Если взглянуть на снимки Меркурия от космических аппаратов, то самая близкая планета к Солнцу выглядит буквально «голой». Но это не так. На Меркурии тоже есть атмосфера. Она сильно разряжена, но она есть.
Оглавление
Атмосфера планеты
Атмосфера маленькой планеты сильно разряжена, на столько, что ее атомы с бОльшей вероятностью встретятся с планетой, чем с друг другом.
Маленькая масса Меркурия не позволяется сохранить атмосферу силой гравитации. Магнитного поля тоже недостаточно, чтобы защитится от мощного потока излучения от Солнца. Так же, близость к звезде влечет мощнейший солнечный ветер, который просто «сдувает» те немногие газы, которые есть на поверхности Меркурия. Так же, поверхность планеты сильно накалена, а это означает, что и молекулы, и атомы в атмосфере обладают большой кинетической энергией и легко покидают планету.
Строение атмосферы
Так же как атмосфера Земли, атмосфера Меркурия делится на несколько слоев:
Нижний
Находится у самой поверхности планеты и имеет самую большую температуру — -63оС. Меркурий знаменит тем, что период его собственного вращения ненамного меньше периода обращения вокруг Солнца: один оборот вокруг Солнца он делает за 87,97 земных суток, а вокруг собственной оси за 58,65 суток. Так, на солнечной стороне температура поверхности может достигать +410оС, а на ночной — -162оС.
Но из-за диффузии газов, молекулы атмосферы перемешиваются и достигается температура -63оС. Сильного прогрева на Солнечной стороне, который, казалось бы, должен быть, не происходит из-за разрежённости «воздуха». Но и это значение неплохой результат для Меркурия, ведь температура открытого космоса -270оС.
Средний
Средний слой напоминает атмосферу Земли. Здесь даже присутствуют ветра, которые переносят пыль, которая медленно улетучивается в космос
Верхний
Верхний слой прогревается под воздействием Солнца.
Экзосфера
На высоте 200 км начинается экзосфера, и здесь тоже происходят процессы похожие на Земные: атмосфера контактирует с открытым космосом и часть из нее улетучивается.
Но не смотря на столько факторов, которые указывают, что Меркурий должен был просто растерять свою атмосферу, она имеет источники пополнения. В их число входят:
- вулканы на поверхности Меркурия;
- испарения металлов и ледников (обнаруженных на полюсах);
- радиоактивный распад;
- частицы пыли из космоса;
- гидротермальные процессы;
- солнечный ветер.
И в итоге, на планете установилось некоторое условное равновесие, которое позволяет поддерживать хоть и тонкую, но все же атмосферу. Количество улетающих в космос молекул компенсируется новообразующимся у поверхности.
Хвост Меркурия
В 2008 году подтвердилась теория, что у Меркурия есть кометоподобный хвост. По исследованиям, проводимых с Земли, астрономы выяснила, что хвост достигает длины более 2,5 млн км. О его наличие шли предположения с 1980-х годов, но только в 2009 году АМС «Мессенджер» подтвердил его наличие.
Состав атмосферы
Атмосфера Меркурия богата на разные химические элементы, а многие из них представляют интерес для исследований.
Кислород преобладает в атмосфере Меркурия. Его атомы выбиваются под действием падающих на поверхность метеоритов и переходят в атмосферу. Ионы, что присутствуют в Солнечном ветре, так же выбивают кислород с поверхности. Обнаруженные на полюсах ледники так же являются источником кислорода в газообразном состоянии: он сублимируется с их поверхности сразу в газ, минуя жидкое состояние.
Водород, натрий, гелий, калий и др. элементы присутствуют в разных долях в атмосфере Меркурия. Их так же приносит Солнечный ветер, и они могут образовываться у поверхности.
Неожиданным компонентом атмосферы стали водяные пары. Их источников так же служат ледники на полюсах. Из-за низкой температуры, лед сразу сублимируется в газ. Другой версией является, что ионы, что приходят с Солнечный ветром, ионизируют атомарный водород и кислород в атмосфере, и эти ионы начинают собираться в молекулы воды.
В составе атмосферы так же присутствует метан. Его источником, скорей всего, служат вулканы.
В коре планеты происходит радиоактивный распад изотопов калия. В следствии чего образуется аргон. Будучи инертным газом, в атмосфере он не вступает ни в какие реакции с другими компонентами газовой оболочки планеты.
Атмосферное давление на Меркурии
Давление атмосферы зависит от массы газа, из которого она состоит. Как говорилось выше, частицы атмосферы скорее встретятся с планетой, чем между собой. В разряженной атмосфере средняя продолжительность жизни (а именно нахождения около планеты) равно 200 земным суткам.
В итоге на Меркурии атмосферное давление в \( 5*10^{11} \) раз меньше, чем на Земле.
Так же, из-за четкого разграничения планеты на солнечную и ночную стороны, плотность атмосферы так же неравномерна. На освещенность сторона она меньше, так как теплый газ поднимается выше, а на темной стороне – выше, так как холодный газ опускается ниже.
Пыль
В результате вулканической деятельности, прилетов метеоритов и космического пространства, в атмосфере Меркурия накапливается достаточное количество пыли, которая придает ей коричневый оттенок.
Малая гравитация позволяет частичкам подниматься на 1-2 км над поверхностью планеты, что способствует лучшей передачи тепла от планеты.
Еще больше космоса и интересных фактов в телеграмм-канале.
