Общая характеристика

Меркурий, ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы, была для астрономов длительное время полной загадкой. Не был точно известен период ее вращения вокруг оси. Из-за отсутствия спутников не была точно известна масса. Близость к Солнцу мешала производить наблюдения поверхности. В то время как спектры планеты говорили об отсутствии у нее атмосферы, некоторые наблюдатели замечали порой какие-то "туманы", скрывавшие конфигурацию темных и светлых пятен, с трудом наблюдаемую на его диске. Поляриметрические наблюдения О. Дольфюса в 1950г. дали указание на наличие весьма слабой атмосферы, в 300 раз разреженнее земной.
Благодаря близости планеты к Солнцу, температура ее поверхности за длинный меркурианский день поднимается очень высоко и достигает 620 К (в перигелии еще выше - до 690 К). Учитывая это, кажутся просто невероятными сообщения об обнаружении гигантских отложений льдов в полярных районах планеты. В районах северного и южного полюсов Меркурия были обнаружены многочисленные пятна размером от 50 до 150 км с присущими льду радиоотражательными свойствами. По-видимому, меркурианский лед сумел сохраниться благодаря тому, что он покрыт тонким слоем раздробленного реголита, являющегося прекрасным теплоизолятором. Но главное все же не в этом, а в стабильном и почти перпендикулярном к плоскости орбиты положении полярной оси планеты. Из-за этого Солнце никогда не заглядывает в неглубокие полярные кратеры, расположенные выше широты 82-84^o. Расчетная температура здесь постоянно лежит около 60-62 К. В таких условиях испарение льда происходит очень медленно.
В то время, как обращенная к Солнцу сторона Меркурия разогрета до 427^o С, его обратная сторона остается весьма и весьма холодной, температура там может достигать -183^o С. Разница между этими значениями составляет 610^o и является самой большой среди планет Солнечной системы.
Исследования, выполненные в 70-е годы при помощи межпланетной станции "Маринер - 10", свидетельствуют о наличии у Меркурия слабого, приблизительно в 100 раз слабее земного, магнитного поля. Время от времени на планете случаются магнитные бури, подобные земным.
Лучшее время для наблюдения планеты: февраль (вечер), ноябрь (утро).

Осевое вращение Меркурия

Радиолокация позволила установить период вращения Меркурия. Еще в 1882 г. Дж. Скиапарелли из визуальных наблюдений сделал вывод, что этот период равен периоду обращения Меркурия вокруг Солнца (88 сут.), т.е., что Меркурий обращен к Солнцу одной стороной, как Луна к Земле. Около 50 лет этот период считался предпочтительным, а потом, уже в 30-х годах, вопросительный знак около значения периода был снят во всех справочниках и таблицах: фотография подтверждала период Скиапарелли. И все-таки он оказался неверным.
В 1965 г. американские радиоастрономы с помощью 300-метрового радиотелескопа обсерватории Аресибо установили, что период вращения Меркурия равен 59,3 суток, т.е близок к 2/3 периода обращения планеты. Вскоре период был уточнен: он оказался равным 58,65 суток, т.е. он составляет ровно 2/3 орбитального периода . Это открытие поставило перед астрономами два совершенно разных впопроса:
1. Почему визуальные и фотографические наблюдения в течение 80 лет указывали на период 88 суток?
2. Почему период вращения равен 2/3 орбитального периода планеты?
Ответ на оба вопроса оказался сравнительно прост. Три полных оборота вокруг оси Меркурий завершает за 176 суток. За тот же срок планета совершает два оборота вокруг Солнца. Таким образом, Меркурий занимает относительно Солнца то же самое положение на орбите и ориентировка шара планеты остается прежней. Такое движение, как показывает теория, является устойчивым. Вращение оказывается в резонансе с орбитальным движением.
Эта соизмеримость периодов и явилась причиной ошибки астрономов в определении периода вращения. Визуальные и фотографические наблюдения Меркурия возможны только около эпох элонгаций, которые повторяются через каждые 116 суток (синодический период Меркурия). Но для наблюдений планеты благоприятна не каждая элонгация: из вечерних - те, что наступают зимой или весной, а из утренних - те, которые бывают летом и осенью (нужно, чтобы Меркурий имел более высокое склонение, чем Солнце). Такие злонгации повторяются раз в год, точнее, раз в 348 суток. Но этот период близок к шестикратному периоду вращения Меркурия - 352 суткам. Наблюдая раз в 348 суток Меркурий, мы увидим на нем те же детали, что и год назад. Но астрономы прошлого (Скиапарелли, Антониади), встретившись с этим фактом и имея перед глазами пример Луны, обращенной к Земле одной стороной пологали, что за это время Меркурий сделал четыре оборота вокруг оси, а не шесть.

Поверхность Меркурия

Возраст поверхности Меркурия очень велик - 3,9*10⁹ лет назад. Наиболее древними являются изрытые равнины, покрытые сеткой бесчисленных кратеров. Интересно, что меркурианские кратеры имеют значительно меньшие диаметры, чем аналогичные кратеры на Луне. Поскольку Меркурий обладает в 4,5 раза большей чем Луна массой, ускорение свободного падения на нем выше. На Меркурии горы достигают 2-4 км, тогда как наибольшая высота лунных гор составляет 5,8 км. На планете присутствуют многочисленные долины. Предполагается, что они появились в эпоху интенсивного вулканизма, которая, по-видимому, совпала с завершающей стадией формирования поверхности небесного тела, когда рост его массы практически прекратился. Потоки жидкой лавы текли вдоль таких долин, как широкие реки, заливая многочисленные кратеры, образовавшиеся в результате интенсивной метеоритной бомбардировки. В ряде районов Меркурия можно встретить залитые лавой бескратерные равнины. Раздробленный материал, которым покрыта планета, имеет такие же фотометрические и поляризационные свойства, как и на Луне. На Меркурии встречается необычная деталь рельефа - эскарп. Это уступ высотой 2-3 км, разделяющий два, в общем ничем не отличающихся района. Протяженность таких обрывов составляет сотни и и тысячи километров. Считается, что эскарпы образовались, когда происходило сжатие Меркурия, повлекшее за собой сдвиги и наползание отдельных участков его коры.

На Меркурии "морей" вообще нет, единственное, но очень большое кратерное "море" - это Равнина Жары (в отечественной литературе ее иногда называют Равниной Зноя). Это бассейн в виде правильного круга диаметром более 1300 км. По периферии его окружают концентрические кольцевые валы, достигающие 2 км в высоту. В центральных частях Равнины Жары, где сравнительно ровная поверхность испещрена развитой системой трещин, относительно малое количество кратеров. Именно с Равниной Жары удивительным образом связано движение Меркурия. В перигелии Солнце стоит над нею почти в зените, нагревая поверхность до очень высокой температуры. Но в следующие прохождение перигелия эта равнина находится уже на ночной стороне, а к Солнцу обращен диаметрально противоположный район планеты.