Tempat pertama dalam daftar planet tata surya kita ditempati oleh Merkurius. Meskipun ukurannya cukup sederhana, planet ini memiliki peran yang terhormat: menjadi yang paling dekat dengan bintang kita, untuk menjadi tubuh kosmik perkiraan bintang kita. Namun, lokasi ini tidak bisa disebut sangat sukses. Merkurius adalah planet terdekat dengan Matahari dan dipaksa untuk menanggung semua kekuatan cinta panas dan kehangatan bintang kita.
Karakteristik dan fitur astrofisika planet ini
Merkurius adalah planet terkecil dari tata surya, yang dimiliki bersama dengan Venus, Bumi, dan Mars dari planet-planet terestrial. Jari-jari rata-rata planet ini hanya 2.439 km, dan diameter planet ini di dekat khatulistiwa adalah 4879 km. Perlu dicatat bahwa ukuran membuat planet ini tidak hanya yang terkecil di antara planet lain di tata surya. Itu bahkan lebih kecil dari beberapa satelit terbesar.
Satelit Jupiter, Ganymede, dan satelit Saturnus, Titan, memiliki diameter lebih dari 5 ribu km. Satelit Jupiter Callisto memiliki ukuran yang hampir sama dengan Merkurius.
Planet ini dinamai dari Merkurius yang licik dan ceroboh, dewa Romawi yang melindungi perdagangan. Pilihan nama tidak disengaja. Planet kecil dan gesit adalah yang tercepat bergerak melintasi langit. Gerakan dan panjang jalur orbit di sekitar bintang kita membutuhkan 88 hari Bumi. Kecepatan ini disebabkan kedekatan planet dengan bintang kita. Planet ini berjarak 46-70 juta km dari Matahari.
Karakteristik astrofisika planet berikut ini harus ditambahkan ke ukuran kecil planet ini:
- massa planet ini adalah 3 x 1023 kg atau 5,5% dari massa planet kita;
- kepadatan sebuah planet kecil sedikit lebih rendah dari Bumi dan sama dengan 5.427 g / cm3;
- gaya gravitasi di atasnya atau percepatan jatuh bebas adalah 3,7 m / s2;
- Luas permukaan planet ini adalah 75 juta meter persegi. kilometer, mis. hanya 10% dari luas permukaan;
- volume Merkurius adalah 6,1 x 1010 km3 atau 5,4% dari volume Bumi, mis. 18 planet seperti itu akan cocok di Bumi kita.
Rotasi Merkurius di sekitar porosnya sendiri terjadi dengan frekuensi 56 hari Bumi, sedangkan hari Merkurius berlangsung setengah tahun Bumi di permukaan planet. Dengan kata lain, selama hari Merkurius, Merkurius berjemur di bawah sinar matahari selama 176 hari di Bumi. Dalam situasi ini, satu sisi planet ini memanas hingga suhu ekstrem, sedangkan sisi sebaliknya Merkurius saat ini mendingin ke keadaan dingin kosmik.
Ada fakta yang sangat menarik tentang keadaan orbit Merkurius dan posisi planet dalam kaitannya dengan benda langit lainnya. Praktis tidak ada perubahan musim di planet ini. Dengan kata lain, ada transisi yang tajam dari musim panas yang panas ke panas yang kosmik. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa planet ini memiliki sumbu rotasi yang terletak tegak lurus dengan bidang orbital. Sebagai hasil dari posisi planet ini di permukaannya ada daerah yang tidak pernah disentuh oleh sinar matahari. Data yang diperoleh dari wahana antariksa Mariner menegaskan bahwa air yang dapat digunakan ditemukan di Merkurius, serta di Bulan, yang kebenarannya dalam keadaan beku dan terletak jauh di bawah permukaan planet ini. Saat ini, diyakini bahwa situs tersebut dapat ditemukan di daerah yang dekat dengan daerah kutub.
Properti menarik lainnya yang mencirikan posisi orbital planet ini adalah perbedaan antara kecepatan rotasi Merkurius di sekitar porosnya sendiri dengan pergerakan planet di sekitar Matahari. Planet ini memiliki frekuensi sirkulasi yang konstan, sementara Matahari berputar dengan kecepatan yang berbeda. Menjelang perihelion, Merkurius bergerak lebih cepat dari kecepatan sudut rotasi planet itu sendiri. Perbedaan ini menyebabkan fenomena astronomi yang menarik - Matahari mulai bergerak sepanjang langit Merkurius dalam arah yang berlawanan, dari Barat ke Timur.
Mempertimbangkan fakta bahwa Venus dianggap sebagai planet terdekat dengan Bumi, Merkurius sering terletak lebih dekat ke planet kita daripada "bintang pagi". Planet ini tidak memiliki satelit, jadi ia menyertai bintang kita dengan kesendirian yang bangga.
Suasana Merkuri: asal dan kondisi saat ini
Meskipun posisi dekat dengan Matahari, permukaan planet ini dipisahkan dari bintang rata-rata 5-7 puluhan juta kilometer, tetapi di atasnya penurunan suhu harian yang paling signifikan diamati. Pada siang hari, permukaan planet ini dipanaskan hingga wajan penggorengan panas, suhunya 427 derajat Celcius. Dingin kosmik terjadi di sini pada malam hari. Permukaan planet ini memiliki suhu rendah, maksimumnya mencapai minus 200 derajat Celcius.
Alasan untuk suhu ekstrem yang ekstrem seperti itu terletak pada keadaan atmosfer Mercurian. Ia berada dalam kondisi yang sangat langka, tanpa menggunakan pengaruh apa pun pada proses termodinamika di permukaan planet ini. Tekanan atmosfer di sini sangat kecil dan hanya 10-14 bar. Atmosfer memiliki pengaruh yang sangat lemah terhadap iklim planet ini, yang ditentukan oleh posisi orbit relatif terhadap Matahari.
Pada dasarnya, atmosfer planet ini terdiri dari molekul helium, natrium, hidrogen, dan oksigen. Gas-gas ini ditangkap oleh medan magnet planet ini dari partikel angin matahari, atau mereka muncul sebagai akibat dari penguapan permukaan Merkurius. Fakta bahwa permukaannya terlihat jelas tidak hanya dari papan stasiun orbital otomatis, tetapi juga di teleskop modern, membuktikan betapa jarangnya atmosfer Merkurius. Di atas planet ini tidak ada awan, membuka akses bebas sinar matahari ke permukaan Merkurius. Para ilmuwan percaya bahwa keadaan atmosfer Merkurian ini dijelaskan oleh posisi dekat planet terhadap bintang kita, parameter astrofisikanya.
Untuk waktu yang lama, para astronom tidak tahu apa warna Merkurius. Namun, menonton planet melalui teleskop dan melihat gambar yang diambil dari pesawat ruang angkasa, para ilmuwan menemukan piringan Mercurian berwarna abu-abu dan tidak menarik. Ini karena kurangnya atmosfer planet dan lanskap berbatu.
Kekuatan medan magnet jelas tidak dalam posisi untuk menahan efek dari kekuatan matahari, yang diberikan pada planet ini. Aliran angin matahari memasok atmosfer planet dengan helium dan hidrogen, namun, karena pemanasan yang konstan, ada disipasi gas pemanas kembali ke ruang angkasa.
Deskripsi singkat tentang struktur dan komposisi planet ini
Dalam kondisi atmosfer seperti ini, Merkurius tidak mampu mempertahankan diri terhadap serangan benda-benda kosmik yang jatuh ke permukaan planet ini. Tidak ada jejak erosi alami di planet ini, proses ruang lebih cenderung mempengaruhi permukaan.
Seperti planet terestrial lainnya, Merkurius memiliki keraknya sendiri, tetapi tidak seperti Bumi dan Mars, yang terutama terdiri dari silikat, ia adalah logam 70%. Ini menjelaskan kerapatan planet dan massanya yang relatif tinggi. Dalam banyak parameter fisik, Merkurius sangat mirip dengan satelit kami. Seperti di bulan, permukaan planet ini adalah gurun yang tak bernyawa, tanpa atmosfer yang padat dan terbuka terhadap pengaruh kosmik. Dalam hal ini, kerak dan mantel planet memiliki lapisan tipis, jika kita membandingkannya dengan parameter geologi terestrial. Bagian dalam planet ini terutama diwakili oleh inti besi yang berat. Ia memiliki inti, yang seluruhnya terdiri dari besi cair dan menempati hampir setengah dari seluruh volume planet dan ¾ dari diameter planet. Hanya ketebalan mantel yang tidak signifikan, hanya 600 km., Diwakili oleh silikat, memisahkan inti planet dari kerak bumi. Lapisan kerak Merkurius memiliki ketebalan yang berbeda, yang bervariasi dalam kisaran 100-300 km.
Ini menjelaskan kerapatan planet yang sangat tinggi, yang tidak seperti biasanya untuk benda langit dengan ukuran dan asal yang sama. Kehadiran inti besi cair memberi Merkurius medan magnet, kekuatannya cukup untuk menangkal angin matahari dengan menangkap partikel plasma bermuatan. Struktur planet ini tidak seperti biasanya untuk sebagian besar planet di tata surya, di mana inti menyumbang 25-35% dari total massa planet. Mungkin, mercurologi ini disebabkan oleh kekhasan asal usul planet ini.
Para ilmuwan percaya bahwa komposisi planet ini sangat dipengaruhi oleh asal mula Merkurius. Menurut satu versi, itu adalah mantan satelit Venus, yang kemudian kehilangan momen rotasinya dan dipaksa, di bawah pengaruh daya tarik Matahari, untuk pindah ke orbitnya yang memanjang. Menurut versi lain, pada tahap pembentukan, lebih dari 4,5 miliar tahun yang lalu, Merkuri bertabrakan dengan Venus atau planetesimal lainnya, sebagai akibatnya sebagian besar kulit Merkurius dihancurkan dan tersebar di ruang angkasa.
Versi ketiga asal mula Merkurius didasarkan pada asumsi bahwa planet ini terbentuk dari sisa-sisa materi kosmik yang tersisa setelah pembentukan Venus, Bumi dan Mars. Unsur-unsur berat, terutama logam, membentuk inti planet ini. Untuk pembentukan kulit terluar planet ini, unsur-unsur yang lebih ringan jelas tidak cukup.
Dilihat dari foto yang diambil dari luar angkasa, waktu aktivitas Merkuri sudah lama berlalu. Permukaan planet ini adalah pemandangan yang sangat sedikit di mana dekorasi utamanya adalah kawah, besar dan kecil, diwakili dalam jumlah besar. Lembah merkuri adalah area luas lava beku, yang menjadi saksi aktivitas vulkanik terakhir planet ini. Kerak tidak memiliki lempeng tektonik dan menutupi mantel planet berlapis-lapis.
Ukuran kawah di Merkurius luar biasa. Kawah terbesar dan terbesar, yang disebut Dataran Panas, memiliki diameter diameter lebih dari satu setengah ribu kilometer. Kaldera raksasa kawah, yang tingginya 2 km, mengatakan bahwa tabrakan Merkurius dengan tubuh kosmik dengan dimensi seperti itu memiliki skala bencana alam semesta.
Pengakhiran awal aktivitas vulkanik menyebabkan pendinginan cepat permukaan planet dan pembentukan lanskap bergelombang. Lapisan kerak yang didinginkan merangkak ke lapisan yang lebih rendah, membentuk sisik, dan serangan asteroid dan jatuhnya meteorit besar hanya merusak wajah planet.
Pesawat ruang angkasa dan peralatan yang terlibat dalam studi Merkurius
Untuk waktu yang lama, kami mengamati benda-benda luar angkasa, asteroid, komet, satelit di planet ini dan bintang-bintang melalui teleskop, tanpa memiliki kemampuan teknis untuk mempelajari lingkungan ruang angkasa kami dengan lebih detail dan terperinci. Kami memandang tetangga kami dan Merkurius dengan sangat berbeda, termasuk ketika memungkinkan untuk meluncurkan wahana antariksa dan kendaraan ke planet-planet yang jauh. Kami mendapat ide yang sangat berbeda tentang bagaimana ruang angkasa terlihat, objek dari tata surya kita.
Sebagian besar informasi ilmiah tentang Merkurius diperoleh dari pengamatan astrofisika. Studi tentang planet ini dilakukan dengan bantuan teleskop baru yang kuat. Kemajuan yang signifikan dalam studi tentang planet terkecil di tata surya memberi penerbangan pesawat ruang angkasa Amerika "Mariner 10". Peluang semacam itu muncul pada November 1973, ketika roket Atlas dengan wahana otomatis astrofisika diluncurkan dari Cape Canaveral.
Program luar angkasa Amerika "Mariner" seharusnya meluncurkan serangkaian penyelidikan otomatis ke planet terdekat, Venus dan Mars. Jika kendaraan pertama terutama diarahkan ke Venus dan Mars, maka penyelidikan terakhir, kesepuluh, setelah mempelajari Venus di jalan, terbang menuju Merkurius. Itu adalah penerbangan dari pesawat ruang angkasa kecil yang memberi astrofisikawan informasi yang diperlukan tentang permukaan planet, tentang komposisi atmosfer dan tentang parameter orbitnya.
Pesawat ruang angkasa melakukan survei planet ini dari jalur penerbangan. Penerbangan dari pesawat ruang angkasa itu dirancang sedemikian rupa sehingga Mariner-10 mampu melewati sejauh mungkin di sekitar langsung planet ini. Rentang pertama terjadi pada Maret 1974. Perangkat melewati dari planet pada jarak 700 km, membuat gambar pertama dari planet yang jauh dari jarak dekat. Selama rentang kedua, jaraknya semakin berkurang. Probe Amerika menyapu permukaan Merkurius pada ketinggian 48 km. Ketiga kalinya, "Mariner 10" terpisah dari Merkurius, berjarak 327 km. Sebagai hasil dari penerbangan "Mariner" berhasil mendapatkan gambar permukaan planet dan membuat perkiraan peta itu. Planet ini ternyata mati, tidak ramah dan tidak cocok untuk bentuk kehidupan yang ada dan diketahui.
