Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Поверхность Меркурия с слишком тонкой атмосферой, чтобы ее можно было увидеть
Атмосфера Меркурия [1]
РазновидностьCD, [n 1] см -2SD, [n 2] см -3
Водород (H)~ 3 × 10 9~ 250
Молекулярный водород<3 × 10 15<1,4 × 10 7
Гелий<3 × 10 11~ 6 × 10 3
Атомарный кислород<3 × 10 11~ 4 × 10 4
Молекулярный кислород<9 × 10 14<2,5 × 10 7
Натрий~ 2 × 10 111,7–3,8 × 10 4
Калий~ 2 × 10 9~ 4000
Кальций~ 1,1 × 10 8~ 3000
Магний~ 4 × 10 10~ 7,5 × 10 3
Аргон~ 1,3 × 10 9<6,6 × 10 6
Вода<1 × 10 12<1,5 × 10 7
неон , кремний , сера , железо ,

углекислый газ и др.

  1. ^ Плотность столбца
  2. ^ Плотность поверхности

Ртуть имеет очень слабую и весьма вариабельную атмосферу (связанную с поверхностью экзосферы ) , содержащий водород , гелий , кислород , натрий , кальций , калий и водяной пар , с суммарным уровнем давления около 10 -14 бара (1 нп ). [2] Экзосферные виды происходят либо от солнечного ветра, либо от планетной коры. Солнечный свет отталкивает атмосферные газы от Солнца, создавая за планетой кометоподобный хвост.

Существование меркурианской атмосферы было спорным до 1974 года, хотя к тому времени сложилось мнение, что Меркурий, как и Луна , лишен какой-либо существенной атмосферы. Этот вывод был подтвержден в 1974 году, когда беспилотный космический зонд Mariner 10 обнаружил только тонкую экзосферу. Позже, в 2008 году, улучшенные измерения были получены с помощью космического корабля MESSENGER , который обнаружил магний в экзосфере Меркурия.

Состав [ править ]

Экзосфера Меркурия состоит из множества видов, происходящих либо от солнечного ветра, либо от планетной коры . [3] Первые компоненты были обнаружены атомарный водород (Н), гелий (He) и атомарный кислород (О), которые наблюдались ультрафиолетовым излучением фотометра от Маринер 10 SpaceProbe в 1974 г. Концентрации приповерхностные этих элементов были по оценкам, варьируется от 230 см –3 для водорода до 44 000 см –3 для кислорода с промежуточной концентрацией гелия. [3] В 2008 году МЕССЕНДЖЕРзонд подтвердил присутствие атомарного водорода, хотя его концентрация оказалась выше оценки 1974 года. [4] Экзосферный водород и гелий Меркурия, как полагают, происходят из солнечного ветра, тогда как кислород, вероятно, имеет коровое происхождение. [3]

Ca и Mg в хвосте

Четвертым видом, обнаруженным в экзосфере Меркурия, был натрий (Na). Он был открыт в 1985 году Дрю Поттером и Томом Морганом, которые наблюдали его эмиссионные линии фраунгофера на 589 и 589,6 нм. [5] Средняя колоночная плотность этого элемента составляет около 1 × 10 11  см -2 . Наблюдается концентрация натрия у полюсов, образующая яркие пятна. [6] Его численность также увеличивается около терминатора рассвета по сравнению с терминатором сумерек. [7] В некоторых исследованиях утверждается корреляция содержания натрия с некоторыми особенностями поверхности, такими как калорис или радиояркие пятна; [5]однако эти результаты остаются спорными. Через год после открытия натрия Поттер и Морган сообщили, что калий (K) также присутствует в экзосфере Меркурия, хотя его плотность столбца на два порядка ниже, чем у натрия. В остальном свойства и пространственное распределение этих двух элементов очень похожи. [8] В 1998 году другой элемент, кальций (Ca), был обнаружен с плотностью колонки на три порядка ниже, чем у натрия. [9] Наблюдения зонда MESSENGER в 2009 году показали, что кальций сконцентрирован в основном около экватора - в противоположность тому, что наблюдается для натрия и калия. [10]Дальнейшие наблюдения Messenger, опубликованные в 2014 году, показывают, что атмосфера дополнена материалами, испаренными с поверхности метеорами, как спорадическими, так и метеорным дождем, связанным с кометой Энке . [11]

В 2008 году плазменный спектрометр Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) зонда MESSENGER обнаружил рядом с Меркурием несколько молекулярных и различных ионов, включая H 2 O + (ионизированный водяной пар ) и H 2 S + (ионизированный сероводород ). [12] Их содержание относительно натрия составляет около 0,2 и 0,7 соответственно. Также присутствуют другие ионы, такие как H 3 O + ( гидроксоний ), OH ( гидроксил ), O 2 + и Si + . [13] Во время пролета в 2009 году канал ультрафиолетового и видимого спектрометра (UVVS) спектрометра атмосферы и состава поверхности ртути (MASCS) на борту космического корабля MESSENGER впервые выявил присутствие магния в экзосфере Меркурия. Содержание этого недавно обнаруженного компонента у поверхности примерно сравнимо с содержанием натрия. [10]

Свойства [ править ]

Маринер - 10' сек ультрафиолетовых наблюдения установили верхнюю границу на экзосферной поверхностной плотности около 10 5 частиц на кубический сантиметр. Это соответствует поверхностному давлению менее 10 -14  бара (1  нп ). [14]

Температура экзосферы Меркурия зависит от вида, а также от географического положения. Для экзосферного атомарного водорода температура составляет около 420 К, значение, полученное как Mariner 10, так и MESSENGER . [4] Температура натрия намного выше, достигая 750–1 500 К на экваторе и 1 500–3 500 К на полюсах. [15] Некоторые наблюдения показывают, что Меркурий окружен горячей короной атомов кальция с температурой от 12 000 до 20 000 К. [9]

Хвосты [ править ]

Из-за близости Меркурия к Солнцу давление солнечного света намного сильнее, чем у Земли. Солнечное излучение отталкивает нейтральные атомы от Меркурия, создавая за ним кометоподобный хвост. [16] Основным компонентом в хвосте является натрий, который был обнаружен за пределами 24 миллионов км (1000 R M ) от планеты. [17] Этот натриевый хвост быстро расширяется до диаметра около 20 000 км на расстоянии 17 500 км. [18] В 2009 году ПОСЫЛЬНОГО также обнаружены кальций и магний в хвосте, хотя эти элементы наблюдались лишь на расстояниях менее 8 R M . [16]

См. Также [ править ]

  • Порядки величины (давление)
  • Магнитосфера Меркурия

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  1. Перейти ↑ Killen 2007, p. 456, таблица 5
  2. ^ «НАСА - Меркурий» . Архивировано из оригинала на 2005-01-05 . Проверено 26 сентября 2009 .
  3. ^ a b c Киллен , 2007, стр. 433–434
  4. ^ а б МакКлинток 2008, стр. 93
  5. ^ a b Киллен , 2007, стр. 434–436
  6. ^ Киллен , 2007, стр. 438-442
  7. ^ Киллен , 2007, стр. 442-444
  8. Перейти ↑ Killen , 2007, pp. 449–452
  9. ^ a b Киллен , 2007, стр. 452–453
  10. ^ а б МакКлинток 2009, стр. 612–613
  11. ^ Розмари М. Киллен; Джозеф М. Хан (10 декабря 2014 г.). «Ударное испарение как возможный источник экзосферы кальция ртути». Икар . 250 : 230–237. Bibcode : 2015Icar..250..230K . DOI : 10.1016 / j.icarus.2014.11.035 .
  12. ^ «Ученые MESSENGER« удивлены », обнаружив воду в тонкой атмосфере Меркурия» . Планетарное общество. 2008-07-03. Архивировано из оригинала 6 апреля 2010 года . Проверено 28 марта 2010 .
  13. ^ Zurbuchen 2008, стр. 91, таблица 1
  14. Перейти ↑ Domingue , 2007, pp. 162–163
  15. Перейти ↑ Killen , 2007, pp. 436–438
  16. ^ а б МакКлинток 2009, стр. 610–611
  17. Перейти ↑ Schmidt 2010, p. 9–16
  18. Перейти ↑ Killen , 2007, p. 448

Библиография [ править ]

  • Domingue, Deborah L .; Коэн, Патрик Л .; Killen, Rosemary M .; и другие. (2007). «Атмосфера Меркурия: экзосфера, ограниченная поверхностью». Обзоры космической науки . 131 (1–4): 161–186. Bibcode : 2007SSRv..131..161D . DOI : 10.1007 / s11214-007-9260-9 . S2CID  121301247 .
  • Финк, Уве; Ларсон, Гарольд П .; Поппен, Ричард Ф. (1974). «Новый верхний предел для атмосферы CO2, CO по ртути». Астрофизический журнал . 187 : 407–415. Bibcode : 1967ApJ ... 149L.137B . DOI : 10.1086 / 180075 .
  • Киллен, Розмарин; Кремонский, Габриэль; Ламмер, Гельмут; и другие. (2007). «Процессы, которые продвигают и истощают экзосферу Меркурия». Обзоры космической науки . 132 (2–4): 433–509. Bibcode : 2007SSRv..132..433K . DOI : 10.1007 / s11214-007-9232-0 . S2CID  121944553 .
  • МакКлинток, Уильям Э .; Брэдли, Э. Тодд; Vervack Jr, Рональд Дж .; и другие. (2008). «Экзосфера Меркурия: наблюдения во время первого пролета Меркурия MESSENGER». Наука . 321 (5885): 92–94. Bibcode : 2008Sci ... 321 ... 62M . DOI : 10.1126 / science.1159467 . PMID  18599778 . S2CID  6857425 .
  • Schmidt, Carl A .; Уилсон, Джоди К .; Баумгарднер, Джефф; Мендилло, Майкл (2010). «Орбитальные эффекты на убегающей экзосфере натрия Меркурия». Икар . 207 (1): 9–16. Bibcode : 2010Icar..207 .... 9S . DOI : 10.1016 / j.icarus.2009.10.017 .
  • МакКлинток, Уильям Э .; Vervack Jr, Рональд Дж .; Брэдли, Э. Тодд; и другие. (2009). "MESSENGER Наблюдения экзосферы Меркурия: обнаружение магния и распределение составляющих" . Наука . 324 (5927): 610–613. Bibcode : 2009Sci ... 324..610M . DOI : 10.1126 / science.1172525 (неактивный 2021-01-16). PMID  19407195 .CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
  • Расул, С.И.; Брутто, SH; Макговерн, WE (1966). «Атмосфера Меркурия». Обзоры космической науки . 5 (5): 565–584. Bibcode : 1966SSRv .... 5..565R . DOI : 10.1007 / BF00167326 . S2CID  120501658 .
  • Уильямс, ИП (1974). «Атмосфера Меркурия». Природа . 249 (5454): 234. Bibcode : 1974Natur.249..234W . DOI : 10.1038 / 249234a0 . S2CID  4198611 .
  • Zurbuchen, Thomas H .; Рейнс, Джим М .; Глоклер, Джордж; и другие. (2008). "МЕССЕНДЖЕР Наблюдения за составом ионизированной экзосферы Меркурия и плазменной среды". Наука . 321 (5885): 90–92. Bibcode : 2008Sci ... 321 ... 90Z . DOI : 10.1126 / science.1159314 . PMID  18599777 . S2CID  206513512 .