يحتل عطارد المكان الأول في قائمة الكواكب في مجموعتنا الشمسية. على الرغم من الحجم المتواضع إلى حد ما ، إلا أن هذا الكوكب كان له دور مشرف: أن يكون أقرب إلى نجمنا ، ليكون جسمًا تقريبيًا كونيًا لنجمتنا. ومع ذلك ، لا يمكن أن يسمى هذا الموقع ناجحا للغاية. الزئبق هو أقرب كوكب إلى الشمس ويضطر لتحمل كل قوة الحب الساخن ودفء نجمنا.
الخصائص الفيزيائية الفلكية وخصائص هذا الكوكب
الزئبق هو أصغر كوكب في النظام الشمسي ، وينتمي مع كوكب الزهرة والأرض والمريخ إلى الكواكب الأرضية. يبلغ نصف قطر الكوكب المتوسط 2439 كم فقط ، ويبلغ قطر هذا الكوكب بالقرب من خط الاستواء 4879 كم. تجدر الإشارة إلى أن الحجم يجعل كوكب الأرض ليس فقط الأصغر بين الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. بل هو أصغر من بعض أكبر الأقمار الصناعية.
يبلغ قطر قمر المشتري ، جانيميد ، وساتل زحل ، تيتان ، أكثر من 5 آلاف كم. قمر كوكب المشتري كاليستو تقريبا بنفس حجم الزئبق.
يدعى الكوكب على اسم ميركوري الخبيث والمتهور ، الإله الروماني الذي يرعى التجارة. اختيار الاسم ليس من قبيل الصدفة. الكوكب الصغير والمرتفع هو الأسرع في السماء. تستغرق حركة وطول المسار المداري حول نجمنا 88 يومًا أرضًا. هذه السرعة بسبب قرب الكوكب من نجمنا. يقع الكوكب على مسافة من 46 إلى 70 مليون كم من الشمس.
يجب إضافة الخصائص الفيزيائية الفلكية التالية للكوكب إلى الحجم الصغير للكوكب:
- تبلغ كتلة الأرض 3 × 1023 كجم أو 5.5٪ من كتلة كوكبنا.
- كثافة كوكب صغير أقل قليلا من الأرض وتساوي 5.427 غم / سم 3 ؛
- تكون قوة الجاذبية عليه أو تسارع السقوط الحر 3.7 م / ث 2 ؛
- تبلغ مساحة سطح الكوكب 75 مليون متر مربع. كيلومترات ، أي 10 ٪ فقط من مساحة السطح ؛
- يبلغ حجم الزئبق 6.1 × 1010 كم 3 أو 5.4٪ من حجم الأرض ، أي 18 من هذه الكواكب يمكن وضعها في كوكبنا.
يحدث دوران عطارد حول محوره الخاص مع تكرار 56 يومًا للأرض ، بينما يستمر يوم الزئبق نصف سنة الأرض على سطح الكوكب. وبعبارة أخرى ، خلال يوم الزئبق ، تتغذى الزئبق في أشعة الشمس لمدة 176 يومًا من أيام الأرض. في هذه الحالة ، يسخن جانب واحد من الكوكب إلى درجات الحرارة القصوى ، بينما يبرد الجانب العكسي من الزئبق في هذا الوقت إلى حالة من البرد الكوني.
هناك حقائق مثيرة للاهتمام حول حالة مدار الزئبق وموقع الكوكب بالنسبة للأجرام السماوية الأخرى. لا يوجد أي تغيير في المواسم على الكوكب. وبعبارة أخرى ، هناك انتقال حاد من الصيف الحار والحار إلى شتاء كوني شرسة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن كوكب الأرض لديه محور دوران قائم عمودية على المستوى المداري. نتيجة لهذا الموقع من الكوكب على سطحه هناك مناطق لا تلمسها أشعة الشمس. أكدت البيانات التي تم الحصول عليها من تحقيقات الفضاء مارينر أنه تم العثور على المياه الصالحة للاستخدام على عطارد ، وكذلك على القمر ، والتي هي الحقيقة في حالة تجميد وتقع عميقة تحت سطح الكوكب. في هذه اللحظة ، يعتقد أن هذه المواقع يمكن العثور عليها في مناطق قريبة من مناطق القطبين.
خاصية أخرى مثيرة للاهتمام تميز الموقع المداري للكوكب هي التناقض بين سرعة دوران الزئبق حول محوره الخاص مع حركة الكوكب حول الشمس. يحتوي الكوكب على تواتر مستمر في الدوران ، بينما يدور حول الشمس بسرعات مختلفة. بالقرب من الحضيض الشمسي ، يتحرك عطارد أسرع من السرعة الزاوية للتناوب على الكوكب نفسه. مثل هذا التناقض يسبب ظاهرة فلكية مثيرة للاهتمام - الشمس تبدأ في التحرك على طول السماء الزئبقية في الاتجاه المعاكس ، من الغرب إلى الشرق.
وبالنظر إلى حقيقة أن كوكب الزهرة يعتبر أقرب كوكب إلى الأرض ، فإن عطارد غالباً ما يقع أقرب إلى كوكبنا من "نجم الصباح". لا يوجد في الكوكب أقمار صناعية ، لذا فهو يصاحب نجمنا في العزلة الفخورة.
جو عطارد: الأصل والحالة الراهنة
على الرغم من الموقع الوثيق إلى الشمس ، يتم فصل سطح الكوكب عن النجم في المتوسط 5-7 عشرات الملايين من الكيلومترات ، ولكن على ذلك لوحظت أهم انخفاضات درجة الحرارة اليومية. خلال النهار ، يتم تسخين سطح الكوكب إلى حالة من مقلاة ساخنة ، تبلغ درجة الحرارة 427 درجة مئوية. يسود البرودة الكونية هنا في الليل. سطح الكوكب لديه درجة حرارة منخفضة ، والحد الأقصى له يصل إلى 200 درجة مئوية.
يكمن السبب في درجات الحرارة القصوى المتطرفة هذه في حالة الغلاف الجوي لميركوريان. إنه في حالة نادرة للغاية ، دون ممارسة أي تأثير على العمليات الديناميكية الحرارية على سطح الكوكب. الضغط الجوي هنا صغير جدا وهو فقط 10-14 بار. الغلاف الجوي له تأثير ضعيف للغاية على مناخ الكوكب ، والذي يحدده الموقف المداري نسبة إلى الشمس.
في الأساس ، يتكون الغلاف الجوي للكوكب من جزيئات من الهليوم والصوديوم والهيدروجين والأكسجين. تم التقاط هذه الغازات إما عن طريق الحقل المغناطيسي للكوكب من جزيئات الريح الشمسية ، أو نشأت نتيجة تبخر سطح الزئبق. وحقيقة أن سطحه مرئي بوضوح ليس فقط من لوحة المحطات المدارية الأوتوماتيكية ، بل وأيضاً في التلسكوب الحديث ، يشهد على تباين جو الزئبق. على سطح الكوكب لا يوجد غمامة ، وفتح أشعة الشمس الحرة إلى سطح الزئبق. يعتقد العلماء أن هذه الحالة من الغلاف الجوي ميركوريان يفسرها موقف قريب من كوكبنا إلى نجمنا ، المعلمات الفيزيائية الفلكية.
لفترة طويلة ، لم يكن لدى علماء الفلك أي فكرة عن لون الزئبق. ومع ذلك ، يراقب العلماء كوكب الأرض من خلال التلسكوب وينظر إلى الصور المأخوذة من المركبة الفضائية ، فوجدوا قرصًا Mercurianًا رماديًا وغير جذاب. هذا يرجع إلى عدم وجود جو من كوكب الأرض والمناظر الطبيعية الصخرية.
من الواضح أن قوة المجال المغناطيسي ليست في وضع يمكنها من مقاومة تأثيرات قوة الشمس ، التي تمارس على الكوكب. تقوم الرياح الشمسية بتدفق الغلاف الجوي للكوكب مع الهيليوم والهيدروجين ، ومع ذلك ، بسبب التسخين المستمر ، هناك تبدد غازات التدفئة مرة أخرى إلى الفضاء.
وصف موجز لهيكل وتكوين الكوكب
في هذه الحالة من الغلاف الجوي ، عديم الزئبق غير قادر على الدفاع عن نفسه ضد هجوم الأجسام الكونية التي تقع على سطح الكوكب. لا توجد آثار للتآكل الطبيعي على كوكب الأرض ، ومن المرجح أن تؤثر العمليات الفضائية على السطح.
مثل الكواكب الأرضية الأخرى ، عطارد له قشرة خاصة به ، ولكن على عكس الأرض والمريخ ، والتي تتكون أساسا من السيليكات ، فهو معدن بنسبة 70 ٪. هذا ما يفسر الكثافة العالية نسبيا للكوكب وكتلته. في العديد من المعلمات الفيزيائية ، يشبه الزئبق إلى حد كبير قمرنا الصناعي. وكما هو الحال على القمر ، فإن سطح هذا الكوكب عبارة عن صحراء لا حياة فيها ، خالية من جو كثيف ومفتوح للتأثير الكوني. في هذه الحالة ، تكون قشرة الأرض ودثارها طبقة رقيقة ، إذا أجرينا مقارنة مع المعلمات الجيولوجية الأرضية. الجزء الداخلي من الكوكب يتم تمثيله بشكل أساسي من خلال قلب الحديد الثقيل. وله قلب يتكون بالكامل من الحديد المصهور ويحتل نصف حجم الكوكب بأكمله ونصف قطر الكوكب. فقط سماكة ضئيل من وشاح ، على بعد 600 كم فقط. ، ممثلة بالسيليكات ، تفصل جوهر الكوكب عن القشرة الأرضية. إن طبقات القشرة الزئبقية لها سماكة مختلفة ، تتراوح في المدى من 100 إلى 300 كم.
وهذا ما يفسر الكثافة العالية جدًا للكوكب ، وهو أمر غير معهود للأجسام السماوية ذات الحجم والأصل المتشابهين. إن وجود نواة حديدية منصهرة يمنح عطارد حقل مغناطيسي ، وقوته كافية لمواجهة الرياح الشمسية من خلال التقاط جزيئات البلازما المشحونة. هذه البنية من كوكب الأرض غير معهود لمعظم الكواكب في النظام الشمسي ، حيث تمثل النواة 25-35 ٪ من مجموع الكواكب الكوكبية. من المحتمل أن سبب هذا الزئبق هو خصوصيات أصل الكوكب.
يعتقد العلماء أن تكوين الكوكب تأثر بقوة بأصل الزئبق. وفقا لإصدار واحد ، فهو قمر صناعي سابق لفينوس ، والتي فقدت في وقت لاحق لحظة دورانها واضطرت ، تحت تأثير جاذبية الشمس ، للانتقال إلى مدارها المطول. ووفقاً لإصدارات أخرى ، في مرحلة التكوين ، قبل أكثر من 4.5 بليون سنة ، اصطدمت الزئبق إما بزهرة فينوس أو بأحد النشويات ، ونتيجة لذلك تم القضاء على معظم لحاء الزئبق وتشتته في الفضاء الخارجي.
تستند النسخة الثالثة من أصل الزئبق على افتراض أن الكوكب قد تشكل من بقايا المادة الكونية المتبقية بعد تكوين الزهرة والأرض والمريخ. العناصر الثقيلة ، أساسا المعادن ، شكلت جوهر الكوكب. لتشكيل الغلاف الخارجي للكوكب من الواضح أن العناصر الأخف ليست كافية.
إذا حكمنا من خلال الصور المأخوذة من الفضاء ، فإن وقت نشاط الزئبق قد مضى. سطح الكوكب هو منظر هزيل حيث الزخارف الرئيسية عبارة عن فوهات ، كبيرة وصغيرة ، ممثلة بأعداد كبيرة. الوديان الزئبقية هي مناطق شاسعة من الحمم المجمدة ، والتي تشهد على النشاط البركاني السابق للكوكب. لا تحتوي القشرة على أي صفيحة تكتونية تغطي غطاء الأرض على شكل طبقات.
حجم الفوهات على عطارد أمر مذهل. أكبر وأكبر فوهة ، والتي كانت تسمى سهل الحرارة ، يبلغ قطر قطرها أكثر من واحد ونصف ألف كيلومتر. إن كالديرا العملاقة من فوهة البركان التي يبلغ ارتفاعها 2 كم ، تقول إن تصادم الزئبق مع جسم كوني من مثل هذه الأبعاد له نطاق كارثة عالمية.
أدى الانهيار المبكر للنشاط البركاني إلى تبريد سريع لسطح الكوكب وتشكيل منظر متموج. زحفت الطبقات المبردة للقشرة الأرضية إلى الطبقات السفلى ، لتشكيل المقاييس ، كما أن ضربات الكويكبات وسقوط النيازك الكبيرة شوهت وجه الكوكب.
مركبة فضائية ومعدات تشارك في دراسة الزئبق
ولفترة طويلة ، لاحظنا الأجسام الفضائية ، والكويكبات ، والمذنبات ، والأقمار الصناعية للكوكب ، والنجوم من خلال التلسكوبات ، دون أن يكون لدينا القدرة التقنية على دراسة حي الفضاء لدينا بمزيد من التفاصيل والتفاصيل. نظرنا إلى جيراننا وعطارد بطريقة مختلفة تمامًا ، بما في ذلك عندما أصبح من الممكن إطلاق مجسات وسيارات فضائية إلى كواكب بعيدة. حصلنا على فكرة مختلفة تمامًا عن الكيفية التي تبدو بها الفضاء الخارجي ، وجوه منظومتنا الشمسية.
تم الحصول على الجزء الأكبر من المعلومات العلمية عن الزئبق من الملاحظات الفيزيائية الفلكية. وقد أجريت دراسة الكوكب بمساعدة تليسكوبات قوية جديدة. أعطى التقدم الكبير في دراسة أصغر كوكب في النظام الشمسي تحليق المركبة الفضائية الأمريكية "مارينر 10". ظهرت مثل هذه الفرصة في نوفمبر 1973 ، عندما أطلق صاروخ أطلس بمسبار آلي فلكي أسترالي من كيب كانافيرال.
كان من المفترض أن يطلق برنامج الفضاء الأمريكي "مارينر" سلسلة من المجسات الآلية إلى أقرب الكواكب ، فينوس والمريخ. إذا كانت المركبات الأولى موجهة بشكل رئيسي إلى كوكب الزهرة والمريخ ، فإن المسبار العاشرة الأخير ، بعد أن درس الزهرة على الطريق ، طار بعيداً نحو الزئبق. لقد كانت رحلة مركبة فضائية صغيرة أعطت الفيزيائيين الفلكيين المعلومات الضرورية عن سطح الكوكب ، وعن تكوين الغلاف الجوي وعن معالم مداره.
قامت المركبة الفضائية بمسوحات للكوكب من مسار الرحلة. تم تصميم رحلة المركبة الفضائية بطريقة تمكنت السفينة مارينر -10 من اجتيازها قدر الإمكان في المنطقة المجاورة مباشرة للكوكب. استغرق التمديد الأول في مارس 1974. مرت الجهاز من الكوكب على مسافة 700 كم ، مما يجعل أول صور لكوكب بعيد من مسافة قريبة. خلال الفترة الثانية ، انخفضت المسافة أكثر. اجتاح التحقيق الأمريكي سطح الزئبق على ارتفاع 48 كم. في المرة الثالثة ، انفصلت "مارينر 10" عن ميركوري بمسافة 327 كم. نتيجة لرحلات "مارينر" تمكنت من الحصول على صور لسطح الكوكب وتقديم خريطة تقريبية له. تبين أن الكوكب ميت ، وغير قابل للتناسب وغير مناسب لأشكال الحياة الحالية والمعروفة.
