На столь значительные размеры ядра указывает, о чем уже говорилось раньше, высокая плотность планеты. А это, по мнению астрономов, позволяет предполагать, что Меркурий содержит много железа — единственного тяжелого элемента, имеющего широкое распространение в природе.
В настоящее время существует несколько гипотез, с помощью которых ученые пытаются объяснить кажущееся несоответствие между высокой плотностью Меркурия и его сравнительно небольшим диаметром.
Сегодня в астрофизике принято считать, что в пылевом облаке, из которого впоследствии образовались планеты, температура граничащей с Солнцем области была значительно выше, чем на его периферии. Поэтому более легкие химические элементы выносились в удаленные холодные части облака.
В конце концов эти процессы привели к тому, что там, где сейчас находится Меркурий, стали преобладать более тяжелые элементы, в частности железо, из которого и сформировалось ядро планеты.
А вот согласно другой гипотезе высокая плотность Меркурия обусловлена тем, что в результате восстановительных реакций окислы и оксиды легких элементов превратились в их более тяжелые, металлические, формы. Происходили же эти процессы под воздействием очень мощной солнечной радиации.
Уплотниться вещество Меркурия могло и в том случае, когда под воздействием высоких солнечных температур внешний, более легкий слой первоначальной коры планеты просто испарился.
А возможно, значительная часть своей более легкой оболочки Меркурий потерял при столкновениях с другими небесными телами меньших размеров. В результате этих соударений происходили взрывы, за которыми следовали выбросы вещества в космическое пространство.
Есть у Меркурия еще одна, свойственная только ему, особенность. Это его своеобразный рельеф, представленный извилистыми уступами высотой в несколько километров, длина которых достигает сотен километров.
Появление этих образований на Меркурии связано с историей его развития. Когда на ранних стадиях планета остывала, ее объем уменьшался, а каменная оболочка, которая остыла и затвердела раньше, чем центральная часть, в силу физических законов стала сжиматься.
В связи с этим внешняя оболочка, которая до этого лежала ровным слоем, на сокращающейся поверхности вместиться уже не могла, поэтому стала трескаться, а края этих фрагментов коры начали наползать один на другой, образуя чешуйчатый рельеф.
Несомненно, такие перемены в структуре коры не могли не сопровождаться мощными сотрясениями ее поверхности и недр. А вот «трясет» ли Меркурий в настоящее время, ученые не знают.
Выяснить это им должен помочь посадочный аппарат, оборудованный сейсмометром. Планируется, что в 2012 году его доставит на Меркурий автоматическая станция «БепиКоломбо», которая является совместным проектом европейского и японского космических ведомств.
Странности Меркурия
На Меркурии круглые сутки царит сплошная тьма. А причина этого — практически полное отсутствие атмосферы. Планету окружает только экзосфера — слой настолько разряженного пространства, что нейтральные атомы, входящие в его состав, практически никогда не сталкиваются.
В этой пространственной «пустыне» находятся лишь атомы гелия, которых больше всего, водорода, кислорода, неона, натрия и калия. И то они присутствуют в атмосфере Меркурия лишь потому, что их «выбили» из поверхности Меркурия частицы, прилетевшие от Солнца, — фотоны и ионы, а также очень маленькие метеориты.
А поскольку на Меркурии нет атмосферы, нет на нем и звуков. Ведь для распространения звука необходима упругая среда, то есть воздух, являющийся проводником звуковых волн.
Мрачный и безмолвный Меркурий
Но не своим безмолвием мог бы поразить Меркурий оказавшегося на его поверхности воображаемого астронавта, а удивительнейшим зрелищем Солнца на своем небосводе. Там это светило выглядит в 2–3 раза больше, чем на земном небе.
Но даже не это главное. Сильная сдавленность орбиты Меркурия, а также своеобразие во вращении планеты вокруг своей оси и вокруг Солнца, привели к тому, что движение Солнца по меркурианскому небосводу имеет свои поразительные особенности.
Так, в районах меридианов 0° и 180° западной долготы рано утром «маленькое», но при этом в два раза большее, чем «земное», Солнце «встает» очень быстро. Но по мере приближения к зениту его скорость затухает, а само оно становится ярче, жарче и в 1,5 раза крупнее.
Наконец, пик достигнут. Но как только Солнце «проскочит» точку зенита, оно сначала замирает, словно в раздумье над своим будущим, а потом в течение 2–3 земных суток начинает понемногу… пятиться назад. Затем еще раз, словно войдя в ступор, застывает, и вдруг, будто решившись на героический поступок, с нарастающей скоростью стремглав уходит вниз за горизонт, при этом заметно уменьшаясь в размерах. И происходит все это лишь потому, что Меркурий отдаляется от Солнца, перемещаясь в вытянутую часть своей орбиты.
Когда же Солнце находится вблизи 90° и 270° западной долготы, здесь оно выкидывает совсем другие коленца: за сутки оно трижды всходит и трижды заходит.
С наступлением утра на востоке горизонт озаряется очень медленно поднимающимся ярко светящимся диском огромных размеров: в эти часы Солнце в 3 раза больше, чем на земном небосводе. Выплыв из-за горизонта, светило еще какое-то время поднимается, а затем неожиданно останавливается. А потом, словно ветреная женщина, меняет свое решение, опускается вниз и на короткое время скрывается за горизонтом.
Но на этом странное поведение Солнца не завершается. Вскоре начинается его повторный восход. Теперь уже Солнце медленно, словно альпинист на вершину горы, ползет по небу вверх. Но, в отличие от скалолаза, постепенно ускоряет свое движение. При этом оно очень быстро уменьшается в размерах, тускнеет, а потом и совсем тухнет.
Через точку зенита это «мини-Солнышко», словно испугавшись умопомрачительной высоты, проносится на большой скорости. А потом уже замедляет свой бег, увеличивается в размерах и с достоинством скрывается за вечерним горизонтом.
Проходит немного времени, и Солнце опять поднимается на небольшую высоту, замирает на месте, а затем, после недолгого отдыха, снова плывет к горизонту, за которым вскоре и скрывается.
Такие «пируэты» в движении Солнца происходят потому, что, когда Меркурий проходит перигелий, его угловая скорость на коротком отрезке орбиты становится больше, чем угловая скорость его вращения вокруг собственной оси.
Это приводит к перемещению Солнца на небосводе планеты в течение короткого промежутка времени — около двух земных суток — вспять его обычному ходу.
Имеет свои любопытные особенности и перемещение по небу Меркурия звезд: они движутся в три раза быстрее, чем Солнце.
Звезда, которая вместе с Солнцем появится из-за горизонта, зайдет на западе еще до того, как Солнце доберется до зенита. А пока Солнце будет опускаться к горизонту, звезда еще раз взойдет на востоке.
Горячий лед Меркурия
Сведения, которые передают на Землю спутники и автоматические станции, говорят о том, что поверхность Меркурия, на которую падает огромное количество солнечной энергии, имеет температуру, в несколько раз большую, чем в самых горячих точках нашей планеты.
Действительно, в полдень на раскаленной Солнцем поверхности Меркурия температура достигает +350 °C. Когда же Меркурий находится на минимальном расстоянии от звезды, она подскакивает даже до +430 °C. И лишь когда планета удаляется на максимальное от Солнца расстояние, на Меркурии становится «прохладнее», поскольку температура в это время опускается всего до +280 °C.
Южный полюс Меркурия. Фото со станции «Маринер-10»
Кстати, на Меркурии наблюдаются такие же температурные перепады, как и в пустынях на Земле. Сразу после захода Солнца в зоне экватора температура резко снижается до –100 °C; более того, в полночь она падает даже до –170 °C. Однако с рассветом поверхность опять начинает быстро прогреваться, вскоре достигая +230 °C.
Но вот что любопытно. Измерения температуры грунта на небольших глубинах показали, что она практически совсем не зависит от времени суток. Это значит, что поверхностный слой планеты обладает высокими теплоизолирующими свойствами. А так как световой день на Меркурии в 88 раз длиннее земных суток, то за этот период успевает хорошо прогреться, пусть и тонкий, но все-таки весь поверхностный слой планеты.
Безусловно, такого пекла ни одна жидкость выдержать не может. А лед? Конечно, вопрос мог бы показаться абсурдным, если бы не одно обстоятельство.
Дело в том, что когда в 1992 году проводились радиолокационные исследования Меркурия с Земли, то недалеко от северного и южного полюсов были обнаружены места, поверхность которых сильнее других участков планеты отражала радиоволны.
