Mercure (plan??te)
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 MESSENGER fausse image de la couleur de Mercure | |||||||||||||
| D??signations | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Adjectif | Mercurian, Mercurial | ||||||||||||
| Caract??ristiques orbitales | |||||||||||||
| ??poque J2000 | |||||||||||||
| Aph??lie | 69.816.900 km 0.466697 UA | ||||||||||||
| P??rih??lie | 46.001.200 km 0.307499 UA | ||||||||||||
| Demi-grand axe | 57.909.100 km 0.387098 UA | ||||||||||||
| Excentricit?? | 0.205630 | ||||||||||||
| P??riode orbitale | 87,9691 d (0.240846 a) | ||||||||||||
| P??riode synodique | 115,88 d | ||||||||||||
| Vitesse orbitale moyenne | 47,87 km / s | ||||||||||||
| Anomalie moyenne | 174,796 ?? | ||||||||||||
| Inclination | 7,005 ?? 3,38 ?? ?? l'??quateur de Sun | ||||||||||||
| Longitude du noeud ascendant | 48,331 ?? | ||||||||||||
| Argument du p??rih??lie | 29,124 ?? | ||||||||||||
| Satellites | Aucun | ||||||||||||
| Caract??ristiques physiques | |||||||||||||
| Rayon moyen | 2,439.7 ?? 1,0 km 0,3829 Earths | ||||||||||||
| Aplanissement | <0,0006 | ||||||||||||
| Surface | 7,48 ?? 10 7 km?? 0,108 Terres | ||||||||||||
| Volume | 6,083 ?? 10 10 km?? 0,054 Terres | ||||||||||||
| Masse | 3,3022 ?? 10 23 kg 0,055 Terres | ||||||||||||
| Moyenne densit?? | 5,427 g / cm?? | ||||||||||||
| ??quatoriale surface gravit?? | 3,7 m / s?? 0,38 g | ||||||||||||
| Vitesse de lib??ration | 4,25 km / s | ||||||||||||
| P??riode de rotation sid??rale | 58,646 jours 1407,5 h | ||||||||||||
| La vitesse de rotation ??quatoriale | 10,892 kilom??tres par heure | ||||||||||||
| Inclinaison axiale | 2.11 '?? 0,1' | ||||||||||||
| P??le Nord ascension droite | 18 h 44 min 2 s 281,01 ?? | ||||||||||||
| P??le Nord d??clinaison | 61,45 ?? | ||||||||||||
| Albedo | 0,119 ( lien) | ||||||||||||
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| Magnitude apparente | jusqu'?? -1,9 | ||||||||||||
| Diam??tre angulaire | 4.5 "- 13" | ||||||||||||
| Atmosph??re | |||||||||||||
| Surface pression | trace | ||||||||||||
| Composition | 42% mol??culaire oxyg??ne 29,0% sodium 22,0% de l'hydrog??ne 6,0% d'h??lium 0,5% de potassium Des traces d' argon , azote , dioxyde de carbone , vapeur d'eau , le x??non , le krypton , et le n??on | ||||||||||||
Mercury (prononc?? [mɝkjʊəri]) est le plus intime et le plus petit plan??te dans le syst??me solaire (depuis Pluton a ??t?? r??-??tiquet?? comme un plan??te naine), en orbite autour du Soleil une fois tous les 88 jours. Mercury est lumineux, vu de la Terre , allant de -2,0 ?? 5,5 en magnitude apparente, mais ne est pas facilement consid??r?? comme sa plus grande s??paration angulaire du Soleil (le plus grand ??longation) ne est que de 28,3 ??: Il ne peut ??tre vu dans le matin et le soir cr??puscule. Relativement peu est connu ?? ce sujet; le premier des deux vaisseau spatial pour approcher Mercury ??tait Mariner 10 de 1974 ?? 1975, qui mapp?? seulement environ 45% de la surface de la plan??te. La deuxi??me ??tait la MESSENGER engin spatial, qui cartographi?? 30% de la plan??te 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 plan??te enti??re.
Physiquement, Mercury est semblable en apparence ?? la Lune . Il est fortement crat??res, n'a pas satellites naturel et pas de fa??on substantielle atmosph??re. Il a un grand fer noyau, ce qui g??n??re un champ magn??tique d'environ 1% plus forte que celle de la Terre . Il se agit d'une plan??te exceptionnellement dense en raison de la grande taille de son noyau. Les temp??ratures de surface sur Mercury gamme d'environ 90 ?? 700 K (-183 ?? C ?? 427 ?? C), avec le Point subsolaire ??tant le plus chaud et le fond des crat??res pr??s du p??les ??tant le plus froid.
Observations enregistr??es de Mercury remontent au moins au premier mill??naire av. Avant le 4??me si??cle avant JC, les astronomes grecs croyaient la plan??te ?? deux objets distincts: l'un visible uniquement au lever du soleil, qu'ils ont appel?? Apollo ; l'autre visible uniquement au coucher du soleil, qu'ils ont appel?? Hermes. Le nom anglais pour la plan??te vient des Romains , qui la nomm??rent apr??s la romaine dieu Mercury, dont ils assimil??e ?? la grecque Hermes. Le symbole astronomique pour Mercury est une version stylis??e d'Herm??s ' caduc??e.
La structure interne
Le mercure est une des quatre plan??tes telluriques, et est un corps rocheux comme la Terre. Ce est la plus petite plan??te du syst??me solaire , avec un ??quatoriale rayon de 2439,7 kilom??tres. Le mercure est m??me petit-mais-plus massive que le plus grand satellites naturels dans le syst??me solaire, Ganym??de et Titan. Le mercure se compose d'environ 70% m??tallique et 30% mat??riau silicate. La densit?? de Mercure est le deuxi??me plus ??lev?? dans le syst??me solaire ?? 5,427 g / cm??, un peu moins que la densit?? de la Terre de 5,515 g / cm??. Si l'effet de la compression gravitationnelle devait ??tre en facteur, les mat??riaux dont Mercury est faite seraient plus dense, avec une densit?? non compress?? de 5,3 g / cm?? contre 4,4 g / cm?? de la Terre.
2. manteau 600 km d'??paisseur
3. Core-1800 km de rayon
La densit?? de mercure peut ??tre utilis??e pour d??duire les d??tails de sa structure interne. Bien que la densit?? ??lev??e de la Terre r??sulte sensiblement de compression gravitationnelle, en particulier au noyau, le mercure est beaucoup plus faible et de ses r??gions int??rieures ne sont pas aussi fortement comprim??. Par cons??quent, pour qu'il y ait une telle haute densit??, son noyau doit ??tre grande et riche en fer. Les g??ologues estiment que le noyau de Mercure occupe environ 42% de son volume; pour la Terre cette proportion est de 17%. Des recherches r??centes sugg??rent fortement Mercure poss??de un noyau en fusion.
Entourant le noyau est un 600 km manteau. Il est g??n??ralement admis que t??t dans l'histoire de Mercury, un impact g??ant avec un corps de plusieurs centaines de kilom??tres ?? travers la plan??te d??pouill?? d'une grande partie de son mat??riel mantellique d'origine, r??sultant dans le manteau relativement mince par rapport ?? la base importante.
Selon les donn??es de la mission Mariner 10 et observation depuis la Terre, de Mercure la cro??te est cens?? ??tre de 100 ?? 300 km d'??paisseur. Une caract??ristique distinctive de la surface de Mercure est la pr??sence de nombreuses cr??tes ??troites, certains se ??tendant sur plusieurs centaines de kilom??tres. On pense que celles-ci ont ??t?? form??es en tant que noyau et le manteau de mercure refroidi et contract?? ?? un moment o?? la cro??te avait d??j?? solidifi??e.
Le noyau de Mercure a une teneur en fer sup??rieure ?? celle de tout autre plan??te majeur dans le syst??me solaire, et plusieurs th??ories ont ??t?? propos??es pour expliquer ce ph??nom??ne. La th??orie la plus largement accept??e est que Mercure avait ?? l'origine un rapport silicate m??tallique similaire ?? commune m??t??ores chondrites, la pens??e d'??tre typique de la mati??re rocheuse du syst??me solaire, et une masse d'environ 2,25 fois sa masse actuelle. Cependant, au d??but de l'histoire du syst??me solaire, Mercure peut avoir ??t?? frapp?? par un plan??t??simaux d'environ 1/6 de cette masse. L'impact aurait d??pouill?? une grande partie de la cro??te et du manteau d'origine, laissant derri??re le noyau comme une composante relativement importante. Un processus similaire a ??t?? propos?? pour expliquer la formation de la Terre Lune (voir th??orie de l'impact g??ant).
Alternativement, Mercure se est form??e ?? partir de la n??buleuse solaire avant de la Sun ??nergie la production se est stabilis??e. La plan??te serait d'abord eu deux fois sa masse pr??sente, mais comme le protosun contract??, les temp??ratures pr??s de Mercury auraient ??t?? entre 2500 et 3500 K, (2227 ??C ?? 3227 ?? C) et peut-??tre m??me aussi haut que 10 000 K (9727 ?? C). Une grande partie de la surface du rocher de mercure auraient pu ??tre vaporis?? ?? de telles temp??ratures, la formation d'une atmosph??re de "vapeur rock" qui aurait pu ??tre emport?? par la vent solaire.
Une troisi??me hypoth??se propose que le n??buleuse solaire caus?? glisser sur les particules ?? partir de laquelle le mercure a ??t?? accr??tion, ce qui signifie que les particules plus l??g??res ont ??t?? perdues ?? partir de la mati??re d'accumulation de. Chacune de ces hypoth??ses pr??dit une composition de surface diff??rente, et deux missions spatiales ?? venir, Messenger et BepiColombo, deux visent ?? faire des observations pour les tester.
La g??ologie de surface
La surface de Mercure est globalement tr??s similaire en apparence ?? celle de la Lune, montrant vaste plaines mare comme crat??res et lourde, indiquant qu'il a ??t?? g??ologiquement inactif pendant des milliards d'ann??es. Depuis notre connaissance de La g??ologie du mercure a ??t?? bas??e sur le 1975 Mariner survol et terrestres observations, ce est le moins bien compris des plan??tes telluriques. Comme les donn??es de la r??cente MESSENGER survol sont trait??es cette connaissance augmentera. Par exemple, un crat??re inhabituelle avec des creux de rayonnement a ??t?? d??couvert que les scientifiques appellent ??l'araign??e??.
Albedo caract??ristiques se rapportent aux zones de r??flectivit?? sensiblement diff??rente, comme on le voit par l'observation t??lescopique. Mercure poss??de ??galement Dorsa (??galement appel?? " ??) cr??tes-rides, la Lune comme Highlands, Montes (montagnes), Planitiae ou plaines, Rupes ( escarpements) et, Valles ( vall??es).
Mercury a ??t?? fortement bombard??e par les com??tes et ast??ro??des pendant et peu de temps apr??s sa formation il ya 4,6 milliards d'ann??es, ainsi que lors d'un ??pisode subs??quent ??ventuellement s??par?? appel?? le bombardement tardif qui a pris fin il ya 3,8 milliards d'ann??es. Au cours de cette p??riode de formation de crat??re intense, la plan??te a re??u impacts sur toute sa surface, facilit??e par l'absence de toute atmosph??re de ralentir impacteurs bas. Pendant ce temps, la plan??te ??tait volcanique active; bassins comme le bassin Caloris ont ??t?? combl??s par du magma ?? l'int??rieur de la plan??te, qui a produit plaines lisses similaires ?? la maria trouv?? sur la Lune.
bassins d'impact et de crat??res
Crat??res sur Mercure gamme de diam??tre de petites cavit??s en forme de bol ?? plusieurs noyaux bassins d'impact des centaines de kilom??tres ?? travers. Ils apparaissent dans tous les Etats de la d??gradation, de crat??res relativement fra??ches pass??s aux rayons ?? restes de crat??res tr??s d??grad??es. Crat??res mercuriens diff??rent subtilement de crat??res lunaires en ce que la zone recouvert par leur ??jecta est beaucoup plus petit, une cons??quence de forte gravit?? de la surface de Mercure.
Les plus grands crat??res sont connus bassin Caloris, d'un diam??tre de 1550 km, et de la Bassin Skinakas avec un diam??tre ext??rieur torique de 2300 km. L'impact qui a cr???? le bassin Caloris ??tait si puissante qu'elle a provoqu?? lave des ??ruptions et a laiss?? un anneau concentrique plus de 2 km de haut entourant la crat??re d'impact. Au antipode du bassin Caloris est une grande r??gion de l'insolite, terrain vallonn?? connu sous le nom "Weird relief". Une hypoth??se pour l'origine est que les ondes de choc g??n??r??es lors de l'impact Caloris voyag?? autour de la plan??te, convergent au antipode du bassin (180 degr??s). Les fortes contraintes r??sultant fractur?? la surface. En variante, il a ??t?? sugg??r?? que ce relief form?? ?? la suite de la convergence de l'antipode ?? ??jections de ce bassin.
Dans l'ensemble, environ 15 bassins d'impact ont ??t?? identifi??s sur la partie imag??e de Mercure. Autres bassins notables incluent la multi-anneau 400 km de large, Tolstoj bassin qui a une couverture de ??jectas se ??tendant jusqu'?? 500 km de son bord, et son ??tage a ??t?? rempli par des mat??riaux plaines lisses. Bassin Beethoven a aussi une couverture de ??jectas de taille similaire et un diam??tre de jante de 625 km. Comme la Lune , la surface de Mercure a probablement engag?? les effets de espace processus d'alt??ration, y compris Le vent solaire et des impacts de microm??t??orites.
Plains
Il ya deux plaines r??gions g??ologiquement distinctes sur Mercury. Vallonn??, plaines vallonn??es dans les r??gions entre les crat??res sont plus anciennes surfaces visibles de Mercury, ant??rieurs le terrain de crat??res. Les plaines entre-crat??res semblent avoir effac?? de nombreux crat??res ant??rieures, et montrent un manque g??n??ral de petits crat??res en dessous d'environ 30 km de diam??tre. Il ne est pas clair se ils sont d'origine volcanique ou l'impact. Les plaines entre-crat??res sont r??partis ?? peu pr??s uniform??ment sur toute la surface de la plan??te.
Plaines lisses sont des zones plates g??n??ralis??es qui remplissent les d??pressions de tailles diverses et portent une forte ressemblance avec le maria lunaire. Notamment, ils remplissent un large anneau entourant le bassin Caloris. Une diff??rence appr??ciable entre ces plaines et mers lunaires est que les lisses plaines de Mercury ont le m??me alb??do que les plaines ??g??s entre-crat??res. Malgr?? un manque de caract??ristiques sans ??quivoque volcaniques, la localisation et arrondi, la forme lob??e de ces plaines appuient fortement origines volcaniques. Tous les plaines lisses mercuriens form??es beaucoup plus tard que le bassin Caloris, comme en t??moignent les densit??s de crat??res sensiblement plus petites que sur les ??jectas couverture Caloris. Le plancher de la bassin Caloris est ??galement rempli par une plaine g??ologiquement distincte, bris??e par des cr??tes et des fractures dans une structure ?? peu pr??s polygonale. Il ne est pas clair se ils sont laves volcaniques induites par l'impact, ou une grande feuille de l'impact fondre.
Une caract??ristique inhabituelle de la surface de la plan??te est les nombreux plis de compression, ou rupes, qui sillonnent les plaines. On pense que l'int??rieur de la plan??te refroidi, il a contract?? et sa surface a commenc?? de se d??former. Les plis peuvent ??tre vus sur d'autres fonctionnalit??s, telles que des crat??res et de plaines lisses, ce qui indique qu'ils sont plus r??cents. La surface de Mercure est ??galement fl??chi par significative renflements mar??es soulev??es par la Sun les mar??es de Sun sur le mercure sont environ 17 fois plus forte que la Lune de la Terre.
Les conditions de surface et ??atmosph??re?? (exosph??re)
La moyenne surface temp??rature de mercure est 442,5 K, mais elle varie de 100 K ?? 700 K, en raison de l'absence d'une atmosph??re. Sur le c??t?? sombre de la plan??te, les temp??ratures moyennes de 110 K. L'intensit?? de la lumi??re du soleil sur la surface de Mercure est comprise entre 4,59 et 10,61 fois les constante solaire (1370Wm -2).
Malgr?? la temp??rature g??n??ralement extr??mement ??lev?? de sa surface, observations sugg??rent fortement que la glace existe sur le mercure. Les ??tages de certains crat??res profonds pr??s des p??les ne sont jamais expos??s ?? la lumi??re solaire directe, et les temp??ratures y rester beaucoup plus faible que la moyenne mondiale. La glace d'eau refl??te fortement radar et les observations par le 70m t??lescope Goldstone et la VLA dans les ann??es 1990 a r??v??l?? que il ya des taches de tr??s haute radar r??flexion pr??s des p??les. Alors que la glace ne est pas la seule cause possible de ces r??gions r??fl??chissantes, les astronomes pensent que ce est le plus probable.
On croit que les r??gions glac??es ?? parcourir pour une profondeur de quelques m??tres 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 d??gazage de l'eau de l'int??rieur ou le d??p??t de la plan??te par des impacts de com??tes .
Le mercure est trop petit pour sa gravit?? de conserver toute importante atmosph??re sur de longues p??riodes de temps; Toutefois, elle a d??limit?? une surface "t??nue exosphere "contenant un atome d'hydrog??ne , h??lium , oxyg??ne , sodium , calcium et potassium . Ce ne est pas stable exosphere atomes de carbone sont continuellement perdues et reconstitu??es ?? partir d'une vari??t?? de sources. L'hydrog??ne et les atomes d'h??lium viennent probablement du vent solaire, diffuser dans la magn??tosph??re de Mercure avant de se ??chapper plus tard dans l'espace. La d??sint??gration radioactive des ??l??ments au sein de la cro??te de Mercure est une autre source d'h??lium, ainsi que le sodium et le potassium. La vapeur d'eau est pr??sente, ??tant amen?? ?? Mercury par une combinaison de processus tels que: les com??tes frappant sa surface, pulv??risation cr??ant l'eau "qui ne existait pas avant ?? partir des ingr??dients de vent solaire et le rock Mercury "(les deux contiennent de l'hydrog??ne et de l'oxyg??ne), et?? r??servoirs de glace d'eau dans les petites r??gions des p??les de Mercure o?? la topographie locale cr??e permanence ?? l'ombre des taches dans les murs de crat??re qui pourrait retenir l'eau au cours de l'??ge du syst??me solaire ". MESSENGER constat?? de fortes proportions de calcium, de l'h??lium, de l'hydroxyde, du magn??sium, de l'oxyg??ne, de potassium, de silicium, de sodium et de l'eau. La d??tection de quantit??s ??lev??es d'ions li??s ?? l'eau comme O +, OH-, et H2O + a ??t?? une surprise. En raison de la quantit?? de ces ions qui ont ??t?? d??tect??s dans l'environnement spatial Mercury, les scientifiques ??mettent l'hypoth??se que ces mol??cules ont ??t?? souffl??s de la surface ou de l'exosph??re par le vent solaire.
Sodium et le potassium ont ??t?? d??couverts dans l'atmosph??re au cours des ann??es 1980, et sont consid??r??es comme r??sultant principalement de la vaporisation de la roche de surface frapp?? par des impacts de microm??t??orites. En raison de la capacit?? de ces mat??riaux ?? diffuser la lumi??re du soleil, les observateurs bas??s sur la Terre peuvent facilement d??tecter leur composition dans l'atmosph??re. Des ??tudes indiquent que, parfois, les ??missions de sodium sont localis??s aux points qui correspondent ?? dip??les magn??tiques de la plan??te. Cela semble indiquer une certaine interaction entre la magn??tosph??re et la surface de la plan??te.
Champ magn??tique et de la magn??tosph??re
Malgr?? sa petite taille et lent 59-journ??e rotation, Mercury a une importante, et apparemment mondiale, champ magn??tique. Selon les mesures prises par Mariner 10, il est d'environ 1,1% plus forte que celle de la Terre. La force du champ magn??tique ?? l'??quateur Mercurian est d'environ 300 nT. Comme celle de la Terre, le champ magn??tique de Mercure est dipolaire dans la nature. Contrairement ?? la Terre, cependant, les p??les de Mercure sont presque align??es avec l'axe de rotation de la plan??te. Mesures de deux Mariner 10 et MESSENGER sondes spatiales ont indiqu?? que la force et la forme du champ magn??tique sont stables.
Il est probable que ce champ magn??tique est g??n??r?? au moyen d'un Dynamo effet, d'une mani??re similaire au champ magn??tique de la Terre. Cet effet dynamo r??sulterait de la circulation du fer liquide riche noyau de la plan??te. Les effets des mar??es particuli??rement fortes provoqu??es par une forte excentricit?? orbitale de la plan??te serviraient ?? maintenir le noyau ?? l'??tat liquide n??cessaire ?? cet effet dynamo.
Le champ magn??tique de mercure est suffisamment fort pour d??vier le vent solaire autour de la plan??te, la cr??ation d'un magn??tosph??re. La magn??tosph??re de la plan??te, mais assez petit pour tenir dans la Terre, est assez forte pour pi??ger plasma du vent solaire. Cela contribue ?? la espace alt??ration de la surface de la plan??te. Observations prises par la sonde Mariner 10 d??tect??s ce plasma de faible ??nergie dans la magn??tosph??re de la face nocturne de la plan??te. Des ??clats de particules ??nerg??tiques ont ??t?? d??tect??s dans la magn??tosph??re de la plan??te, ce qui indique une qualit?? dynamique de la magn??tosph??re de la plan??te.
Orbit et la rotation
Mercury a le plus orbite excentrique de toutes les plan??tes; son excentricit?? est de 0,21 avec sa distance du Soleil allant de 46.000.000 ?? 70.000.000 kilom??tres. Il faut 88 jours pour compl??ter une orbite. Le diagramme de gauche illustre les effets de l'excentricit??, montrant l'orbite de Mercure couvrit d'une orbite circulaire ayant la m??me demi-grand axe. La vitesse ??lev??e de la plan??te quand il est pr??s p??rih??lie est clair ?? partir de la plus grande distance qu'il couvre dans chaque intervalle de 5 jours. La taille des sph??res, inversement proportionnelle ?? leur distance au Soleil, est utilis?? pour illustrer la distance h??liocentrique variable. Cette distance variable au Soleil, combin?? avec un m??lange 3: 2 r??sonance spin-orbite de rotation de la plan??te autour de son axe, entra??ne des variations complexes de la temp??rature de surface.
L'orbite de Mercure est inclin??e de 7 ?? par rapport au plan de l'orbite de la Terre (la ??cliptique), comme indiqu?? dans le sch??ma de droite. Par cons??quent, transits de Mercure ?? travers la face du Soleil ne peuvent se produire lorsque la plan??te est en train de traverser le plan de l'??cliptique au moment o?? 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 inf??rieur ?? celui de Jupiter, qui poss??de la deuxi??me plus petite inclinaison de l'axe de toutes les plan??tes ?? 3,1 degr??s. Cela signifie un observateur ?? l'??quateur de Mercure pendant midi local ne verrait jamais le Soleil plus d'environ 1/30 d'un degr?? au nord ou au sud de la z??nith. Inversement, au niveau des p??les du Soleil ne se l??ve plus de 2,1 'dessus de l'horizon.
?? certains points sur la surface de Mercure, un observateur serait en mesure de voir le Soleil se lever ?? mi-chemin, puis d'inverser et mettre avant de remonter, le tout dans la m??me journ??e Mercurian. En effet, environ quatre jours avant p??rih??lie, de Mercure angulaire vitesse orbitale est exactement ??gale ?? sa angulaire vitesse de rotation de telle sorte que celui du Soleil mouvement apparent cesse; au p??rih??lie, la vitesse angulaire orbital de Mercury d??passe alors la vitesse de rotation angulaire. Ainsi, le Soleil semble se d??placer dans un sens r??trograde. Quatre jours apr??s p??rih??lie, mouvement apparent du Soleil normale reprend ?? ces points.
Avance de p??rih??lie
Pendant le 19??me si??cle, le fran??ais math??maticien Le Verrier a remarqu?? que la lente pr??cession de l'orbite de Mercure autour du Soleil ne pouvait pas ??tre enti??rement expliqu??e par la m??canique newtonienne et les perturbations par les plan??tes connues. Il a propos?? qu'une autre plan??te peut exister dans une orbite encore plus proche du Soleil pour tenir compte de cette perturbation. (Autres explications consid??r??es incluaient une l??g??re aplatissement du Soleil) Le succ??s de la recherche de Neptune sur la base de ses perturbations de l'orbite de Uranus a conduit les astronomes ?? placer une grande confiance dans cette explication, et l'hypoth??tique plan??te a m??me ??t?? baptis??e Vulcan. Toutefois, aucune plan??te n'a jamais ??t?? trouv??e.
Au d??but du 20e si??cle, Albert Einstein de la th??orie de la relativit?? g??n??rale a fourni l'explication de la pr??cession observ??e. L'effet est tr??s faible: l'avance du p??rih??lie Mercurian relativiste exc??s est juste 42,98 secondes d'arc par si??cle, par cons??quent, il n??cessite un peu plus de douze millions de orbites pour un tour complet en exc??s. Similaires, mais les effets beaucoup plus petites, fonctionnent pour d'autres plan??tes, ??tant 8,62 secondes d'arc par si??cle pour Venus, 3,84 pour la Terre, 1,35 pour Mars, et 10,05 pour 1566 Icarus.
R??sonance spin-orbite
Pendant de nombreuses ann??es, on pensait que le mercure ??tait synchrone en rotation synchrone avec le Soleil, tourner une fois pour chaque orbite et en gardant la m??me face orient??e vers le Soleil en tout temps, de la m??me mani??re que le m??me c??t?? de la Lune fait toujours face ?? la Terre. Cependant, radar observations en 1965 prouv?? que la plan??te a un 3: r??sonance spin-orbite deux, trois fois pour la rotation tous les deux r??volutions autour du Soleil; l'excentricit?? de l'orbite de Mercure rend cette r??sonance stables au p??rih??lie, quand la mar??e solaire est la plus forte, le Soleil est presque toujours dans le ciel de Mercury.
Les astronomes de raison initiale pensaient que ce ??tait synchrone verrouill?? ??tait que chaque fois que le mercure ??tait le mieux plac?? pour l'observation, ce ??tait toujours au m??me point dans sa r??sonance 3: 2, montrant donc le m??me visage. En raison de trois de Mercury: deux spin-orbite de r??sonance, un jour solaire (la longueur entre deux m??ridien transits du Soleil) dure environ 176 jours terrestres. Un jour sid??ral (la p??riode de rotation) dure environ 58,7 jours terrestres.
Orbital simulations indiquent que l'excentricit?? de l'orbite de Mercure varie chaotique de 0 (circulaire) ?? un tr??s haut sur 0,47 millions d'ann??es. Ceci est pens?? pour expliquer 3 de Mercury: deux spin-orbite de r??sonance (plut??t que le plus habituel 1: 1), car cet ??tat est plus susceptible de survenir au cours d'une p??riode de forte excentricit??.
Observation
De Mercure magnitude apparente varie entre environ -2,0-brillante que Sirius -et 5,5. Observation de Mercure est compliqu??e par sa proximit?? avec le Soleil, comme il est perdu dans l'??blouissement du soleil pour la plupart du temps. Le mercure peut ??tre observ??e que pendant une br??ve p??riode au cours soit le matin ou le soir cr??puscule. Le t??lescope spatial Hubble ne peut observer Mercure du tout, en raison de proc??dures de s??curit?? qui emp??chent son pointage trop pr??s du Soleil
Comme la lune, Mercure expositions phases vu de la Terre, ??tant ??nouveau?? au conjonction inf??rieure et "compl??te" au conjonction sup??rieure. La plan??te est rendu invisible sur ces deux fois, en vertu de son lever et de concert avec le Soleil dans chaque cas. Les premi??res et derni??res phases trimestre se produisent au plus grand ??longation ?? l'est et ?? l'ouest, respectivement, lorsque la s??paration de Mercure du Soleil gammes allant de 17,9 ?? au p??rih??lie ?? 27,8 ?? ?? aph??lie. ?? plus grande ??longation ?? l'ouest, se l??ve t??t Mercure devant le soleil, et ?? l'??longation maximale est, elle d??finit plus tard apr??s le Soleil
Mercury atteint la conjonction inf??rieure tous les 116 jours en moyenne, mais cet intervalle peut varier de 111 jours ?? 121 jours en raison d'orbite excentrique de la plan??te. Le mercure peut se approcher autant que 77.300.000 kilom??tres ?? la Terre, mais actuellement, il ne vient pas pr??s de 82 million de km de la Terre. Sa p??riode de mouvement r??trograde vu de la Terre peut varier de 8 ?? 15 jours de chaque c??t?? de la conjonction inf??rieure. Cette large gamme d??coule ??galement de la plan??te le plus haut excentricit?? orbitale.
Mercury est le plus souvent facilement visible depuis la Terre H??misph??re sud ?? partir de son H??misph??re Nord; ce est parce que ses ??longations maximales possibles ?? l'ouest du Soleil se produisent toujours quand il est d??but de l'automne dans l'h??misph??re sud, tandis que ses ??longations maximales possibles de l'Est se produisent lorsque l'h??misph??re sud est d'avoir sa saison de fin d'hiver. Dans ces deux cas, l'angle Mercure frappe de la ??cliptique est maximis??e, lui permettant de lever plusieurs heures avant le Soleil dans le premier cas et pas avant plusieurs heures apr??s le coucher du soleil dans ce dernier dans les pays situ??s ?? des latitudes temp??r??es du sud de la zone, tels que l'Argentine et la Nouvelle-Z??lande . En revanche, ?? des latitudes temp??r??es du nord, le mercure ne est jamais au-dessus de l'horizon d'un ciel de nuit plus ou moins compl??tement sombre. Le mercure peut aussi, comme plusieurs autres plan??tes et les ??toiles les plus brillantes, ??tre vu pendant un total ??clipse solaire .
Le mercure est plus brillante vue de la Terre o?? il est ?? une la phase gibbeuse, entre chaque phase trimestre et compl??te. Bien que la plan??te est plus loin de la Terre quand il est gibbeuse que quand il est un croissant, la grande r??gion illumin??e plus visible que compense la plus grande distance. L'inverse est vrai pour Venus, qui appara??t plus brillante quand il se agit d'un mince croissant, car il est beaucoup plus proche de la Terre que lorsque gibbeuse.
Les ??tudes de Mercure
Les anciens astronomes
Les premi??res observations connues enregistr??es de Mercury sont de la Mul Apin comprim??s. Ces observations ont ??t?? tr??s probablement prises par un assyrienne astronome autour du 14??me si??cle avant JC. Le nom de Cuniform utilis?? pour d??signer Mercury sur les tablettes Mul Apin est transcrit que UDU.IDIM.GU 4 .ud ("la plan??te de saut"). Dossiers babyloniens de Mercury remontent au 1er mill??naire av. Les Babyloniens appel?? la plan??te Nabu apr??s que le messager aux dieux dans leur mythologie .
L' ancienne Grecs de Le temps d'H??siode savait la plan??te Στίλβων (Stilbon), ce qui signifie ??le miroitement", et Ἑρμάων (Hermaon). Grecs appel?? plus tard la plan??te Apollo quand il ??tait visible dans le ciel du matin et Hermes quand il est visible dans la soir??e. Autour du 4??me si??cle avant JC, cependant, les astronomes grecs venus ?? comprendre que les deux noms cit??s au m??me corps. Les Romains nomm?? la plan??te d'apr??s le dieu messager romain, Mercury (Mercurius latine), dont ils assimil??e ?? la grecque Hermes.
Dans la Chine ancienne , le mercure ??tait connu comme Chen Hsing-, l'Heure ??toile. Il a ??t?? associ?? ?? la direction du nord et la phase d'eau dans la Wu Xing. mythologie hindoue utilis?? le nom Budha pour le mercure, et ce dieu a ??t?? pens?? pour pr??sider mercredi. Le dieu Odin (ou Woden) de Mythologie germanique a ??galement ??t?? associ??e ?? la plan??te Mercure et le nom mercredi a ??t?? d??riv?? du jour de Woden. Le Maya peut avoir repr??sent?? Mercure comme un hibou (ou peut-??tre quatre hiboux, deux pour l'aspect du matin et deux le soir) qui a servi de messager au enfers.
Recherche t??lescopique au sol
Les premiers t??lescopiques observations de mercure ont ??t?? faites par Galileo au d??but du 17e si??cle. Bien qu'il observe phases quand il regardait V??nus, son t??lescope ne ??tait pas assez puissant pour voir les phases de Mercure. En 1631, Pierre Gassendi a fait les premi??res observations de la transit d'une plan??te devant le Soleil quand il vit un transit de Mercure pr??dit par Johannes Kepler . En 1639, Giovanni Zupi utilis?? un t??lescope de d??couvrir que la plan??te avait phases orbitales semblables ?? V??nus et la Lune. L'observation a d??montr?? de fa??on concluante que Mercury en orbite autour du Soleil
Un ??v??nement tr??s rare en astronomie est le passage d'une plan??te devant une autre ( occultation), vu de la Terre. Mercure et V??nus occultent l'autre toutes les quelques si??cles, et l'??v??nement de 28 mai 1737 est le seul historiquement observ??, apr??s avoir ??t?? vu par John Bevis au Observatoire royal de Greenwich. La prochaine occultation de Mercure par V??nus sera sur 3 d??cembre 2133.
Les difficult??s inh??rentes ?? l'observation Mercury signifient qu'il a ??t?? beaucoup moins ??tudi?? que les autres plan??tes. En 1800, Johann Schr??ter a fait des observations de caract??ristiques de surface, pr??tendant observ??es 20 km de hautes montagnes. Friedrich Bessel utilis?? les dessins de Schr??ter tort d'estimer la p??riode de rotation de 24 heures et d'une inclinaison axiale de 70 ??. Dans les ann??es 1880 Giovanni Schiaparelli a cartographi?? la plan??te avec plus de pr??cision, et a sugg??r?? que la p??riode de rotation de Mercure ??tait 88 jours, le m??me que sa p??riode orbitale en raison de verrouillage de mar??e. Ce ph??nom??ne est connu sous le nom rotation synchrone et est ??galement d??montr?? par la Lune. Les efforts visant ?? cartographier la surface de Mercure a ??t?? poursuivi par Eugenios Antoniadi, qui a publi?? un livre en 1934 qui comprenait les deux cartes et ses propres observations. Beaucoup des caract??ristiques de surface de la plan??te, en particulier le caract??ristiques d'alb??do, prennent leurs noms de la carte de Antoniadi.
En Juin 1962 sovi??tiques scientifiques du Institut de Radio-ing??nierie et de l'Electronique URSS Acad??mie des sciences men??es par Vladimir Kotelnikov est devenu le premier ?? rebondir radar signaux hors Mercury et le recevoir, ?? partir des observations radar de la plan??te. Trois ans plus tard observations radar par les Am??ricains Gordon Pettengill et R. Dyce utilisant 300 m??tres Observatoire Arecibo radiot??lescope dans Puerto Rico a montr?? de fa??on concluante que la p??riode de rotation de la plan??te est d'environ 59 jours. La th??orie selon laquelle la rotation de Mercure ??tait synchrone se est largement r??pandue, et ce ??tait une surprise pour les astronomes lorsque ces observations radio ont ??t?? annonc??s. Si Mercure ont ??t?? verrouill??e par mar??e gravitationnelle, son visage sombre serait extr??mement froid, mais les mesures d'??mission de radio a r??v??l?? que ce ??tait beaucoup plus chaud que pr??vu. Les astronomes ??taient r??ticents ?? abandonner la th??orie de la rotation synchrone et ont propos?? d'autres m??canismes tels que les puissants vents de r??partition de chaleur pour expliquer les observations.
Astronome italien Giuseppe Colombo noter que la valeur de rotation ??tait d'environ deux-tiers de la p??riode orbitale de Mercure, et a propos?? qu'une autre forme de verrouillage de mar??e avait eu lieu dans lequel des p??riodes orbitales et de rotation de la plan??te ont ??t?? enferm??s dans un 3: 2 plut??t que d'un 1: r??sonance 1 . Les donn??es de Mariner 10 par la suite confirm?? ce point de vue.
Les observations au sol ne ont pas vers?? beaucoup plus la lumi??re sur la plan??te la plus proche, et il ne ??tait pas jusqu'?? ce que les sondes spatiales ont visit?? Mercury que beaucoup de ses propri??t??s les plus fondamentales est devenu connu. Toutefois, les r??cents progr??s technologiques ont conduit ?? des observations bas??es au sol am??lior??es. En 2000, ?? haute r??solution imagerie de la chance Observatoire du Mont Wilson 1500 mm t??lescope a fourni les premi??res vues qui se sont r??solus certaines caract??ristiques de surface sur les parties de Mercure qui ne ont pas ??t?? imag??s dans les missions Mariner. Imagerie plus tard a montr?? la preuve d'un immense bassin encore plus grand que l'impact double-annel?? bassin Caloris dans l'h??misph??re non-Mariner imag??e. Il a officieusement ??t?? surnomm?? le Bassin Skinakas. La plupart de la plan??te a ??t?? cartographi?? par le radar t??lescope d'Arecibo, ?? 5 km de r??solution, y compris les d??p??ts polaires dans des crat??res d'ombre de ce qui peut ??tre de la glace d'eau.
Recherche avec des sondes spatiales
Atteindre Mercury de la Terre pose des d??fis techniques importants, puisque la plan??te orbite beaucoup plus proche du Soleil que la Terre fait. Un mercure li??e engin spatial lanc?? depuis la Terre doit parcourir plus de 91.000.000 kilom??tres 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 pr??s Mercury est grande par rapport ?? d'autres missions plan??taires.
Le ??nergie potentielle lib??r??e par le d??placement sur le Sun de puits de potentiel devient l'??nergie cin??tique ; n??cessitant un autre grand changement delta-v pour faire autre chose que passer rapidement par Mercury. Pour atterrir en toute s??curit?? ou entrer une orbite stable le vaisseau spatial doit se appuyer enti??rement sur des moteurs de fus??e depuis a??rofreinage est exclu parce que la plan??te a tr??s peu d'ambiance. Un voyage ?? Mercury n??cessite effectivement plus de carburant de fus??e ?? celle requise pour ??chapper du syst??me solaire compl??tement. En cons??quence, seules deux sondes spatiales ont visit?? la plan??te jusqu'ici. Une approche alternative propos??e 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 magn??tosph??re. 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.
