Чтение онлайн

Однако Меркурий был известен людям с глубокой древности, причем и египтянам, и грекам, и германцам, и т. д. Наверняка он был известен и доисторическим охотникам, чья зоркость и наблюдательность служили факторами, необходимыми для выживания. И все же Меркурий долгое время оставался наименее изученной планетой Солнечной системы, да и теперь еще, пожалуй, остается ею, хотя «разрыв» несколько сократился. Что тут поделать – очень уж неудобно наблюдать эту планету с Земли! Вблизи горизонта земная атмосфера часто ведет себя просто хамским образом. Автор этих строк, «поймав» однажды Меркурий в искатель телескопа, вздумал применить хотя бы средние увеличения – и был обескуражен, когда планета попросту «размазалась» в спектр!

Можно было вычислить орбиту Меркурия и открыть ее прецессию, найти диаметр планеты и оценить ее массу, но уже определение скорости вращения вокруг оси оказалось весьма крепким орешком. В наше время она легко получается из данных радиолокации, но что было делать астрономам сто и более лет назад, когда о радиолокации никто и не помышлял? Только пытаться составить хотя бы крайне грубую карту планеты, пусть даже отметить на его серпике одну-единственную область, отличающуюся от фона и способную послужить ориентиром, – и следить за ее перемещением… В конце XIX века этим занимался Скиапарелли (тот самый, что «открыл» марсианские каналы), а в начале XX века – Антониади. Пристально вглядываясь в едва заметные пятна на поверхности Меркурия, они пытались составить его карту и уточнить период вращения. Успех был более чем скромным.

Еще в середине XX века многие ученые поддерживали вывод Скиапарелли о том, что Меркурий все время обращен к Солнцу одной своей стороной – совсем как Луна по отношению к Земле. Соответственно, на освещенной стороне должна была вечно царить ужасающая жара, а на противоположной – жуткий холод. Но правы оказались те фантасты, которые душещипательно описывали, как некие астронавты, дабы не изжариться, чуть ли не ползком удирают от медленно наступающего меркурианского рассвета. Позднейшие радиолокационные наблюдения, выполненные на гигантском неподвижном радиотелескопе в Аресибо (1965), показали, что Скиапарелли был не прав: Меркурий все-таки вращается вокруг оси, хотя и медленно, делая один оборот за 58,65 земных суток. При этом период обращения планеты вокруг Солнца равен 87,97 земных суток, то есть эти числа соотносятся друг с другом в точности как 2:3. На Меркурии же солнечные сутки (период между двумя восходами Солнца) длятся 176 земных суток.

Как следствие – все-таки жара на освещенной части (до 500 °C в перигелии) и холод на неосвещенной (-210 °C), но планета медленно поворачивается, так что совсем неподжаренных участков на Меркурии нет, если не считать дна глубоких кратеров в полярных областях, где – чисто теоретически, и то вряд ли – может существовать водяной лед. Очень интригует крайне малый угол наклона экватора планеты к орбите: всего 0,01°. Из-за этого на Меркурии в принципе отсутствуют такие понятия, как полярный день и полярная ночь.

Однако вытянутость меркурианской орбиты вкупе с его малым периодом обращения и низкой скоростью вращения играет с видимым путем Солнца на небе забавные шутки, просмотренные фантастами. Правда, происходит это лишь в области долгот, близких к 90 и 270°. Там можно наблюдать не один, а два восхода (и два захода) Солнца за одни сутки! С полным основанием и не без некоторого остроумия это явление названо «эффектом Иисуса Навина» по имени библейского персонажа, обладавшего аномальной способностью влиять на движение Солнца. На нулевом же и на 180-градусном меридианах Солнце восходит и заходит лишь раз в сутки, зато вблизи зенита какое-то время пятится.

Космические наблюдения, свободные от ужасно мешающего влияния земной атмосферы, позволили начать составлять карту меркурианской поверхности, а 29 марта 1974 года американский аппарат «Маринер-10» передал на Землю ряд снимков Меркурия с расстояния 720 км. Впоследствии аппарат еще дважды сближался с Меркурием и 16 марта 1975 года прошел на наименьшем удалении от него: 327 км. Всего было отснято 45 % поверхности (рис. 29). Лишь в 2008 году вблизи Меркурия оказался другой – тоже американский – аппарат MESSENGER и отснял множество кадров, в том числе и тех областей, которые раньше оставались неизвестными (рис. 30).

Рис. 29. Поверхность Меркурия. Снимок, сделанный «Маринером-10»

В целом – в целом! – поверхность Меркурия похожа на лунную. Те же кратеры (с радиальными лучами и цепочками вторичных кратеров вокруг крупнейших из них), те же разломы и сбросы, те же горы (до 4 км высотой) и узкие долины. Есть аналог лунных «морей» – почти столь же обширные равнины, названные бассейнами. Крупнейший бассейн носит название Калорис, или равнина Жары. Это ударная структура, она образовалась 3,9 млрд. лет назад в результате падения весьма крупного тела. Есть «эскарпы» (рис. 31) – выступы высотой 2–3 км, разделяющие два района поверхности и образовавшиеся, по-видимому, в результате сдвигов и наползания друг на друга участков коры при ее сжатии в период формирования. На Меркурии больше скал, чем на Луне, а внешний вид меркурианских кратеров несколько отличен от лунных, что объясняется разным составом пород и силой тяжести. Почему-то в южном полушарии Меркурия гораздо больше ударных кратеров, чем в северном.

Рис. 30. Поверхность Меркурия. Снимок с борта АМС MESSENGER

Словом, отличия «физиономии» Меркурия от лунной есть, хотя их и не назовешь радикальными. Но внутреннее строение Меркурия совсем не похоже на лунное! Прежде всего, Меркурий ближе к Солнцу и поэтому состоит из более тяжелых элементов (легкие были выметены еще в период формирования Солнечной системы). Пусть читателя не смущает меньшая, чем у Земли, средняя плотность Меркурия: 5,43 г/см3 против 5,515 г/см3. Да, Меркурий в среднем менее плотен, и все-таки он состоит в среднем из более тяжелых элементов, чем Земля. При диаметре Меркурия, равном 4879 км, его масса составляет всего 0,055 земной. Если бы Меркурий был равен Земле по массе, то сжатие вещества вследствие тяготения сделало бы свое дело, и Меркурий стал бы самым плотным телом Солнечной системы.

Рис. 31. Меркурий. Эскарп пересекает кратер

И неудивительно! Считается, что железное ядро Меркурия имеет радиус 1800 км, а это как-никак 3/4 радиуса планеты! Толщина коры может составлять 50-100 км, а остальное (700 км) приходится на мантию. Эта картина резко отличается от Земли, где большую часть радиуса занимает мантия. Поскольку Меркурий имеет магнитное поле, хотя и значительно (раз в 150) более слабое, чем Земля, нет особых сомнений, что внутри жидкого железного ядра Меркурия находится твердое железное ядро. Как и на Земле, магнитное поле вырабатывается «динамо-машиной» при несовпадении скоростей вращения жидкого и твердого ядра. Имеется, однако, и особенность: магнитное поле Меркурия оказалось сложным. Кроме заурядного дипольного, в магнитосфере планеты присутствуют еще поля с четырьмя и восемью полюсами. Дипольная составляющая все же преобладает. Со стороны Солнца магнитосфера Меркурия сильно сжата солнечным ветром, что и понятно: с любой намагниченной планетой на столь малом расстоянии от Солнца происходило бы то же самое. Любопытно, что наклон оси диполя к оси вращения Меркурия почти такой же, как на Земле: 12°.

Но магнитосфера Меркурия все же слаба, чтобы не пропустить к поверхности ливень частиц солнечного ветра! Зонд MESSENGER, пролетевший около Меркурия 14 января 2008 года, не обнаружил никаких признаков радиационных поясов, в которых могли бы накапливаться заряженные частицы, хотя по идее должен был пройти сквозь них. В результате частицы солнечного ветра достаточно интенсивно бомбардируют поверхность планеты и создают крайне разреженную атмосферу (давление у поверхности 2 х 10 11 атм.), состоящую из гелия и водорода солнечного происхождения, а также кислорода, неона, натрия и калия. Часть этих атомов выделяется поверхностью планеты просто вследствие ее высокой температуры, а часть – при помощи бомбардировки солнечными частицами.

Разумеется, небо на Меркурии черное. Из-за близости к Солнцу, малой скорости убегания (4,3 км/с у поверхности) и слабости магнитного поля Меркурий не в состоянии обзавестись более плотной атмосферой. Он и свою-то ничтожную атмосферу потерял бы в смешные по космогоническим меркам сроки, если бы она постоянно не возобновлялась. Подсчитано, что атом гелия, захваченный Меркурием, находится в его атмосфере в среднем всего-навсего 200 дней. Конечно, гелий – легкий элемент, и даже Земля его не удерживает, но все же 200 суток – это мало, очень мало. Само собой разумеется, что при такой атмосфере и таких перепадах температуры, как на Меркурии, никто всерьез не рассматривал и не рассматривает возможность существования там жизни, хотя бы и простейшей.