete objektide, näiteks kraatrite ja tasandike pinnal, mis viitab nende hilisemale tekkeajale. Vulkanismi periood Merkuuril lõppes siis, kui vahevöö oli piisavalt kahanenud, et takistada laava jõudmist planeedi pinnale. Tõenäoliselt juhtus see selle ajaloo esimese 700–800 miljoni aasta jooksul. Kõik hilisemad reljeefi muutused on põhjustatud väliste kehade mõjust planeedi pinnale.

Magnetväli

Merkuuril on magnetväli, mille tugevus on 100 korda väiksem kui Maa oma. Merkuuri magnetväli on dipoolstruktuuriga ja väga sümmeetriline ning selle telg kaldub planeedi pöörlemisteljest kõrvale vaid 10 kraadi, mis seab olulise piirangu selle päritolu selgitavate teooriate ulatusele. Elavhõbeda magnetvälja võib tekitada dünamoefekt, sarnaselt Maal. See efekt on planeedi vedela tuuma ringluse tulemus. Planeedi väljendunud ekstsentrilisuse tõttu tekib äärmiselt tugev loodete mõju. See toetab tuuma vedel olek, mis on vajalik dünamoefekti avaldumiseks.

Merkuuri magnetväli on piisavalt tugev, et muuta planeedi ümber puhuva päikesetuule suunda, luues magnetosfääri. Kuigi planeedi magnetosfäär on piisavalt väike, et see Maa sisse mahuks, on see piisavalt võimas, et päikesetuulest plasma kinni püüda. Mariner 10 saadud vaatlused tuvastasid madala energiaga plasma planeedi öises magnetosfääris. Magnetosas avastati aktiivsete osakeste plahvatusi, mis näitavad planeedi magnetosfääri dünaamilisi omadusi.

Teisel planeedist möödalennul 6. oktoobril 2008 avastas Messenger, et Merkuuri magnetväljal võib olla märkimisväärne arv aknaid. Kosmoselaev puutus kokku magnetpööriste nähtusega - magnetvälja põimunud sõlmedega, mis ühendasid laeva planeedi magnetväljaga. Keeris ulatus 800 km läbimõõduni, mis on kolmandik planeedi raadiusest. See magnetvälja keerisvorm on loodud päikesetuule toimel. Kui päikesetuul liigub ümber planeedi magnetvälja, seob see end ja pühib sellega kaasa, kõverdudes keeriselaadseteks struktuurideks. Need magnetvoo keerised moodustavad planeedi magnetkilbis aknad, mille kaudu päikesetuul tungib ja jõuab Merkuuri pinnale. Planeetide ja planeetidevaheliste magnetväljade sidumise protsess, mida nimetatakse magnetiliseks taasühendamiseks, on kosmoses tavaline nähtus. See esineb ka Maa lähedal, kui see tekitab magnetpööriseid. Kuid Messengeri vaatluste järgi on Merkuuri magnetvälja taasühendamise sagedus 10 korda suurem.

Merkuuri tingimused

Selle lähedus Päikesele ja planeedi üsna aeglane pöörlemine ning äärmiselt nõrk atmosfäär tähendavad, et Merkuuril on Päikesesüsteemis kõige dramaatilisemad temperatuurimuutused. Seda soodustab ka Mercury lahtine pind, mis juhib halvasti soojust (ja täiesti puuduva või ülinõrga atmosfääri korral saab soojust sissepoole üle kanda ainult tänu soojusjuhtivusele). Planeedi pind soojeneb ja jahtub kiiresti, kuid juba 1 m sügavusel ei ole igapäevaseid kõikumisi enam tunda ja temperatuur muutub stabiilseks, võrdne ligikaudu +75 ° C-ga.

Keskmine päevane pinnatemperatuur on 623 K (349,9 °C), öine temperatuur vaid 103 K (170,2 °C). Miinimumtemperatuur Merkuuril on 90 K (183,2 °C) ja maksimum, mis saavutatakse keskpäeval "kuumadel pikkuskraadidel", kui planeet on periheeli lähedal, on 700 K (426,9 °C).

Hoolimata nendest tingimustest on hiljuti avaldatud vihjeid, et Merkuuri pinnal võib olla jää. Planeedi ringpolaarsete piirkondade radariuuringud on näidanud depolarisatsioonialade olemasolu seal 50–150 km kaugusel, kõige tõenäolisem raadiolaineid peegeldava aine kandidaat võib olla tavaline veejää. Merkuuri pinnale sisenedes, kui komeedid seda tabavad, aurustub vesi ja liigub planeedil ringi, kuni külmub sügavate kraatrite põhjas asuvates polaaralades, kuhu Päike kunagi ei vaata ja kus jää võib püsida peaaegu lõputult.

Kui kosmoselaev Mariner 10 Merkuurist mööda lendas, tehti kindlaks, et planeedil on äärmiselt haruldane atmosfäär, mille rõhk oli 5,1011 korda väiksem kui Maa atmosfääri rõhk. Sellistes tingimustes põrkuvad aatomid planeedi pinnaga sagedamini kui üksteisega. Atmosfäär koosneb aatomitest, mis on püütud päikesetuule poolt kinni või päikesetuule poolt pinnalt välja löödud – heelium, naatrium, hapnik, kaalium, argoon, vesinik. Üksiku aatomi keskmine eluiga atmosfääris on umbes 200 päeva.

Vesinik ja heelium sisenevad planeedile tõenäoliselt päikesetuule kaudu, hajuvad selle magnetosfääri ja põgenevad seejärel tagasi kosmosesse. Elavhõbeda maakoore elementide radioaktiivne lagunemine on veel üks heeliumi, naatriumi ja kaaliumi allikas. Esineb veeauru, mis vabaneb mitmete protsesside tulemusena, nagu komeetide kokkupõrked planeedi pinnal, vee moodustumine päikesetuules vesinikust ja hapnikust kivimitest ning sublimatsioon jääst, mida leidub püsivalt. varjutatud polaarkraatrid. Märkimisväärse hulga veega seotud ioonide, nagu O+, OH+ H2O+, avastamine oli üllatus.

Kuna märkimisväärne hulk neid ioone leiti Merkuuri ümbritsevast ruumist, püstitasid teadlased hüpoteesi, et need tekkisid veemolekulidest, mida planeedi pinnal või eksosfääris päikesetuul hävitas.

5. veebruaril 2008 teatas Bostoni ülikooli astronoomide rühm Jeffrey Baumgardneri juhitud komeeditaolise saba avastamisest enam kui 2,5 miljoni km pikkusel planeedil Merkuur. See avastati naatriumiliini maapealsetest vaatluskeskustest tehtud vaatluste käigus. Enne seda teati sabast, mille pikkus ei ületanud 40 000 km. Meeskonna esimene pilt tehti 2006. aasta juunis õhujõudude 3,7-meetrise teleskoobiga Hawaiil Haleakala mäel ning seejärel kasutati kolme väiksemat instrumenti, ühte Haleakalas ja kahte Texase osariigis McDonaldi observatooriumis. Suure vaateväljaga piltide loomiseks kasutati 4-tollise avaga (100 mm) teleskoopi. Mercury pika saba kujutise tegid 2007. aasta mais Jody Wilson (vanemteadur) ja Carl Schmidt (aspirant). Saba näiv pikkus Maalt vaatleja jaoks on umbes 3°.

Uued andmed Mercury saba kohta ilmusid pärast Messengeri kosmoselaeva teist ja kolmandat möödalendu 2009. aasta novembri alguses. Nende andmete põhjal said NASA töötajad välja pakkuda selle nähtuse mudeli.

Maalt vaatlemise omadused

Merkuuri näiv magnituud jääb vahemikku -1,9 kuni 5,5, kuid see ei ole kergesti nähtav tänu väikesele nurkkaugusele Päikesest (maksimaalselt 28,3°). Kõrgetel laiuskraadidel pole planeeti kunagi pimedas öötaevas näha: Merkuur on nähtav väga lühikest aega pärast videvikust. Optimaalne aeg planeedi vaatlemiseks on hommiku- või õhtuhämarus selle pikenemise perioodidel (perioodid, mil Merkuuri maksimaalne kaugus Päikesest taevas esineb mitu korda aastas).

Kõige soodsamad tingimused Merkuuri vaatlemiseks on madalatel laiuskraadidel ja ekvaatori lähedal: see on tingitud sellest, et seal on hämaruse kestus kõige lühem. Keskmistel laiuskraadidel on Merkuuri leidmine palju keerulisem ja võimalik ainult parimate pikenemiste perioodil ning kõrgetel laiuskraadidel on see üldse võimatu. Kõige soodsamad tingimused Merkuuri vaatlemiseks mõlema poolkera keskmistel laiuskraadidel tekivad pööripäevade paiku (hämaruse kestus on minimaalne).

Varaseim teadaolev Merkuuri vaatlus registreeriti Mul apini (Babüloonia astroloogiliste tabelite kogu) tabelites. Selle tähelepaneku tegid tõenäoliselt Assüüria astronoomid umbes 14. sajandil eKr. e. Mul Apini tabelites Merkuuri kohta kasutatud sumerikeelset nimetust saab transkribeerida kui UDU.IDIM.GUU4.UD ("hüppav planeet"). Planeet seostati algselt jumal Ninurtaga ja hilisemates ülestähendustes kutsutakse seda tarkuse ja kirjakunsti jumala auks "Nabu".

Vana-Kreekas, Hesiodose ajal, tunti planeeti nimede ("Stilbon") ja ("Hermaon") all. Nimi "Hermaon" on jumal Hermese nime vorm. Hiljem hakkasid kreeklased planeeti kutsuma "Apolloks".

On olemas hüpotees, et nimi “Apollo” vastas nähtavusele hommikutaevas ja “Hermes” (“Hermaon”) õhtutaevas. Roomlased nimetasid planeedi laevastikujalgse kaubandusjumala Merkuuri järgi, kes on samaväärne kreeka jumala Hermesega, kuna ta liigub taevas kiiremini kui teised planeedid. Egiptuses elanud Rooma astronoom Claudius Ptolemaios kirjutas oma töös "Planeetide hüpoteesid" planeedi võimalikust liikumisest üle Päikese ketta. Ta väitis, et sellist transiiti pole kunagi täheldatud, kuna selline planeet nagu Merkuur oli vaatlemiseks liiga väike või kuna transiidi hetk toimus harva.

Vana-Hiinas nimetati Merkuuri Chen-hsingiks, "hommikutäheks". Seda seostati suunaga põhja, musta värvi ja Wu-hsingi vee elemendiga. Hanshu järgi tunnistasid Hiina teadlased Merkuuri sünoodiliseks perioodiks 115,91 päeva ja Hou Hanshu järgi 115,88 päeva. Kaasaegses Hiina, Korea, Jaapani ja Vietnami kultuuris hakati planeeti kutsuma veetäheks.

India mütoloogias kasutati Merkuuri kohta nime Budha. See jumal, Soma poeg, oli kolmapäeviti domineeriv. Germaani paganluses seostati jumal Odinit ka Merkuuri planeedi ja keskkonnaga. Maiad esindasid Merkuuri öökullina (või võib-olla nelja öökullina, millest kaks vastas Merkuuri hommikusele ja kaks õhtusele ilmumisele), mis oli hauataguse elu sõnumitooja. Heebrea keeles kutsuti Merkuuri "Kokha in Hama".
Merkuur peale tähine taevas(ülal, Kuu ja Veenuse kohal)

India astronoomilises traktaadis "Surya-siddhanta", mis pärineb 5. sajandist, hinnati Merkuuri raadiuseks 2420 km. Viga võrreldes tegeliku raadiusega (2439,7 km) on alla 1%. See hinnang põhines aga planeedi nurga läbimõõdu ebatäpsel eeldusel, milleks võeti 3 kaareminutit.

Andaluusia astronoom Az-Zarqali kirjeldas keskaegses araabia astronoomias Merkuuri geotsentrilise orbiidi kaitsvat ovaali nagu muna või männi pähklid. See oletus ei mõjutanud aga tema astronoomilist teooriat ega astronoomilisi arvutusi. 12. sajandil jälgis Ibn Bajjah kahte planeeti täppidena Päikese pinnal. Hiljem pakkus Maragha observatooriumi astronoom Al-Shirazi, et tema eelkäija oli jälginud Merkuuri ja (või) Veenuse läbimist. Indias Kerala koolkonna astronoom Nilakansa Somayaji (inglise) vene keel. 15. sajandil töötas välja osaliselt heliotsentrilise planeedimudeli, kus Merkuur tiirles ümber Päikese, mis omakorda tiirles ümber Maa. See süsteem sarnanes 16. sajandil välja töötatud Tycho Brahe süsteemiga.

Merkuuri keskaegseid vaatlusi Euroopa põhjaosades takistas asjaolu, et planeeti vaadeldakse alati koidikul – hommikul või õhtul – hämaruse taeva taustal ja üsna madalal horisondi kohal (eriti põhjapoolsetel laiuskraadidel). Selle parima nähtavuse (pikenemise) periood esineb mitu korda aastas (kestab umbes 10 päeva). Isegi nendel perioodidel pole Merkuuri palja silmaga (suhteliselt tuhm täht üsna heledal taeva taustal) lihtne näha. Räägib lugu, et Balti riikide põhjalaiuskraadidel ja udus kliimas astronoomilisi objekte vaatlenud Nicolaus Copernicus kahetses, et polnud kogu oma elu jooksul Merkuuri näinud. See legend tekkis selle põhjal, et Koperniku töös "Taevasfääride pöörlemise kohta" ei ole toodud ühtegi näidet Merkuuri vaatlustest, vaid ta kirjeldas planeeti teiste astronoomide vaatluste tulemuste põhjal. Nagu ta ise ütles, saab Merkuuri põhjapoolsetelt laiuskraadidelt siiski “püüda”, näidates üles kannatlikkust ja kavalust. Järelikult oleks Kopernik võinud Merkuurit vaadelda ja seda jälgida, kuid ta kirjeldas planeeti teiste inimeste uurimistulemuste põhjal.

Vaatlused teleskoopide abil

Esimese Merkuuri teleskoopvaatluse tegi Galileo Galilei 17. sajandi alguses. Kuigi ta jälgis Veenuse faase, ei olnud tema teleskoop piisavalt võimas, et jälgida Merkuuri faase. 1631. aastal tegi Pierre Gassendi esimese teleskoopvaatluse planeedi läbimise kohta üle Päikese ketta. Läbimise hetke arvutas varem välja Johannes Kepler. 1639. aastal avastas Giovanni Zupi teleskoobiga, et Merkuuri orbitaalfaasid on sarnased Kuu ja Veenuse omadega. Vaatlused on kindlalt näidanud, et Merkuur tiirleb ümber Päikese.

Väga haruldane astronoomiline sündmus on ühe planeedi kattumine teise planeedi kettaga, mida vaadeldakse Maalt. Veenus sulgeb Merkuuri kord paari sajandi jooksul ja seda sündmust on ajaloos täheldatud vaid korra – 28. mail 1737 John Bevise poolt Greenwichi kuninglikus observatooriumis. Veenuse järgmine Merkuuri varjamine toimub 3. detsembril 2133. aastal.

Merkuuri vaatlusega kaasnenud raskused on viinud selleni, et pikka aega uuriti teda vähem kui teisi planeete. 1800. aastal teatas Johann Schröter, kes jälgis Merkuuri pinnal olevaid jooni, et on vaadelnud sellel 20 km kõrgusi mägesid. Friedrich Bessel määras Schröteri visandeid kasutades ekslikult ümber oma telje pöörlemise perioodiks 24 tundi ja telje kaldenurgaks 70°. 1880. aastatel kaardistas Giovanni Schiaparelli planeedi täpsemalt ja pakkus välja 88-päevase pöörlemisperioodi, mis langeb kokku loodete jõudude mõjul ümber Päikese tiirlemise sidereaalse perioodiga. Merkuuri kaardistamise tööd jätkas Eugene Antoniadi, kes 1934. aastal andis välja vanu kaarte ja enda tähelepanekuid sisaldava raamatu. Paljud Merkuuri pinna tunnused on nime saanud Antoniadi kaartide järgi.

Itaalia astronoom Giuseppe Colombo (inglise) venelane. märkasid, et pöörlemisperiood moodustas 2/3 Merkuuri külgsuunalisest pöörlemisperioodist, ja tegi ettepaneku, et need perioodid langevad 3:2 resonantsi. Mariner 10 andmed kinnitasid hiljem seda seisukohta. See ei tähenda, et Schiaparelli ja Antoniadi kaardid oleksid valed. Ainult et astronoomid nägid planeedi samu detaile igal teisel pöördel ümber Päikese, sisestasid need kaartidele ja ignoreerisid vaatlusi ajal, mil Merkuur oli teisel pool Päikese vastas, kuna tolleaegse orbiidi geomeetria tõttu vaatlustingimused olid halvad.

Päikese lähedus tekitab probleeme ka Merkuuri teleskoopuurimisel. Näiteks Hubble'i teleskoopi pole kunagi kasutatud ega kavatseta selle planeedi vaatlemiseks kasutada. Selle seade ei võimalda Päikesele lähedal asuvate objektide vaatlusi – kui proovite seda teha, saavad seadmed pöördumatuid kahjustusi.

Merkuuri uurimine kaasaegsete meetoditega

Merkuur on kõige vähem uuritud maapealne planeet. 20. sajandil lisandusid selle uurimise teleskoopmeetoditele raadioastronoomia, radar ja kosmoseaparaate kasutav uurimine. Merkuuri raadioastronoomilised mõõtmised tegid esimest korda 1961. aastal Howard, Barrett ja Haddock, kasutades reflektorit, millele oli paigaldatud kaks radiomeetrit. 1966. aastaks saadi kogutud andmetele tuginedes head hinnangud Merkuuri pinnatemperatuurile: 600 K päikesealuses punktis ja 150 K valgustamata poolel. Esimesed radarivaatlused viidi läbi 1962. aasta juunis V. A. Kotelnikovi rühm IRE-s; need näitasid Merkuuri ja Kuu peegeldusomaduste sarnasust. 1965. aastal andsid sarnased tähelepanekud Arecibo raadioteleskoobis Mercury pöörlemisperioodi hinnangu: 59 päeva.

Merkuuri uurimiseks saadeti ainult kaks kosmoselaeva. Esimene oli Mariner 10, mis lendas aastatel 1974–1975 kolm korda Mercuryst mööda; lähim lähenemine oli 320 km. Tulemuseks oli mitu tuhat pilti, mis katsid ligikaudu 45% planeedi pinnast. Edasised uuringud Maalt näitasid veejää olemasolu polaarkraatrites.

Kõigist palja silmaga nähtavatest planeetidest pole oma oma kunagi olnud ainult Merkuuril tehissatelliit. NASA viib praegu läbi teist missiooni Mercurysse nimega Messenger. Seade lasti õhku 3. augustil 2004 ja 2008. aasta jaanuaris tegi see esimese Merkuuri möödalennu. 2011. aastal ümber planeedi orbiidile jõudmiseks tegi seade Merkuuri lähedal veel kaks gravitatsiooniabi manöövrit: 2008. aasta oktoobris ja 2009. aasta septembris. Messenger tegi ka ühe gravitatsiooniabi manöövri Maa lähedal 2005. aastal ja kaks Veenuse lähedal 2006. aasta oktoobris ja 2007. aasta juunis, mille käigus testis oma seadmeid.

Mariner 10 on esimene kosmoselaev, mis on jõudnud Merkuurini.

Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) arendab koos Jaapani Aerospace Exploration Agencyga (JAXA) välja Bepi Colombo missiooni, mis koosneb kahest kosmoselaevast: Mercury Planetary Orbiter (MPO) ja Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Euroopa MPO uurib Merkuuri pinda ja sügavusi, Jaapani MMO aga planeedi magnetvälja ja magnetosfääri. BepiColombo peaks startima 2013. aastal ja 2019. aastal läheb see Merkuuri ümber orbiidile, kus see jaguneb kaheks komponendiks.

Elektroonika ja arvutiteaduse areng on võimaldanud Merkuuri maapealset vaatlust CCD kiirgusdetektorite abil ja sellele järgnevat kujutiste arvutitöötlust. Ühe esimese Merkuuri vaatlusseeria CCD-vastuvõtjatega teostas Johan Varell aastatel 1995-2002 La Palma saare observatooriumis poolemeetrise päikeseteleskoobiga. Varell valis parimad kaadrid ilma arvutimiksimist kasutamata. Redutseerimist hakati rakendama Abastumani astrofüüsikalises observatooriumis 3. novembril 2001 saadud Merkuuri fotoseeriatele, samuti Heraklioni ülikooli Skinakase observatooriumis 1.–2. mail 2002 tehtud seeriatele; Vaatlustulemuste töötlemiseks kasutati korrelatsioonikombinatsiooni meetodit. Saadud planeedi lahendatud kujutis sarnanes fotomosaiigiga Mariner 10, kordusid väikeste, 150–200 km suuruste moodustiste piirjooned. Nii koostati Merkuuri kaart pikkuskraadide 210-350° kohta.

17. märtsil 2011 sisenes Merkuuri orbiidile planeetidevaheline sond Messenger. Eeldatakse, et sellele paigaldatud seadmete abil saab sond uurida planeedi maastikku, selle atmosfääri ja pinna koostist; Messengeri seadmed võimaldavad uurida ka energeetiliste osakeste ja plasmat. Sondi kasutuseaks määratakse üks aasta.

17. juunil 2011 sai teatavaks, et kosmoselaeva Messengeri esimeste uuringute kohaselt ei ole planeedi magnetväli pooluste suhtes sümmeetriline; Seega jõuab Merkuuri põhja- ja lõunapoolustele erinev hulk päikesetuule osakesi. Samuti viidi läbi analüüs keemiliste elementide levimuse kohta planeedil.

Nomenklatuuri tunnused

Merkuuri pinnal asuvate geoloogiliste objektide nimetamise reeglid kinnitati Rahvusvahelise Astronoomialiidu XV Peaassambleel 1973. aastal:
Väike kraater Hun Kal (tähistatud noolega), mis on Merkuuri pikkuskraadide süsteemi võrdluspunkt. Foto tegi AMS Mariner 10

Merkuuri pinna suurim objekt, mille läbimõõt on umbes 1300 km, kannab nime Heat Plain, kuna see asub maksimaalsete temperatuuride piirkonnas. See on löögipäritolu mitmerõngaline struktuur, mis on täidetud tahkunud laavaga. Teist tasandikku, mis asub miinimumtemperatuuri piirkonnas põhjapooluse lähedal, nimetatakse Põhjatasandikuks. Teisi sarnaseid moodustisi nimetati planeediks Merkuuriks või Rooma jumala Merkuuri analoogiks maailma eri rahvaste keeltes. Näiteks: Suisei tasandik (jaapani keeles planeet Merkuur) ja Budha tasandik (hindi keeles planeet Merkuur), Sobkou tasandik (vana-Egiptuse planeet Merkuur), Odin (norra jumal) ja Tire Plain (iidne Armeenia jumalus).
Merkuuri kraatrid (kahe erandiga) on saanud nime humanitaarvaldkonna kuulsate inimeste järgi (arhitektid, muusikud, kirjanikud, poeedid, filosoofid, fotograafid, kunstnikud). Näiteks: Barma, Belinski, Glinka, Gogol, Deržavin, Lermontov, Mussorgski, Puškin, Repin, Rubljov, Stravinski, Surikov, Turgenev, Feofan Kreek, Fet, Tšaikovski, Tšehhov. Erandiks on kaks kraatrit: Kuiper, mis sai nime Mariner 10 projekti ühe peamise arendaja järgi, ja Hun Kal, mis tähendab maiade keeles numbrit “20”, kes kasutas baas-20 numbrisüsteemi. Viimane kraater asub ekvaatori lähedal meridiaani 200 läänepikkusel ja valiti mugavaks võrdluspunktiks Merkuuri pinna koordinaatsüsteemis. Esialgu anti suurematele kraatritele kuulsuste nimed, kellel oli IAU hinnangul maailmakultuuris vastavalt suurem tähendus. Mida suurem on kraater, seda tugevam on indiviidi mõju tänapäevasele maailmale. Esiviisikusse mahtusid Beethoven (läbimõõt 643 km), Dostojevski (411 km), Tolstoi (390 km), Goethe (383 km) ja Shakespeare (370 km).
Eskarpid, mäeahelikud ja kanjonid on saanud nime maadeavastajate laevade järgi, kes tegid ajalugu, sest jumal Mercury/Hermes peeti reisijate kaitsepühakuks. Näiteks: Beagle, Zarya, Santa Maria, Fram, Vostok, Mirny). Erandiks reeglist on kaks astronoomide järgi nime saanud mäeharja, Antoniadi ja Schiaparelli mäeahelik.
Merkuuri pinnal olevad orud ja muud objektid on nime saanud suurte raadiovaatluskeskuste järgi, tunnustades radari tähtsust planeetide uurimisel. Näiteks: Highstack Valley (raadioteleskoop USA-s).
Seejärel lisati seoses 2008. aastal automaatse planeetidevahelise jaama "Messenger" poolt Merkuuri soonte avastamisega reegel suurte arhitektuuriliste struktuuride nimed saanud soonte nimetamiseks. Näiteks: Pantheon kuumuse tasandikul.

Niisiis, mis on planeet Merkuur ja mis on selles nii erilist, mis eristab selle teistest planeetidest? Tõenäoliselt tasub esiteks loetleda kõige ilmsemad asjad, mida saab erinevatest allikatest hõlpsasti välja tuua, kuid ilma milleta on inimesel raske üldpilti saada.

Praegu (pärast Pluuto alandamist kääbusplaneetideks) on Merkuur meie päikesesüsteemi kaheksast planeedist väikseim. Samuti on planeet Päikesest kõige lähemal ja pöörleb seetõttu ümber meie tähe palju kiiremini kui teised planeedid. Ilmselt oli just see viimane omadus põhjus, miks seda nimetada jumalate kiireima käskjala Mercury auks, Vana-Rooma legendide ja müütide erakordne tegelane, kellel on fenomenaalne kiirus.

Muide, Vana-Kreeka ja Rooma astronoomid nimetasid Merkuuri mitu korda nii hommiku- kui ka õhtutäheks, kuigi enamasti teadsid nad, et mõlemad nimed vastavad samale kosmilisele objektile. Juba siis juhtis Vana-Kreeka teadlane Herakleitos tähelepanu sellele, et Merkuur ja Veenus pöörlevad ümber Päikese, mitte ümber.

Merkuur täna

Tänapäeval teavad teadlased, et Merkuuri läheduse tõttu Päikesele võib temperatuur tema pinnal ulatuda kuni 450 kraadini Celsiuse järgi. Kuid atmosfääri puudumine sellel planeedil ei võimalda Merkuuril soojust säilitada ja varjuküljel võib pinnatemperatuur järsult langeda 170 kraadini Celsiuse järgi. Maksimaalne temperatuuride erinevus päevasel ja öösel Merkuuril osutus Päikesesüsteemi suurimaks - üle 600 kraadi Celsiuse järgi.

Merkuur on mõõtmetelt pisut suurem kui Kuu, kuid palju raskem kui meie oma. looduslik satelliit.

Hoolimata asjaolust, et planeet on inimestele teada olnud juba ammusest ajast, saadi esimene pilt Merkuurist alles 1974. aastal, kui kosmoseaparaat Mariner 10 edastas esimesed pildid, millelt oli võimalik välja tuua reljeefi mõningaid jooni. Pärast seda alustas selle kosmilise keha uurimist pikaajaline aktiivne faas ja mitu aastakümmet hiljem, 2011. aasta märtsis, jõudis Merkuuri orbiidile kosmoselaev nimega Messenger. pärast mida lõpuks sai inimkond vastused paljudele küsimustele.

Merkuuri atmosfäär on nii õhuke, et seda praktiliselt ei eksisteeri ja selle maht on umbes 10 kuni viieteistkümnendiku võrra väiksem kui Maa atmosfääri tihedatel kihtidel. Veelgi enam, vaakum selle planeedi atmosfääris on tõelisele vaakumile palju lähemal, kui võrrelda seda mis tahes muu Maa peal tehniliste vahenditega loodud vaakumiga.

Merkuuri atmosfääri puudumisel on kaks seletust. Esiteks on see planeedi tihedus. Arvatakse, et Merkuur, mille tihedus on vaid 38% Maa tihedusest, ei suuda lihtsalt suurt osa atmosfäärist kinni hoida. Teiseks Merkuuri lähedus Päikesele. Selline lähedane kaugus meie tähest muudab planeedi kõige vastuvõtlikumaks päikesetuulte mõjule, mis eemaldavad viimased jäänused sellest, mida võib nimetada atmosfääriks.

Ent ükskõik kui napp atmosfäär sellel planeedil ka poleks, on see siiski olemas. NASA kosmoseagentuuri andmetel koosneb selle keemiline koostis 42% hapnikust (O2), 29% naatriumist, 22% vesinikust (H2), 6% heeliumist, 0,5% kaaliumist. Ülejäänud ebaoluline osa koosneb argooni, süsihappegaasi, vee, lämmastiku, ksenooni, krüptooni, neooni, kaltsiumi (Ca, Ca +) ja magneesiumi molekulidest.

Arvatakse, et haruldane atmosfäär on tingitud äärmuslikest temperatuuridest planeedi pinnal. Kõige madal temperatuur võib olla suurusjärgus -180 °C ja kõrgeim on umbes 430 °C. Nagu eespool mainitud, on Merkuuril Päikesesüsteemi planeetidest suurim pinnatemperatuuri vahemik. Päikesepoolsel küljel esinevad äärmuslikud maksimumid tulenevad just ebapiisavast atmosfäärikihist, mis ei suuda päikesekiirgust neelata. Muide, ekstreemne külm planeedi varjuküljel on tingitud samast asjast. Märkimisväärse atmosfääri puudumine takistab planeedil püsimist päikesekiirgus ja soojus lahkub pinnalt väga kiiresti, pääsedes vabalt avakosmosesse.

Kuni 1974. aastani jäi Merkuuri pind suures osas saladuseks. Selle kosmilise keha vaatlemine Maalt oli planeedi Päikesele läheduse tõttu väga keeruline. Merkuuri oli võimalik näha alles enne koitu või vahetult pärast päikeseloojangut, kuid Maal piiravad sel ajal nähtavusjoont oluliselt meie planeedi atmosfääri liiga tihedad kihid.

Kuid 1974. aastal, pärast suurepärast kolmekordset lendu Merkuuri pinnalt kosmoselaeva Mariner 10 poolt, saadi esimesed üsna selged fotod pinnast. Üllataval kombel pildistas Mariner 10 missioon vaatamata märkimisväärsetele ajapiirangutele peaaegu poole kogu planeedi pinnast. Vaatlusandmete analüüsimise tulemusena suutsid teadlased tuvastada kolm Merkuuri pinna olulist tunnust.

Esimene omadus on tohutu hulk kokkupõrkekraatreid, mis tekkisid pinnale järk-järgult miljardite aastate jooksul. Nn Calorise jõgikond on kraatritest suurim, läbimõõduga 1550 km.

Teine omadus on tasandike olemasolu kraatrite vahel. Arvatakse, et need siledad pinnad tekkisid laavavoogude liikumisel mööda planeeti minevikus.

Ja lõpuks, kolmandaks tunnuseks on kivid, mis on hajutatud üle kogu pinna ja ulatuvad mitmekümnest mitme tuhande kilomeetri pikkuseks ja saja meetri kuni kahe kilomeetri kõrgusele.

Teadlased rõhutavad eriti kahe esimese tunnuse vastuolu. Laavaväljade olemasolu näitab, et planeedi ajaloolises minevikus oli kunagi aktiivne vulkaaniline tegevus. Kraatrite arv ja vanus näitavad aga vastupidi, et Merkuur oli geoloogiliselt passiivne väga pikka aega.

Kuid Merkuuri pinna kolmas eripära pole vähem huvitav. Selgus, et künkad on tekkinud planeedi tuuma tegevusel, mille tulemuseks on maakoore nn “punnimine”. Sarnased punnid Maal on tavaliselt seotud tektooniliste plaatide nihkumisega, samas kui Merkuuri maakoore stabiilsuse kaotus toimub selle tuuma kokkutõmbumise tõttu, mis järk-järgult kokku surutakse. Planeedi tuumas toimuvad protsessid viivad planeedi enda kokkusurumiseni. Teadlaste hiljutised arvutused näitavad, et Merkuuri läbimõõt on vähenenud enam kui 1,5 kilomeetri võrra.

Merkuuri struktuur

Elavhõbe koosneb kolmest erinevast kihist: maakoor, vahevöö ja südamik. Planeedi maakoore keskmine paksus on erinevatel hinnangutel 100–300 kilomeetrit. Eelpool mainitud maapealsete punnide olemasolu, mille kuju meenutab maapealset, viitab sellele, et vaatamata piisavalt kõvadusele on maakoor ise väga habras.

Merkuuri vahevöö ligikaudne paksus on umbes 600 kilomeetrit, mis viitab sellele, et see on suhteliselt õhuke. Teadlased usuvad, et see ei olnud alati nii õhuke ja et minevikus toimus planeedi kokkupõrge tohutu planeedikihiga, mis viis vahevöö märkimisväärse massi kadumiseni.

Merkuuri tuumast on saanud palju uurimistööd. Arvatakse, et selle läbimõõt on 3600 kilomeetrit ja sellel on mõned ainulaadsed omadused. Kõige huvitavam omadus on selle tihedus. Arvestades, et Merkuuri planeedi läbimõõt on 4878 kilomeetrit (see on väiksem kui satelliidil Titan, mille läbimõõt on 5125 kilomeetrit, ja satelliidil Ganymedes, mille läbimõõt on 5270 kilomeetrit), on planeedi enda tihedus 5540 kg/m3. kaal 3,3 x 1023 kilogrammi.

Seni on ainult üks teooria, mis on püüdnud seletada seda planeedi tuuma omadust ja on seadnud kahtluse alla, kas Merkuuri tuum on tegelikult tahke. Mõõtes planeedi pinnalt raadiolainete põrkumise omadusi, jõudis rühm planeediteadlasi järeldusele, et planeedi tuum on tegelikult vedel ja see seletab palju.

Merkuuri orbiit ja pöörlemine

Merkuur on Päikesele palju lähemal kui ükski teine meie süsteemi planeet ja seetõttu vajab ta tiirlemiseks kõige lühemat aega. Aasta Merkuuril on vaid umbes 88 Maa päeva.

Merkuuri orbiidi oluline tunnus on tema kõrge ekstsentrilisus võrreldes teiste planeetidega. Lisaks on Merkuuri orbiit kõigist planeetide orbiitidest kõige vähem ringikujuline.
See ekstsentrilisus koos olulise atmosfääri puudumisega selgitab, miks Merkuuri pinnal on Päikesesüsteemis kõige laiemad temperatuurimuutused. Lihtsamalt öeldes kuumeneb Merkuuri pind planeedi periheelis palju rohkem kui afeelis, kuna nende punktide vahekaugus on liiga suur.

Merkuuri orbiit ise on suurepärane näide kaasaegse füüsika ühest juhtivast protsessist. Me räägime protsessist, mida nimetatakse pretsessiooniks ja mis seletab Merkuuri orbiidi nihet Päikese suhtes aja jooksul.

Hoolimata asjaolust, et Newtoni mehaanika (st klassikaline füüsika) ennustab selle pretsessiooni kiirusi väga üksikasjalikult, pole täpseid väärtusi kunagi kindlaks tehtud. See muutus üheksateistkümnenda sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses astronoomide jaoks tõeliseks probleemiks. Teoreetiliste tõlgenduste ja tegelike vaatluste erinevuste selgitamiseks on sõnastatud palju mõisteid. Ühe teooria kohaselt pakuti isegi välja, et eksisteerib tundmatu planeet, mille orbiit on Päikesele lähemal kui Merkuuri oma.

Kõige usutavam seletus leiti aga pärast Einsteini üldrelatiivsusteooria avaldamist. Sellele teooriale tuginedes suutsid teadlased lõpuks piisava täpsusega kirjeldada Merkuuri orbitaalset pretsessiooni.

Nii arvati pikka aega, et Merkuuri spin-orbiidi resonants (pöörete arv tema orbiidil) on 1:1, kuid lõpuks tõestati, et see oli tegelikult 3:2. Just tänu sellele resonantsile on planeedil võimalik nähtus, mis Maal on võimatu. Kui vaatleja oleks Merkuuril, näeks ta Päikest tõusmas enda lähedale kõrgpunkt taevas ja seejärel "lülitab sisse" vastupidise käigu ja laskub samas suunas, kust see tõusis.

Elavhõbe on inimkonnale tuntud juba iidsetest aegadest. Kuigi selle avastamise täpne kuupäev pole teada, arvatakse, et planeedi esmamainimine ilmus umbes 3000 eKr. sumerlaste seas.
Aasta Merkuuril on 88 Maa päeva, Merkuuri päev aga 176 Maa päeva. Päikesest lähtuvad loodete jõud blokeerivad elavhõbeda peaaegu täielikult, kuid aja jooksul pöörleb planeet aeglaselt ümber oma telje.
Merkuur tiirleb ümber Päikese nii kiiresti, et mõned varased tsivilisatsioonid uskusid, et seda on tegelikult kaks erinevad tähed, millest üks ilmub hommikul ja teine õhtul.
Merkuur on 4,879 km läbimõõduga Päikesesüsteemi väikseim planeet ning kuulub ka viiest planeedist, mida öötaevas palja silmaga näha võib.
Merkuur on Maa järel Päikesesüsteemi tiheduselt teine planeet. Vaatamata sellele väikesed suurused, Merkuur on väga tihe, kuna koosneb peamiselt raskmetallidest ja kivimist. See võimaldab meil liigitada selle maapealseks planeediks.
Astronoomid mõistsid, et Merkuur on planeet, alles 1543. aastal, mil Kopernik lõi päikesesüsteemi heliotsentrilise mudeli, milles planeedid tiirlevad ümber päikese.
Planeedi gravitatsioonijõud moodustavad 38% Maa gravitatsioonijõududest. See tähendab, et Merkuur ei suuda säilitada oma atmosfääri ja see, mis jääb, puhub päikesetuul minema. Need samad päikesetuuled aga tõmbavad mikrometeoriitidest elavhõbedasse gaasiosakesi ja tolmu ning moodustavad radioaktiivse lagunemise, mis mingil moel moodustab atmosfääri.
Merkuuril ei ole kuud ega rõngaid madala gravitatsiooni ja atmosfääri puudumise tõttu.
Oli teooria, et Merkuuri ja Päikese orbiitide vahel oli avastamata planeet Vulcan, kuid selle olemasolu ei suudetud kunagi tõestada.
Merkuuri orbiit on ellips, mitte ring. Sellel on päikesesüsteemi kõige ekstsentrilisem orbiit.
Merkuuril on Päikesesüsteemi planeetidest kõigest teine kõrgeim temperatuur. Esikoht on hõivatud

Kõigist praegu teadaolevatest Päikesesüsteemi planeetidest pakub Merkuur teadusringkondadele kõige vähem huvi. Seda seletatakse eelkõige sellega, et väike, öötaevas tuhmilt põlev täht osutus tegelikult rakendusteaduse mõttes kõige vähem sobivaks. Esimene Päikesest pärit planeet on elutu kosmose katsepolügoon, kus loodus ise selgelt Päikesesüsteemi moodustamise protsessis treenis.

Tegelikult võib Merkuurit julgelt nimetada tõeliseks astrofüüsikute teabehoidlaks, kust saab noppida palju huvitavaid andmeid füüsika ja termodünaamika seaduste kohta. Selle huvitava taevaobjekti kohta saadud teavet kasutades saate aimu meie tähe mõjust kogu päikesesüsteemile.

Mis on päikesesüsteemi esimene planeet?

Tänapäeval peetakse Merkuuriat süsteemi väikseimaks planeediks. Kuna Pluuto arvati meie lähikosmose peamiste taevakehade nimekirjast välja ja viidi üle kääbusplaneetide kategooriasse, sai Merkuur auväärse esikoha. See juhtkond aga punkte ei lisanud. Koht, mille Merkuur päikesesüsteemis hõivab, jätab selle kaasaegse teaduse vaateväljast välja. See kõik on tingitud selle asukohast Päikesele lähedal.

See kadestamisväärne olukord jätab jälje planeedi käitumisele. Merkuur kiirusel 48 km/s. tormab mööda oma orbiiti, tehes 88 Maa päevaga täieliku pöörde ümber Päikese. See pöörleb ümber oma telje üsna aeglaselt – 58 646 päevaga, mis andis astronoomidele pikka aega põhjust pidada Merkuuri ühelt poolt Päikese poole pööratuks.

Suure tõenäosusega sai just see taevakeha väledus ja selle lähedus meie päikesesüsteemi kesksele valgustile põhjuseks anda planeedile nimi Vana-Rooma jumala Merkuuri auks, keda samuti eristati. tema kiiruse tõttu.

Päikesesüsteemi esimese planeedi kiituseks tuleb öelda, et isegi iidsed inimesed pidasid seda iseseisvaks taevakehaks, mis tiirleb ümber meie tähe. Sellest vaatenurgast on huvitavad akadeemilised andmed meie tähe lähima naabri kohta.

Planeedi lühikirjeldus ja omadused

Kõigist kaheksast päikesesüsteemi planeedist on Merkuuril kõige ebatavalisem orbiit. Planeedi ebaolulise kauguse tõttu Päikesest on selle orbiit küll lühim, kuid kuju on väga piklik ellips. Võrreldes teiste planeetide orbitaalteega on esimesel planeedil kõige suurem ekstsentrilisus - 0,20 e. Ehk siis Merkuuri liikumine meenutab hiiglaslikku kosmilist kiiku. Periheelis läheneb Päikese kiirnaaber sellele 46 miljoni km kaugusel, muutudes punaseks. Afeelis eemaldub Merkuur meie tähest 69,8 miljoni km kaugusele, suutis selle aja jooksul kosmose avarustes veidi jahtuda.

Öösel taevas on planeedi heledus laias vahemikus –1,9 kuni 5,5 m, kuid selle vaatlus on Merkuuri vahetus läheduses Päikesele väga piiratud.

See orbitaallennu omadus seletab kergesti planeedi temperatuurierinevuste laia ulatust, mis on Päikesesüsteemis kõige olulisem. Siiski peamine eristav omadus Väikese planeedi astrofüüsikalised parameetrid on orbiidi nihkumine Päikese asukoha suhtes. Seda protsessi nimetatakse füüsikas pretsessiooniks ja mis seda põhjustab, jääb endiselt saladuseks. 19. sajandil koostati isegi Merkuuri orbiidikarakteristikute muutuste tabel, kuid seda taevakeha käitumist ei olnud võimalik lõpuni selgitada. Juba 20. sajandi keskpaigas tehti oletus, et Päikese lähedal eksisteerib teatud planeet, mis mõjutas Merkuuri orbiidi asukohta. Seda teooriat ei ole hetkel võimalik teleskoobi abil tehniliste vaatlusvahenditega kinnitada, kuna uuritava piirkonna asukoht on Päikesele lähedal.

Selle planeedi orbiidi tunnuse kõige sobivam seletus on pretsessiooni käsitlemine Einsteini relatiivsusteooria seisukohalt. Varem hinnati Merkuuri orbiidi resonantsi 1:1. Tegelikult selgus, et selle parameetri väärtus on 3 kuni 2. Planeedi telg asub orbiidi tasapinnaga täisnurga all ja kombinatsioon Päikese naabri pöörlemiskiirus ümber oma telje koos orbiidi kiirusega toob kaasa kurioosse nähtuse . Seniidini jõudnud valgusti alustab oma vastupidist liikumist, nii et Merkuuril toimuvad päikesetõus ja loojang Merkuuri horisondi ühes osas.

Mis puutub planeedi füüsikalistesse parameetritesse, siis need on järgmised ja näevad üsna tagasihoidlikud välja:

planeedi Merkuur keskmine raadius on 2439,7 ± 1,0 km;
planeedi mass on 3,33022·1023 kg;
Elavhõbeda tihedus on 5,427 g/cm³;
gravitatsioonikiirendus Merkuuri ekvaatoril on 3,7 m/s2.

Väikseima planeedi läbimõõt on 4879 km. Maapealsete planeetide hulgas on Merkuur kõigist kolmest madalam. Veenus ja Maa on väikese Merkuuriga võrreldes tõelised hiiglased; Marss pole palju suurem kui esimene planeet. Päikesenaaber jääb suuruselt alla isegi satelliitidele Jupiter ja Saturn, Ganymedes (5262 km) ja Titan (5150 km).

Päikesesüsteemi esimene planeet on Maa suhtes erinevates positsioonides. Lähim kaugus kahe planeedi vahel on 82 miljonit km, maksimaalne vahemaa aga 217 miljonit km. Kui lennata Maalt Merkuurile, võib kosmoselaev jõuda planeedile kiiremini kui Marsile või Veenusele. Selle põhjuseks on asjaolu, et väike planeet asub sageli Maale lähemal kui tema naabrid.

Merkuuril on väga kõrge tihedusega, ja selle parameetri järgi on see meie planeedile lähemal, peaaegu kaks korda suurem kui Marss – 5,427 g/cm3 versus 3,91 g/cm2 Punase planeedi puhul. Mõlema planeedi, Merkuuri ja Marsi gravitatsioonikiirendus on aga peaaegu sama – 3,7 m/s2. Pikka aega Teadlased uskusid, et päikesesüsteemi esimene planeet oli minevikus Veenuse satelliit, kuid täpsete andmete saamine planeedi massi ja tiheduse kohta lükkas selle hüpoteesi ümber. Merkuur on täiesti iseseisev planeet, mis tekkis Päikesesüsteemi tekkimise ajal.

Oma tagasihoidliku suurusega, vaid 4879 kilomeetrit, on planeet Kuust raskem ja ületab tiheduse poolest selliseid tohutuid taevakehi nagu Päike, Jupiter, Saturn, Uraan ja Neptuun kokku. Kuid nii suur tihedus ei andnud planeedile muid silmapaistvaid füüsilisi parameetreid ei geoloogia ega atmosfääri seisundi poolest.

Merkuuri sisemine ja välimine struktuur

Kõigi maapealsete planeetide jaoks iseloomulik tunnus on kõva pind.

Seda seletatakse nende planeetide sisestruktuuri sarnasusega. Geoloogia osas on Merkuuril kolm klassikalist kihti:

Merkuuria maakoor, mille paksus varieerub vahemikus 100-300 km;
vahevöö, mille paksus on 600 km;
raud-nikli südamik läbimõõduga 3500-3600 km.

Merkuuri koor on nagu kala soomused, kus planeedi algusperioodidel geoloogilise aktiivsuse tulemusena tekkinud kivimite kihid kihiti üksteise peale. Need kihid moodustasid omapäraseid kumerusi, mis on reljeefi tunnusteks. Pinnakihi kiire jahtumine viis selleni, et koor hakkas nagu shagreen nahk kahanema, kaotades oma tugevuse. Seejärel, planeedi geoloogilise aktiivsuse lõppedes, allutati Merkuuri maakoor tugevale välismõjule.

Vahevöö tundub maakoore paksusega võrreldes üsna õhuke, kõigest 600 km. Merkuuri vahevöö niivõrd väike paksus räägib teooria kasuks, mille kohaselt kadus osa Merkuuri planetaarsest ainest planeedi kokkupõrke tagajärjel suure taevakehaga.

Mis puudutab planeedi tuuma, siis on palju vastuolulisi küsimusi. Südamiku läbimõõt on ¾ kogu planeedi läbimõõdust ja on poolvedelas olekus. Veelgi enam, raua kontsentratsiooni poolest tuumas on Merkuur Päikesesüsteemi planeetide seas vaieldamatu liider. Vedela tuuma aktiivsus mõjutab jätkuvalt planeedi pinda, moodustades sellel omapäraseid geoloogilisi moodustisi - turseid.

Astronoomidel ja teadlastel oli visuaalsete vaatlusandmete põhjal pikka aega halb arusaam planeedi pinnast. Alles 1974. aastal avanes inimkonnal Ameerika kosmosesondi Mariner 10 abiga esmakordselt võimalus oma päikesenaabri pinda lähedalt näha. Saadud piltide põhjal saime teada, milline näeb välja planeedi Merkuur pind. Mariner 10 tehtud piltide põhjal otsustades on esimene Päikesest pärit planeet kaetud kraatritega. Suurima kraatri Calorise läbimõõt on 1550 km. Kraatritevahelised alad on kaetud Merkuuri tasandike ja kivimoodustistega. Erosiooni puudumisel on Merkuuri pind jäänud peaaegu samaks, nagu see oli Päikesesüsteemi tekke koidikul. Sellele aitas kaasa aktiivse tektoonilise tegevuse varajane lakkamine planeedil. Merkuuri topograafia muutused toimusid ainult meteoriitide langemise tagajärjel.

Merkuur meenutab oma värvilahenduselt kangesti Kuud, sama hall ja näotu. Ka mõlema taevakeha albeedo on peaaegu sama, vastavalt 0,1 ja 0,12.

Mis puutub planeedi Merkuur kliimatingimustesse, siis see on karm ja julm maailm. Hoolimata asjaolust, et lähedal asuva tähe mõjul kuumeneb planeet temperatuurini 4500 C, soojust Merkuuri pinnal ei säilitata. Planeediketta varjuküljel langeb temperatuur -1700C-ni. Nii järskude temperatuurikõikumiste põhjuseks on planeedi üliõhuke atmosfäär. Füüsikaliste parameetrite ja tiheduse poolest meenutab Merkuuri atmosfäär vaakumit, kuid isegi sellises keskkonnas koosneb planeedi õhukiht hapnikust (42%), naatriumist ja vesinikust (vastavalt 29% ja 22%). Ainult 6% pärineb heeliumist. Alla 1% pärineb veeaurust, süsinikdioksiidist, lämmastikust ja inertgaasidest.

Arvatakse, et tihe õhukiht Merkuuri pinnal kadus planeedi nõrga gravitatsioonivälja ja päikesetuule pideva mõju tagajärjel. Päikese lähedus aitab kaasa nõrga magnetvälja olemasolule planeedil. See lähedus ja gravitatsioonivälja nõrkus aitas paljuski kaasa sellele, et Merkuuril pole looduslikke satelliite.

Elavhõbeda uurimine

Kuni 1974. aastani vaadeldi planeeti peamiselt optiliste instrumentidega. Kosmoseajastu algusega avanes inimkonnal võimalus alustada päikesesüsteemi esimese planeedi intensiivsemat uurimist. Väikese planeedi orbiidile õnnestus jõuda vaid kahel maisel kosmoselaeval – Ameerika Mariner 10-l ja Messengeril. Esimene lendas planeedist kolm korda möödaminnes aastatel 1974–1975, lähenedes Merkuurile maksimaalselt võimalikult - 320 km kaugusel.

Teadlased pidid ootama kakskümmend pikka aastat, kuni NASA kosmoselaev Messenger 2004. aastal Mercury poole teele asus. Kolm aastat hiljem, 2008. aasta jaanuaris, lendas planeedist esimest korda mööda automaatne planeetidevaheline jaam. 2011. aastal asus Messengeri kosmoselaev ohutult planeedi orbiidil ja asus seda uurima. Nelja aasta pärast, olles oma elu veetnud, langes sond planeedi pinnale.

Päikesesüsteemi esimest planeeti uurima saadetud kosmosesondide arv, võrreldes Marsi uurima saadetud automaatsõidukite arvuga, on äärmiselt väike. See on tingitud asjaolust, et laevade vettelaskmine Merkuurile on tehnilisest küljest keeruline. Merkuuri orbiidile pääsemiseks on vaja sooritada palju keerulisi orbiidimanöövreid, mille teostamine nõuab suurt kütusevaru.

Lähiajal on kavas saata korraga õhku kaks automaatset kosmosesondi, Euroopa ja Jaapani kosmoseagentuurid. Plaani kohaselt hakkab esimene sond uurima Merkuuri pinda ja selle sisemust, teine, Jaapani kosmoselaev, aga planeedi atmosfääri ja magnetvälja.

Kosmos on ainulaadne maailm, milles ei valitse mitte ainult külm, pimedus ja vaakum, vaid seal kaugel väljaspool nähtamatut silmapiiri on täies hoos elu, sünnivad uued planeedid, ilmuvad noored asteroidid ja komeedid. Tänapäeval teame teisiti Huvitavaid fakte planeedist Merkuur ja päikesesüsteemist, nende mitmekesisusest, ainulaadsusest ja ürgsest ilust.

Merkuuri peetakse meie päikesesüsteemi väikseimaks planeediks, selle mõõtmed praktiliselt ei ületa Kuu suurust. Merkuuri ekvaatori läbimõõt on 4879 kilomeetrit.
Merkuur on ainus planeet päikesesüsteemis, millel ei ole oma satelliite.
Merkuuri pinna teatud punktides saab jälgida, kuidas päikesetõusul tõuseb Päike madalale horisondi kohale, misjärel loojub ja tõuseb uuesti. Sama nähtus esineb päikeseloojangu ajal. Seda nähtust seletatakse Merkuuri orbiidi elliptilise kujuga ja selle rahuliku pöörlemisega ümber oma telje.
Merkuur teeb täieliku pöörde ümber Päikese 88 Maa päevaga. Ümber oma telje pööramiseks vajab Merkuur 58,65 Maa päeva, kaugel planeedil on see päevade arv 2/3 aastast.
Merkuur on ainus planeet Päikesesüsteemis, kus täheldatakse järske temperatuurimuutusi.. Päikese poolt valgustatud planeedi küljel ulatub õhutemperatuur kuni +430 kraadi Celsiuse järgi, samal ajal katab selle vastaskülg öö ning õhutemperatuur võib ületada -180 kraadi Celsiuse järgi. Seetõttu on arvamus, et Merkuur on kuumim planeet, vale.
Merkuurile on iseloomulik selline nähtus nagu Joshua efekt. Päike selle planeedi taevas hakkab liikuma teises suunas, st vastupidi, läänest itta.
Ühe päeva kestus planeedil Merkuur võrdub 59 Maa päevaga, sellest võime järeldada, et aasta sellel planeedil ei kesta rohkem kui kaks päeva aastas.
Merkuur pöörleb ümber Päikese väga kiiresti, mida ei saa öelda tema pöörlemiskiiruse kohta ümber oma telje.
Merkuuril on magnetväli. Selle keskel on raudsüdamik, mille abil moodustub magnetväli, mille tugevus on võrdne 1% maa omast. Vaatamata oma väiksusele on Merkuuri pinnal üks Päikesesüsteemi suurimaid Beethoveni kraatreid, mille läbimõõt on 643 kilomeetrit.
Merkuuri pinnal on suur hulk kraatreid, paljud neist on väga pikad. Need tekkisid arvukate kokkupõrgete tagajärjel mööduvate komeetide ja asteroididega. Kraatreid, mille läbimõõt on üle 250 km, nimetatakse basseinideks.
Inimesel õnnestus planeeti kaks korda külastada. Tänapäeval tehakse Merkuuri orbiidil uuringuid tänu selle pinnale saadetud Messengeri sondile.
Kuni viimase ajani arvasid inimesed, et Merkuuril puudub atmosfäär. Kuid kuulujutud lükati ümber pärast seda, kui planeedi orbiidil tegutsenud Messengeri sond avastas Merkuuri pinna lähedal õhukese gaasikihi.
Nad teadsid salapärasest planeedist Merkuur Vana-Rooma ja Kreeka. Tollased teadlased andsid planeedile kaks nime. Päeval nägid nad planeeti nimega Apollo ja öösel selle peegeldust, mida nad nimetasid Hermeseks. Hiljem andsid roomlased planeedile kaupmehe jumala nime - Merkuur.
Kraater Heat Plain asub planeedi pinnal.. See nimi anti kraatrile "kuumade pikkuskraadide" läheduse tõttu. Läbilõikes on kraatri mõõtmed umbes 1300 km. Arvatakse, et mitu sajandit tagasi kahjustas Merkuuri pinda kukkunud keha, mille läbimõõt ületas 100 km.
Planeedi Merkuur pöörlemiskiirus on kaks korda suurem kui planeedil Maa..

Päikesele lähima planeedina saab Merkuur keskvalgustilt palju rohkem energiat kui näiteks Maa (keskmiselt 10 korda). Orbiidi pikenemise tõttu varieerub Päikesest lähtuv energiavoog ligikaudu kaks korda. Päeva ja öö pikk kestus toob kaasa tõsiasja, et heledustemperatuurid (mõõdetuna infrapunakiirgusega vastavalt Plancki soojuskiirguse seadusele) Merkuuri pinna "päeva" ja "öö" poolel Päikesest keskmisel kaugusel. võib varieeruda ligikaudu 90 K kuni 700 K (-180 o C kuni +430 o C). Samal ajal küünib temperatuur polaarpiirkonnas öösel -210 o C ja päeval kõrvetavate päikesekiirte all ekvatoriaalvööndis + 500 o C. Kuid juba mitmekümne sentimeetri sügavusel on seal ei esine olulisi temperatuurikõikumisi, mis on kivimite väga madala soojusjuhtivuse tagajärg. Merkuuri polaaraladel võib olla vesijää. Päike ei valgusta kunagi seal asuvate kraatrite sisealasid ja temperatuur võib seal jääda -210°C kanti. Merkuuri albeedo on äärmiselt madal, umbes 0,11. 1970. aastal leidsid T. Murdock ja E. Ney Minnesota ülikoolist, et öise poolkera keskmine temperatuur on –162 °C (111 K). Seevastu Päikesealuse punkti temperatuur Merkuuri keskmisel kaugusel Päikesest on +347°C.
1992. aastal Maalt radarvaatluste käigus põhja- ja lõunapoolused planeedil avastati esmakordselt alad, mis peegeldavad tugevalt raadiolaineid. Just neid andmeid tõlgendati tõenditena jää olemasolu kohta Merkuuri pinnalähedases kihis. Puerto Rico saarel asuva Arecibo raadioobservatooriumi radar, samuti NASA süvakosmose kommunikatsioonikeskusest Goldstone'is (California) näitas umbes 20 ümmargust täppi, mille läbimõõt oli mitukümmend kilomeetrit koos suurenenud raadiopeegeldusega. Arvatavasti on tegemist kraatritega, millesse nende planeedi pooluste lähedase asukoha tõttu päikesekiired vaid korraks või üldse mitte. Selliseid püsivalt varjutatud kraatreid leidub ka Kuul; satelliitidelt tehtud mõõtmised näitasid teatud hulga kraatreid. vesi jää. Arvutused on näidanud, et püsivalt varjus olevate kraatrite süvendid Merkuuri pooluste lähedal võivad olla piisavalt külmad (-175°C), et jää eksisteeriks seal pikka aega. Isegi pooluste lähedal asuvatel tasastel aladel ei ületa hinnanguline ööpäevane temperatuur -105°C.
Merkuuri pind meenutab kuud, kaetud tuhandete kraatritega, mis tekkisid kokkupõrgetest meteoriitide ja kivimitega, mis tekkisid noore tuuma jahtumisel ja kokkutõmbumisel, tõmmates kokku planeedi maakoore, aga ka purustatud basalttüüpi materjali, ning on üsna tume. Messengeri sondiga tehtud uuringute käigus pildistati üle 80% Merkuuri pinnast ja leiti, et see on homogeenne. Sel moel ei sarnane Merkuur Kuu ega Marsiga, mille üks poolkera erineb järsult teisest. Merkuuril on mäed, kõrgeimad ulatuvad 2-4 km kõrgusele. Paljudes planeedi piirkondades on pinnal nähtavad orud ja kraatriteta tasandikud. Otsustades Maalt tehtud vaatluste ja kosmoselaevade fotode järgi, on see üldiselt sarnane Kuu pinnaga, kuigi kontrast tumedate ja heledate alade vahel on vähem väljendunud. Koos kraatritega (tavaliselt madalamad kui Kuu peal) on künkaid ja orge. Merkuuri suurim kraater on saanud nime suure saksa helilooja Beethoveni järgi, selle läbimõõt on 625 km.
Kuni 70% uuritavast alast hõivab iidne, tugevalt kraatritega kaetud pind. Kõige olulisem tunnus on Zhara tasandik (Calorise bassein), tohutu löögikraater, mille läbimõõt on 1300 km (veerand planeedi läbimõõdust). Süvend oli täidetud laavaga ja suhteliselt silutud, sama tüüpi pind kattis ka osa ejecta piirkonnast. Mõju leidis aset 3800 miljonit aastat tagasi, põhjustades ajutise vulkaanilise aktiivsuse elavnemise, mis oli suures osas lakanud 100 miljonit aastat varem. See viis depressioonis ja selle ümbruses olevate piirkondade silumiseni. Selles Merkuuri pinna piirkonnas, mis on löögipunktiga diametraalselt vastupidine, täheldatakse üllatavalt kaootilist struktuuri, mis on ilmselt tekitatud lööklaine tõttu.
Merkuuril leiduvad iseloomulikud tunnused on karmid kaljud (sagarakujulised kaljud – kaljud), mis on kaljude kujul. Neid nimetati rippudeks, kuna nende piirjooni kaardil iseloomustavad ümarad eendid - kuni mitmekümne kilomeetrise läbimõõduga “terad”. Rihtide kõrgus on 0,5–3 km, suurimad neist ulatuvad 500 km-ni. Need riistad on üsna järsud, kuid erinevalt Kuu tektoonilistest äärtest, mille nõlv on selgelt allapoole kaldu, on Merkuuri sagarakujulistel nende ülemises osas tasandatud pinna käändejoon. Need servad asuvad planeedi iidsetes mandripiirkondades. Arvatakse, et need tekkisid planeedikoore kokkusurumisel jahutusprotsessi käigus. Kohati läbivad nad kraatrite seinu. Kompressiooniväärtuse arvutused näitavad maakoore pindala vähenemist 100 tuhande ruutkilomeetri võrra, mis vastab planeedi raadiuse vähenemisele 1-2 km võrra. (planeedi sisemuse jahutamine ja tahkumine). Merkuuri radarivaatlused 2001. aasta lõpus näitasid selle pinnal suure, 85 km läbimõõduga kraatri olemasolu. Oma ehituselt sarnaneb see Kuu pinnal asuva Tycho kraatriga, kuid võib olla oluliselt noorem kui 109 miljonit aastat vana Kuu moodustis.

Esimesed andmed pinna elementkoostise uuringust Messengeri aparaadi rönnäitasid, et see on Kuu mandripiirkondadele iseloomuliku plagioklasse päevakiviga võrreldes alumiiniumi- ja kaltsiumivaene. Samal ajal on Merkuuri pind suhteliselt titaani- ja rauavaene ning magneesiumirikas, asudes vahepealsel positsioonil tüüpiliste basaltide ja ülimafiliste kivimite, näiteks maapealsete komatiitide, vahel. Samuti leiti, et väävlit on suhteliselt palju, mis viitab planeedi moodustumise tingimuste vähenemisele.