Vị trí đầu tiên trong danh sách các hành tinh của hệ mặt trời của chúng ta bị sao Thủy chiếm giữ. Mặc dù có kích thước khá khiêm tốn, hành tinh này có một vai trò danh dự: gần gũi nhất với ngôi sao của chúng ta, là một cơ thể vũ trụ gần đúng của ngôi sao của chúng ta. Tuy nhiên, vị trí này không thể được gọi là rất thành công. Sao Thủy là hành tinh gần Mặt trời nhất và buộc phải chịu đựng tất cả sức mạnh của tình yêu nóng bỏng và sự ấm áp của ngôi sao của chúng ta.
Đặc điểm vật lý thiên văn và đặc điểm của hành tinh
Sao Thủy là hành tinh nhỏ nhất của hệ mặt trời, thuộc cùng với Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa với các hành tinh trên mặt đất. Bán kính trung bình của hành tinh chỉ 2439 km, và đường kính của hành tinh này gần xích đạo là 4879 km. Cần lưu ý rằng kích thước làm cho hành tinh không chỉ nhỏ nhất trong số các hành tinh khác trong hệ mặt trời. Nó thậm chí còn nhỏ hơn một số vệ tinh lớn nhất.
Vệ tinh của Sao Mộc, Ganymede và vệ tinh Sao Thổ, Titan, có đường kính hơn 5 nghìn km. Vệ tinh của Sao Mộc Callisto có kích thước gần giống với Sao Thủy.
Hành tinh được đặt theo tên của Mercury ranh mãnh và bốc đồng, vị thần La Mã bảo trợ thương mại. Sự lựa chọn của tên không phải là ngẫu nhiên. Một hành tinh nhỏ và nhanh nhẹn là di chuyển nhanh nhất trên bầu trời. Chuyển động và chiều dài của đường quỹ đạo quanh ngôi sao của chúng ta mất 88 ngày Trái đất. Tốc độ này là do sự gần gũi của hành tinh với ngôi sao của chúng ta. Hành tinh này nằm cách Mặt trời 46 dặm70 triệu km.
Các đặc điểm vật lý thiên văn sau đây của hành tinh nên được thêm vào kích thước nhỏ của hành tinh:
- khối lượng của hành tinh là 3 x 1023 kg hoặc 5,5% khối lượng của hành tinh chúng ta;
- mật độ của một hành tinh nhỏ thấp hơn một chút so với Trái đất và bằng 5,27 g / cm3;
- lực hấp dẫn lên nó hoặc gia tốc rơi tự do là 3,7 m / s2;
- Diện tích bề mặt của hành tinh là 75 triệu mét vuông. km, tức là chỉ 10% diện tích bề mặt;
- khối lượng của Sao Thủy là 6,1 x 1010 km3 hoặc 5,4% thể tích của Trái đất, tức là 18 hành tinh như vậy sẽ phù hợp với Trái đất của chúng ta.
Vòng quay của Sao Thủy quanh trục của chính nó xảy ra với tần suất 56 ngày Trái đất, trong khi ngày Sao Thủy kéo dài một nửa năm Trái đất trên bề mặt hành tinh. Nói cách khác, trong ngày Sao Thủy, Sao Thủy chìm trong tia sáng Mặt trời trong 176 ngày Trái đất. Trong tình huống này, một bên của hành tinh nóng lên đến nhiệt độ cực cao, trong khi mặt trái của Sao Thủy vào thời điểm này nguội dần đến trạng thái lạnh lẽo của vũ trụ.
Có những sự thật rất thú vị về trạng thái quỹ đạo của Sao Thủy và vị trí của hành tinh trong mối quan hệ với các thiên thể khác. Thực tế không có sự thay đổi của các mùa trên hành tinh. Nói cách khác, có một sự chuyển đổi mạnh mẽ từ một mùa hè nóng và nóng sang một mùa đông vũ trụ khốc liệt. Điều này là do thực tế là hành tinh có trục quay nằm vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo. Do vị trí của hành tinh này trên bề mặt của nó, có những khu vực mà các tia mặt trời không bao giờ chạm tới. Dữ liệu thu được từ các tàu thăm dò không gian Mariner đã xác nhận rằng nước có thể sử dụng được tìm thấy trên Sao Thủy, cũng như trên Mặt Trăng, sự thật ở trạng thái đóng băng và nằm sâu bên dưới bề mặt hành tinh. Tại thời điểm này, người ta tin rằng các trang web như vậy có thể được tìm thấy trong các khu vực gần các khu vực của cực.
Một tính chất thú vị khác đặc trưng cho vị trí quỹ đạo của hành tinh là sự khác biệt giữa tốc độ quay của Sao Thủy quanh trục của chính nó với sự chuyển động của hành tinh quanh Mặt trời. Hành tinh có tần số lưu thông không đổi, trong khi xung quanh Mặt trời chạy xung quanh với tốc độ khác nhau. Gần perihelion, Sao Thủy di chuyển nhanh hơn tốc độ quay của hành tinh. Sự khác biệt như vậy gây ra một hiện tượng thiên văn thú vị - Mặt trời bắt đầu di chuyển trên bầu trời Sao Thủy theo hướng ngược lại, từ phương Tây sang phía đông.
Với thực tế rằng nó được coi là Sao Kim là hành tinh gần Trái đất nhất, Sao Thủy thường nằm gần hành tinh của chúng ta hơn nhiều so với "ngôi sao buổi sáng". Hành tinh này không có vệ tinh, vì vậy nó đi cùng với ngôi sao của chúng ta trong sự cô độc tự hào.
Bầu không khí của sao Thủy: nguồn gốc và trạng thái hiện tại
Mặc dù ở gần vị trí của Mặt trời, bề mặt của hành tinh được tách ra khỏi ngôi sao trung bình khoảng 5-7 chục triệu km, nhưng trên đó có thể thấy nhiệt độ giảm đáng kể hàng ngày. Vào ban ngày, bề mặt hành tinh được làm nóng đến trạng thái chảo rán nóng, nhiệt độ của nó là 427 độ C. Cái lạnh vũ trụ chiếm ưu thế ở đây vào ban đêm. Bề mặt hành tinh có nhiệt độ thấp, tối đa của nó đạt tới âm 200 độ C.
Lý do cho sự khắc nghiệt của nhiệt độ cực đoan như vậy nằm ở trạng thái của bầu khí quyển Mercurian. Nó ở trong một trạng thái rất hiếm gặp, mà không gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào đến các quá trình nhiệt động lực học trên bề mặt hành tinh. Áp suất khí quyển ở đây rất nhỏ và chỉ 10-14 bar. Bầu khí quyển có ảnh hưởng rất yếu đến khí hậu của hành tinh, được xác định bởi vị trí quỹ đạo so với Mặt trời.
Về cơ bản, bầu khí quyển của hành tinh bao gồm các phân tử helium, natri, hydro và oxy. Những khí này hoặc được bắt bởi từ trường của hành tinh từ các hạt của gió mặt trời, hoặc chúng phát sinh do sự bốc hơi của bề mặt Sao Thủy. Thực tế là bề mặt của nó có thể nhìn thấy rõ không chỉ từ bảng của các trạm quỹ đạo tự động, mà còn trong kính viễn vọng hiện đại, chứng tỏ sự thưa thớt của bầu khí quyển của Sao Thủy. Trên hành tinh không có mây, mở ra ánh nắng mặt trời truy cập miễn phí vào bề mặt Sao Thủy. Các nhà khoa học tin rằng trạng thái của bầu khí quyển Merkurian này được giải thích bằng vị trí gần của hành tinh với ngôi sao của chúng ta, các thông số vật lý thiên văn của nó.
Trong một thời gian dài, các nhà thiên văn học không biết sao Thủy có màu gì. Tuy nhiên, quan sát hành tinh qua kính viễn vọng và nhìn vào hình ảnh được chụp từ tàu vũ trụ, các nhà khoa học đã tìm thấy một đĩa Mercurian màu xám và không hấp dẫn. Điều này là do thiếu không khí của hành tinh và cảnh quan đá.
Sức mạnh của từ trường rõ ràng không ở vị trí chống lại tác động của lực mặt trời, được tác động lên hành tinh. Các luồng gió mặt trời cung cấp cho bầu khí quyển của hành tinh heli và hydro, tuy nhiên, do sự gia nhiệt liên tục, có sự phân tán các khí nóng trở lại không gian.
Mô tả ngắn gọn về cấu trúc và thành phần của hành tinh
Trong trạng thái của bầu khí quyển này, Sao Thủy không thể tự vệ trước sự tấn công của các vật thể vũ trụ rơi xuống bề mặt hành tinh. Không có dấu vết xói mòn tự nhiên trên hành tinh, các quá trình không gian có nhiều khả năng ảnh hưởng đến bề mặt.
Giống như các hành tinh trên mặt đất khác, Sao Thủy có lớp vỏ riêng, nhưng không giống như Trái đất và Sao Hỏa, chủ yếu bao gồm silicat, nó là 70% kim loại. Điều này giải thích mật độ tương đối cao của hành tinh và khối lượng của nó. Trong nhiều thông số vật lý, Sao Thủy rất giống với vệ tinh của chúng ta. Như trên mặt trăng, bề mặt hành tinh là một sa mạc vô hồn, không có bầu khí quyển dày đặc và mở ra ảnh hưởng vũ trụ. Trong trường hợp này, lớp vỏ và lớp phủ của hành tinh có một lớp mỏng, nếu chúng ta so sánh với các thông số địa chất trên mặt đất. Phần bên trong của hành tinh chủ yếu được đại diện bởi một lõi sắt nặng. Nó có lõi, bao gồm hoàn toàn bằng sắt nóng chảy và chiếm gần một nửa toàn bộ thể tích hành tinh và đường kính của hành tinh. Chỉ có độ dày không đáng kể của lớp phủ, chỉ 600 km., Được đại diện bởi silicat, tách lõi của hành tinh khỏi lớp vỏ. Các lớp của lớp vỏ Sao Thủy có độ dày khác nhau, thay đổi trong phạm vi 100-300 km.
Điều này giải thích mật độ rất cao của hành tinh, điều này không ảnh hưởng đến các thiên thể có kích thước và nguồn gốc tương tự. Sự hiện diện của lõi sắt nóng chảy mang lại cho Sao Thủy một từ trường, sức mạnh của nó đủ để chống lại gió mặt trời bằng cách bắt các hạt plasma tích điện. Cấu trúc này của hành tinh là không phổ biến đối với hầu hết các hành tinh của hệ mặt trời, trong đó lõi chiếm 25 - 35% tổng khối lượng hành tinh. Có lẽ, thủy ngân này được gây ra bởi đặc thù của nguồn gốc của hành tinh.
Các nhà khoa học tin rằng thành phần của hành tinh bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi nguồn gốc của Sao Thủy. Theo một phiên bản, anh ta là một cựu vệ tinh của Sao Kim, người sau đó đã mất khoảnh khắc quay và bị buộc, dưới ảnh hưởng của sức hút của Mặt trời, phải di chuyển đến quỹ đạo kéo dài của chính mình. Theo các phiên bản khác, ở giai đoạn hình thành, hơn 4,5 tỷ năm trước, Sao Thủy đã va chạm với Sao Kim hoặc một hành tinh khác, do đó phần lớn vỏ Sao Thủy bị phá hủy và rơi vãi ngoài vũ trụ.
Phiên bản thứ ba của nguồn gốc Sao Thủy dựa trên giả định rằng hành tinh này được hình thành từ tàn dư của vật chất vũ trụ còn lại sau khi hình thành Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa. Các nguyên tố nặng, chủ yếu là kim loại, hình thành lõi của hành tinh. Đối với sự hình thành lớp vỏ ngoài của hành tinh, các yếu tố nhẹ hơn rõ ràng là không đủ.
Đánh giá bằng những bức ảnh chụp từ không gian, thời gian hoạt động của Sao Thủy đã qua rất lâu. Bề mặt của hành tinh là một cảnh quan ít ỏi, trong đó trang trí chính là các miệng hố, lớn và nhỏ, được thể hiện với số lượng lớn. Các thung lũng thủy ngân là những vùng dung nham đông lạnh rộng lớn, là minh chứng cho hoạt động núi lửa trong quá khứ của hành tinh. Lớp vỏ không có mảng kiến tạo và bao phủ lớp phủ của hành tinh theo từng lớp.
Kích thước của các miệng hố trên Sao Thủy thật đáng kinh ngạc. Miệng núi lửa lớn nhất và lớn nhất, được gọi là Đồng bằng Nhiệt, có đường kính hơn một nghìn rưỡi km. Caldera khổng lồ của miệng núi lửa, có chiều cao 2 km, nói rằng sự va chạm của Sao Thủy với một vật thể vũ trụ có kích thước như vậy có quy mô của một trận đại hồng thủy.
Việc chấm dứt sớm hoạt động của núi lửa đã dẫn đến sự làm mát nhanh chóng bề mặt hành tinh và sự hình thành của một cảnh quan lượn sóng. Các lớp vỏ được làm lạnh bò lên lớp dưới, tạo thành vảy và các cuộc tấn công của các tiểu hành tinh và sự sụp đổ của các thiên thạch lớn chỉ làm biến dạng khuôn mặt của hành tinh.
Tàu vũ trụ và thiết bị tham gia nghiên cứu Sao Thủy
Trong một thời gian dài, chúng tôi quan sát các vật thể không gian, tiểu hành tinh, sao chổi, vệ tinh của hành tinh và các ngôi sao thông qua kính viễn vọng, mà không có khả năng kỹ thuật để nghiên cứu khu vực không gian của chúng tôi chi tiết và chi tiết hơn. Chúng tôi đã xem xét hàng xóm của mình và sao Thủy hoàn toàn khác nhau, bao gồm cả khi có thể phóng tàu thăm dò không gian và phương tiện tới các hành tinh xa xôi. Chúng ta có một ý tưởng hoàn toàn khác về cách nhìn không gian bên ngoài, các vật thể trong hệ mặt trời của chúng ta.
Phần lớn thông tin khoa học về Sao Thủy thu được từ các quan sát vật lý thiên văn. Nghiên cứu về hành tinh được thực hiện với sự trợ giúp của các kính viễn vọng mạnh mẽ mới. Tiến bộ đáng kể trong nghiên cứu hành tinh nhỏ nhất trong hệ mặt trời đã cho chuyến bay của tàu vũ trụ Mỹ "Mariner 10". Một cơ hội như vậy xuất hiện vào tháng 11 năm 1973, khi tên lửa Atlas với đầu dò tự động vật lý thiên văn được phóng từ Mũi Canaveral.
Chương trình không gian "Mariner" của Mỹ được cho là sẽ phóng một loạt tàu thăm dò tự động tới các hành tinh gần nhất, Sao Kim và Sao Hỏa. Nếu các phương tiện đầu tiên chủ yếu hướng đến Sao Kim và Sao Hỏa, thì tàu thăm dò thứ mười, cuối cùng, đã nghiên cứu Sao Kim trên đường, đã bay về phía Sao Thủy. Đó là chuyến bay của một tàu vũ trụ nhỏ đã cung cấp cho các nhà vật lý thiên văn những thông tin cần thiết về bề mặt hành tinh, về thành phần của khí quyển và về các thông số của quỹ đạo của nó.
Tàu vũ trụ đã thực hiện các cuộc khảo sát hành tinh từ đường bay. Chuyến bay của tàu vũ trụ được thiết kế theo cách mà Mariner-10 có thể vượt qua càng xa càng tốt trong vùng lân cận gần nhất của hành tinh. Nhịp đầu tiên diễn ra vào tháng 3 năm 1974. Thiết bị này được truyền từ hành tinh ở khoảng cách 700 km, tạo nên những bức ảnh đầu tiên về một hành tinh xa xôi từ cự ly gần. Trong khoảng thứ hai, khoảng cách thậm chí còn giảm hơn nữa. Tàu thăm dò của Mỹ quét qua bề mặt Sao Thủy ở độ cao 48 km. Lần thứ ba, "Mariner 10" tách khỏi Sao Thủy, khoảng cách 327 km. Do kết quả của các chuyến bay "Mariner" đã có được hình ảnh về bề mặt hành tinh và tạo ra một bản đồ gần đúng về nó. Hành tinh hóa ra đã chết, không thể sống được và không phù hợp với các dạng sống hiện có và đã biết.
