Mercurio (planeta)
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 MESSENGER imagen en falso color de Mercurio | |||||||||||||
| Designaciones | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Adjetivo | Mercurio, Mercurial | ||||||||||||
| Características orbitales | |||||||||||||
| Época J2000 | |||||||||||||
| Afelio | 69.816.900 kilometros 0.466697 AU | ||||||||||||
| Perihelio | 46001200 kilometro 0.307499 AU | ||||||||||||
| Semieje mayor | 57909100 kilometros 0.387098 AU | ||||||||||||
| Excentricidad | 0.205630 | ||||||||||||
| Período orbital | 87.9691 d (0.240846 a) | ||||||||||||
| Período sinódico | 115,88 d | ||||||||||||
| Velocidad media orbital | 47,87 kilometros / s | ||||||||||||
| La media de anomalía | 174.796 ° | ||||||||||||
| Inclinación | 7.005 ° 3.38 ° al ecuador de Sun | ||||||||||||
| Longitud del nodo ascendente | 48.331 ° | ||||||||||||
| Argumento del perihelio | 29.124 ° | ||||||||||||
| Satélites | Ninguno | ||||||||||||
| Características físicas | |||||||||||||
| Radio medio | 2,439.7 ± 1,0 kilometros 0.3829 Tierras | ||||||||||||
| Achatamiento | <0,0006 | ||||||||||||
| Área de superficie | 7.48 × 10 7 km² 0.108 Tierras | ||||||||||||
| Volumen | 6,083 × 10 10 km³ 0.054 Tierras | ||||||||||||
| Masa | 3,3022 × 10 23 kg 0.055 Tierras | ||||||||||||
| Media densidad | 5,427 g / cm³ | ||||||||||||
| Gravedad superficial Ecuatorial | 3,7 m / s² 0.38 g | ||||||||||||
| La velocidad de escape | 4,25 kilometros / s | ||||||||||||
| Periodo de rotación sideral | 58,646 días 1407.5 h | ||||||||||||
| Velocidad de rotación Ecuatorial | 10,892 kmh | ||||||||||||
| La inclinación del eje | 2.11 '± 0.1' | ||||||||||||
| Polo Norte ascensión recta | 18 h 44 min 2 s 281.01 ° | ||||||||||||
| Polo Norte declinación | 61.45 ° | ||||||||||||
| Albedo | 0.119 ( bonos) | ||||||||||||
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| La magnitud aparente | hasta -1,9 | ||||||||||||
| Diámetro angular | 4.5 "- 13" | ||||||||||||
| Ambiente | |||||||||||||
| Superficie presión | rastro | ||||||||||||
| Composición | 42% Molecular oxígeno 29.0% de sodio 22,0% de hidrógeno 6,0% de helio 0,5% de potasio Las trazas de argón , nitrógeno , dióxido de carbono , vapor de agua , xenón , criptón , y de neón | ||||||||||||
Mercurio (pronunciado [mɝkjʊəri]) es la más interna y más pequeño planeta en el sistema solar (ya que Plutón fue re-etiquetado como un planeta enano), en órbita alrededor del Sol una vez cada 88 días. El mercurio es brillante cuando se ve desde la Tierra , desde -2,0 a 5,5 en magnitud aparente, pero no se ve fácilmente como su mayor distancia angular del Sol (mayor elongación) es sólo 28,3 °: sólo se puede ver en la mañana y por la noche crepúsculo. Comparativamente poco se sabe de ella; el primero de dos nave espacial para acercarse a Mercurio era Mariner 10 1974-1975, que asigna sólo el 45% de la superficie del planeta. El segundo fue el Nave espacial MESSENGER, que asigna otro 30% del planeta durante su sobrevuelo de 14 de enero de 2008 . MESSENGER hará dos pases más por Mercurio, seguido de la inserción orbital en 2011, y hará una encuesta y un mapa de todo el planeta.
Físicamente, Mercurio es similar en apariencia a la Luna . Es fuertemente cráteres, no tiene satélites naturales y no sustancial atmósfera. Tiene un gran hierro núcleo, que genera una campo magnético alrededor de 1% tan fuerte como la de la Tierra . Es un planeta excepcionalmente densa debido al gran tamaño de su núcleo. Las temperaturas de la superficie de Mercurio rango de alrededor de 90 a 700 K (-183 ºC a 427 ºC), con la punto subsolar siendo el más caliente y el fondo de los cráteres cerca de la siendo los más fríos polos.
Observaciones registradas de fecha Mercurio de nuevo a por lo menos el primer milenio antes de Cristo. Antes del siglo cuarto antes de Cristo, los astrónomos griegos creían que el planeta sea dos objetos separados: uno visible sólo al amanecer, a la que llamaron Apolo ; el otro visible sólo al atardecer, a la que llamaron Hermes. El nombre de Inglés para el planeta proviene de los romanos , que la llamaron después del romano dios El mercurio, que se equipara con el griego Hermes. La símbolo astronómico para Mercurio es una versión estilizada de Hermes ' caduceo.
Estructura interna
El mercurio es uno de los cuatro planetas terrestres, y es un cuerpo rocoso como la Tierra. Es el planeta más pequeño del Sistema Solar , con una ecuatorial radio de 2439,7 kilometros. Mercurio es aún menor -aunque más masiva que el más grande satélites naturales en el sistema solar, Ganímedes y Titán. Mercurio consta de aproximadamente 70% metálico y 30% material de silicato. Densidad de Mercurio es la segunda más alta del Sistema Solar a 5,427 g / cm³, sólo ligeramente menor que la densidad de 5,515 g / cm³ de la Tierra. Si el efecto de la compresión gravitacional fueron a ser factorizado a cabo, los materiales de los que el mercurio se convierte serían más densa, con una densidad sin comprimir de 5,3 g / cm³ frente a 4,4 g / cm³ de la Tierra.
2. Manto-600 km de espesor
3. Core-1800 kilometros radio
La densidad del mercurio puede ser utilizado para inferir detalles de su estructura interior. Si bien alta densidad de la Tierra resulta apreciablemente de compresión gravitacional, particularmente en el núcleo, Mercurio es mucho más pequeño y sus regiones interiores no están tan fuertemente comprimido. Por lo tanto, para que tenga una alta densidad tal, su núcleo debe ser grande y rica en hierro. Los geólogos estiman que el núcleo de Mercurio ocupa alrededor del 42% de su volumen; para la Tierra esta proporción es del 17%. La investigación reciente sugiere fuertemente Mercurio tiene un núcleo fundido.
Rodeando el núcleo es un 600 kilometros manto. Generalmente se piensa que a principios de la historia de Mercurio, un impacto gigante con un cuerpo de varios cientos de kilómetros a través del planeta despojado de gran parte de su material del manto original, lo que resulta en el manto relativamente delgado en comparación con el núcleo de tamaño considerable.
Con base en datos de la misión Mariner 10 y la observación basada en la Tierra, de Mercurio corteza se cree que es de 100-300 km de espesor. Una característica distintiva de la superficie de Mercurio es la presencia de numerosas crestas estrechas, algunas que se extiende sobre varios cientos de kilómetros. Se cree que estos se formaron como núcleo de Mercurio y el manto enfrían y se contraen en un momento cuando la corteza ya se había solidificado.
El núcleo de Mercurio tiene un contenido de hierro superior a la de cualquier otro planeta importante en el Sistema Solar, y se han propuesto varias teorías para explicar esto. La teoría más aceptada es que Mercurio tenía originalmente una proporción de silicato metálico similar al común meteoritos condritas, que se consideran típicos de la materia rocosa del Sistema Solar, y una masa de aproximadamente 2,25 veces su masa actual. Sin embargo, a principios de la historia del sistema solar, Mercurio pudo haber sido golpeado por un planetesimal de aproximadamente 1/6 de que la masa. El impacto habría despojado de gran parte de la corteza y el manto original, dejando el núcleo detrás como un componente relativamente importante. Un proceso similar se ha propuesto para explicar la formación de la Tierra de la luna (ver teoría del impacto gigante).
Alternativamente, Mercurio pudo haber formado a partir de la nebulosa solar antes del Sol la energía de salida se había estabilizado. El planeta inicialmente habría tenido el doble de su masa actual, pero como el protosol contrajo, las temperaturas cerca de Mercurio podrían haber sido entre 2500 y 3500 K, (2227 ºC a 3227 ºC) y, posiblemente, incluso tan alto como 10.000 K (9727 ºC). Gran parte de la roca superficie de Mercurio podrían haber vaporizado a tales temperaturas, formando una atmósfera de "vapor de roca" que podrían haber sido arrastrados por la viento solar.
Una tercera hipótesis propone que la nebulosa solar causó arrastre sobre las partículas de la que Mercurio era acreción, lo que significa que las partículas más ligeras se perdieron desde el material de acreción. Cada una de estas hipótesis predice una composición diferente de la superficie, y dos próximas misiones espaciales, MESSENGER y BepiColombo, tienen por objeto dotar a hacer observaciones a probarlos.
Geología de superficie
La superficie de Mercurio es en general muy similar en apariencia a la de la Luna, mostrando extensa llanuras-mare como cráteres y pesada, lo que indica que ha sido geológicamente inactivo durante miles de millones de años. Desde nuestro conocimiento de Geología de Mercurio se ha basado en el 1975 Mariner sobrevuelo y terrestres observaciones, es el menos comprendido de los planetas terrestres. Como los datos de la reciente MESSENGER se procesa sobrevuelo este conocimiento aumentará. Por ejemplo, un cráter inusual con canales radiales se ha descubierto que los científicos llaman "la araña".
Albedo características se refieren a zonas de muy diferente reflectividad, como se ve por la observación telescópica. El mercurio también posee Dorsa (también llamado " arruga-crestas "), la Luna y las tierras altas, Montes (montañas), Planitiae o llanuras, Rupes ( escarpes), y Valles ( valles).
Mercurio fue fuertemente bombardeada por cometas y asteroides durante y poco después de su formación hace 4,6 millones de años, así como durante un episodio posterior, posiblemente separado llamado el intenso bombardeo tardío que llegó a su fin hace 3,8. Durante este período de intensa formación de cráteres, el planeta recibió impactos en toda su superficie, facilitado por la falta de cualquier atmósfera para frenar impactadores hacia abajo. Durante este tiempo, el planeta fue volcánicamente activa; cuencas, como la Cuenca Caloris fueron ocupados por magma desde el interior del planeta, que produjo llanuras lisas similares a la maria encontrar en la Luna.
Cuencas de impacto y cráteres
Los cráteres en Mercurio rango de diámetro de pequeñas cavidades en forma de cuenco para Multi-anillado cuencas de impacto cientos de kilómetros de diámetro. Aparecen en todos los estados de degradación, de los cráteres con rayos relativamente frescas a los restos del cráter altamente degradadas. Cráteres de Mercurio difieren sutilmente de los cráteres lunares en que el área cubierto por su material expulsado es mucho más pequeño, una consecuencia de la gravedad en la superficie de Mercurio fuerte.
Los cráteres más grandes conocidos son la Cuenca Caloris, con un diámetro de 1.550 kilometros, y el Cuenca Skinakas con un diámetro exterior del anillo de 2.300 kilometros. El impacto que creó la cuenca Caloris era tan poderosa que causó lava erupciones y dejó un anillo concéntrico más de 2 km de altura que rodea el cráter de impacto. En el antípoda de la Cuenca Caloris es una gran región del inusual terreno, montañoso conocido como el "Weird Terrain". Una hipótesis de su origen es que las ondas de choque generadas durante el impacto Caloris viajaron por todo el planeta, que convergen en antípoda de la cuenca (180 grados). Las altas tensiones resultantes fracturaron la superficie. Alternativamente, se ha sugerido que este terreno se formó como resultado de la convergencia de material eyectado en antípoda de esta cuenca.
En total, cerca de 15 cuencas de impacto se han identificado en la parte de captación de imagen de Mercurio. Otras cuencas notables incluyen los 400 km de ancho, multi-anillo, Cuenca Tolstoj que tiene un manto de eyección que se extiende hasta 500 km de su borde, y su suelo ha sido ocupado por materiales llanuras lisas. Cuenca Beethoven también tiene un manto de eyección de tamaño similar y un diámetro de la llanta 625 kilometros. Al igual que la Luna , la superficie de Mercurio probablemente ha incurrido en los efectos de la espacio de procesos de meteorización, incluyendo El viento solar y impactos de micrometeoritos.
Llanuras
Hay dos regiones de llanuras geológicamente distintos en Mercurio. Suavemente ondulado, llanuras onduladas en las regiones entre cráteres son superficies visibles más antiguas de Mercurio, anteriores al terreno lleno de cráteres. Las llanuras entre cráteres parecen haber borrado muchos cráteres anteriores, y muestran una escasez general de cráteres más pequeños por debajo de unos 30 km de diámetro. No está claro si son de origen volcánico o impacto. Las llanuras inter-cráter se distribuyen más o menos uniformemente sobre toda la superficie del planeta.
Llanuras lisas son áreas planas generalizadas que llenan depresiones de varios tamaños y tienen un gran parecido a los mares lunares. Notablemente, llenan un amplio anillo que rodea la cuenca Caloris. Una diferencia apreciable entre estas llanuras y mares lunares es que las lisas llanuras de Mercurio tienen el mismo albedo como las llanuras entre cráteres mayores. A pesar de la falta de características volcánicas de forma inequívoca, la localización y redondeado, forma lobulada de estas llanuras apoyan firmemente origen volcánico. Todas las suaves llanuras de Mercurio formaron significativamente más tarde que la cuenca Caloris, como lo demuestra densidades cráter sensiblemente menores que en el manto de eyección Caloris. El suelo de la cuenca Caloris también es llenado por una llanura geológicamente distintos, roto por los cantos y las fracturas en un patrón más o menos poligonal. No está claro si son lavas volcánicas inducidas por el impacto, o una hoja grande de fundido de impacto.
Una característica inusual de la superficie del planeta es los numerosos pliegues de compresión, o rupes, que entrecruzan las llanuras. Se cree que a medida que el interior del planeta se enfrió, se contrajo y su superficie empezó a deformarse. Los pliegues se pueden ver en la parte superior de otras características, tales como cráteres y llanuras suaves, lo que indica que son más recientes. La superficie de Mercurio también se flexiona por significativo protuberancias de marea planteadas por el Sun -el mareas de Sun en Mercurio son alrededor de 17 veces más fuerte que la de la Luna sobre la Tierra.
Condiciones de la superficie y "ambiente" (exosfera)
La media de superficie de la temperatura de Mercurio es 442,5 K, pero varía de 100 K a 700 K, debido a la ausencia de una atmósfera. En el lado oscuro del planeta, la temperatura promedio es de 110 K. La intensidad de la luz solar en la superficie de Mercurio varía entre 4,59 y 10,61 veces los constante solar (1370Wm -2).
A pesar de la generalmente extremadamente alta temperatura de su superficie, las observaciones sugieren fuertemente que el hielo existe en Mercurio. Los pisos de algunos cráteres profundos cerca de los polos nunca se exponen a la luz solar directa, y las temperaturas allí siguen siendo muy inferiores a la media mundial. El hielo de agua refleja fuertemente radar y observaciones por el 70m Telescopio Goldstone y el VLA a principios de 1990 reveló que hay manchas de muy alta radar reflexión cerca de los polos. Mientras que el hielo no es la única causa posible de estas regiones reflectantes, los astrónomos creen que es la más probable.
Se cree que las regiones heladas que debe cubrirse para una profundidad de sólo unos pocos metros, y contienen alrededor de 10 14 -10 15 kg de hielo. En comparación, la Antártida capa de hielo en la Tierra tiene una masa de alrededor de 4 × 10 18 kg, y Marte polar sur tope "contiene alrededor de 10 16 kg de agua. El origen del hielo en Mercurio no se conoce todavía, pero las dos fuentes más probables son de desgasificación de agua desde el interior o la deposición del planeta por impactos de cometas .
Mercurio es demasiado pequeño para su gravedad para retener cualquier significativo ambiente durante largos períodos de tiempo; Sin embargo, sí tiene limitada superficie una "tenue exosfera "que contiene hidrógeno , helio , oxígeno , sodio , calcio y potasio . Este exosfera no es estable átomos están continuamente pierden y reponen a partir de una variedad de fuentes. Los átomos de hidrógeno y de helio probablemente proceden de la viento solar, se difunde en la magnetosfera de Mercurio antes después de escapar hacia el espacio. La desintegración radiactiva de los elementos dentro de la corteza de Mercurio es otra fuente de helio, así como el sodio y el potasio. El vapor de agua está presente, siendo traído a Mercurio por alguna combinación de procesos, tales como: los cometas golpear su superficie, pulverización catódica agua creando "donde antes no existía desde los ingredientes de viento solar y Mercurio roca "(ambos contienen hidrógeno y oxígeno), y" depósitos de hielo de agua en pequeñas zonas de los polos de Mercurio, donde crea la topografía local permanentemente sombreados manchas en las paredes del cráter que podría atrapar el agua sobre la edad del sistema solar ". MESSENGER encontraron altas proporciones de calcio, helio, hidróxido, magnesio, oxígeno, potasio, silicio, sodio, y agua. La detección de altas cantidades de iones relacionados con el agua como O +, OH-, y H2O + fue una sorpresa. Debido a la cantidad de estos iones que se detectaron en el entorno espacial de Mercurio, los científicos suponen que estas moléculas fueron destruidas de la superficie o exosfera por el viento solar.
El sodio y el potasio fueron descubiertos en la atmósfera durante la década de 1980, y se cree que como resultado principalmente de la vaporización de roca superficial golpeado por impactos de micrometeoritos. Debido a la capacidad de estos materiales para difundir la luz solar, los observadores terrestres pueden detectar fácilmente su composición en la atmósfera. Los estudios indican que, a veces, las emisiones de sodio se localizan en los puntos que corresponden a dipolos magnéticos del planeta. Esto indicaría una cierta interacción entre la magnetosfera y la superficie del planeta.
Campo magnético y la magnetosfera
A pesar de su pequeño tamaño y rotación de 59 días de duración lento, Mercurio tiene una significativa, y al parecer global, campo magnético. De acuerdo con las mediciones realizadas por el Mariner 10, se trata de un 1,1% más fuerte que la de la Tierra. La intensidad del campo magnético en el ecuador de Mercurio es de unos 300 nT. Al igual que la de la Tierra, el campo magnético de Mercurio es dipolar en la naturaleza. A diferencia de la Tierra, sin embargo, los polos de Mercurio están casi alineados con el eje de rotación del planeta. Las mediciones tanto del Mariner 10 y MESSENGER sondas espaciales han indicado que la fuerza y la forma del campo magnético son estables.
Es probable que este campo magnético es generado por medio de una Dynamo efecto, de una manera similar al campo magnético de la Tierra. Este efecto dínamo sería el resultado de la circulación del núcleo líquido rico en hierro del planeta. Particularmente fuertes efectos de las mareas causadas por la alta excentricidad orbital del planeta servirían para mantener el núcleo en estado líquido necesario para este efecto dinamo.
El campo magnético de Mercurio es lo suficientemente fuerte como para desviar el viento solar alrededor del planeta, creando un magnetosfera. Magnetosfera del planeta, aunque lo suficientemente pequeño como para caber dentro de la Tierra, es lo suficientemente fuerte como para atrapar el plasma del viento solar. Esto contribuye a la erosión espacial de la superficie del planeta. Las observaciones realizadas por la nave espacial Mariner 10 detectan este plasma de baja energía en la magnetosfera de lado nocturno del planeta. Se detectaron ráfagas de partículas energéticas en la cola magnética del planeta, lo que indica una calidad dinámica a la magnetosfera del planeta.
Órbita y rotación
Mercurio tiene el mayor órbita excéntrica de todos los planetas; su excentricidad es 0.21, con su distancia del Sol que van desde 46 millones a 70 millones kilometros. Se tarda 88 días en completar una órbita. El diagrama de la izquierda ilustra los efectos de la excentricidad, que muestra la órbita de Mercurio recubrió con una órbita circular que tiene el mismo semieje mayor. La velocidad más alta del planeta cuando está cerca de perihelio se desprende de la mayor distancia que cubre en cada intervalo de 5 días. El tamaño de las esferas, inversamente proporcionales a su distancia desde el Sol, se utiliza para ilustrar la distancia heliocéntrica variable. Esta distancia varía con el Sol, combinado con un 3: 2 spin-órbita de resonancia de la rotación del planeta alrededor de su eje, da lugar a complejas variaciones de la temperatura de la superficie.
La órbita de Mercurio se inclina por 7 ° con respecto al plano de la órbita de la Tierra (el eclíptica), como se muestra en el diagrama de la derecha. Como resultado, tránsitos de Mercurio a través de la cara del Sol sólo pueden ocurrir cuando el planeta cruza el plano de la eclíptica en el momento en que se encuentra entre la Tierra y el Sol Esto ocurre aproximadamente cada siete años en promedio.
Funcionalmente, el Mercurio de inclinación axial es inexistente, con medidas tan bajas como 0,027 °. Esto es significativamente menor que la de Júpiter, que cuenta con la inclinación axial segundo más pequeño de todos los planetas en 3,1 grados. Esto significa que un observador en el ecuador de Mercurio durante el mediodía local nunca vería el Sol más de aproximadamente 1/30 de un grado al norte o al sur del cenit. Por el contrario, en los polos del Sol nunca se eleva a más de 2,1 'por encima del horizonte.
En ciertos puntos de la superficie de Mercurio, un observador podría ver la salida del sol hasta la mitad, y luego invertir y establecer antes de levantarse de nuevo, todo en el mismo día de Mercurio. Esto se debe a aproximadamente cuatro días antes de la perihelio de Mercurio angular velocidad orbital es exactamente igual a su angular velocidad de rotación de manera que del Sol aparente movimiento cesa; en el perihelio, la velocidad angular orbital de Mercurio luego supera la velocidad de rotación angular. Por lo tanto, el Sol parece moverse en una dirección retrógrada. Cuatro días después de su perihelio, el movimiento aparente normal del Sol retoma en esos puntos.
Avance del perihelio
Durante el siglo 19, el francés matemático Le Verrier se dio cuenta de que el lento precesión de la órbita de Mercurio alrededor del Sol no podía explicarse completamente por la mecánica newtoniana y las perturbaciones por los planetas conocidos. Propuso que podría existir otro planeta en una órbita aún más cerca del Sol para dar cuenta de esta perturbación. (Otras explicaciones considerados incluyeron un leve achatamiento del Sol) El éxito de la búsqueda de Neptuno sobre la base de sus perturbaciones de la órbita de Urano llevaron a astrónomos a poner mucha fe en esta explicación, y el planeta hipotético incluso fue nombrado Vulcan. Sin embargo, no hay tal planeta se encontró nunca.
En el siglo 20, Albert Einstein 's Teoría General de la Relatividad proporcionó la explicación de la precesión observada. El efecto es muy pequeño: el Mercurian relativista exceso de avance del perihelio es sólo 42.98 segundos de arco por siglo, por lo que requiere un poco más de doce millones de órbitas por un exceso de vuelta completa. , Pero los efectos mucho menores similares, operan de otros planetas, siendo 8,62 segundos de arco por siglo para Venus, 3,84 para la Tierra, 1,35 para Marte, y 10,05 para 1566 Ícaro.
Resonancia de spin-órbita
Durante muchos años se pensó que Mercurio era sincrónicamente anclaje mareal con el Sol, girando una vez por cada órbita y manteniendo la misma cara dirigida hacia el Sol en todo momento, de la misma manera que el mismo lado de la Luna siempre se enfrenta a la Tierra. Sin embargo, radar observaciones en 1965 demostró que el planeta tiene un 3: spin-órbita de resonancia 2, que gira tres veces por cada dos revoluciones alrededor del Sol; la excentricidad de la órbita de Mercurio hace esta resonancia estable en el perihelio, cuando la marea solar es más fuerte, el Sol está casi inmóvil en el cielo de Mercurio.
La razón por astrónomos originales pensaron que fue bloqueado de forma sincrónica era que cada vez que Mercurio fue el más indicado para la observación, era siempre en el mismo punto en su resonancia 3: 2, por lo tanto, que muestra la misma cara. Debido al 3 de Mercurio: 2 spin-órbita de resonancia, un día solar (la longitud entre dos meridiano tránsitos del Sol) dura unos 176 días terrestres. La día sideral (el período de rotación) dura alrededor de 58,7 días terrestres.
Simulaciones orbitales indican que la excentricidad de la órbita de Mercurio varía caóticamente desde 0 (circular) a un muy alto 0,47 durante millones de años. Se cree que esto explicar 3 de Mercurio: 2 spin-órbita de resonancia (en lugar de la más habitual 1: 1), ya que este estado es más probable que surjan durante un período de alta excentricidad.
Observación
Mercurio magnitud aparente varía entre aproximadamente -2,0-brillante que Sirius -y 5.5. La observación de Mercurio es complicada por su proximidad al Sol, ya que se pierde en el resplandor del Sol durante gran parte del tiempo. El mercurio puede ser observado por un breve período durante la mañana o la tarde crepúsculo. El Telescopio Espacial Hubble no puede observar Mercurio en absoluto, debido a los procedimientos de seguridad que impidan su apuntando demasiado cerca del Sol
Como la luna, exposiciones de mercurio fases como se ve desde la Tierra, ser "nuevo" en conjunción inferior y "completo" en conjunción superior. El planeta se vuelve invisible en ambas ocasiones en virtud de su salida y puesta de común acuerdo con el Sol en cada caso. Las primeras y últimas fases trimestre se producen en mayor elongación este y oeste, respectivamente, cuando la separación de Mercurio al Sol oscila entre 17,9 ° a perihelio a 27,8 ° en afelio. En su mayor elongación oeste, Mercurio se levanta más temprano antes de que el Sol, y en su mayor elongación al este, establece tardar después del Sol
Mercurio alcanza la conjunción inferior cada 116 días en promedio, pero este intervalo puede variar de 111 días a 121 días debido a la órbita excéntrica del planeta. El mercurio puede acercarse lo 77.300.000 kilometros a la Tierra, pero en la actualidad no acercarse más de 82 millones de km de la Tierra. Su período de movimiento retrógrado como se ve desde la Tierra puede variar de 8 a 15 días a cada lado de la conjunción inferior. Esta amplia gama también surge del planeta de alta excentricidad orbital.
El mercurio es más a menudo fácilmente visible desde la Tierra Hemisferio Sur que de su Hemisferio Norte; esto se debe a sus máximas elongaciones posibles al oeste del Sol siempre ocurren cuando se trata de principios de otoño en el hemisferio sur, mientras que sus máximos posibles alargamientos del este ocurren cuando el hemisferio sur está teniendo su temporada final del invierno. En ambos de estos casos, el ángulo de Mercurio golpea con el eclíptica se maximiza, lo que le permite subir varias horas antes de que el Sol en el primer caso y se pone hasta varias horas después de la puesta del sol en estos últimos en los países situados en latitudes de la zona templada del sur, como Argentina y Nueva Zelanda . Por el contrario, en las latitudes templadas del norte, Mercurio nunca está por encima del horizonte de un cielo nocturno más o menos completamente oscuro. El mercurio puede también, al igual que varios otros planetas y las estrellas más brillantes, ser visto durante un total eclipse solar .
El mercurio es más brillante visto desde la Tierra cuando se encuentra en un fase menguante, entre cualquiera de las fases cuarta y completa. Aunque el planeta está más lejos de la Tierra cuando es menguante, que cuando se trata de una media luna, la mayor área iluminada visible más que compensa la mayor distancia. Lo contrario es cierto para Venus, que aparece más brillante cuando se trata de una media luna delgada, porque es mucho más cercano a la Tierra que cuando menguante.
Estudios de Mercurio
Los antiguos astrónomos
Las primeras observaciones registradas conocidas de Mercurio son de la Tabletas MUL.APIN. Estas observaciones fueron muy probablemente hechas por un asirio astrónomo alrededor del siglo 14 aC. La nombre cuneiforme utilizado para designar el mercurio en las tablas MUL.APIN se transcribe como UDU.IDIM.GU 4 .ud ("el planeta saltar"). Registros babilónicos de Mercurio datan del primero milenio antes de Cristo. Los babilonios llamaban el planeta Nabu después de que el mensajero de los dioses en su mitología .
La antigua griegos de Tiempo de Hesíodo conocía el planeta como Στίλβων (Stilbon), que significa "el reluciente", y Ἑρμάων (Hermaon). Griegos más tarde llamado el planeta Apolo cuando era visible en el cielo de la mañana y Hermes cuando sean visibles por la noche. Alrededor del siglo 4 aC, sin embargo, los astrónomos griegos llegaron a entender que los dos nombres se referían al mismo cuerpo. Los romanos decían que el planeta después del dios romano mensajero, Mercurio (América Mercurius), que se equipara con el griego Hermes.
En la antigua China , Mercurio era conocido como Chen-Hsing, la Estrella horas. Se asocia con la dirección norte y la fase de agua en el Wu Xing. mitología hindú utiliza el nombre Budha por Mercurio, y este dios se pensó para presidir el miércoles. El dios Odín (o Woden) de Mitología germana también se asoció con el planeta Mercurio y el nombre se deriva de Miércoles día de Woden. La Maya puede haber representado Mercurio como una lechuza (o posiblemente cuatro búhos, dos para el aspecto de la mañana y dos por la tarde), que sirvió como mensajero para el inframundo.
Investigación telescópico basado en tierra
Los primeros telescópicas observaciones de Mercurio fueron hechas por Galileo en el siglo 17. A pesar de que observó fases cuando miraba a Venus, su telescopio no era lo suficientemente potente como para ver las fases de Mercurio. En 1631 Pierre Gassendi realizó las primeras observaciones de la tránsito de un planeta por delante del Sol cuando vio a un tránsito de Mercurio predicho por Johannes Kepler . En 1639 Giovanni Zupi usó un telescopio para descubrir que el planeta tenía fases orbitales similares a Venus y la Luna. La observación demostró de manera concluyente que Mercurio orbitaba alrededor del Sol
Un acontecimiento muy raro en la astronomía es el paso de un planeta frente a otra ( ocultación), visto desde la Tierra. Mercurio y Venus esconden los unos a otros cada pocos siglos, y el caso de 28 de mayo 1737 es el único observado históricamente, después de haber sido visto por John Bevis en el Observatorio Real de Greenwich. La próxima ocultación de Mercurio por Venus estará en 3 de diciembre de 2133.
Las dificultades inherentes a la observación de Mercurio significan que ha sido mucho menos estudiado que los otros planetas. En 1800 Johann Schröter hizo observaciones de características de la superficie, que afirma observados 20 kilometros altas montañas. Friedrich Bessel utiliza dibujos de Schröter para estimar erróneamente el período de rotación como de 24 horas y una inclinación del eje de 70 °. En la década de 1880 Giovanni Schiaparelli asigna el planeta con mayor precisión, y sugirió que el período de rotación de Mercurio fue de 88 días, el mismo que su período orbital debido a fijación de marea. Este fenómeno se conoce como rotación sincrónica y también se muestra en la Luna de la Tierra. El esfuerzo a Mapa de la superficie de Mercurio fue continuada por Eugenios Antoniadi, que publicó un libro en 1934 que incluía tanto a los mapas y sus propias observaciones. Muchas de las características de la superficie del planeta, en particular la características de albedo, toman sus nombres de mapa de Antoniadi.
En junio de 1962 soviéticas científicos de la Instituto de Radio-ingeniería y Electrónica de la AC de la URSS conducir por Vladimir Kotelnikov convirtió primero en recuperarse radar señal de Mercurio y la reciben, a partir de las observaciones de radar del planeta. Tres años más tarde las observaciones de radar de los estadounidenses Gordon Pettengill y R. Dyce usando 300 metros Observatorio de Arecibo radiotelescopio en Puerto Rico demostró de manera concluyente que el período de rotación del planeta era de unos 59 días. La teoría de que la rotación de Mercurio era sincrónica fue ampliamente celebrado, y fue una sorpresa para los astrónomos cuando se anunciaron estas observaciones de radio. Si Mercurio estaban cerradas por las mareas, su cara oscura sería extremadamente frío, pero las mediciones de emisiones de radio reveló que era mucho más caliente de lo esperado. Los astrónomos se mostraron reacios a abandonar la teoría de la rotación sincrónica y proponen mecanismos alternativos, como poderosos vientos de distribución de calor para explicar las observaciones.
Astrónomo italiano Giuseppe Colombo señaló que el valor de rotación fue de alrededor de dos tercios de período orbital de Mercurio, y propuso que una forma diferente de fijación de marea se había producido en el cual los períodos orbitales y rotacionales del planeta fueron encerrados en un 3: 2 en lugar de una resonancia 1: 1 . Los datos de la Mariner 10, posteriormente confirmaron este punto de vista.
Las observaciones desde tierra no arrojan mucha luz sobre el planeta más interno, y no fue hasta que las sondas espaciales visitaron Mercurio que muchas de sus propiedades más fundamentales se hizo conocido. Sin embargo, los recientes avances tecnológicos han permitido mejorar las observaciones terrestres. En el año 2000, de alta resolución formación de imágenes de la suerte Observatorio Monte Wilson 1500 mm telescopio proporcionó las primeras visitas que se resolvieron algunos rasgos de la superficie en las partes de Mercurio que no fueron fotografiadas en las misiones Mariner. Imágenes Más tarde ha mostrado evidencia de una cuenca de impacto enorme anillo doble, incluso más grande que el de la Cuenca Caloris en el hemisferio reflejado la no-Mariner. Es informal se ha denominado el Cuenca Skinakas. La mayor parte del planeta ha sido asignada por el telescopio radar de Arecibo, con un 5 km de resolución, incluyendo los depósitos polares en cráteres en sombra de lo que podría ser hielo de agua.
La investigación con sondas espaciales
Llegar a Mercurio desde la Tierra plantea importantes retos técnicos, ya que el planeta orbita mucho más cerca del Sol que hace la Tierra. Un Mercurio-bound nave espacial lanzada desde la Tierra tiene que viajar más de 91 millones de kilómetros hacia el Sol gravitacional pozo de potencial. A partir de la de la Tierra velocidad orbital de 30 km / s, el cambio en la velocidad ( delta-v) la nave espacial debe hacer para entrar en un Órbita de transferencia de Hohmann que pasa cerca de Mercurio es grande en comparación con otras misiones planetarias.
La energía potencial liberada por el Sol se mueve hacia abajo de pozo de potencial se convierte en energía cinética ; requiriendo otro gran cambio delta-v para hacer otra cosa que pasar rápidamente por Mercurio. Con el fin de aterrizar con seguridad o introduzca una órbita estable la nave espacial debe depender por completo de los motores de cohete desde aerofrenado está descartado porque el planeta tiene muy poco ambiente. Un viaje a Mercurio en realidad requiere más combustible del cohete que la requerida para escapar del sistema solar completo. Como resultado, sólo dos sondas espaciales han visitado el planeta hasta el momento. Un enfoque alternativo propuesto utilizar una vela solar para alcanzar una órbita de Mercurio-síncrona alrededor del Sol
Mariner 10
La primera nave espacial en visitar Mercurio era la NASA 's Mariner 10 (1974-1975). La nave espacial utiliza la gravedad de Venus para ajustar su velocidad orbital para que pudiera acercarse a Mercurio, lo que es tanto la primera nave espacial para utilizar este efecto gravitacional "tirachinas" y la primera misión de la NASA para visitar varios planetas. Mariner 10 proporcionó las primeras imágenes en primer plano de la superficie de Mercurio, que de inmediato mostraron su naturaleza llena de cráteres, y también reveló muchos otros tipos de características geológicas, como los escarpes gigantes que posteriormente se atribuyen al efecto del planeta contracción ligeramente como su núcleo de hierro se enfría. Lamentablemente, debido a la duración del período orbital de Mariner 10, la misma cara del planeta estaba iluminado en cada uno de los enfoques estrechos de Mariner 10. Esto hizo la observación de ambos lados de la planeta imposibles, y resultó en el mapeo de menos de 45% de la superficie del planeta.
La nave espacial hizo tres acercamientos a Mercurio, el más cercano de los cuales tuvieron que dentro de 327 kilometros de la superficie. En el primer acercamiento, instrumentos detectan un campo magnético, para gran sorpresa de la rotación de los geólogos planetarios-Mercurio se espera que sea demasiado lento para generar un significativo efecto dinamo. El segundo enfoque cerca se utiliza principalmente para la formación de imágenes, pero en el tercer enfoque, se obtuvieron datos magnéticos extensos. Los datos revelaron que el campo magnético del planeta es muy similar a la Tierra, que desvía el viento solar alrededor del planeta. Sin embargo, el origen del campo magnético de Mercurio sigue siendo objeto de varias teorías que compiten.
Sólo unos días después de su acercamiento final, Mariner 10 se quedó sin combustible. Desde su órbita ya no pudo ser controlado con precisión, controladores de la misión instruyeron a la sonda para apagará el 24 de marzo de 1975. Mariner 10 se cree que está todavía en órbita alrededor del Sol, pasando cerca de Mercurio cada pocos meses.
MESSENGER
Una segunda misión de la NASA a Mercurio, llamado MESSENGER (Mercurio de superficie, Entorno Espacial, geoquímica, and Ranging), fue lanzado el 3 de agosto de 2004 , de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral a bordo de un Boeing Delta 2 cohetes. La nave espacial MESSENGER hará varios enfoques cercanos a planetas para colocarlo en la trayectoria correcta para llegar a una órbita alrededor de Mercurio. Se hizo un sobrevuelo de la Tierra en agosto de 2005, y de Venus en octubre de 2006 y junio de 2007. Se produjo el primer sobrevuelo de Mercurio en 14 de enero de 2008 . Otros dos sobrevuelos de Mercurio están programadas, en octubre de 2008 y septiembre de 2009. La mayor parte del hemisferio no fotografiado por el Mariner 10 se asignan durante los sobrevuelos. La sonda se introduzca una órbita elíptica alrededor del planeta en marzo de 2011; la misión de mapeo nominal es de un año terrestre.
La misión está diseñada para arrojar luz sobre seis temas clave: alta densidad de Mercurio, su historia geológica, la naturaleza de su campo magnético, la estructura de su núcleo, si realmente tiene hielo en sus polos, y donde su tenue atmósfera viene. Para este fin, la sonda está llevando a dispositivos de formación de imágenes que se reunirán imágenes de resolución mucho más alta de mucho más de la planeta que Mariner 10, una variedad de espectrómetros para determinar las abundancias de los elementos en la corteza, y magnetómetros y dispositivos para medir las velocidades de las partículas cargadas. Mediciones detalladas de diminutos cambios en la velocidad de la sonda a medida que orbita serán utilizados para inferir detalles de la estructura interior del planeta.
BepiColombo
La Agencia Espacial Europea está planeando una misión conjunta con Japón llamó BepiColombo, que orbitará Mercurio con dos sondas: una para mapear el planeta y la otra para estudiar su magnetosfera. Un ruso de cohetes Soyuz lanzará el autobús que transportaba a las dos sondas en 2013 a partir de la ESA Guayana Centro Espacial de tomar ventaja de su ubicación ecuatorial. Al igual que con MESSENGER, el autobús BepiColombo hará acercamientos a otros planetas en el camino a Mercurio para asistencias gravitacionales órbita cambiante, pasando la Luna y Venus y haciendo varios acercamientos a Mercurio antes de entrar en órbita. Se utilizará una combinación de motores químicos y iones, este último empuje de forma continua durante largos intervalos. El autobús nave espacial llegará a Mercurio en 2019. El autobús lanzará la sonda de magnetómetro en una órbita elíptica, a continuación, los cohetes químicos se disparará para depositar la sonda asignador en una órbita circular. Ambas sondas operarán durante un año terrestre.
La sonda asignador llevará a una serie de espectrómetros similares a los de MESSENGER, y estudiará el planeta en muchas longitudes de onda diferentes, incluyendoinfrarrojo,ultravioleta, De rayos X y rayos gamma.además de estudiar intensamente el planeta mismo, planificadores de la misión también esperan usar la proximidad de la sonda con el Sol a probar las predicciones dela relatividad generalcon la teoría de una mayor precisión.
La misión lleva el nombre deGiuseppe (Bepi) Colombo, el científico que primero determina la naturaleza de resonancia de spin-órbita de Mercurio y que también estuvo involucrado en la planificación de la gravedad asistida por la trayectoria de Mariner 10 al planeta en 1974.
