Mercúrio (planeta)
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 MESSENGER imagem falsa da cor de Mercúrio | |||||||||||||
| Designações | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Adjetivo | Mercurian, Mercurial | ||||||||||||
| Características orbitais | |||||||||||||
| Época J2000 | |||||||||||||
| Afélio | 69,8169 milhões km 0.466697 AU | ||||||||||||
| Periélio | 46,0012 milhões km 0.307499 UA | ||||||||||||
| Semi-eixo maior | 57,9091 milhões km 0.387098 UA | ||||||||||||
| Excentricidade | 0.205630 | ||||||||||||
| Período orbital | 87,9691 d (0.240846 a) | ||||||||||||
| Período sinódico | 115,88 d | ||||||||||||
| Velocidade média orbital | 47,87 km / s | ||||||||||||
| A média de anomalia | 174,796 ° | ||||||||||||
| Inclinação | 7,005 ° 3.38 ° em relação ao equador do Sol | ||||||||||||
| Longitude do nó ascendente | 48,331 ° | ||||||||||||
| Argumento do periélio | 29,124 ° | ||||||||||||
| Satélites | Nenhum | ||||||||||||
| Características físicas | |||||||||||||
| Raio médio | 2,439.7 ± 1,0 quilômetros 0,3829 Terras | ||||||||||||
| Achatamento | <0,0006 | ||||||||||||
| Superfície | 7,48 × 10 7 km² 0,108 Terras | ||||||||||||
| Volume | 6,083 × 10 10 km³ 0.054 Terras | ||||||||||||
| Massa | 3,3022 × 10 23 kg 0,055 Terras | ||||||||||||
| Média densidade | 5,427 g / cm³ | ||||||||||||
| Equatorial gravidade superficial | 3.7 m / s² 0,38 g | ||||||||||||
| Velocidade de escape | 4,25 km / s | ||||||||||||
| Período de rotação sideral | 58,646 dia 1.407,5 h | ||||||||||||
| Velocidade de rotação Equatorial | 10,892 kmh | ||||||||||||
| Inclinação axial | 2,11 '± 0,1' | ||||||||||||
| Polo Norte ascensão direita | 18 h 44 min 2 s 281,01 ° | ||||||||||||
| Polo Norte declinação | 61,45 ° | ||||||||||||
| Albedo | 0,119 ( Bond) | ||||||||||||
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| Magnitude aparente | até -1.9 | ||||||||||||
| Diâmetro angular | 4,5 "- 13" | ||||||||||||
| Atmosfera | |||||||||||||
| Superfície pressão | traço | ||||||||||||
| Composição | 42% molecular oxigénio 29,0% de sódio 22,0% de hidrogénio 6,0% de hélio 0,5% de potássio Traços de argônio , nitrogênio , dióxido de carbono , vapor de água , xenônio , criptônio , e neon | ||||||||||||
Mercury (pronunciado [mɝkjʊəri]) é o mais interior e mais pequeno planeta no sistema solar (desde Plutão foi re-rotulado como um planeta anão), orbitando o Sol uma vez a cada 88 dias. Mercury é brilhante quando visto a partir da Terra , variando de -2,0 a 5,5 em aparente magnitude, mas não é facilmente visto como sua maior separação angular do Sol (maior alongamento) é de apenas 28,3 °: Ele só pode ser visto na manhã e à noite crepúsculo. Relativamente pouco é conhecido sobre ele; o primeiro dos dois espaçonave se aproximar Mercury foi Mariner 10 1974-1975, que mapeou apenas cerca de 45% da superfície do planeta. A segunda foi o A sonda MESSENGER, que mapeou outros 30% do planeta durante o seu voo de 14 de janeiro de 2008 . MESSENGER fará mais duas passagens por Mercúrio, seguido de inserção orbital em 2011, e inventariação e cartografia de todo o planeta.
Fisicamente, Mercúrio é semelhante em aparência à Lua . É fortemente crateras, não tem nenhuma satélites natural e não substancial atmosfera. Ele tem uma grande de ferro núcleo, o que gera um o campo magnético de cerca de 1% mais forte que a da Terra . É um planeta excepcionalmente denso devido ao grande tamanho do seu núcleo. As temperaturas da superfície na gama Mercury de cerca de 90-700 K (-183 ºC a 427 ºC), com a ponto subsolar sendo o mais quente e os fundos de crateras perto do pólos sendo o mais frio.
Observações registradas de Mercúrio data de volta para, pelo menos, o primeiro milênio antes de Cristo. Antes do século 4 aC, os astrônomos gregos acreditavam que o planeta para ser dois objetos distintos: um visível apenas ao nascer do sol, que eles chamaram de Apollo ; o outro visível apenas ao pôr do sol, que eles chamaram Hermes. O nome em Inglês para o planeta vem dos romanos , que o nomearam após o romano deus Mercury, que comparado com o grego Hermes. O símbolo astronômico para Mercury é uma versão estilizada de Hermes ' caduceu.
Estrutura interna
Mercúrio é um dos quatro planetas terrestres, e é um corpo rochoso como a Terra. É o menor planeta do sistema solar , com um equatorial raio de 2439,7 km. Mercury é ainda pequeno-embora mais massiva do que o maior satélites naturais do sistema solar, Ganimedes e Titan. O mercúrio é composto de aproximadamente 70% metálico e 30% material de silicato. Densidade de Mercúrio é o segundo maior no sistema solar a 5,427 g / cm³, apenas um pouco menos do que a densidade de 5,515 g / cm³ da Terra. Se o efeito de compressão gravitacional foram de ser tidos para fora, os materiais de que é feita Mercúrio seria mais denso, com uma densidade não comprimida de 5,3 g / cm comparação da Terra 4,4 g / cm.
2. Mantle-600 km de espessura
3. Core 1,800 km de raio
A densidade do mercúrio pode ser usada para inferir os detalhes da sua estrutura interna. Enquanto alta densidade da Terra resulta sensivelmente da compressão gravitacional, particularmente no núcleo, Mercúrio é muito menor e suas regiões internas não são tão fortemente comprimido. Portanto, para que tenha uma alta densidade tal, o seu núcleo tem de ser grande e rica em ferro. Os geólogos estimam que o núcleo de Mercúrio ocupa cerca de 42% do seu volume; para a Terra, essa proporção é de 17%. Uma pesquisa recente sugere fortemente Mercúrio tem um núcleo fundido.
Rodeando o núcleo está um 600 km manto. Pensa-se geralmente que no início da história de Mercúrio, um impacto gigante com um corpo várias centenas de quilômetros em todo o planeta de muito do seu material do manto original é despojado, resultando no manto relativamente fino em comparação com o núcleo de tamanho considerável.
Com base em dados da Mariner 10 e missão de observação baseado na Terra, de Mercúrio crosta se acredita ser de 100-300 km de espessura. Uma característica distintiva da superfície de Mercúrio é a presença de numerosas cristas estreitas, alguns que se estende por centenas de quilômetros. Acredita-se que estes foram formados como núcleo de Mercúrio e manto arrefecida e contraída numa altura em que a crosta já tinha solidificado.
Núcleo de Mercúrio tem um teor de ferro superior à de qualquer outro grande planeta do Sistema Solar, e várias teorias têm sido propostas para explicar isso. A teoria mais aceita é que Mercúrio tinha originalmente uma relação silicato de metal semelhante ao comum meteoros condritos, consideradas como típicas de matéria rochosa do Sistema Solar, e uma massa de aproximadamente 2,25 vezes a sua massa atual. No entanto, no início da história do sistema solar, Mercúrio pode ter sido atingido por um planetesimal de aproximadamente 1/6 essa massa. O impacto teria arrancado a maior parte da crosta original e manto, deixando para trás o núcleo como um componente relativamente grande. Um processo semelhante foi proposta para explicar a formação de terra de lua (ver teoria do impacto gigante).
Alternativamente, Mercúrio pode ter formado a partir da nebulosa solar antes do Sol energia de saída tinha estabilizado. O planeta seria inicialmente tiveram duas vezes a sua massa presente, mas como o proto-Sol contratado, temperaturas próximas Mercury poderia ter sido entre 2500 e 3500 K (2227 ºC a 3227 ºC) e, possivelmente, até mesmo tão alto quanto 10.000 K (9727 ºC). Grande parte da superfície da rocha de Mercúrio poderia ter sido vaporizada a tais temperaturas, formando uma atmosfera de "vapor rock" que poderia ter sido levado pela vento solar.
Uma terceira hipótese propõe que a nebulosa solar causado arraste sobre as partículas a partir da qual Mercury era acreção, o que significava que as partículas mais leves foram perdidos a partir do material acreção. Cada uma dessas hipóteses prevê uma composição de superfície diferente, e duas missões espaciais futuras, MESSENGER e BepiColombo, ambos pretendem fazer observações para testá-las.
Geologia de superfície
Superfície de Mercúrio é em geral muito similar na aparência ao da Lua, mostrando extensa planícies mare-like e crateras pesado, indicando que ele foi geologicamente inativo por bilhões de anos. Desde o nosso conhecimento da Geologia de Mercúrio foi baseado no 1975 Mariner demonstração aérea e terrestre observações, é o menos compreendido dos planetas terrestres. Como os dados do recente MESSENGER sobrevôo é processado esse conhecimento vai aumentar. Por exemplo, uma cratera incomum com calhas radiantes foi descoberta que os cientistas estão chamando de "a aranha."
Albedo recursos referem-se a áreas de refletividade marcadamente diferentes, como visto por observação telescópica. O mercúrio também possui Dorsa (também chamado " enrugamento-cumes "), Lua-like montanhas, Montes (montanhas), Planitiae, ou planícies, Rupes ( escarpas), e Valles ( vales).
Mercury foi fortemente bombardeado por cometas e asteróides durante e logo após a sua formação 4,6 bilhões de anos, bem como durante um episódio posterior, possivelmente separada chamada intenso bombardeio tardio que chegou ao fim 3,8 bilhões de anos. Durante este período de intensa formação de crateras, o planeta recebeu impactos sobre toda a sua superfície, facilitada pela falta de atmosfera para retardar impactores para baixo. Durante esse tempo, o planeta era vulcânica ativa; bacias, como a Bacia Caloris foram preenchidas por magma de dentro do planeta, que produziu planícies suaves similares ao maria encontrado na Lua.
Bacias de impacto e crateras
Crateras na gama Mercury de diâmetro a partir de pequenas cavidades em forma de taça para multi-rodeado bacias de impacto centenas de quilômetros de diâmetro. Eles aparecem em todos os estados de degradação, de relativamente frescas crateras de raios para restos cratera altamente degradadas. Crateras de Mercúrio diferem sutilmente de crateras lunares em que a área coberta por seu material ejetado é muito menor, uma consequência da forte gravidade de superfície de Mercúrio.
As maiores crateras conhecidas são a Bacia Caloris, com um diâmetro de 1550 km, e o Bacia Skinakas com um diâmetro exterior de anel de 2.300 km. O impacto que criou a bacia Caloris foi tão poderosa que causou lava erupções e deixou um anel concêntrico mais de 2 km de altura em torno do cratera de impacto. No antípoda da bacia de Caloris é uma grande região de invulgar terreno, montanhoso conhecido como o "Terreno estranho". Uma hipótese para a sua origem é que as ondas de choque geradas durante o impacto Caloris viajaram ao redor do planeta, convergindo na antípoda da bacia (180 graus de distância). As altas tensões resultantes fraturou a superfície. Alternativamente, foi sugerido que este terreno formada como um resultado da convergência de material ejectado a antípoda deste bacia.
No geral, cerca de 15 bacias de impacto foram identificadas na parte com imagens de Mercúrio. Outras bacias notáveis incluem a 400 km de largura, multi-anel, Bacia Tolstoj que tem uma cobertura de material ejetado que se estende até 500 km de sua borda, e seu piso foi preenchido por materiais de planícies lisas. Bacia Beethoven também tem uma cobertura de material ejetado de tamanho similar e um aro de diâmetro 625 km. Como a Lua , a superfície de Mercúrio tem provavelmente incorrido os efeitos da espaço intemperismo processos, incluindo O vento solar e impactos de micrometeoritos.
Planície
Há duas regiões planas geologicamente distintas em Mercúrio. Suavemente ondulado, planícies montanhosas nas regiões entre crateras são mais antigas superfícies visíveis de Mercúrio, antecedendo o terreno com muitas crateras. As planícies inter-crateras parecem ter obliterado muitas crateras anteriores, e mostrar uma escassez geral de crateras menores abaixo de cerca de 30 km de diâmetro. Não está claro se eles são de origem vulcânica ou impacto. As planícies inter-crateras são distribuídas mais ou menos uniformemente ao longo de toda a superfície do planeta.
Planícies suaves são áreas planas generalizados que preenchem depressões de vários tamanhos e têm uma forte semelhança com a maria lunar. Notavelmente, eles enchem um anel de largura em torno da bacia Caloris. Uma diferença significativa entre estas planícies e lunar maria é que as planícies lisas de Mercúrio têm o mesmo albedo como as planícies inter-crateras mais antigas. Apesar da falta de características vulcânicas de forma inequívoca, a localização e forma arredondada, lobate destas planícies suportam fortemente origens vulcânicas. Todas as planícies suaves Mercurian formado significativamente mais tarde do que a bacia Caloris, como evidenciado por densidades de crateras sensivelmente menores do que na cobertura de material ejetado Caloris. O piso da bacia Caloris também é preenchido por uma planície geologicamente distintos, divididos por rugas e fraturas em um padrão aproximadamente poligonal. Não é claro se são lavas vulcânicas induzidas pelo impacto, ou uma folha grande de impacto derreter.
Uma característica invulgar da superfície do planeta são as numerosas dobras de compressão, ou rupes, que cruzam as planícies. Pensa-se que, como o interior do planeta arrefecida, contraiu e a sua superfície começou a deformar-se. As dobras podem ser vistos no topo de outras características, tais como crateras e planícies mais suaves, o que indica que eles são mais recente. Superfície de Mercúrio também é flexionado por significativa bojos de maré levantadas pela Sun marés do Sol -a em Mercúrio são cerca de 17 vezes mais forte do que a Lua da na Terra.
Condições de superfície e "atmosfera" (exosfera)
A média de superfície temperatura de mercúrio é 442,5 K, mas varia de 100 K a 700 K, devido à ausência de uma atmosfera. No lado escuro do planeta, as temperaturas médias de 110 K. A intensidade da luz solar na superfície de Mercúrio varia entre 4,59 e 10,61 vezes os constante solar (1370Wm -2).
Apesar de geralmente a uma temperatura elevada da sua superfície, as observações sugerem fortemente que o gelo existe de Mercúrio. Os pisos de algumas crateras profundas perto dos pólos nunca são expostas à luz solar direta, e as temperaturas lá permanecem muito mais baixos do que a média global. Gelo de água reflete fortemente radar e observações por parte da 70m Telescópio eo Goldstone VLA no início de 1990 revelou que há manchas de muito alta radar reflexão perto dos pólos. Embora o gelo não é a única causa possível dessas regiões reflexivas, os astrônomos acreditam que é o mais provável.
As regiões geladas são acreditados para ser coberta a uma profundidade de apenas alguns metros, e contém cerca de 10 14 -10 15 kg de gelo. Em comparação, a Antártica camada de gelo na Terra tem uma massa de cerca de 4 × 10 18 kg, e Marte sul polar cap 'contém cerca de 10 16 kg de água. A origem do gelo em Mercúrio ainda não é conhecida, mas as duas fontes mais prováveis são a partir de desgaseificação da água do interior do planeta ou deposição por impactos de cometas .
O mercúrio é demasiado pequena para a sua gravidade para reter qualquer significativa ambiente durante longos períodos de tempo; no entanto, ele tem limitado superfície-a "tênue exosphere "contendo hidrogénio , hélio , oxigénio , sódio , cálcio e potássio . Este é exosphere não estáveis-átomos são continuamente perdida e reabastecido a partir de uma variedade de fontes. O hidrogénio e hélio átomos provavelmente vem a partir da vento solar, difundindo na magnetosfera de Mercúrio antes de mais tarde escapar de volta para o espaço. Decaimento radioactivo de elementos dentro da crosta de Mercúrio é outra fonte de hélio, bem como de sódio e potássio. O vapor de água é presente, sendo trazido para Mercury por alguma combinação de processos, tais como: cometas golpear sua superfície, pulverização catódica criando água "onde não existia antes de os ingredientes de vento solar e rock Mercury "(ambos contêm hidrogênio e oxigênio), e" reservatórios de gelo de água em pequenas áreas de pólos de Mercúrio, onde a topografia do local cria permanentemente sombreada spots em paredes da cratera que a água armadilha sobre a idade do sistema solar pode ". MENSAGEIRO encontradas proporções elevadas de cálcio, hélio, hidróxido, de magnésio, de oxigénio, de potássio, de silício, de sódio, e água. A detecção de quantidades elevadas de íons relacionados com a água, como O +, OH-, e H2O + foi uma surpresa. Devido às quantidades destes íons que foram detectados no ambiente espacial de Mercúrio, os cientistas supõem que essas moléculas foram soprado a partir da superfície ou exosfera pelo vento solar.
De sódio e de potássio foram descobertos na atmosfera durante os anos 1980, e acredita-se que resultam principalmente da superfície de vaporização da rocha atingido por impactos micrometeorite. Devido à capacidade destes materiais para difundir a luz solar, com base na Terra observadores pode facilmente detectar a sua composição na atmosfera. Os estudos indicam que, às vezes, as emissões de sódio são localizadas em pontos que correspondem aos dipolos magnéticos do planeta. Isso poderia indicar algum tipo de interação entre a magnetosfera e superfície do planeta.
Campo magnético e magnetosfera
Apesar de seu pequeno tamanho e lenta rotação 59 dias de duração, Mercúrio tem um significativo e aparentemente global, campo magnético. De acordo com medições feitas pela Mariner 10, é cerca de 1,1% mais forte do que a da Terra. A força do campo magnético no equador é de cerca de 300 Mercurian nT. Como o da Terra, o campo magnético de Mercúrio é dipolar na natureza. Ao contrário da Terra, no entanto, pólos de Mercúrio são quase alinhado com o eixo de rotação do planeta. As medições de ambas as Mariner 10 e MENSAGEIRO sondas têm indicado que a forma e a força do campo magnético são estáveis.
É provável que este campo magnético é gerado por meio de um Dínamo efeito, de um modo semelhante ao campo magnético da terra. Este efeito dínamo iria resultar a partir da circulação do núcleo líquido rico em ferro do planeta. Particularmente fortes efeitos de maré causados pela alta excentricidade orbital do planeta que servem para manter o núcleo no estado líquido necessário para este efeito dínamo.
O campo magnético de Mercúrio é forte o suficiente para desviar a vento solar em torno do planeta, criando uma magnetosfera. Magnetosfera do planeta, embora pequeno o suficiente para caber dentro da Terra, é forte o suficiente para interceptar plasma do vento solar. Isto contribui para o espaço desgaste da superfície do planeta. Observações feitas pela sonda Mariner 10 detectaram esta baixa plasma energia na magnetosfera do noturno do planeta. Rajadas de partículas energéticas foram detectadas em magnetotail do planeta, o que indica uma qualidade dinâmica a magnetosfera do planeta.
Órbita e rotação
Mercúrio tem a maior órbita excêntrica de todos os planetas; sua excentricidade é de 0,21 com a sua distância do Sol que varia de 46 milhões para 70 milhões km. Demora 88 dias para completar uma órbita. O diagrama da esquerda ilustra os efeitos da excentricidade, que mostra a órbita de Mercúrio coberto com uma órbita circular com a mesma semi-eixo maior. Quanto maior for a velocidade do planeta quando ele está próximo periélio resulta da maior distância que abrange em cada intervalo de 5 dias. O tamanho das esferas, inversamente proporcional à sua distância a partir do Sol, é utilizado para ilustrar a distância heliocéntrica variando. Esta distância variável ao Sol, combinada com uma mistura 3: 2 de ressonância de spin-órbita de rotação do planeta em torno do seu eixo, resultar em variações complexas de a temperatura da superfície.
Órbita de Mercúrio está inclinado por 7 ° ao plano da órbita da Terra (o eclíptica), como mostrado no diagrama à direita. Como resultado, trânsitos de Mercúrio em toda a face do Sol só pode ocorrer quando o planeta está cruzando o plano da eclíptica no momento em que se situa entre a Terra eo Sol Isso ocorre cerca de sete em sete anos, em média.
Funcionalmente, Mercúrio inclinação axial é inexistente, com medidas tão baixas quanto 0,027 °. Isto é significativamente menor do que a de Júpiter, que possui a segunda menor inclinação axial de todos os planetas em 3,1 graus. Isto significa que um observador no equador de Mercúrio durante meio-dia local nunca mais veria o Sol mais de cerca de 1/30 de um grau ao norte ou ao sul do zênite. Por outro lado, nos pólos do Sol nunca se eleva mais de 2,1 'acima do horizonte.
Em determinados pontos da superfície de Mercúrio, um observador seria capaz de ver o nascer do Sol até a metade, em seguida, inverter e definir antes de subir novamente, tudo dentro do mesmo dia Mercurian. Isto é porque cerca de quatro dias antes da periélio, Mercúrio angular velocidade orbital exatamente igual a sua angular velocidade de rotação de modo a que o da Sun movimento aparente cessa; no periélio, a velocidade orbital angular de Mercúrio, em seguida, excede a velocidade de rotação angular. Assim, o Sol parece mover-se em um direção retrógrada. Quatro dias após o periélio, o movimento aparente normal da Sun retoma nesses pontos.
Avanço do periélio
Durante o século 19, Francês matemático Le Verrier notou que o lento precessão da órbita de Mercúrio em torno do Sol não poderia ser completamente explicada pela mecânica newtoniana e perturbações pelos planetas conhecidos. Ele propôs que outro planeta pode existir em uma órbita ainda mais perto do Sol para dar conta dessa perturbação. (Outras explicações consideradas incluíram um ligeiro achatamento do Sol) O sucesso da busca de Netuno com base em suas perturbações da órbita de Urano levou os astrônomos a colocar muita fé nesta explicação, eo planeta hipotético foi nomeado mesmo Vulcan. No entanto, não existe tal planeta nunca foi encontrado.
No início do século 20, Albert Einstein 's Teoria Geral da Relatividade fornecida a explicação para a precessão observada. O efeito é muito pequeno: o excesso de avanço do periélio de Mercúrio relativista é apenas 42.98 segundos de arco por século, portanto, requer um pouco mais de doze milhões de órbitas por um excesso de volta completa. Semelhantes, mas efeitos muito menores, operam para outros planetas, sendo 8,62 segundos de arco por século para Vênus, 3,84 para a Terra, 1,35 para Marte, e 10,05 para 1566 Icarus.
Ressonância de spin-órbita
Durante muitos anos pensou-se que Mercúrio era de forma síncrona tidally bloqueado com o Sol, uma vez por cada rotação da órbita e mantendo a mesma face voltada para o Sol em cada momento, da mesma maneira que o mesmo lado da Lua sempre voltado para a Terra. No entanto, radar observações em 1965 provaram que o planeta tem um 3: 2 spin-órbita de ressonância, girando três vezes para cada duas voltas em torno do Sol; a excentricidade da órbita de Mercúrio torna este ressonância estável-no periélio, quando a maré solar é mais forte, o Sol está quase parado no céu de Mercúrio.
Os astrônomos razão original pensei que foi bloqueado de forma síncrona foi que sempre que Mercúrio estava em melhor posição para observação, era sempre no mesmo ponto em sua ressonância 3: 2, portanto, mostrando a mesma face. Devido a 3 de Mercúrio: 2 spin-órbita de ressonância, um dia solar (o comprimento entre dois meridiano trânsitos do Sol) dura cerca de 176 dias terrestres. A dia sideral (o período de rotação) dura cerca de 58,7 dias terrestres.
Simulações orbitais indicam que a excentricidade da órbita de Mercúrio varia caoticamente de 0 (circular) para um muito alto 0,47 ao longo de milhões de anos. Isto é pensado para explicar 3 de Mercúrio: 2 spin-órbita de ressonância (em vez do mais usual 1: 1), uma vez que este estado é mais provável de ocorrer durante um período de alta excentricidade.
Observação
Mercúrio magnitude aparente varia entre cerca de -2.0-brilhante que Sirius -e 5.5. Observação de Mercúrio é complicada por sua proximidade com o Sol, pois se perde no brilho do sol durante a maior parte do tempo. Mercúrio pode ser observado apenas por um breve período durante a manhã ou à noite crepúsculo. O telescópio espacial Hubble não pode observar Mercúrio em tudo, devido a procedimentos de segurança, que impedem sua apontador muito perto da Sun.
Como a lua, exposições Mercury fases, visto da Terra, sendo "novo" no conjunção inferior e "completo" no conjunção superior. O planeta é tornada invisível em ambas as ocasiões em virtude de sua nascendo e se pondo em conjunto com a Sun em cada caso. As fases primeira e último trimestre ocorrer em maior alongamento leste e oeste, respectivamente, quando a separação de Mercúrio do Sol varia entre 17,9 ° em periélio de 27,8 ° na afélio. Na maior elongação oeste, Mercury sobe mais antigo antes de o Sol, e em elongação máxima a leste, ele define mais tardar após a Sun.
Mercúrio atinge a conjunção inferior a cada 116 dias, em média, mas esse intervalo pode variar de 111 dias para 121 dias, devido à órbita excêntrica do planeta. Mercúrio pode vir tão perto quanto 77.300 mil quilômetros para a Terra, mas atualmente ele não vem mais perto de 82 milhões de km da Terra. Seu período de movimento retrógrado como pode ser visto a partir da Terra pode variar desde 8 a 15 dias em ambos os lados do conjunto inferior. Esta ampla gama também surge a partir do planeta de alta excentricidade orbital.
Mercúrio é mais frequentemente facilmente visível da Terra de Hemisfério Sul do que da sua Hemisfério Norte; isso é porque o seu máximo alongamentos possíveis oeste do Sol ocorrem sempre quando está no início do outono no Hemisfério Sul, enquanto seus possíveis alongamentos máximos orientais acontecer quando o Hemisfério Sul está tendo sua temporada final do inverno. Em ambos os casos, o ângulo de Mercúrio atinge com o eclíptica é maximizada, permitindo-lhe subir várias horas antes do Sol no primeiro caso e não definida até várias horas depois do pôr do sol no último em países localizados nas latitudes meridionais da zona temperada, tais como Argentina e Nova Zelândia . Por outro lado, em latitudes temperadas do norte, Mercúrio nunca está acima do horizonte de um céu nocturno mais ou menos totalmente escuro. O mercúrio pode também, como vários outros planetas e as estrelas mais brilhantes, ser visto durante um total eclipse solar .
O mercúrio é mais brilhante, visto da Terra, quando se está em um fase minguante, entre qualquer das fases trimestre e completa. Embora o planeta está ainda longe da terra quando é minguante do que quando é um crescente, a maior área iluminada de forma mais visível do que compensa a maior distância. O oposto é verdadeiro para Venus, que aparece mais brilhante quando é um fino crescente, porque é muito mais perto da Terra do que quando minguante.
Estudos de Mercúrio
Astrônomos antigos
As primeiras observações registradas de Mercúrio são conhecidos a partir da MUL.APIN comprimidos. Estas observações foram feitas muito provavelmente por um assírio astrônomo em torno do século BC 14. O cuniform nome usado para designar Mercury nas tábuas MUL.APIN é transcrito como UDU.IDIM.GU 4 .ud ("o planeta jumping"). Registros babilônicos de Mercúrio datam do primeiro milênio antes de Cristo. Os babilônios chamado o planeta Nabu após o mensageiro aos deuses em sua mitologia .
O antigo gregos de Tempo de Hesíodo sabia o planeta como Στίλβων (Stilbon), que significa "do resplandecente", e Ἑρμάων (Hermaon). Gregos mais tarde chamado de planeta Apollo quando era visível no céu da manhã e Hermes quando visível à noite. Por volta do século 4 aC, no entanto, os astrônomos gregos veio a entender que os dois nomes se referiam ao mesmo corpo. Os romanos nomearam o planeta após o deus romano mensageiro, Mercury (Mercúrio Latina), que comparado com o grego Hermes.
Na China antiga , Mercúrio era conhecido como Ch'en-Hsing, a Estrela horas. Foi associado com a direcção norte e a fase de água no Wu Xing. mitologia hindu usado o nome Budha por Mercúrio, e esse deus foi pensado para presidir quarta-feira. O deus Odin (ou Woden) de Paganismo germânico também foi associado com o planeta Mercúrio eo nome de quarta-feira foi obtido a partir do dia de Woden. O Maya pode ter representado Mercúrio como uma coruja (ou possivelmente quatro corujas; dois para o aspecto manhã e duas à noite), que serviu como um mensageiro para o submundo.
Pesquisa telescópica terrestre
Os primeiros telescópicos observações de Mercúrio foram feitas por Galileu no início do século 17. Embora ele observou fases quando ele olhou para Vênus, seu telescópio não era poderoso o suficiente para ver as fases da Mercury. Em 1631 Pierre Gassendi fez as primeiras observações do trânsito de um planeta do outro lado da Sun, quando viu um trânsito de Mercúrio previsto por Johannes Kepler . Em 1639 Giovanni Zupi usou um telescópio para descobrir que o planeta tinha fases orbitais semelhantes a Vênus ea Lua. A observação demonstrou conclusivamente que Mercúrio orbita em torno do Sol
Um evento muito raro na astronomia é a passagem de um planeta na frente de outro ( ocultação), quando visto da Terra. Mercúrio e Vênus ocultar o outro a cada poucos séculos, e no caso de 28 de maio 1737 é o único historicamente observado, tendo sido visto por John Bevis no Royal Observatory Greenwich. A próxima ocultação de Mercury por Vênus estará em 03 de dezembro, 2133.
As dificuldades inerentes em observar Mercúrio significa que ele tem sido muito menos estudada do que os outros planetas. Em 1800 Johann Schröter fez observações de características de superfície, alegando observados 20 km altas montanhas. Friedrich Bessel utilizados desenhos de Schröter para estimar erroneamente o período de rotação de 24 horas e uma inclinação axial de 70 °. Na década de 1880 Giovanni Schiaparelli mapeou o planeta com mais precisão, e sugeriu que período de rotação de Mercúrio foi de 88 dias, o mesmo que o seu período orbital devido a Fecho de maré. Este fenômeno é conhecido como rotação síncrona e também é mostrado pela Lua da Terra. O esforço para mapear a superfície de Mercúrio foi continuado por Eugenios Antoniadi, que publicou um livro em 1934, que incluía tanto mapas e suas próprias observações. Muitas das características da superfície do planeta, particularmente a estruturas de albedo, pegue seus nomes de mapa de Antoniadi.
Em junho de 1962 soviéticos cientistas da Instituto de Radio-engenharia e Electrónica do USSR Academy of Sciences levar por Vladimir Kotelnikov se tornou o primeiro a saltar radar sinal off Mercury e recebê-lo, a partir de observações do radar do planeta. Três anos mais tarde, observações de radar por americanos Gordon Pettengill e R. Dyce utilizando 300 metros Observatório de Arecibo radiotelescópio em Porto Rico mostrou conclusivamente que período de rotação do planeta era cerca de 59 dias. A teoria de que rotação de Mercúrio foi síncrona se tornou amplamente realizada, e foi uma surpresa para os astrônomos quando estas observações de rádio foram anunciados. Se Mercúrio foram tidally bloqueado, seu rosto escuro seria extremamente frio, mas as medições de emissão de rádio revelou que era muito mais quente do que o esperado. Os astrônomos estavam relutantes em deixar cair a teoria rotação síncrona e propôs mecanismos alternativos, como poderosos ventos de distribuição de calor para explicar as observações.
Astrônomo italiano Giuseppe Colombo observou que o valor de rotação foi de cerca de dois terços do período orbital de Mercúrio, e propôs que uma forma diferente de bloqueio das marés havia ocorrido no qual períodos orbitais e rotacionais do planeta foram trancados em um 3: 2 em vez de uma ressonância 1: 1 . Os dados da Mariner 10, posteriormente confirmado esta visão.
Observações terrestres não lançam muita luz sobre o planeta mais interno, e não foi até as sondas espaciais visitaram Mercury que muitas das suas propriedades mais fundamentais tornou-se conhecido. No entanto, recentes avanços tecnológicos levaram ao aperfeiçoamento de observações terrestres. Em 2000, de alta resolução imaging sorte do Mount Wilson Observatory 1.500 milímetros telescópio forneceu os primeiros pontos de vista que resolveram algumas características de superfície sobre as partes de Mercúrio que não foram fotografadas nas missões Mariner. Imagens Mais tarde mostrou evidência de uma enorme bacia de impacto duplo-rodeado ainda maior do que a Bacia Caloris no hemisfério não-Mariner-trabalhada. Tem sido informalmente apelidado de Bacia Skinakas. A maior parte do planeta foi mapeado pelo telescópio radar de Arecibo, com resolução de 5 km, incluindo depósitos polares em crateras sombreadas do que pode ser gelo de água.
Pesquisa com sondas espaciais
Alcançar Mercúrio da Terra apresenta desafios técnicos significativos, uma vez que o planeta orbita muito mais perto do Sol do que a Terra. A Mercury-bound espaçonave lançada da Terra deve viajar mais de 91.000 mil quilômetros do Sol em gravitacional poço de potencial. A partir da Terra velocidade orbital de 30 km / s, a mudança na velocidade ( delta-v) a espaçonave deve fazer para entrar em um Hohmann órbita de transferência que passa perto de Mercúrio é grande em comparação com outras missões planetárias.
O energia potencial libertada por se movendo para baixo o Sun de bem potencial torna-se energia cinética ; exigindo outra grande mudança delta-v para fazer outra coisa senão passar rapidamente por Mercúrio. A fim de pousar com segurança ou digite uma órbita estável a espaçonave deve confiar inteiramente em motores de foguetes desde aerobraking está descartada porque o planeta tem muito pouco atmosfera. Uma viagem ao Mercury realmente requer mais combustível de foguete do que o necessário para escapar do sistema solar completamente. Como resultado, apenas duas sondas espaciais que visitaram o planeta até agora. Uma abordagem alternativa proposta seria usar uma vela solar para atingir uma órbita de Mercúrio-síncrona em torno do Sol
Mariner 10
A primeira sonda a visitar Mercúrio era NASA 's Mariner 10 (1974-1975). A nave espacial usou a gravidade de Vênus para ajustar sua velocidade orbital para que ele pudesse se aproximar de Mercúrio, tornando-a a primeira espaçonave a usar este efeito gravitacional "estilingue" ea primeira missão da NASA para visitar vários planetas. Mariner 10 desde que as primeiras imagens em close-up da superfície de Mercúrio, que mostrou imediatamente sua natureza repleta de crateras, e também revelou muitos outros tipos de características geológicas, tais como as escarpas gigantes que mais tarde foram atribuídos ao efeito do planeta encolhendo ligeiramente como a sua núcleo de ferro se resfria. Infelizmente, devido à duração do período orbital da Mariner 10, a mesma face do planeta foi acesa em cada uma das aproximações da Mariner 10. Esta observação feita de ambos os lados do planeta impossíveis, e resultou no mapeamento de menos do que 45% da superfície do planeta.
A nave fez três aproximações ao mercúrio, o mais próximo do que levou para dentro de 327 km da superfície. Na primeira abordagem estreita, instrumentos detectaram um campo magnético, para grande surpresa de rotação de planetários geólogos-Mercúrio era esperado para ser demasiado lento para gerar um significativo efeito dínamo. A segunda abordagem estreita foi usado principalmente para geração de imagens, mas na terceira abordagem, extensos dados magnéticos foram obtidos. Os dados revelaram que o campo magnético do planeta é muito parecido com o da Terra, que desvia o vento solar em torno do planeta. No entanto, a origem do campo magnético de Mercúrio é ainda objecto de várias teorias concorrentes.
Apenas alguns dias após a sua abordagem estreita final, Mariner 10 ficou sem combustível. Desde a sua órbita não podia mais ser controlada com precisão, os controladores da missão instruído a sonda para se desligar em 24 de março de 1975. A Mariner 10 é pensado para ser ainda orbitando o Sol, que passa perto de Mercúrio a cada poucos meses.
MESSENGER
Uma segunda missão da NASA para Mercúrio, nomeada MESSENGER (Mercury Surface, Ambiente Espacial, Geoquímica, and Ranging), foi lançado no dia 3 de agosto de 2004 , a partir da Estação da Força Aérea em Cabo Canaveral a bordo de um Boeing Delta 2 foguete. A sonda MESSENGER irá fazer várias aproximações a planetas para colocá-lo na trajetória correta para alcançar uma órbita de Mercúrio. Ele fez um fly-by da Terra em agosto de 2005, e de Vênus, em outubro de 2006 e junho de 2007. O primeiro fly-by de Mercúrio ocorreu em 14 de janeiro de 2008 . Dois mais fly-bys de Mercúrio estão programadas, em outubro de 2008 e setembro de 2009. A maior parte do hemisfério não fotografada pela Mariner 10 serão mapeados durante os voos rasantes. A sonda vai então entrar em uma órbita elíptica em torno do planeta em Março de 2011; a missão de mapeamento nominal é de um ano terrestre.
A missão é projetado para lançar luz sobre seis questões-chave: alta densidade de Mercúrio, sua história geológica, a natureza de seu campo magnético, a estrutura do seu núcleo, se ele realmente tem gelo em seus pólos, e onde sua atmosfera tênue vem. Para este fim, a sonda está a levar a dispositivos de imagem que reunirá imagens muito de alta resolução de muito mais do planeta do que a Mariner 10, sortidas espectrômetros para determinar abundâncias de elementos na crosta e magnetômetros e dispositivos para medir as velocidades de partículas carregadas. Medições detalhadas de pequenas mudanças na velocidade da sonda, uma vez que orbita vai ser usada para inferir detalhes da estrutura interior do planeta.
BepiColombo
A Agência Espacial Europeia está a planear uma missão conjunta com o Japão chamada BepiColombo, que irá orbitar Mercúrio com duas sondas: uma para mapear o planeta eo outro para estudar a sua magnetosfera. Um russo foguete Soyuz vai lançar o ônibus que transportava as duas sondas em 2013 a partir da ESA Guiana Centro Espacial para tirar proveito de sua localização equatorial. Tal como acontece com MESSENGER, o ônibus BepiColombo fará aproximações a outros planetas em trânsito para Mercury para assistências gravitacionais órbita mudança, passando a Lua e Vênus e fazendo várias abordagens para Mercury antes de entrar em órbita. Uma combinação de motores e de iões químicos serão usados, o último empurrando continuamente durante longos intervalos. O ônibus vai chegar a nave espacial Mercury em 2019. O ônibus vai lançar a sonda magnetômetro em uma órbita elíptica, então foguetes químicos dispara para depositar o mapeador de sonda para uma órbita circular. Ambas as sondas irão funcionar durante um ano terrestre.
A sonda mapeador irá realizar uma série de espectrômetros similares aos da MESSENGER, e vai estudar o planeta em muitos comprimentos de onda diferentes, incluindoinfravermelho,ultravioleta, De raios-X e raios gama.além de intensa estudar o próprio planeta, os planejadores de missão também esperam usar a proximidade da sonda para a Sun para testar as previsões daRelatividade Geralteoria com maior precisão.
A missão tem o nome deGiuseppe (Bepi) Colombo, o cientista que primeiro determinou a natureza de spin-órbita de Mercúrio ressonância e que também esteve envolvido no planejamento de trajetória assistida por gravidade da Mariner 10 para o planeta em 1974.
