Меркурий

 
ПОВЕРХНОСТЬ     

Меркурий имеет не настоящую  атмосферу, а тончайшее газовое  окружение, состоящее из гелия, кислорода  и водорода, а также натрия, калия  и кальция. Давление этой смеси не превышает одной триллионной  части атмосферы. В подобных условиях у частиц газа неизмеримо больше шансов столкнуться с поверхностью планеты, нежели между собой. Такая сверхразреженная газовая подушка называется экзосферой. Меркурианская экзосфера в значительной степени обязана своим существованием Солнцу. Во всяком случае, это относится к водороду и гелию, приносимым к планете солнечным ветром. Экзосфера подпитывается и за счет распада радиоизотопов, которые содержатся в меркурианской коре. Эти два источника не дают экзосфере исчезнуть, хотя давление солнечного ветра непрерывно вышибает ее частицы в космическое пространство.  
     Поверхность Меркурия в общих чертах похожа на лунную. Она тоже покрыта реголитом (так называют породы, раздробленные ударами мелких и мельчайших метеоритов). Как и на Луне, ее температура колеблется в очень широких пределах - от -180 до 430°С. Меркурий также изобилует метеоритными ударными кратерами самой разной величины. Вздымаются там и горы высотой до 4 км (на Луне есть вершины раза в полтора выше). С другой стороны, на Меркурии, в отличие от Луны, имеются вздутия, возникшие под действием солнечных приливов на еще расплавленную кору, и высокие уступы (от нескольких сотен до пары тысяч метров), простирающиеся на сотни (иногда многие сотни) километров. Эти геологические структуры, так называемые эскарпы, скорее всего возникли в ходе постепенного охлаждения и сжатия планеты, которое имело место уже после завершения метеоритной бомбардировки, то есть менее 3,8 млрд лет назад. При сжатии кора планеты лопалась, что и привело к возникновению эскарпов. Еще одно отличие Меркурия от Луны состоит в том, что на его поверхности, судя по всему, очень мало железа.  
     Маринер-10 обнаружил, что Меркурий обладает почти польным магнитным полем, похожим на земное, хотя в сто раз слабее. По направлению оно практически совпадает с меркурианской осью, и магнитные полюса этой планеты расположены вблизи географических. Это открытие оказалось весьма неожиданным. Считается, что дипольные планетарные поля возбуждаются круговым движением потоков электропроводящего вещества жидкого ядра - так называемый "эффект динамо". Однако расчеты показывают, что ядро Меркурия вроде бы должно было остыть и кристаллизоваться не меньше трех миллиардов лет назад (земное ядро остывает гораздо медленней из-за большей массы нашей планеты). Поэтому возникла альтернативная теория - "динамное" магнитное поле Меркурия давно исчезло, но оставило след в виде остаточного магнетизма его коры (примеры этому есть на Земле, Луне и Марсе). Ее подтверждает тот факт, что в северном полушарии Меркурия магнитное поле мощнее, нежели в южном. Так что это не чистый диполь, подобный брусковому магниту, - поле Меркурия имеет весьма заметный квадрупольный момент.  
     Но теория меркурианского динамо отнюдь не похоронена. Одна из спасающих ее гипотез утверждает, что ядро постоянно подогревается солнечными приливными волнами и посему его внешняя часть остается расплавленной. Согласно другой модели, внешняя часть ядра содержит примесь легкого элемента, скорее всего серы. Эта смесь, точнее, раствор серы в железе, плавится при более низкой температуре, чем чистое железо, и не затвердевает в течение нескольких миллиардов лет. Теоретически, при концентрации серы менее 0,2% к настоящему времени все ядро целиком перешло бы в твердую фазу, а при концентрации в 7% осталось бы в расплавленном состоянии. Поскольку для поддержания динамо-эффекта достаточно иметь в жидком состоянии лишь внешнее ядро, реальная концентрация серы, скорее всего, находится где-то между этими границами.

 
ПРОИСХОЖДЕНИЕ     

Как же могло появиться  на свет столь странное небесное тело? Большинство ученых склонно считать  Меркурий не полностью сформировавшейся планетой, а, так сказать, планетарным  эмбрионом. Это означает, что прото-Меркурий в процессе аккреции вещества из первичного газопылевого диска аккумулировал достаточно железа для формирования мощного ядра, но не успел накопить силикатные породы, необходимые для образования мантии и коры пропорциональных размеров, - объясняет профессор планетологии Гавайского университета Джеффри Тейлор. - Впрочем, есть и другие объяснения. Гипотеза постаккреционного испарения утверждает, что прото-Меркурий все же обзавелся мантией, однако она быстро исчезла под ударами метеоритов и излучением молодого Солнца. Согласно конкурирующей гипотезе мегаимпакта, прото-Меркурий лишился мантии из-за столкновения с еще одной протопланетой, которая после этого разрушилась. Каждая модель представлена в научной литературе в нескольких вариантах. Все они имеют и сильные, и слабые стороны, но пока ни один из них не может претендовать на полное объяснение происхождения Меркурия.

Космический зонд Messenger (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging spacecraft) в январе 2008 года приблизился к Меркурию. Инструменты зонда предназначены для изучения химического состава поверхности, а также магнитного и гравитационного поля планеты. Еще одна задача - провести съемку поверхности, не попавшей в поле зрения телекамер Mariner 10.     

До запуска европейского корабля еще далеко, но "Мессенджер" кое-что уже успел сделать. В январе "Мессенджер" прошел всего в 200 км от Меркурия - в полтора с лишним раза ближе, чем "Маринер-10" на третьем пролете, - рассказал научный руководитель экспедиции Шон Соломон, который возглавляет отдел земного магнетизма вашингтонского Института Карнеги. - Мы получили 1200 фотоснимков, которые позволили впервые разглядеть с близкого расстояния 21 % площади Меркурия. В отличие от "Маринера", "Мессенджер" несет на борту лазерный альтиметр, который работал в ходе январского сближения. Мы получили также результаты измерений параметров солнечного ветра, напряженности магнитного поля Меркурия и состава его экзосферы. И это, на мой взгляд, очень неплохое начало".

Автор статьи: АЛЕКСЕЙ ЛЕВИН, журнал "Популярная механика"