Mercure (planète)
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 MESSENGER fausse image de la couleur de Mercure | |||||||||||||
| Désignations | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Adjectif | Mercurian, Mercurial | ||||||||||||
| Caractéristiques orbitales | |||||||||||||
| Époque J2000 | |||||||||||||
| Aphélie | 69.816.900 km 0.466697 UA | ||||||||||||
| Périhélie | 46.001.200 km 0.307499 UA | ||||||||||||
| Demi-grand axe | 57.909.100 km 0.387098 UA | ||||||||||||
| Excentricité | 0.205630 | ||||||||||||
| Période orbitale | 87,9691 d (0.240846 a) | ||||||||||||
| Période synodique | 115,88 d | ||||||||||||
| Vitesse orbitale moyenne | 47,87 km / s | ||||||||||||
| Anomalie moyenne | 174,796 ° | ||||||||||||
| Inclination | 7,005 ° 3,38 ° à l'équateur de Sun | ||||||||||||
| Longitude du noeud ascendant | 48,331 ° | ||||||||||||
| Argument du périhélie | 29,124 ° | ||||||||||||
| Satellites | Aucun | ||||||||||||
| Caractéristiques physiques | |||||||||||||
| Rayon moyen | 2,439.7 ± 1,0 km 0,3829 Earths | ||||||||||||
| Aplanissement | <0,0006 | ||||||||||||
| Surface | 7,48 × 10 7 km² 0,108 Terres | ||||||||||||
| Volume | 6,083 × 10 10 km³ 0,054 Terres | ||||||||||||
| Masse | 3,3022 × 10 23 kg 0,055 Terres | ||||||||||||
| Moyenne densité | 5,427 g / cm³ | ||||||||||||
| Équatoriale surface gravité | 3,7 m / s² 0,38 g | ||||||||||||
| Vitesse de libération | 4,25 km / s | ||||||||||||
| Période de rotation sidérale | 58,646 jours 1407,5 h | ||||||||||||
| La vitesse de rotation équatoriale | 10,892 kilomètres par heure | ||||||||||||
| Inclinaison axiale | 2.11 '± 0,1' | ||||||||||||
| Pôle Nord ascension droite | 18 h 44 min 2 s 281,01 ° | ||||||||||||
| Pôle Nord déclinaison | 61,45 ° | ||||||||||||
| Albedo | 0,119 ( lien) | ||||||||||||
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| Magnitude apparente | jusqu'Ã -1,9 | ||||||||||||
| Diamètre angulaire | 4.5 "- 13" | ||||||||||||
| Atmosphère | |||||||||||||
| Surface pression | trace | ||||||||||||
| Composition | 42% moléculaire oxygène 29,0% sodium 22,0% de l'hydrogène 6,0% d'hélium 0,5% de potassium Des traces d' argon , azote , dioxyde de carbone , vapeur d'eau , le xénon , le krypton , et le néon | ||||||||||||
Mercury (prononcé [mɝkjʊəri]) est le plus intime et le plus petit planète dans le système solaire (depuis Pluton a été ré-étiqueté comme un planète naine), en orbite autour du Soleil une fois tous les 88 jours. Mercury est lumineux, vu de la Terre , allant de -2,0 à 5,5 en magnitude apparente, mais ne est pas facilement considéré comme sa plus grande séparation angulaire du Soleil (le plus grand élongation) ne est que de 28,3 °: Il ne peut être vu dans le matin et le soir crépuscule. Relativement peu est connu à ce sujet; le premier des deux vaisseau spatial pour approcher Mercury était Mariner 10 de 1974 à 1975, qui mappé seulement environ 45% de la surface de la planète. La deuxième était la MESSENGER engin spatial, qui cartographié 30% de la planète lors de son survol de 14 janvier, 2008 . MESSENGER fera deux autres passes par Mercury, suivie par insertion orbitale en 2011, et recenser et cartographier la planète entière.
Physiquement, Mercury est semblable en apparence à la Lune . Il est fortement cratères, n'a pas satellites naturel et pas de façon substantielle atmosphère. Il a un grand fer noyau, ce qui génère un champ magnétique d'environ 1% plus forte que celle de la Terre . Il se agit d'une planète exceptionnellement dense en raison de la grande taille de son noyau. Les températures de surface sur Mercury gamme d'environ 90 à 700 K (-183 ° C à 427 ° C), avec le Point subsolaire étant le plus chaud et le fond des cratères près du pôles étant le plus froid.
Observations enregistrées de Mercury remontent au moins au premier millénaire av. Avant le 4ème siècle avant JC, les astronomes grecs croyaient la planète à deux objets distincts: l'un visible uniquement au lever du soleil, qu'ils ont appelé Apollo ; l'autre visible uniquement au coucher du soleil, qu'ils ont appelé Hermes. Le nom anglais pour la planète vient des Romains , qui la nommèrent après la romaine dieu Mercury, dont ils assimilée à la grecque Hermes. Le symbole astronomique pour Mercury est une version stylisée d'Hermès ' caducée.
La structure interne
Le mercure est une des quatre planètes telluriques, et est un corps rocheux comme la Terre. Ce est la plus petite planète du système solaire , avec un équatoriale rayon de 2439,7 kilomètres. Le mercure est même petit-mais-plus massive que le plus grand satellites naturels dans le système solaire, Ganymède et Titan. Le mercure se compose d'environ 70% métallique et 30% matériau silicate. La densité de Mercure est le deuxième plus élevé dans le système solaire à 5,427 g / cm³, un peu moins que la densité de la Terre de 5,515 g / cm³. Si l'effet de la compression gravitationnelle devait être en facteur, les matériaux dont Mercury est faite seraient plus dense, avec une densité non compressé de 5,3 g / cm³ contre 4,4 g / cm³ de la Terre.
2. manteau 600 km d'épaisseur
3. Core-1800 km de rayon
La densité de mercure peut être utilisée pour déduire les détails de sa structure interne. Bien que la densité élevée de la Terre résulte sensiblement de compression gravitationnelle, en particulier au noyau, le mercure est beaucoup plus faible et de ses régions intérieures ne sont pas aussi fortement comprimé. Par conséquent, pour qu'il y ait une telle haute densité, son noyau doit être grande et riche en fer. Les géologues estiment que le noyau de Mercure occupe environ 42% de son volume; pour la Terre cette proportion est de 17%. Des recherches récentes suggèrent fortement Mercure possède un noyau en fusion.
Entourant le noyau est un 600 km manteau. Il est généralement admis que tôt dans l'histoire de Mercury, un impact géant avec un corps de plusieurs centaines de kilomètres à travers la planète dépouillé d'une grande partie de son matériel mantellique d'origine, résultant dans le manteau relativement mince par rapport à la base importante.
Selon les données de la mission Mariner 10 et observation depuis la Terre, de Mercure la croûte est censé être de 100 à 300 km d'épaisseur. Une caractéristique distinctive de la surface de Mercure est la présence de nombreuses crêtes étroites, certains se étendant sur plusieurs centaines de kilomètres. On pense que celles-ci ont été formées en tant que noyau et le manteau de mercure refroidi et contracté à un moment où la croûte avait déjà solidifiée.
Le noyau de Mercure a une teneur en fer supérieure à celle de tout autre planète majeur dans le système solaire, et plusieurs théories ont été proposées pour expliquer ce phénomène. La théorie la plus largement acceptée est que Mercure avait à l'origine un rapport silicate métallique similaire à commune météores chondrites, la pensée d'être typique de la matière rocheuse du système solaire, et une masse d'environ 2,25 fois sa masse actuelle. Cependant, au début de l'histoire du système solaire, Mercure peut avoir été frappé par un planétésimaux d'environ 1/6 de cette masse. L'impact aurait dépouillé une grande partie de la croûte et du manteau d'origine, laissant derrière le noyau comme une composante relativement importante. Un processus similaire a été proposé pour expliquer la formation de la Terre Lune (voir théorie de l'impact géant).
Alternativement, Mercure se est formée à partir de la nébuleuse solaire avant de la Sun énergie la production se est stabilisée. La planète serait d'abord eu deux fois sa masse présente, mais comme le protosun contracté, les températures près de Mercury auraient été entre 2500 et 3500 K, (2227 ºC à 3227 ° C) et peut-être même aussi haut que 10 000 K (9727 ° C). Une grande partie de la surface du rocher de mercure auraient pu être vaporisé à de telles températures, la formation d'une atmosphère de "vapeur rock" qui aurait pu être emporté par la vent solaire.
Une troisième hypothèse propose que le nébuleuse solaire causé glisser sur les particules à partir de laquelle le mercure a été accrétion, ce qui signifie que les particules plus légères ont été perdues à partir de la matière d'accumulation de. Chacune de ces hypothèses prédit une composition de surface différente, et deux missions spatiales à venir, Messenger et BepiColombo, deux visent à faire des observations pour les tester.
La géologie de surface
La surface de Mercure est globalement très similaire en apparence à celle de la Lune, montrant vaste plaines mare comme cratères et lourde, indiquant qu'il a été géologiquement inactif pendant des milliards d'années. Depuis notre connaissance de La géologie du mercure a été basée sur le 1975 Mariner survol et terrestres observations, ce est le moins bien compris des planètes telluriques. Comme les données de la récente MESSENGER survol sont traitées cette connaissance augmentera. Par exemple, un cratère inhabituelle avec des creux de rayonnement a été découvert que les scientifiques appellent «l'araignée».
Albedo caractéristiques se rapportent aux zones de réflectivité sensiblement différente, comme on le voit par l'observation télescopique. Mercure possède également Dorsa (également appelé " ») crêtes-rides, la Lune comme Highlands, Montes (montagnes), Planitiae ou plaines, Rupes ( escarpements) et, Valles ( vallées).
Mercury a été fortement bombardée par les comètes et astéroïdes pendant et peu de temps après sa formation il ya 4,6 milliards d'années, ainsi que lors d'un épisode subséquent éventuellement séparé appelé le bombardement tardif qui a pris fin il ya 3,8 milliards d'années. Au cours de cette période de formation de cratère intense, la planète a reçu impacts sur toute sa surface, facilitée par l'absence de toute atmosphère de ralentir impacteurs bas. Pendant ce temps, la planète était volcanique active; bassins comme le bassin Caloris ont été comblés par du magma à l'intérieur de la planète, qui a produit plaines lisses similaires à la maria trouvé sur la Lune.
bassins d'impact et de cratères
Cratères sur Mercure gamme de diamètre de petites cavités en forme de bol à plusieurs noyaux bassins d'impact des centaines de kilomètres à travers. Ils apparaissent dans tous les Etats de la dégradation, de cratères relativement fraîches passés aux rayons à restes de cratères très dégradées. Cratères mercuriens diffèrent subtilement de cratères lunaires en ce que la zone recouvert par leur éjecta est beaucoup plus petit, une conséquence de forte gravité de la surface de Mercure.
Les plus grands cratères sont connus bassin Caloris, d'un diamètre de 1550 km, et de la Bassin Skinakas avec un diamètre extérieur torique de 2300 km. L'impact qui a créé le bassin Caloris était si puissante qu'elle a provoqué lave des éruptions et a laissé un anneau concentrique plus de 2 km de haut entourant la cratère d'impact. Au antipode du bassin Caloris est une grande région de l'insolite, terrain vallonné connu sous le nom "Weird relief". Une hypothèse pour l'origine est que les ondes de choc générées lors de l'impact Caloris voyagé autour de la planète, convergent au antipode du bassin (180 degrés). Les fortes contraintes résultant fracturé la surface. En variante, il a été suggéré que ce relief formé à la suite de la convergence de l'antipode à éjections de ce bassin.
Dans l'ensemble, environ 15 bassins d'impact ont été identifiés sur la partie imagée de Mercure. Autres bassins notables incluent la multi-anneau 400 km de large, Tolstoj bassin qui a une couverture de éjectas se étendant jusqu'à 500 km de son bord, et son étage a été rempli par des matériaux plaines lisses. Bassin Beethoven a aussi une couverture de éjectas de taille similaire et un diamètre de jante de 625 km. Comme la Lune , la surface de Mercure a probablement engagé les effets de espace processus d'altération, y compris Le vent solaire et des impacts de micrométéorites.
Plains
Il ya deux plaines régions géologiquement distinctes sur Mercury. Vallonné, plaines vallonnées dans les régions entre les cratères sont plus anciennes surfaces visibles de Mercury, antérieurs le terrain de cratères. Les plaines entre-cratères semblent avoir effacé de nombreux cratères antérieures, et montrent un manque général de petits cratères en dessous d'environ 30 km de diamètre. Il ne est pas clair se ils sont d'origine volcanique ou l'impact. Les plaines entre-cratères sont répartis à peu près uniformément sur toute la surface de la planète.
Plaines lisses sont des zones plates généralisées qui remplissent les dépressions de tailles diverses et portent une forte ressemblance avec le maria lunaire. Notamment, ils remplissent un large anneau entourant le bassin Caloris. Une différence appréciable entre ces plaines et mers lunaires est que les lisses plaines de Mercury ont le même albédo que les plaines âgés entre-cratères. Malgré un manque de caractéristiques sans équivoque volcaniques, la localisation et arrondi, la forme lobée de ces plaines appuient fortement origines volcaniques. Tous les plaines lisses mercuriens formées beaucoup plus tard que le bassin Caloris, comme en témoignent les densités de cratères sensiblement plus petites que sur les éjectas couverture Caloris. Le plancher de la bassin Caloris est également rempli par une plaine géologiquement distincte, brisée par des crêtes et des fractures dans une structure à peu près polygonale. Il ne est pas clair se ils sont laves volcaniques induites par l'impact, ou une grande feuille de l'impact fondre.
Une caractéristique inhabituelle de la surface de la planète est les nombreux plis de compression, ou rupes, qui sillonnent les plaines. On pense que l'intérieur de la planète refroidi, il a contracté et sa surface a commencé de se déformer. Les plis peuvent être vus sur d'autres fonctionnalités, telles que des cratères et de plaines lisses, ce qui indique qu'ils sont plus récents. La surface de Mercure est également fléchi par significative renflements marées soulevées par la Sun les marées de Sun sur le mercure sont environ 17 fois plus forte que la Lune de la Terre.
Les conditions de surface et «atmosphère» (exosphère)
La moyenne surface température de mercure est 442,5 K, mais elle varie de 100 K à 700 K, en raison de l'absence d'une atmosphère. Sur le côté sombre de la planète, les températures moyennes de 110 K. L'intensité de la lumière du soleil sur la surface de Mercure est comprise entre 4,59 et 10,61 fois les constante solaire (1370Wm -2).
Malgré la température généralement extrêmement élevé de sa surface, observations suggèrent fortement que la glace existe sur le mercure. Les étages de certains cratères profonds près des pôles ne sont jamais exposés à la lumière solaire directe, et les températures y rester beaucoup plus faible que la moyenne mondiale. La glace d'eau reflète fortement radar et les observations par le 70m télescope Goldstone et la VLA dans les années 1990 a révélé que il ya des taches de très haute radar réflexion près des pôles. Alors que la glace ne est pas la seule cause possible de ces régions réfléchissantes, les astronomes pensent que ce est le plus probable.
On croit que les régions glacées à parcourir pour une profondeur de quelques mètres seulement, et contiennent environ 10 14 -10 15 kg de glace. Par comparaison, l' Antarctique calotte glaciaire sur Terre a une masse d'environ 4 × 10 18 kg, et Mars calotte polaire sud de contient environ 10 16 kg d'eau. L'origine de la glace sur le mercure ne est pas encore connue, mais les deux sources les plus probables sont de dégazage de l'eau de l'intérieur ou le dépôt de la planète par des impacts de comètes .
Le mercure est trop petit pour sa gravité de conserver toute importante atmosphère sur de longues périodes de temps; Toutefois, elle a délimité une surface "ténue exosphere "contenant un atome d'hydrogène , hélium , oxygène , sodium , calcium et potassium . Ce ne est pas stable exosphere atomes de carbone sont continuellement perdues et reconstituées à partir d'une variété de sources. L'hydrogène et les atomes d'hélium viennent probablement du vent solaire, diffuser dans la magnétosphère de Mercure avant de se échapper plus tard dans l'espace. La désintégration radioactive des éléments au sein de la croûte de Mercure est une autre source d'hélium, ainsi que le sodium et le potassium. La vapeur d'eau est présente, étant amené à Mercury par une combinaison de processus tels que: les comètes frappant sa surface, pulvérisation créant l'eau "qui ne existait pas avant à partir des ingrédients de vent solaire et le rock Mercury "(les deux contiennent de l'hydrogène et de l'oxygène), et« réservoirs de glace d'eau dans les petites régions des pôles de Mercure où la topographie locale crée permanence à l'ombre des taches dans les murs de cratère qui pourrait retenir l'eau au cours de l'âge du système solaire ". MESSENGER constaté de fortes proportions de calcium, de l'hélium, de l'hydroxyde, du magnésium, de l'oxygène, de potassium, de silicium, de sodium et de l'eau. La détection de quantités élevées d'ions liés à l'eau comme O +, OH-, et H2O + a été une surprise. En raison de la quantité de ces ions qui ont été détectés dans l'environnement spatial Mercury, les scientifiques émettent l'hypothèse que ces molécules ont été soufflés de la surface ou de l'exosphère par le vent solaire.
Sodium et le potassium ont été découverts dans l'atmosphère au cours des années 1980, et sont considérées comme résultant principalement de la vaporisation de la roche de surface frappé par des impacts de micrométéorites. En raison de la capacité de ces matériaux à diffuser la lumière du soleil, les observateurs basés sur la Terre peuvent facilement détecter leur composition dans l'atmosphère. Des études indiquent que, parfois, les émissions de sodium sont localisés aux points qui correspondent à dipôles magnétiques de la planète. Cela semble indiquer une certaine interaction entre la magnétosphère et la surface de la planète.
Champ magnétique et de la magnétosphère
Malgré sa petite taille et lent 59-journée rotation, Mercury a une importante, et apparemment mondiale, champ magnétique. Selon les mesures prises par Mariner 10, il est d'environ 1,1% plus forte que celle de la Terre. La force du champ magnétique à l'équateur Mercurian est d'environ 300 nT. Comme celle de la Terre, le champ magnétique de Mercure est dipolaire dans la nature. Contrairement à la Terre, cependant, les pôles de Mercure sont presque alignées avec l'axe de rotation de la planète. Mesures de deux Mariner 10 et MESSENGER sondes spatiales ont indiqué que la force et la forme du champ magnétique sont stables.
Il est probable que ce champ magnétique est généré au moyen d'un Dynamo effet, d'une manière similaire au champ magnétique de la Terre. Cet effet dynamo résulterait de la circulation du fer liquide riche noyau de la planète. Les effets des marées particulièrement fortes provoquées par une forte excentricité orbitale de la planète serviraient à maintenir le noyau à l'état liquide nécessaire à cet effet dynamo.
Le champ magnétique de mercure est suffisamment fort pour dévier le vent solaire autour de la planète, la création d'un magnétosphère. La magnétosphère de la planète, mais assez petit pour tenir dans la Terre, est assez forte pour piéger plasma du vent solaire. Cela contribue à la espace altération de la surface de la planète. Observations prises par la sonde Mariner 10 détectés ce plasma de faible énergie dans la magnétosphère de la face nocturne de la planète. Des éclats de particules énergétiques ont été détectés dans la magnétosphère de la planète, ce qui indique une qualité dynamique de la magnétosphère de la planète.
Orbit et la rotation
Mercury a le plus orbite excentrique de toutes les planètes; son excentricité est de 0,21 avec sa distance du Soleil allant de 46.000.000 à 70.000.000 kilomètres. Il faut 88 jours pour compléter une orbite. Le diagramme de gauche illustre les effets de l'excentricité, montrant l'orbite de Mercure couvrit d'une orbite circulaire ayant la même demi-grand axe. La vitesse élevée de la planète quand il est près périhélie est clair à partir de la plus grande distance qu'il couvre dans chaque intervalle de 5 jours. La taille des sphères, inversement proportionnelle à leur distance au Soleil, est utilisé pour illustrer la distance héliocentrique variable. Cette distance variable au Soleil, combiné avec un mélange 3: 2 résonance spin-orbite de rotation de la planète autour de son axe, entraîne des variations complexes de la température de surface.
L'orbite de Mercure est inclinée de 7 ° par rapport au plan de l'orbite de la Terre (la écliptique), comme indiqué dans le schéma de droite. Par conséquent, transits de Mercure à travers la face du Soleil ne peuvent se produire lorsque la planète est en train de traverser le plan de l'écliptique au moment où il se trouve entre la Terre et le Soleil Cela se produit environ tous les sept ans en moyenne.
Fonctionnellement, de Mercure inclinaison axiale est inexistant, avec des mesures aussi bas que 0,027 °. Ce chiffre est nettement inférieur à celui de Jupiter, qui possède la deuxième plus petite inclinaison de l'axe de toutes les planètes à 3,1 degrés. Cela signifie un observateur à l'équateur de Mercure pendant midi local ne verrait jamais le Soleil plus d'environ 1/30 d'un degré au nord ou au sud de la zénith. Inversement, au niveau des pôles du Soleil ne se lève plus de 2,1 'dessus de l'horizon.
À certains points sur la surface de Mercure, un observateur serait en mesure de voir le Soleil se lever à mi-chemin, puis d'inverser et mettre avant de remonter, le tout dans la même journée Mercurian. En effet, environ quatre jours avant périhélie, de Mercure angulaire vitesse orbitale est exactement égale à sa angulaire vitesse de rotation de telle sorte que celui du Soleil mouvement apparent cesse; au périhélie, la vitesse angulaire orbital de Mercury dépasse alors la vitesse de rotation angulaire. Ainsi, le Soleil semble se déplacer dans un sens rétrograde. Quatre jours après périhélie, mouvement apparent du Soleil normale reprend à ces points.
Avance de périhélie
Pendant le 19ème siècle, le français mathématicien Le Verrier a remarqué que la lente précession de l'orbite de Mercure autour du Soleil ne pouvait pas être entièrement expliquée par la mécanique newtonienne et les perturbations par les planètes connues. Il a proposé qu'une autre planète peut exister dans une orbite encore plus proche du Soleil pour tenir compte de cette perturbation. (Autres explications considérées incluaient une légère aplatissement du Soleil) Le succès de la recherche de Neptune sur la base de ses perturbations de l'orbite de Uranus a conduit les astronomes à placer une grande confiance dans cette explication, et l'hypothétique planète a même été baptisée Vulcan. Toutefois, aucune planète n'a jamais été trouvée.
Au début du 20e siècle, Albert Einstein de la théorie de la relativité générale a fourni l'explication de la précession observée. L'effet est très faible: l'avance du périhélie Mercurian relativiste excès est juste 42,98 secondes d'arc par siècle, par conséquent, il nécessite un peu plus de douze millions de orbites pour un tour complet en excès. Similaires, mais les effets beaucoup plus petites, fonctionnent pour d'autres planètes, étant 8,62 secondes d'arc par siècle pour Venus, 3,84 pour la Terre, 1,35 pour Mars, et 10,05 pour 1566 Icarus.
Résonance spin-orbite
Pendant de nombreuses années, on pensait que le mercure était synchrone en rotation synchrone avec le Soleil, tourner une fois pour chaque orbite et en gardant la même face orientée vers le Soleil en tout temps, de la même manière que le même côté de la Lune fait toujours face à la Terre. Cependant, radar observations en 1965 prouvé que la planète a un 3: résonance spin-orbite deux, trois fois pour la rotation tous les deux révolutions autour du Soleil; l'excentricité de l'orbite de Mercure rend cette résonance stables au périhélie, quand la marée solaire est la plus forte, le Soleil est presque toujours dans le ciel de Mercury.
Les astronomes de raison initiale pensaient que ce était synchrone verrouillé était que chaque fois que le mercure était le mieux placé pour l'observation, ce était toujours au même point dans sa résonance 3: 2, montrant donc le même visage. En raison de trois de Mercury: deux spin-orbite de résonance, un jour solaire (la longueur entre deux méridien transits du Soleil) dure environ 176 jours terrestres. Un jour sidéral (la période de rotation) dure environ 58,7 jours terrestres.
Orbital simulations indiquent que l'excentricité de l'orbite de Mercure varie chaotique de 0 (circulaire) à un très haut sur 0,47 millions d'années. Ceci est pensé pour expliquer 3 de Mercury: deux spin-orbite de résonance (plutôt que le plus habituel 1: 1), car cet état est plus susceptible de survenir au cours d'une période de forte excentricité.
Observation
De Mercure magnitude apparente varie entre environ -2,0-brillante que Sirius -et 5,5. Observation de Mercure est compliquée par sa proximité avec le Soleil, comme il est perdu dans l'éblouissement du soleil pour la plupart du temps. Le mercure peut être observée que pendant une brève période au cours soit le matin ou le soir crépuscule. Le télescope spatial Hubble ne peut observer Mercure du tout, en raison de procédures de sécurité qui empêchent son pointage trop près du Soleil
Comme la lune, Mercure expositions phases vu de la Terre, étant «nouveau» au conjonction inférieure et "complète" au conjonction supérieure. La planète est rendu invisible sur ces deux fois, en vertu de son lever et de concert avec le Soleil dans chaque cas. Les premières et dernières phases trimestre se produisent au plus grand élongation à l'est et à l'ouest, respectivement, lorsque la séparation de Mercure du Soleil gammes allant de 17,9 ° au périhélie à 27,8 ° à aphélie. À plus grande élongation à l'ouest, se lève tôt Mercure devant le soleil, et à l'élongation maximale est, elle définit plus tard après le Soleil
Mercury atteint la conjonction inférieure tous les 116 jours en moyenne, mais cet intervalle peut varier de 111 jours à 121 jours en raison d'orbite excentrique de la planète. Le mercure peut se approcher autant que 77.300.000 kilomètres à la Terre, mais actuellement, il ne vient pas près de 82 million de km de la Terre. Sa période de mouvement rétrograde vu de la Terre peut varier de 8 à 15 jours de chaque côté de la conjonction inférieure. Cette large gamme découle également de la planète le plus haut excentricité orbitale.
Mercury est le plus souvent facilement visible depuis la Terre Hémisphère sud à partir de son Hémisphère Nord; ce est parce que ses élongations maximales possibles à l'ouest du Soleil se produisent toujours quand il est début de l'automne dans l'hémisphère sud, tandis que ses élongations maximales possibles de l'Est se produisent lorsque l'hémisphère sud est d'avoir sa saison de fin d'hiver. Dans ces deux cas, l'angle Mercure frappe de la écliptique est maximisée, lui permettant de lever plusieurs heures avant le Soleil dans le premier cas et pas avant plusieurs heures après le coucher du soleil dans ce dernier dans les pays situés à des latitudes tempérées du sud de la zone, tels que l'Argentine et la Nouvelle-Zélande . En revanche, à des latitudes tempérées du nord, le mercure ne est jamais au-dessus de l'horizon d'un ciel de nuit plus ou moins complètement sombre. Le mercure peut aussi, comme plusieurs autres planètes et les étoiles les plus brillantes, être vu pendant un total éclipse solaire .
Le mercure est plus brillante vue de la Terre où il est à une la phase gibbeuse, entre chaque phase trimestre et complète. Bien que la planète est plus loin de la Terre quand il est gibbeuse que quand il est un croissant, la grande région illuminée plus visible que compense la plus grande distance. L'inverse est vrai pour Venus, qui apparaît plus brillante quand il se agit d'un mince croissant, car il est beaucoup plus proche de la Terre que lorsque gibbeuse.
Les études de Mercure
Les anciens astronomes
Les premières observations connues enregistrées de Mercury sont de la Mul Apin comprimés. Ces observations ont été très probablement prises par un assyrienne astronome autour du 14ème siècle avant JC. Le nom de Cuniform utilisé pour désigner Mercury sur les tablettes Mul Apin est transcrit que UDU.IDIM.GU 4 .ud ("la planète de saut"). Dossiers babyloniens de Mercury remontent au 1er millénaire av. Les Babyloniens appelé la planète Nabu après que le messager aux dieux dans leur mythologie .
L' ancienne Grecs de Le temps d'Hésiode savait la planète Στίλβων (Stilbon), ce qui signifie «le miroitement", et Ἑρμάων (Hermaon). Grecs appelé plus tard la planète Apollo quand il était visible dans le ciel du matin et Hermes quand il est visible dans la soirée. Autour du 4ème siècle avant JC, cependant, les astronomes grecs venus à comprendre que les deux noms cités au même corps. Les Romains nommé la planète d'après le dieu messager romain, Mercury (Mercurius latine), dont ils assimilée à la grecque Hermes.
Dans la Chine ancienne , le mercure était connu comme Chen Hsing-, l'Heure étoile. Il a été associé à la direction du nord et la phase d'eau dans la Wu Xing. mythologie hindoue utilisé le nom Budha pour le mercure, et ce dieu a été pensé pour présider mercredi. Le dieu Odin (ou Woden) de Mythologie germanique a également été associée à la planète Mercure et le nom mercredi a été dérivé du jour de Woden. Le Maya peut avoir représenté Mercure comme un hibou (ou peut-être quatre hiboux, deux pour l'aspect du matin et deux le soir) qui a servi de messager au enfers.
Recherche télescopique au sol
Les premiers télescopiques observations de mercure ont été faites par Galileo au début du 17e siècle. Bien qu'il observe phases quand il regardait Vénus, son télescope ne était pas assez puissant pour voir les phases de Mercure. En 1631, Pierre Gassendi a fait les premières observations de la transit d'une planète devant le Soleil quand il vit un transit de Mercure prédit par Johannes Kepler . En 1639, Giovanni Zupi utilisé un télescope de découvrir que la planète avait phases orbitales semblables à Vénus et la Lune. L'observation a démontré de façon concluante que Mercury en orbite autour du Soleil
Un événement très rare en astronomie est le passage d'une planète devant une autre ( occultation), vu de la Terre. Mercure et Vénus occultent l'autre toutes les quelques siècles, et l'événement de 28 mai 1737 est le seul historiquement observé, après avoir été vu par John Bevis au Observatoire royal de Greenwich. La prochaine occultation de Mercure par Vénus sera sur 3 décembre 2133.
Les difficultés inhérentes à l'observation Mercury signifient qu'il a été beaucoup moins étudié que les autres planètes. En 1800, Johann Schröter a fait des observations de caractéristiques de surface, prétendant observées 20 km de hautes montagnes. Friedrich Bessel utilisé les dessins de Schröter tort d'estimer la période de rotation de 24 heures et d'une inclinaison axiale de 70 °. Dans les années 1880 Giovanni Schiaparelli a cartographié la planète avec plus de précision, et a suggéré que la période de rotation de Mercure était 88 jours, le même que sa période orbitale en raison de verrouillage de marée. Ce phénomène est connu sous le nom rotation synchrone et est également démontré par la Lune. Les efforts visant à cartographier la surface de Mercure a été poursuivi par Eugenios Antoniadi, qui a publié un livre en 1934 qui comprenait les deux cartes et ses propres observations. Beaucoup des caractéristiques de surface de la planète, en particulier le caractéristiques d'albédo, prennent leurs noms de la carte de Antoniadi.
En Juin 1962 soviétiques scientifiques du Institut de Radio-ingénierie et de l'Electronique URSS Académie des sciences menées par Vladimir Kotelnikov est devenu le premier à rebondir radar signaux hors Mercury et le recevoir, à partir des observations radar de la planète. Trois ans plus tard observations radar par les Américains Gordon Pettengill et R. Dyce utilisant 300 mètres Observatoire Arecibo radiotélescope dans Puerto Rico a montré de façon concluante que la période de rotation de la planète est d'environ 59 jours. La théorie selon laquelle la rotation de Mercure était synchrone se est largement répandue, et ce était une surprise pour les astronomes lorsque ces observations radio ont été annoncés. Si Mercure ont été verrouillée par marée gravitationnelle, son visage sombre serait extrêmement froid, mais les mesures d'émission de radio a révélé que ce était beaucoup plus chaud que prévu. Les astronomes étaient réticents à abandonner la théorie de la rotation synchrone et ont proposé d'autres mécanismes tels que les puissants vents de répartition de chaleur pour expliquer les observations.
Astronome italien Giuseppe Colombo noter que la valeur de rotation était d'environ deux-tiers de la période orbitale de Mercure, et a proposé qu'une autre forme de verrouillage de marée avait eu lieu dans lequel des périodes orbitales et de rotation de la planète ont été enfermés dans un 3: 2 plutôt que d'un 1: résonance 1 . Les données de Mariner 10 par la suite confirmé ce point de vue.
Les observations au sol ne ont pas versé beaucoup plus la lumière sur la planète la plus proche, et il ne était pas jusqu'à ce que les sondes spatiales ont visité Mercury que beaucoup de ses propriétés les plus fondamentales est devenu connu. Toutefois, les récents progrès technologiques ont conduit à des observations basées au sol améliorées. En 2000, à haute résolution imagerie de la chance Observatoire du Mont Wilson 1500 mm télescope a fourni les premières vues qui se sont résolus certaines caractéristiques de surface sur les parties de Mercure qui ne ont pas été imagés dans les missions Mariner. Imagerie plus tard a montré la preuve d'un immense bassin encore plus grand que l'impact double-annelé bassin Caloris dans l'hémisphère non-Mariner imagée. Il a officieusement été surnommé le Bassin Skinakas. La plupart de la planète a été cartographié par le radar télescope d'Arecibo, à 5 km de résolution, y compris les dépôts polaires dans des cratères d'ombre de ce qui peut être de la glace d'eau.
Recherche avec des sondes spatiales
Atteindre Mercury de la Terre pose des défis techniques importants, puisque la planète orbite beaucoup plus proche du Soleil que la Terre fait. Un mercure liée engin spatial lancé depuis la Terre doit parcourir plus de 91.000.000 kilomètres du Soleil dans la gravitation puits de potentiel. A partir de la Terre vitesse orbitale de 30 km / s, la variation de la vitesse ( delta-v) le vaisseau spatial doit faire entrer dans une Hohmann orbite de transfert qui passe près Mercury est grande par rapport à d'autres missions planétaires.
Le énergie potentielle libérée par le déplacement sur le Sun de puits de potentiel devient l'énergie cinétique ; nécessitant un autre grand changement delta-v pour faire autre chose que passer rapidement par Mercury. Pour atterrir en toute sécurité ou entrer une orbite stable le vaisseau spatial doit se appuyer entièrement sur des moteurs de fusée depuis aérofreinage est exclu parce que la planète a très peu d'ambiance. Un voyage à Mercury nécessite effectivement plus de carburant de fusée à celle requise pour échapper du système solaire complètement. En conséquence, seules deux sondes spatiales ont visité la planète jusqu'ici. Une approche alternative proposée serait d'utiliser un voile solaire pour atteindre une orbite synchrone Mercure autour du Soleil
Mariner 10
Le premier vaisseau spatial à visiter Mercury était NASA s ' Mariner 10 (1974-1975). Le vaisseau spatial utilisé de la gravité de Vénus pour ajuster sa vitesse orbitale de sorte qu'il pourrait approcher Mercury, ce qui en fait à la fois le premier vaisseau spatial à utiliser cette effet gravitationnel "fronde" et la première mission de la NASA pour visiter plusieurs planètes. Mariner 10 a fourni les premières images rapprochées de la surface de Mercure, qui a immédiatement montré sa nature de cratères, et aussi révélé de nombreux autres types de caractéristiques géologiques, tels que les escarpements géantes qui ont ensuite été attribués à l'effet de la planète rétrécissement légèrement son noyau de fer refroidit. Malheureusement, en raison de la longueur de la période orbitale de Mariner 10, la même face de la planète a été allumée à chacun des proches des approches de Mariner 10. Cette observation fait de part et d'autre de la planète impossibles, et a donné lieu à l'application de moins de 45% de la surface de la planète.
Le vaisseau spatial a fait trois approches à proximité de Mercure, la plus proche de ce qui a pris à l'intérieur de 327 km de la surface. Lors de la première approche étroite, les instruments ont détecté un champ magnétique, à la grande surprise de la rotation de géologues planétaires-Mercury a été prévu pour être beaucoup trop lente pour générer un important effet dynamo. La seconde approche étroite a été principalement utilisé pour l'imagerie, mais à la troisième approche, les données magnétiques étendus ont été obtenus. Les données ont révélé que le champ magnétique de la planète est un peu comme celui de la Terre, qui dévie le vent solaire autour de la planète. Cependant, l'origine du champ magnétique de Mercure est encore l'objet de plusieurs théories concurrentes.
Juste quelques jours après son approche étroite finale, Mariner 10 a manqué de carburant. Depuis son orbite ne pouvait plus être contrôlée avec précision, les contrôleurs de mission chargé de la sonde de se fermer sur Mars 24, 1975. Mariner 10 est pensé pour être toujours en orbite autour du Soleil, passant près de Mercury tous les quelques mois.
MESSENGER
Une deuxième mission de la NASA vers Mercure, nommé MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging), a été lancé le 3 Août 2004 , à partir de la station de Cape Canaveral Air Force à bord d'un Boeing Delta 2 fusée. Le vaisseau spatial MESSENGER fera plusieurs approches à proximité de planètes de le placer sur la bonne trajectoire pour atteindre une orbite autour de Mercure. Il a fait un survol de la Terre en Août 2005, et de Vénus en Octobre 2006 et Juin 2007. Le premier survol de Mercure a eu lieu le 14 Janvier, 2008 . Deux autres survols de Mercure sont prévues, en Octobre 2008 et Septembre 2009. La plupart de l'hémisphère pas imagée par Mariner 10 seront cartographiés pendant les survols. La sonde entrera alors dans une orbite elliptique autour de la planète Mars 2011; la mission de cartographie nominale est d'une année terrestre.
La mission vise à faire la lumière sur six questions clés: la forte densité de Mercure, son histoire géologique, la nature de son champ magnétique, la structure de son noyau, si elle a vraiment de la glace à ses pôles, et où son atmosphère ténue vient. À cette fin, la sonde est en train appareils d'imagerie qui rassemblera beaucoup des images haute résolution de beaucoup plus de la planète que Mariner 10, assortis spectromètres pour déterminer l'abondance des éléments dans la croûte, et des magnétomètres et des appareils pour mesurer les vitesses des particules chargées. Des mesures détaillées de minuscules changements dans la vitesse de la sonde en orbite autour seront utilisées pour déduire les détails de la structure intérieure de la planète.
BepiColombo
L' Agence spatiale européenne prévoit une mission conjointe avec le Japon appelle BepiColombo, qui mettra en orbite Mercury avec deux sondes: l'une pour cartographier la planète et l'autre pour étudier son magnétosphère. A russe fusée Soyouz lancera le bus transportant les deux sondes en 2013 à partir de l'ESA la Guyane Centre d'espace pour profiter de son emplacement équatorial. Comme avec MESSENGER, le bus BepiColombo fera approches étroits avec d'autres planètes en route vers Mercure assistances gravitationnelles orbite évolution, passant de la Lune et de Vénus et de faire plusieurs approches pour Mercury avant d'entrer dans l'orbite. Une combinaison de moteurs chimiques ioniques et sera utilisée, cette dernière poussée en continu pendant de longs intervalles. Le bus de l'engin spatial atteindra Mercury en 2019. Le bus va libérer la sonde de magnétomètre sur une orbite elliptique, puis des fusées chimiques se déclenche pour déposer la sonde de mapper sur une orbite circulaire. Les deux sondes vont fonctionner pendant une année terrestre.
La sonde de mappeur portera une gamme de spectromètres semblables à celles sur le messager, et étudiera la planète à plusieurs longueurs d'onde différentes, y comprisinfrarouge,ultraviolet, X-ray et rayons gamma.En dehors de l'étude intensive de la planète elle-même, les planificateurs de mission espèrent également utiliser la proximité de la sonde du Soleil pour tester les prédictions dela Relativité Généralethéorie avec une meilleure précision.
La mission est nommé d'aprèsGiuseppe (Bepi) Colombo, le scientifique qui a d'abord déterminé la nature de spin-orbite la résonance de Mercure et qui a également été impliqué dans la planification de l'aide au gravité de la trajectoire de Mariner 10 à la planète en 1974.
