Меркурий

Меркурий — самая маленькая планета Солнечной системы и ближайшая к Солнцу. Самая горячая при этом не он, а Венера, зато вращение Меркурия так долго сбивало астрономов с толку, что ошибка о нём продержалась почти век.

Меркурий в цифрах

Диаметр Меркурия — около 4880 км: чуть больше трети земного и всего на 40 % больше лунного. Год на нём длится 88 земных суток, оборот вокруг оси — около 59 суток, а солнечные сутки, от рассвета до рассвета, — 176 суток, то есть вдвое дольше года. Среднее расстояние до Солнца — 58 млн км (0,4 а. е.), но орбита заметно вытянута: от 47 до 70 млн км. Ось почти перпендикулярна плоскости орбиты (наклон около 0,034°, то есть две угловые минуты), так что сезонов нет. Днём поверхность нагревается примерно до +430 °C, ночью остывает до −180 °C: удержать тепло некому, потому что настоящей атмосферы у Меркурия нет, лишь тончайшая экзосфера из кислорода, натрия, водорода, гелия и калия. Спутников нет. Железное ядро занимает около 85 % радиуса планеты. Почему оно такое большое, неизвестно. По одной гипотезе, в юности Меркурий пережил гигантское столкновение, которое сорвало большую часть каменной оболочки. Но MESSENGER нашёл на поверхности неожиданно много калия — летучего элемента, который сильный нагрев должен был выгнать, — и с простой версией удара это плохо согласуется.

Ошибка Скиапарелли

Меркурий трудно рассмотреть: он держится низко над горизонтом в сумерках и виден недолго, и сквозь толстый слой воздуха ничего не разобрать. Итальянский астроном Джованни Скиапарелли, прославившийся «каналами» на Марсе, наблюдал Меркурий с 1881 года и к 1889 году решил, что планета всегда повёрнута к Солнцу одной стороной, как Луна к Земле: на одной половине вечный зной, на другой вечный холод.

Причина ошибки — в самом расписании наблюдений. Удобные периоды видимости повторяются через полтора синодических периода, около 174 суток; за это время Меркурий делает почти три оборота относительно далёких звёзд и около 2,5 оборота относительно направления на Землю, и наблюдатель видел попеременно две половины одного полушария, принимая это за постоянство. Первые сомнения принесли в 1962 году радионаблюдения: ночная сторона оказалась не такой холодной, как должна быть при вечной ночи. А в 1965 году радиолокация, в том числе на радиотелескопе в Аресибо, дала период вращения около 58,6 суток — ровно две трети года. Такое соотношение называют резонансом 3:2: за два года Меркурий делает три оборота вокруг оси. Его первым заметил итальянец Джузеппе (Бепи) Коломбо, в честь которого назвали миссию BepiColombo. Из-за резонанса и вытянутой орбиты Солнце на небе Меркурия иногда останавливается и поворачивает назад, а в некоторых местах рассвет за одни сутки случается дважды.

Что показали зонды

До космической эры о поверхности Меркурия ничего не знали. «Маринер-10» (запущен 3 ноября 1973 года, к Меркурию подлетел через Венеру) трижды пролетел мимо планеты в 1974–1975 годах и показал мир, похожий на Луну: сплошь кратеры, никаких морей, кроме огромной равнины Жары. Магнитное поле, обнаруженное им, оказалось слабым, около 1 % земного. Каждый раз «Маринер» видел одно и то же освещённое полушарие, поэтому «Маринер-10» снял лишь около 45 % поверхности. Аппарат NASA MESSENGER трижды пролетел мимо планеты в 2008–2009 годах (14 января и 6 октября 2008-го, 29 сентября 2009-го), а в 2011–2015 годах работал на её орбите и составил карту почти всей поверхности. Оказалось, что гладкие равнины занимают около четверти планеты и в основном это застывшая лава. Меркурианская лава бедна железом, поэтому равнины светлые, а не тёмные, как лунные моря. Из его данных следует, что Меркурий сжимается и остывает: на нём тянутся уступы-эскарпы высотой в два-три километра, возникшие при сжатии. В 2012 году MESSENGER подтвердил, что на дне постоянно затенённых полярных кратеров, куда не попадает солнечный свет, лежит водяной лёд — и это на планете, ближайшей к Солнцу. Местами его прикрывает тёмный слой толщиной в десяток-другой сантиметров.

Орбита Меркурия и теория относительности

Орбита Меркурия медленно поворачивается, и в XIX веке небесная механика не могла объяснить весь этот поворот: оставалось около 43 угловых секунд за столетие. Урбен Леверье, математически открывший Нептун, предположил, что дело в ещё одной планете внутри орбиты Меркурия, которую назвали Вулканом; такой планеты нет. Разницу объяснил Эйнштейн в 1915 году: она следует из общей теории относительности.

Как увидеть Меркурий

Меркурий виден невооружённым глазом, если знать календарь видимости: он отходит от Солнца не дальше чем на 18–28° и поднимается над горизонтом ненадолго после заката или перед рассветом. Для средних северных широт удобнее весенние вечерние и осенние утренние периоды, когда эклиптика круто поднимается над горизонтом («Наблюдение планет»).

Что дальше

К Меркурию летит BepiColombo — совместная миссия ESA и JAXA. По плану ESA, 21 ноября 2026 года аппараты выйдут на орбиту планеты, а научная работа начнётся в 2027 году.

Читайте также

• Венера
• BepiColombo: миссия к Меркурию
• Общая теория относительности
• Солнце