Меркурий (планета)

Меркурий, самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы, астрономический знак . Среди больших планет имеет наименьшие размеры: её диаметр 4865 км (0,38 диаметра Земли), масса 3,304×1023 кг (0,055 массы Земли или 1: 6025000 массы Солнца); средняя плотность 5,52 г/см3. М. принадлежит к планетам земной группы.

М. движется вокруг Солнца на среднем расстоянии 0,387 астрономических единицы (58 млн. км) по эллиптической орбите с большим эксцентриситетом е = 0,206; в перигелии расстояние до Солнца составляет 46 млн. км, а в афелии 70 млн. км. Период обращения М. вокруг Солнца равен 88 суткам. Лишь в 60-х гг. 20 в. с помощью радиолокационных наблюдений было установлено, что М. вращается вокруг оси в прямом направлении (т. е. как и в орбитальном движении) с периодом 58,65 суток (относительно звёзд). Продолжительность солнечных суток на М. составляет 176 дней. Угловая скорость осевого вращения М. составляет 3/2 орбитального и соответствует угловой скорости его движения в орбите, когда планета находится в перигелии. На основании этого можно предполагать, что скорость вращения М. обусловлена приливными силами со стороны Солнца.

Для наблюдений с Земли М. ‒ трудный объект, т. к. он видимым образом никогда не удаляется от Солнца больше чем на 28°, вследствие чего М. приходится наблюдать всегда на фоне вечерней или утренней зари низко над горизонтом. Кроме того, в эту пору фаза планеты (т. е. угол при планете между направлениями на Солнце и на Землю) близка к 90° и наблюдатель видит освещённой лишь половину её диска. По этой причине на поверхности М. зафиксированы лишь крупные тёмные пятна неизвестной природы и карта его построена в самых общих чертах. Экватор М. наклонён к плоскости его орбиты на 7°. При наблюдениях в элонгациях (в наибольшем угловом удалении от Солнца) М. имеет блеск от ‒ 0,3 до + 0,6 звёздной величины. Изменение блеска с фазой у М. протекает сходно с Луной, что указывает на одинаковый характер неровностей у этих небесных тел, но отражательная способность М. хуже, чем у Луны: она подобна лунным морям. Его сферическое альбедо равно: визуальное 0,058, тепловое 0,09. Определённое радиолокационным путём в дециметровом диапазоне радиоволн поперечное сечение диска М. составляет всего лишь 0,06 от геометрического.

М., возможно, лишён атмосферы, хотя поляризационное и спектральные наблюдения указывают на наличие слабой атмосферы. Признаки углекислого газа CO2 наблюдались на М. спектральным путём. Самый верхний предел его содержания 4 г/см2. Сюда может примешиваться азот N2 или аргон Ar, не обнаруженные спектроскопически при наблюдениях с Земли. Содержание этих газов может быть в несколько раз выше, чем CO2. В верхней атмосфере М. углекислый газ должен диссоциировать под воздействием сильного ультрафиолетового облучения со стороны Солнца на CO, О, O2. Здесь при высокой кинетической температуре эти атомы и молекулы могут легко уходить в межпланетное пространство, т. к. вторая космическая скорость на М. очень невелика: 4,3 км/сек.

═ Расчётная средняя температура М. (найденная в предположении, что планета столько же излучает тепла, сколько получает его от Солнца) на среднем расстоянии от Солнца 505 K. Для точки поверхности М., где Солнце видно в зените (т. н. подсолнечная точка), вычисленная температура 618 K, а фактически измеренная 613 K. Эта температура увеличивается до 700 K, когда М. находится в перигелии и опускается до 550 K в афелии. Измеренное с большими трудностями инфракрасное излучение с неосвещённой части М. приводит к значению ночной температуры М. около 110 K. Возможно, что она несколько выше, но вряд ли выше 150 K. При измерениях теплового потока М. в радиодиапазоне обнаруживаются в среднем (по диску) температуры до 400 K в сантиметровом диапазоне и более низкие, 300‒200 K ‒ на миллиметровых и дециметровых волнах. Но эти измерения относятся не к самой поверхности, а к некоторому (неглубокому) уровню под ней, что подтверждается также отсутствием заметного эффекта фазы в измеряемых тепловых потоках. Сопоставление с потоками, измеренными в инфракрасном диапазоне, позволяет вывести значение коэффициента температуропроводности g = 1/500 ‒ 1/700, что соответствует аналогичным значениям для Луны.

Уподоблять поверхность М. лунной поверхности нужно с осторожностью, т. к. средняя плотность М. значительно выше, чем у Луны. Следует допустить в составе коры или мантии М. существование вещества с плотностью гораздо большей, чем на поверхности. Это может быть железо, перемешанное с силикатами или образующее самостоятельное ядро. Последнее, однако, мало правдоподобно, т. к. масса М. мала и радиоактивный распад не может быть эффективным, так что железо в нём не могло быть расплавлено. К сожалению, все эти выводы не поддаются количественной проверке, т. к. ни сжатие фигуры М., ни его момент вращения неизвестны. Спутников М. не имеет.

Лит.: Мороз В. И., Физика планет, М., 1967.

═ Д. Я. Мартынов.