Le temps passé sur Terre est considéré comme acquis. Les gens ne pensent pas que l’intervalle par lequel le temps est mesuré soit relatif. Par exemple, les jours et les années sont mesurés en fonction de facteurs physiques : la distance de la planète au Soleil est prise en compte. Une année équivaut au temps nécessaire à la planète pour faire le tour du Soleil, et un jour est le temps nécessaire à une rotation complète autour de son axe. Le même principe est utilisé pour calculer le temps sur d’autres corps célestes du système solaire. Beaucoup de gens s'intéressent à la durée d'une journée sur Mars, Vénus et d'autres planètes ?
Sur notre planète, une journée dure 24 heures. Il faut exactement autant d’heures à la Terre pour tourner autour de son axe. La durée du jour sur Mars et sur d'autres planètes est différente : à certains endroits, elle est courte et à d'autres, elle est très longue.
Définition du temps
Pour connaître la durée d’une journée sur Mars, vous pouvez utiliser les jours solaires ou sidéraux. La dernière option de mesure représente la période pendant laquelle la planète effectue une rotation autour de son axe. Le jour mesure le temps qu'il faut aux étoiles dans le ciel pour se retrouver dans la même position à partir de laquelle le compte à rebours a commencé. Star Trek Earth dure 23 heures et près de 57 minutes.
Un jour solaire est une unité de temps pendant laquelle la planète tourne autour de son axe par rapport à la lumière du soleil. Le principe de mesure de ce système est le même que pour la mesure du jour sidéral, seul le Soleil sert de point de référence. Les jours sidéraux et solaires peuvent être différents.
Quelle est la durée d'une journée sur Mars selon le système stellaire et solaire ? Une journée sidérale sur la planète rouge dure 24 heures et demie. Une journée solaire dure un peu plus longtemps – 24 heures et 40 minutes. Une journée sur Mars est 2,7 % plus longue que sur Terre.
Lors de l'envoi de véhicules pour explorer Mars, le temps passé sur Mars est pris en compte. Les appareils disposent d’une horloge intégrée spéciale, qui s’écarte de l’horloge terrestre de 2,7 %. Connaître la durée d'une journée sur Mars permet aux scientifiques de créer des rovers spéciaux synchronisés avec le jour martien. L’utilisation d’horloges spéciales est importante pour la science, puisque les rovers martiens sont alimentés par des panneaux solaires. À titre expérimental, une horloge a été développée pour Mars qui tenait compte du jour solaire, mais il n'a pas été possible de l'utiliser.
Le premier méridien de Mars est considéré comme celui qui traverse un cratère appelé Airy. Cependant, la planète rouge n’a pas de fuseau horaire comme la Terre.
heure martienne
Sachant combien d’heures il y a dans une journée sur Mars, vous pouvez calculer la durée d’une année. Le cycle saisonnier est similaire à celui de la Terre : Mars a la même inclinaison que la Terre (25,19°) par rapport à son propre plan orbital. La distance du Soleil à la planète rouge varie selon les périodes de 206 à 249 millions de kilomètres.
Les relevés de température diffèrent des nôtres :
- température moyenne -46 °C ;
- pendant la période d'éloignement du Soleil, la température est d'environ -143°C ;
- en été - -35 °C.
L'eau sur Mars
Les scientifiques ont fait une découverte intéressante en 2008. Le rover martien a découvert de la glace d'eau aux pôles de la planète. Avant cette découverte, on pensait que seule de la glace carbonique existait à la surface. Même plus tard, il s'est avéré que les précipitations tombaient sous forme de neige sur la planète rouge et que la neige carbonique tombait près du pôle sud.
Tout au long de l’année, des tempêtes sont observées sur Mars qui s’étendent sur des centaines de milliers de kilomètres. Ils rendent difficile le suivi de ce qui se passe en surface.
Un an sur Mars
La planète rouge fait le tour du Soleil en 686 jours terrestres, se déplaçant à une vitesse de 24 000 kilomètres par seconde. Tout un système de désignation des années martiennes a été développé.
En étudiant la question de la durée en heures d'une journée sur Mars, l'humanité a fait de nombreuses découvertes sensationnelles. Ils montrent que la planète rouge est proche de la Terre.
Durée d'une année sur Mercure
Mercure est la planète la plus proche du Soleil. Il tourne autour de son axe en 58 jours terrestres, c'est-à-dire qu'un jour sur Mercure équivaut à 58 jours terrestres. Et pour voler autour du Soleil, la planète n’a besoin que de 88 jours terrestres. Cette découverte étonnante montre que sur cette planète, une année dure presque trois mois terrestres, et que pendant que notre planète tourne autour du Soleil, Mercure fait plus de quatre révolutions. Quelle est la durée d'une journée sur Mars et sur d'autres planètes par rapport à l'heure de Mercure ? C'est surprenant, mais en seulement un jour et demi sur Mars, une année entière s'écoule sur Mercure.
Temps sur Vénus
L’heure sur Vénus est inhabituelle. Un jour sur cette planète dure 243 jours terrestres, et une année sur cette planète dure 224 jours terrestres. Cela semble étrange, mais telle est la mystérieuse Vénus.
Temps sur Jupiter
Jupiter est la plus grande planète de notre système solaire. En raison de sa taille, beaucoup de gens pensent que la journée y dure longtemps, mais ce n'est pas le cas. Sa durée est de 9 heures 55 minutes, soit moins de la moitié de la durée de notre journée terrestre. La géante gazeuse tourne rapidement autour de son axe. À propos, à cause de cela, des ouragans constants et de fortes tempêtes font rage sur la planète.
Heure sur Saturne
Une journée sur Saturne dure à peu près la même durée que sur Jupiter, soit 10 heures 33 minutes. Mais une année dure environ 29 345 années terrestres.
Heure sur Uranus
Uranus est une planète inhabituelle et il n'est pas si facile de déterminer combien d'heures de clarté y dureront. Une journée sidérale sur la planète dure 17 heures et 14 minutes. Cependant, la géante a une forte inclinaison de son axe, ce qui la fait tourner autour du Soleil presque sur le côté. Pour cette raison, à un pôle, l'été durera 42 années terrestres, tandis qu'à l'autre pôle, il fera nuit à cette époque. Lorsque la planète tourne, l’autre pôle sera illuminé pendant 42 ans. Les scientifiques sont arrivés à la conclusion qu'un jour sur la planète dure 84 années terrestres : une année uranienne dure presque un jour uranien.
Temps sur d'autres planètes
En étudiant la question de savoir combien de temps durent un jour et un an sur Mars et d'autres planètes, les scientifiques ont découvert des exoplanètes uniques où une année ne dure que 8,5 heures terrestres. Cette planète s'appelle Kepler 78b. Une autre planète, KOI 1843.03, a également été découverte avec une période de rotation plus courte autour de son soleil – seulement 4,25 heures terrestres. Chaque jour, une personne vieillirait de trois ans si elle ne vivait pas sur Terre, mais sur l'une de ces planètes. Si les gens pouvaient s’adapter à l’année planétaire, alors il serait préférable d’aller sur Pluton. Sur cette naine, une année équivaut à 248,59 années terrestres.
Mercure est la première planète du système solaire. Il n’y a pas si longtemps, elle se classait presque dernière parmi les 9 planètes en termes de taille. Mais comme nous le savons, rien n’est éternel sous la Lune. En 2006, Pluton a perdu son statut de planète en raison de sa taille surdimensionnée. On a fini par l’appeler une planète naine. Ainsi, Mercure se trouve désormais à la fin d’une série de corps cosmiques qui découpent d’innombrables cercles autour du Soleil. Mais c'est une question de tailles. Par rapport au Soleil, la planète est la plus proche - 57,91 millions de km. C'est la valeur moyenne. Mercure tourne sur une orbite trop allongée, dont la longueur est de 360 millions de km. C'est pourquoi elle est tantôt plus éloignée du Soleil, tantôt au contraire plus proche de lui. Au périhélie (le point de son orbite le plus proche du Soleil), la planète se rapproche de l'étoile flamboyante à 45,9 millions de km. Et à l'aphélie (le point le plus éloigné de l'orbite), la distance au Soleil augmente et est égale à 69,82 millions de km.
Concernant la Terre, l’échelle est légèrement différente. Mercure s'approche de temps en temps jusqu'à 82 millions de km ou s'écarte jusqu'à une distance de 217 millions de km. Le plus petit nombre ne signifie pas du tout que la planète peut être examinée attentivement et longtemps dans un télescope. Mercure s'écarte du Soleil à une distance angulaire de 28 degrés. Il s’ensuit que cette planète peut être observée depuis la Terre juste avant l’aube ou après le coucher du soleil. Vous pouvez le voir presque à la ligne d'horizon. Vous pouvez également voir non pas tout le corps, mais seulement la moitié. Mercure se précipite sur son orbite à une vitesse de 48 km par seconde. La planète effectue une révolution complète autour du Soleil en 88 jours terrestres. La valeur qui montre la différence entre l’orbite et le cercle est 0,205. Le décollage entre le plan orbital et le plan équatorial est de 3 degrés. Cela suggère que la planète est caractérisée par des changements saisonniers mineurs. Mercure est une planète tellurique. Cela inclut également Mars, la Terre et Vénus. Tous ont une très haute densité. Le diamètre de la planète est de 4880 km. C’est dommage de réaliser que même certains satellites de certaines planètes l’ont dépassé ici. Le diamètre du plus gros satellite, Ganymède, qui orbite autour de Jupiter, est de 5 262 km. Titan, le satellite de Saturne, présente une apparence tout aussi impressionnante. Son diamètre est de 5150 km. Le diamètre de Callisto (un satellite de Jupiter) est de 4820 km. La Lune est le satellite le plus populaire du système solaire. Son diamètre est de 3474 km.
Terre et Mercure
Il s'avère que Mercure n'est pas si imprésentable et indescriptible. Tout s'apprend par comparaison. La petite planète est de taille bien inférieure à la Terre. Comparé à notre planète, ce petit corps cosmique ressemble à une créature fragile. Sa masse est 18 fois inférieure à celle de la Terre et son volume est de 17,8 fois. La superficie de Mercure est 6,8 fois inférieure à celle de la Terre.
Caractéristiques de l'orbite de Mercure
Comme mentionné ci-dessus, la planète fait une révolution complète autour du Soleil en 88 jours. Il tourne autour de son axe en 59 jours terrestres. La vitesse moyenne est de 48 km par seconde. Dans certaines parties de son orbite, Mercure se déplace plus lentement, dans d’autres plus rapidement. Sa vitesse maximale au périhélie est de 59 km par seconde. La planète essaie de passer le plus rapidement possible par la partie la plus proche du Soleil. À l'aphélie, la vitesse de Mercure est de 39 km par seconde. L'interaction de la vitesse autour de l'axe et de la vitesse le long de l'orbite a un effet néfaste. Pendant 59 jours, n’importe quelle partie de la planète se trouve dans la même position par rapport au ciel étoilé. Cette portion revient au Soleil après 2 années Mercure ou 176 jours. Il en résulte qu'un jour solaire sur la planète équivaut à 176 jours. Un fait intéressant est observé au périhélie. Ici, la vitesse de rotation le long de l'orbite devient supérieure au mouvement autour de l'axe. C'est ainsi que l'effet de Josué (le chef des Juifs qui arrêta le Soleil) se produit aux longitudes tournées vers l'astre.
Lever du soleil sur la planète
Le soleil s'arrête puis commence à se déplacer dans la direction opposée. Le luminaire tend vers l’Est, ignorant complètement sa direction ouest destinée. Cela continue pendant 7 jours jusqu'à ce que Mercure passe la partie la plus proche de son orbite par rapport au Soleil. Ensuite, sa vitesse orbitale commence à diminuer et le mouvement du Soleil ralentit. Au point où les vitesses coïncident, le luminaire s'arrête. Un peu de temps passe et il commence à se déplacer dans la direction opposée - d'est en ouest. Concernant les longitudes, le tableau est encore plus surprenant. Si les gens vivaient ici, ils assisteraient à deux couchers et deux levers de soleil. Initialement, le Soleil se serait levé, comme prévu, à l'est. Cela se serait arrêté dans un instant. Ensuite, il a commencé à reculer et à disparaître au-delà de l’horizon. Après 7 jours, il brillerait à nouveau vers l’est et se dirigerait sans obstacles vers le point culminant du ciel. De telles caractéristiques frappantes de l’orbite de la planète sont devenues connues dans les années 60. Auparavant, les scientifiques pensaient qu'il était toujours tourné vers le Soleil d'un côté et qu'il se déplaçait autour de son axe à la même vitesse qu'autour de l'étoile jaune.
Structure de Mercure
Jusqu’à la première moitié des années 70, sa structure était peu connue. En mars 1974, la station interplanétaire Mariner 10 a volé à 703 km de la planète. Elle réitéra sa manœuvre en septembre de la même année. Désormais, sa distance jusqu'à Mercure était de 48 000 km. Et en 1975, la station a effectué une autre orbite à une distance de 327 km. Il est à noter que l'équipement a détecté un champ magnétique. Ce n’était pas une formation puissante, mais comparée à Vénus, elle semblait assez significative. Le champ magnétique de Mercure est 100 fois plus faible que celui de la Terre. Son axe magnétique ne coïncide pas de 2 degrés avec l'axe de rotation. La présence d'une telle formation confirme que cet objet possède un noyau, où ce champ même est créé. Aujourd'hui, il existe un tel schéma pour la structure de la planète: Mercure possède un noyau de fer-nickel chaud et une coque de silicate qui l'entoure. La température centrale est de 730 degrés. Gros noyau. Elle contient 70 % de la masse de la planète entière. Le diamètre du noyau est de 3600 km. L'épaisseur de la couche de silicate est inférieure à 650 km.
Surface de la planète
La planète est parsemée de cratères. Dans certains endroits, ils sont très denses, dans d'autres, ils sont très peu nombreux. Le plus grand cratère est celui de Beethoven, son diamètre est de 625 km. Les scientifiques suggèrent que le terrain plat est plus jeune que celui parsemé de nombreux cratères. Il s'est formé à cause des émissions de lave, qui ont recouvert tous les cratères et rendu la surface plane. Voici la plus grande formation, appelée la Plaine de Chaleur. Il s'agit d'un ancien cratère d'un diamètre de 1300 km. Il est entouré d'un anneau montagneux. On pense que des éruptions de lave ont inondé cet endroit et l’ont rendu presque invisible. En face de cette plaine se trouvent de nombreuses collines pouvant atteindre 2 km de hauteur. Les basses terres sont étroites. Apparemment, un gros astéroïde tombé sur Mercure a provoqué un déplacement de son intérieur. À un endroit, une grande bosse a été laissée, et de l'autre côté, la croûte s'est soulevée et a ainsi formé des déplacements et des failles rocheuses. Quelque chose de similaire peut être observé ailleurs sur la planète. Ces formations ont déjà une histoire géologique différente. Leur forme est en forme de coin. La largeur atteint des dizaines de kilomètres. Il semble qu'il s'agisse d'une roche qui a été expulsée sous l'énorme pression des entrailles profondes.
Il existe une théorie selon laquelle ces créations sont apparues lorsque les conditions de température de la planète ont diminué. Le noyau a commencé à refroidir et en même temps à se contracter. Ainsi, la couche supérieure a également commencé à diminuer. Des déplacements du cortex ont été provoqués. C’est ainsi que s’est formé ce paysage particulier de la planète. Or, les régimes de température de Mercure présentent également certaines spécificités. Compte tenu du fait que la planète est proche du Soleil, la conclusion s'ensuit : la surface qui fait face à l'étoile jaune a une température trop élevée. Son maximum peut être de 430 degrés (au périhélie). À l’aphélie, il fait donc plus frais – 290 degrés. Dans d’autres parties de l’orbite, la température oscille entre 320 et 340 degrés. Il est facile de deviner que la nuit, la situation ici est complètement différente. A cette époque, la température reste à moins 180. Il s'avère que dans une partie de la planète il y a une chaleur terrible, et dans une autre en même temps il y a un froid terrible. C’est un fait inattendu que la planète dispose de réserves de glace d’eau. On le trouve au fond des grands cratères aux points polaires. Les rayons du soleil ne pénètrent pas ici. L'atmosphère de Mercure contient 3,5 % d'eau. Les comètes le livrent à la planète. Certains entrent en collision avec Mercure à l’approche du Soleil et y restent pour toujours. La glace fond en eau qui s'évapore dans l'atmosphère. Par temps froid, il se dépose à la surface et se transforme à nouveau en glace. S'il atterrit au fond d'un cratère ou sur un pôle, il gèle et ne revient pas à l'état gazeux. Puisque des différences de température sont observées ici, la conclusion s'ensuit : le corps cosmique n'a pas d'atmosphère. Plus précisément, il existe un coussin de gaz, mais il est trop raréfié. Le principal élément chimique de l’atmosphère de cette planète est l’hélium. Il est amené ici par le vent solaire, un flux de plasma issu de la couronne solaire. Ses principaux composants sont l'hydrogène et l'hélium. Le premier est présent dans l’atmosphère, mais dans une proportion moindre.
Recherche
Bien que Mercure ne soit pas très éloignée de la Terre, son étude est assez difficile. Cela est dû aux particularités de l'orbite. Cette planète est très difficile à voir dans le ciel. Ce n’est qu’en l’observant de près que l’on peut obtenir une image complète de la planète. En 1974, une telle opportunité s'est présentée. Comme déjà mentionné, cette année, la station interplanétaire Mariner 10 se trouvait à proximité de la planète. Elle a pris des photographies et les a utilisées pour cartographier près de la moitié de la surface de Mercure. En 2008, la station Messenger s'est tournée vers la planète. Bien entendu, la planète continuera à être étudiée. Nous verrons quelles surprises elle présentera. Après tout, l’espace est si imprévisible et ses habitants sont mystérieux et secrets.
Faits à savoir sur la planète Mercure :
C'est la plus petite planète du système solaire.
Ici, un jour équivaut à 59 jours et une année à 88.
Mercure est la planète la plus proche du Soleil. Distance – 58 millions de kilomètres.
C'est une planète rocheuse qui appartient au groupe terrestre. Mercure a une surface accidentée et fortement cratérisée.
Mercure n'a pas de satellites.
L'exosphère de la planète est constituée de sodium, d'oxygène, d'hélium, de potassium et d'hydrogène.
Il n'y a pas d'anneau autour de Mercure.
Il n'y a aucune preuve de vie sur la planète. Les températures diurnes atteignent 430 degrés et descendent jusqu'à moins 180.
Du point le plus proche de l'étoile jaune à la surface de la planète, le Soleil apparaît 3 fois plus grand que depuis la Terre.
Mercure est la planète la plus proche du Soleil. Il n'y a pratiquement pas d'atmosphère sur Mercure, le ciel y est sombre comme la nuit et le Soleil brille toujours fort. Depuis la surface de la planète, le Soleil apparaîtrait 3 fois plus grand que celui de la Terre. Par conséquent, les différences de température sur Mercure sont très prononcées : de -180°C la nuit à une chaleur insupportable de +430°C le jour (à cette température le plomb et l'étain fondent).
Cette planète a une conception du temps très étrange. Sur Mercure, vous devrez régler l'horloge pour qu'une journée dure environ 6 mois terrestres, et qu'une année n'en dure que 3 (88 jours terrestres). Bien que la planète Mercure soit connue depuis l’Antiquité, pendant des milliers d’années, les gens n’avaient aucune idée de son apparence (jusqu’à ce que la NASA transmette les premières images en 1974).
De plus, les anciens astronomes ne comprenaient pas immédiatement qu'ils voyaient la même étoile le matin et le soir. Les anciens Romains considéraient Mercure comme le patron du commerce, des voyageurs et des voleurs, ainsi que le messager des dieux. Il n'est pas surprenant qu'une petite planète, se déplaçant rapidement dans le ciel en suivant le Soleil, ait reçu son nom.
Mercure est la plus petite planète après Pluton (qui a été déclassée comme planète en 2006). Son diamètre ne dépasse pas 4 880 km et est bien plus grand que celui de la Lune. Une taille aussi modeste et une proximité constante avec le Soleil créent des difficultés pour étudier et observer cette planète depuis la Terre.
Mercure se distingue également par son orbite. Elle n'est pas circulaire, mais elliptique plus allongée, par rapport aux autres planètes du système solaire. La distance minimale au Soleil est d'environ 46 millions de kilomètres, la distance maximale est d'environ 50 % supérieure (70 millions).
Mercure reçoit 9 fois plus de lumière solaire que la surface de la Terre. L'absence d'une atmosphère protégeant des rayons brûlants du soleil fait monter la température à la surface jusqu'à 430 °C. C'est l'un des endroits les plus chauds du système solaire.
La surface de la planète Mercure est la personnification de l’Antiquité, non soumise au temps. L'atmosphère ici est très fine et il n'y a jamais eu d'eau du tout, donc les processus d'érosion étaient pratiquement absents, à l'exception des conséquences de la chute de météorites rares ou des collisions avec des comètes.
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Saviez-vous...
Bien que les orbites les plus proches de la Terre soient Mars et Vénus, Mercure est souvent la planète la plus proche de la Terre, puisque les autres s'éloignent davantage, n'étant pas aussi « liées » au Soleil.
Il n’y a pas de saisons sur Mercure comme sur Terre. Cela est dû au fait que l’axe de rotation de la planète est presque perpendiculaire au plan orbital.
En conséquence, il existe des zones proches des pôles que les rayons du soleil n'atteignent jamais. Cela suggère qu'il y a des glaciers dans cette zone froide et sombre.
Mercure se déplace plus vite que n’importe quelle autre planète. La combinaison de ses mouvements fait que le soleil se lève sur Mercure pendant une courte période, après quoi le soleil se couche et se lève à nouveau. Au coucher du soleil, cette séquence se répète dans l'ordre inverse.
Mercure est la planète la plus proche du Soleil dans le système solaire, tournant autour du Soleil en 88 jours terrestres. La durée d'un jour sidéral sur Mercure est de 58,65 jours terrestres et la durée d'un jour solaire est de 176 jours terrestres. La planète porte le nom de l'ancien dieu romain du commerce Mercure, analogue du grec Hermès et du babylonien Nabu.
Mercure est une planète intérieure car son orbite se situe à l’intérieur de l’orbite terrestre. Après que Pluton ait été privée de son statut planétaire en 2006, Mercure a acquis le titre de plus petite planète du système solaire. La magnitude apparente de Mercure varie de 1,9 à 5,5, mais elle n'est pas facilement visible en raison de sa faible distance angulaire par rapport au Soleil (maximum 28,3°). On sait encore relativement peu de choses sur la planète. Ce n'est qu'en 2009 que les scientifiques ont dressé la première carte complète de Mercure, à l'aide d'images de Mariner 10 et Messenger. La présence de satellites naturels sur la planète n’a pas été détectée.
Mercure est la plus petite planète tellurique. Son rayon n'est que de 2439,7 ± 1,0 km, ce qui est inférieur au rayon de la lune de Jupiter, Ganymède, et de la lune de Saturne, Titan. La masse de la planète est de 3,3·1023 kg. La densité moyenne de Mercure est assez élevée – 5,43 g/cm, ce qui est à peine inférieur à la densité de la Terre. Étant donné que la Terre est plus grande, la valeur de densité de Mercure indique une teneur accrue en métaux dans ses profondeurs. L'accélération de la gravité sur Mercure est de 3,70 m/s. La deuxième vitesse de fuite est de 4,25 km/s. Malgré son rayon plus petit, Mercure dépasse toujours en masse les satellites des planètes géantes comme Ganymède et Titan.
Le symbole astronomique de Mercure est une image stylisée du casque ailé du dieu Mercure avec son caducée.
Mouvement de la planète
Mercure se déplace autour du Soleil sur une orbite elliptique assez allongée (excentricité 0,205) à une distance moyenne de 57,91 millions de km (0,387 UA). Au périhélie, Mercure est à 45,9 millions de km du Soleil (0,3 UA), à l'aphélie - 69,7 millions de km (0,46 UA). Au périhélie, Mercure est plus d'une fois et demie plus proche du Soleil qu'à l'aphélie. L'inclinaison de l'orbite par rapport au plan de l'écliptique est de 7°. Mercure passe 87,97 jours terrestres sur une révolution orbitale. La vitesse moyenne de l'orbite de la planète est de 48 km/s. La distance de Mercure à la Terre varie de 82 à 217 millions de km.
Pendant longtemps, on a cru que Mercure faisait constamment face au Soleil du même côté et qu'une rotation autour de son axe prenait les mêmes 87,97 jours terrestres. Les observations de détails à la surface de Mercure ne contredisent pas cela. Cette idée fausse était due au fait que les conditions les plus favorables pour observer Mercure se répétaient après une période approximativement égale à six fois la période de rotation de Mercure (352 jours), donc approximativement la même section de la surface de la planète a été observée à des moments différents. La vérité n’a été révélée qu’au milieu des années 1960, lorsque des radars ont été réalisés sur Mercure.
Il s'est avéré qu'un jour sidéral de Mercure est égal à 58,65 jours terrestres, soit 2/3 d'une année Mercure. Une telle commensurabilité des périodes de rotation autour de l'axe et de révolution de Mercure autour du Soleil est un phénomène unique pour le système solaire. Cela s'explique probablement par le fait que l'action de marée du Soleil a supprimé le moment cinétique et retardé la rotation, qui était initialement plus rapide, jusqu'à ce que les deux périodes soient liées par un rapport entier. En conséquence, en une année Mercure, Mercure parvient à tourner autour de son axe d'un tour et demi. Autrement dit, si au moment où Mercure passe au périhélie, un certain point de sa surface fait exactement face au Soleil, alors au prochain passage du périhélie, exactement le point opposé de la surface sera face au Soleil, et après une autre année de Mercure, le Soleil reviendra à nouveau au zénith au-dessus du premier point. En conséquence, un jour solaire sur Mercure dure deux années sur Mercure ou trois jours sidéraux sur Mercure.
En raison de ce mouvement de la planète, on peut y distinguer des « longitudes chaudes » - deux méridiens opposés, qui font alternativement face au Soleil pendant le passage du périhélie de Mercure, et qui, de ce fait, sont particulièrement chauds même selon les normes de Mercure.
Il n’y a pas de saisons sur Mercure comme sur Terre. Cela se produit parce que l’axe de rotation de la planète est perpendiculaire au plan orbital. En conséquence, il existe des zones proches des pôles que les rayons du soleil n'atteignent jamais. Une étude réalisée par le radiotélescope d'Arecibo suggère la présence de glaciers dans cette zone glacée et sombre. La couche glaciaire peut atteindre 2 m et est recouverte d'une couche de poussière.
La combinaison des mouvements planétaires donne lieu à un autre phénomène unique. La vitesse de rotation de la planète autour de son axe est pratiquement constante, tandis que la vitesse du mouvement orbital change constamment. Dans la région orbitale proche du périhélie, pendant environ 8 jours, la vitesse angulaire du mouvement orbital dépasse la vitesse angulaire du mouvement de rotation. En conséquence, le Soleil s'arrête dans le ciel de Mercure et commence à se déplacer dans la direction opposée - d'ouest en est. Cet effet est parfois appelé effet Josué, du nom du personnage principal du livre de Josué de la Bible, qui a arrêté le mouvement du Soleil (Josué 10 : 12-13). Pour un observateur situé à des longitudes de 90° des « longitudes chaudes », le Soleil se lève (ou se couche) deux fois.
Il est également intéressant de noter que, bien que les orbites les plus proches de la Terre soient Mars et Vénus, Mercure est souvent la planète la plus proche de la Terre (puisque les autres s'éloignent davantage, n'étant pas si « liées » au Soleil).
Précession orbitale anormale
Mercure est proche du Soleil, de sorte que les effets de la relativité générale se manifestent le plus dans son mouvement parmi toutes les planètes du système solaire. Déjà en 1859, le mathématicien et astronome français Urbain Le Verrier rapportait qu'il y avait une lente précession dans l'orbite de Mercure qui ne pouvait pas être entièrement expliquée par le calcul de l'influence des planètes connues selon la mécanique newtonienne. La précession du périhélie de Mercure est de 5 600 secondes d'arc par siècle. Le calcul de l'influence de tous les autres corps célestes sur Mercure selon la mécanique newtonienne donne une précession de 5557 secondes d'arc par siècle. Essayant d'expliquer l'effet observé, il suggéra qu'il existait une autre planète (ou peut-être une ceinture de petits astéroïdes) dont l'orbite était plus proche du Soleil que Mercure, et qui introduisait une influence perturbatrice (d'autres explications considéraient la compression polaire inexpliquée de le soleil). Grâce aux succès obtenus précédemment dans la recherche de Neptune, compte tenu de son influence sur l'orbite d'Uranus, cette hypothèse est devenue populaire et la planète hypothétique souhaitée a même reçu le nom de Vulcain. Cependant, cette planète n'a jamais été découverte.
Aucune de ces explications n'ayant résisté à l'épreuve des observations, certains physiciens ont commencé à avancer des hypothèses plus radicales selon lesquelles il était nécessaire de changer la loi de la gravité elle-même, par exemple, en changer l'exposant ou en ajoutant des termes au potentiel qui dépendent sur la vitesse des corps. Cependant, la plupart de ces tentatives se sont révélées controversées. Au début du XXe siècle, la relativité générale a fourni une explication à la précession observée. L'effet est très faible : l'"addition" relativiste n'est que de 42,98 secondes d'arc par siècle, soit 1/130 (0,77%) du taux total de précession, il faudrait donc au moins 12 millions de tours de Mercure autour du Soleil pour le périhélie. revenir à la position prédite par la théorie classique. Un déplacement similaire, mais plus petit, existe pour d'autres planètes - 8,62 secondes d'arc par siècle pour Vénus, 3,84 pour la Terre, 1,35 pour Mars, ainsi que pour les astéroïdes - 10,05 pour Icare.
Hypothèses pour la formation de Mercure
Depuis le 19e siècle, il existe une hypothèse scientifique selon laquelle Mercure était autrefois un satellite de la planète Vénus, qui a ensuite été « perdue » par celle-ci. En 1976, Tom van Flandern (anglais) russe. et K.R. Harrington, sur la base de calculs mathématiques, il a été montré que cette hypothèse explique bien les grandes déviations (excentricité) de l'orbite de Mercure, sa nature résonnante de révolution autour du Soleil et la perte du moment cinétique de Mercure et de Vénus (le ce dernier également - acquisition de la rotation opposée à la principale du système Solaire).
Actuellement, cette hypothèse n'est pas confirmée par les données d'observation et les informations provenant des stations automatiques de la planète. La présence d'un noyau de fer massif avec une grande quantité de soufre, dont le pourcentage est supérieur à celui de toute autre planète du système solaire, les caractéristiques de la structure géologique et physico-chimique de la surface de Mercure indiquent que la planète s'est formée dans la nébuleuse solaire indépendamment des autres planètes, c'est-à-dire que Mercure a toujours été une planète indépendante.
Il existe maintenant plusieurs versions pour expliquer l'origine de l'énorme noyau, dont la plus courante dit que Mercure avait initialement un rapport entre la masse des métaux et la masse des silicates similaire à celui des météorites les plus courantes - les chondrites, la composition de ce qui est généralement typique des corps solides du système solaire et des planètes internes, et la masse de la planète dans les temps anciens était d'environ 2,25 fois sa masse actuelle. Dans l'histoire du système solaire primitif, Mercure a peut-être subi un impact avec un planétésimal d'environ 1/6 de sa propre masse à une vitesse d'environ 20 km/s. La majeure partie de la croûte et de la couche supérieure du manteau a été soufflée dans l'espace, qui, écrasée en poussière chaude, a été dispersée dans l'espace interplanétaire. Mais le noyau de la planète, constitué d'éléments plus lourds, a été préservé.
Selon une autre hypothèse, Mercure s'est formé dans la partie interne du disque protoplanétaire, déjà extrêmement pauvre en éléments légers, qui ont été balayés par le Soleil vers les régions externes du système solaire.
Surface
Dans ses caractéristiques physiques, Mercure ressemble à la Lune. La planète n’a pas de satellites naturels, mais possède une atmosphère très mince. La planète possède un gros noyau de fer, qui est une source d’un champ magnétique dans sa totalité égal à 0,01 de celui de la Terre. Le noyau de Mercure représente 83 % du volume total de la planète. La température à la surface de Mercure varie de 90 à 700 K (de +80 à +430 °C). Le côté solaire se réchauffe beaucoup plus que les régions polaires et la face cachée de la planète.
La surface de Mercure rappelle également à bien des égards la Lune : elle est fortement cratérisée. La densité des cratères varie selon les zones. On suppose que les zones les plus densément pointillées avec des cratères sont plus anciennes et que les moins densément pointillées sont plus jeunes, formées lorsque l'ancienne surface a été inondée de lave. Dans le même temps, les grands cratères sont moins fréquents sur Mercure que sur la Lune. Le plus grand cratère de Mercure porte le nom du grand peintre hollandais Rembrandt ; son diamètre est de 716 km. Cependant, la similitude est incomplète : des formations sont visibles sur Mercure qui ne se trouvent pas sur la Lune. Une différence importante entre les paysages montagneux de Mercure et de la Lune est la présence sur Mercure de nombreuses pentes déchiquetées, s'étendant sur des centaines de kilomètres, appelées escarpements. Une étude de leur structure a montré qu'ils se sont formés lors d'une compression accompagnant le refroidissement de la planète, à la suite de quoi la surface de Mercure a diminué de 1 %. La présence de grands cratères bien conservés à la surface de Mercure suggère qu'au cours des 3 à 4 derniers milliards d'années, il n'y a pas eu de mouvement à grande échelle de sections de la croûte, et il n'y a pas eu d'érosion de la surface, ce que cette dernière exclut presque complètement ; la possibilité de l'existence de toute atmosphère significative.
Lors des recherches menées par la sonde Messenger, plus de 80 % de la surface de Mercure a été photographiée et jugée homogène. De cette manière, Mercure n’est pas semblable à la Lune ou à Mars, où un hémisphère est très différent de l’autre.
Les premières données d'une étude de la composition élémentaire de la surface à l'aide du spectromètre à fluorescence X de la sonde spatiale Messenger ont montré qu'elle est pauvre en aluminium et en calcium par rapport au feldspath plagioclase caractéristique des régions continentales de la Lune. Dans le même temps, la surface de Mercure est relativement pauvre en titane et en fer et riche en magnésium, occupant une position intermédiaire entre les basaltes typiques et les roches ultramafiques telles que les komatiites terrestres. Le soufre s’est également révélé relativement abondant, ce qui suggère une réduction des conditions de formation des planètes.
Cratères
La taille des cratères sur Mercure varie de petites dépressions en forme de bol à des cratères d'impact à plusieurs anneaux de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. Ils sont à différents stades de destruction. Il existe des cratères relativement bien conservés entourés de longs rayons, qui se sont formés à la suite de l'éjection de matériau au moment de l'impact. Il existe également des restes de cratères fortement détruits. Les cratères de Mercure diffèrent des cratères lunaires en ce que la zone de leur couverture provenant de l'éjection de matière lors de l'impact est plus petite en raison de la plus grande gravité sur Mercure.
L’une des caractéristiques les plus remarquables de la surface de Mercure est la plaine de chaleur (latin : Caloris Planitia). Ce relief a reçu ce nom parce qu’il est situé près de l’une des « longitudes chaudes ». Son diamètre est d'environ 1550 km.
Probablement, le corps dont l'impact a formé le cratère avait un diamètre d'au moins 100 km. L’impact a été si fort que les ondes sismiques, ayant traversé la planète entière et se sont concentrées sur le point opposé de la surface, ont conduit ici à la formation d’une sorte de paysage « chaotique » accidenté. La force de l'impact est également attestée par le fait qu'il a provoqué l'éjection de lave, qui a formé de hauts cercles concentriques à une distance de 2 km autour du cratère.
Le point ayant l'albédo le plus élevé à la surface de Mercure est le cratère Kuiper de 60 km de diamètre. Il s’agit probablement de l’un des plus jeunes cratères de Mercure.
Jusqu'à récemment, on supposait que dans les profondeurs de Mercure se trouvait un noyau métallique d'un rayon de 1 800 à 1 900 km, contenant 60 % de la masse de la planète, depuis que le vaisseau spatial Mariner 10 a découvert un faible champ magnétique, et on pensait que une planète d’une si petite taille ne peut pas avoir de noyaux liquides. Mais en 2007, l'équipe de Jean-Luc Margot a résumé les résultats de cinq années d'observations radar de Mercure, au cours desquelles ont été constatées des variations de rotation de la planète trop importantes pour un modèle à noyau solide. Par conséquent, nous pouvons aujourd’hui affirmer avec un haut degré de confiance que le noyau de la planète est liquide.
Le pourcentage de fer dans le noyau de Mercure est supérieur à celui de toute autre planète du système solaire. Plusieurs théories ont été proposées pour expliquer ce fait. Selon la théorie la plus largement soutenue dans la communauté scientifique, Mercure avait à l’origine le même rapport métal/silicates qu’une météorite normale, avec une masse 2,25 fois supérieure à celle actuelle. Cependant, au début de l'histoire du système solaire, un corps semblable à une planète, avec 6 fois moins de masse et plusieurs centaines de kilomètres de diamètre, a heurté Mercure. À la suite de l'impact, une grande partie de la croûte et du manteau d'origine ont été séparés de la planète, provoquant une augmentation de la proportion relative du noyau dans la composition de la planète. Un processus similaire, connu sous le nom de théorie de l’impact géant, a été proposé pour expliquer la formation de la Lune. Cependant, les premières données d'une étude de la composition élémentaire de la surface de Mercure à l'aide du spectromètre gamma AMS Messenger ne confirment pas cette théorie : l'abondance de l'isotope radioactif potassium-40 de l'élément chimique modérément volatil potassium par rapport aux isotopes radioactifs le thorium-232 et l'uranium-238, parmi les éléments les plus réfractaires, l'uranium et le thorium, ne supportent pas les températures élevées inévitables lors d'une collision. On suppose donc que la composition élémentaire de Mercure correspond à la composition élémentaire primaire du matériau à partir duquel il s'est formé, semblable aux chondrites à enstatite et aux particules cométaires anhydres, bien que la teneur en fer des chondrites à enstatite examinées à ce jour ne soit pas suffisante pour expliquer la forte teneur en fer des chondrites à enstatite examinées à ce jour. densité moyenne de Mercure.
Le noyau est entouré d'un manteau silicaté de 500 à 600 km d'épaisseur. Selon les données de Mariner 10 et les observations de la Terre, l'épaisseur de la croûte planétaire varie de 100 à 300 km.
Histoire géologique
Comme pour la Terre, la Lune et Mars, l'histoire géologique de Mercure est divisée en ères. Ils portent les noms suivants (du plus tôt au plus tard) : pré-Tolstoïen, Tolstoïen, Kalorien, Kalorien tardif, Mansurien et Kuiper. Cette division périodise l'âge géologique relatif de la planète. L'âge absolu, mesuré en années, n'est pas établi avec précision.
Après la formation de Mercure il y a 4,6 milliards d’années, la planète a été intensément bombardée par des astéroïdes et des comètes. Le dernier bombardement majeur de la planète a eu lieu il y a 3,8 milliards d’années. Certaines régions, par exemple la Plaine de Chaleur, se sont également formées en raison de leur remplissage de lave. Cela a conduit à la formation de plans lisses à l’intérieur des cratères, semblables à ceux de la Lune.
Puis, à mesure que la planète se refroidissait et se contractait, des crêtes et des failles ont commencé à se former. Ils peuvent être observés à la surface de reliefs plus importants de la planète, tels que des cratères et des plaines, ce qui indique une époque ultérieure de leur formation. La période volcanique de Mercure a pris fin lorsque le manteau s'est suffisamment rétréci pour empêcher la lave d'atteindre la surface de la planète. Cela s’est probablement produit au cours des 700 à 800 premiers millions d’années de son histoire. Tous les changements ultérieurs de relief sont causés par les impacts de corps extérieurs sur la surface de la planète.
Un champ magnétique
Mercure possède un champ magnétique dont la force est 100 fois inférieure à celle de la Terre. Le champ magnétique de Mercure a une structure dipolaire et est hautement symétrique, et son axe ne s'écarte que de 10 degrés de l'axe de rotation de la planète, ce qui impose une limitation significative à l'éventail des théories expliquant son origine. Le champ magnétique de Mercure peut être généré par un effet dynamo, un peu comme sur Terre. Cet effet est le résultat de la circulation du noyau liquide de la planète. En raison de l'excentricité prononcée de la planète, un effet de marée extrêmement fort se produit. Il maintient le noyau dans un état liquide, ce qui est nécessaire pour que l'effet dynamo se produise.
Le champ magnétique de Mercure est suffisamment puissant pour changer la direction du vent solaire autour de la planète, créant ainsi une magnétosphère. La magnétosphère de la planète, bien que suffisamment petite pour tenir à l'intérieur de la Terre, est suffisamment puissante pour piéger le plasma du vent solaire. Les observations obtenues par Mariner 10 ont détecté un plasma de faible énergie dans la magnétosphère du côté nocturne de la planète. Des explosions de particules actives ont été découvertes dans la queue magnétique, indiquant les qualités dynamiques de la magnétosphère de la planète.
Lors de son deuxième survol de la planète le 6 octobre 2008, Messenger a découvert que le champ magnétique de Mercure pouvait comporter un nombre important de fenêtres. Le vaisseau spatial a rencontré le phénomène de vortex magnétiques – des nœuds entrelacés du champ magnétique reliant le vaisseau au champ magnétique de la planète. Le vortex a atteint 800 km de diamètre, soit un tiers du rayon de la planète. Cette forme de vortex de champ magnétique est créée par le vent solaire. Lorsque le vent solaire circule autour du champ magnétique de la planète, il se lie et s'enroule avec lui, s'enroulant en structures semblables à des vortex. Ces vortex de flux magnétique forment des fenêtres dans le bouclier magnétique planétaire à travers lesquelles le vent solaire pénètre et atteint la surface de Mercure. Le processus de couplage entre les champs magnétiques planétaires et interplanétaires, appelé reconnexion magnétique, est un phénomène courant dans l’espace. Cela se produit également près de la Terre lorsqu’il génère des vortex magnétiques. Or, selon les observations de Messenger, la fréquence de reconnexion du champ magnétique de Mercure est 10 fois plus élevée.
Conditions sur Mercure
Sa proximité avec le Soleil et la rotation plutôt lente de la planète, ainsi que son atmosphère extrêmement faible, font que Mercure connaît les changements de température les plus spectaculaires du système solaire. Ceci est également facilité par la surface meuble de Mercure, qui conduit mal la chaleur (et avec une atmosphère complètement absente ou extrêmement faible, la chaleur ne peut être transférée vers l'intérieur qu'en raison de la conductivité thermique). La surface de la planète se réchauffe et se refroidit rapidement, mais déjà à une profondeur de 1 m, les fluctuations quotidiennes cessent de se faire sentir et la température devient stable, égale à environ +75°C.
La température moyenne diurne de la surface est de 623 K (349,9 °C), la température nocturne n'est que de 103 K (170,2 °C). La température minimale sur Mercure est de 90 K (183,2 °C), et la température maximale, atteinte à midi aux « longitudes chaudes » lorsque la planète est proche du périhélie, est de 700 K (426,9 °C).
Malgré ces conditions, des suggestions ont récemment été émises selon lesquelles de la glace pourrait exister à la surface de Mercure. Des études radar des régions circumpolaires de la planète ont montré la présence de zones de dépolarisation entre 50 et 150 km ; le candidat le plus probable pour une substance réfléchissant les ondes radio pourrait être la glace d'eau ordinaire. En pénétrant à la surface de Mercure lorsque les comètes la frappent, l'eau s'évapore et voyage autour de la planète jusqu'à geler dans les régions polaires au fond de cratères profonds, là où le Soleil ne regarde jamais et où la glace peut persister presque indéfiniment.
Lors du vol de la sonde Mariner 10 au-delà de Mercure, il a été établi que la planète possédait une atmosphère extrêmement raréfiée, dont la pression était 5·1011 fois inférieure à la pression de l'atmosphère terrestre. Dans de telles conditions, les atomes entrent plus souvent en collision avec la surface de la planète qu’entre eux. L'atmosphère est composée d'atomes capturés par le vent solaire ou expulsés de la surface par le vent solaire : hélium, sodium, oxygène, potassium, argon, hydrogène. La durée de vie moyenne d’un atome dans l’atmosphère est d’environ 200 jours.
L'hydrogène et l'hélium pénètrent probablement sur la planète via le vent solaire, se diffusent dans sa magnétosphère, puis s'échappent dans l'espace. La désintégration radioactive des éléments de la croûte de Mercure est une autre source d'hélium, de sodium et de potassium. La vapeur d'eau est présente, libérée à la suite d'un certain nombre de processus, tels que les impacts de comètes sur la surface de la planète, la formation d'eau à partir de l'hydrogène du vent solaire et de l'oxygène des roches, et la sublimation à partir de la glace présente en permanence. cratères polaires ombragés. La découverte d'un nombre important d'ions liés à l'eau, tels que O+, OH+ H2O+, a été une surprise.
Puisqu’un nombre important de ces ions ont été trouvés dans l’espace entourant Mercure, les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’ils étaient formés à partir de molécules d’eau détruites à la surface ou dans l’exosphère de la planète par le vent solaire.
Le 5 février 2008, un groupe d'astronomes de l'Université de Boston dirigé par Jeffrey Baumgardner a annoncé la découverte d'une queue en forme de comète sur la planète Mercure, longue de plus de 2,5 millions de kilomètres. Il a été découvert lors d’observations depuis des observatoires au sol dans la ligne sodium. Avant cela, on connaissait une queue ne dépassant pas 40 000 km de long. La première image de l'équipe a été prise en juin 2006 par le télescope de 3,7 mètres de l'Air Force sur le mont Haleakala, à Hawaï, puis a utilisé trois instruments plus petits, un à Haleakala et deux à l'observatoire McDonald, au Texas. Un télescope avec une ouverture de 4 pouces (100 mm) a été utilisé pour créer des images avec un grand champ de vision. L'image de la longue queue de Mercure a été prise en mai 2007 par Jody Wilson (scientifique senior) et Carl Schmidt (étudiant diplômé). La longueur apparente de la queue pour un observateur depuis la Terre est d'environ 3°.
De nouvelles données sur la queue de Mercure sont apparues après les deuxième et troisième survols du vaisseau spatial Messenger début novembre 2009. Sur la base de ces données, les employés de la NASA ont pu proposer un modèle de ce phénomène.
Caractéristiques de l'observation depuis la Terre
La magnitude apparente de Mercure varie de -1,9 à 5,5, mais elle n'est pas facilement visible en raison de sa faible distance angulaire par rapport au Soleil (maximum 28,3°). Aux hautes latitudes, la planète n’est jamais visible dans le ciel nocturne sombre : Mercure est visible pendant très peu de temps après le crépuscule. Le moment optimal pour observer la planète est le crépuscule du matin ou du soir pendant les périodes de ses élongations (périodes de distance maximale de Mercure au Soleil dans le ciel, se produisant plusieurs fois par an).
Les conditions les plus favorables pour observer Mercure se situent aux basses latitudes et près de l’équateur : cela est dû au fait que la durée du crépuscule y est la plus courte. Aux latitudes moyennes, trouver Mercure est beaucoup plus difficile et n'est possible que pendant la période des meilleurs allongements, et aux latitudes élevées, c'est complètement impossible. Les conditions les plus favorables pour observer Mercure aux latitudes moyennes des deux hémisphères se produisent autour des équinoxes (la durée du crépuscule est minime).
La première observation connue de Mercure a été enregistrée dans les tables de Mulapin (une collection de tables astrologiques babyloniennes). Cette observation a très probablement été faite par des astronomes assyriens vers le 14ème siècle avant JC. e. Le nom sumérien utilisé pour Mercure dans les tables de Mul Apin peut être transcrit comme UDU.IDIM.GUU4.UD (« planète sauteuse »). La planète était à l'origine associée au dieu Ninurta, et dans des documents ultérieurs, elle est appelée « Nabu » en l'honneur du dieu de la sagesse et des arts scripturaux.
Dans la Grèce antique, à l’époque d’Hésiode, la planète était connue sous les noms de « Stilbon » et « Hermaon ». Le nom « Hermaon » est une forme du nom du dieu Hermès. Plus tard, les Grecs ont commencé à appeler la planète « Apollo ».
Il existe une hypothèse selon laquelle le nom « Apollo » correspondrait à la visibilité dans le ciel du matin, et « Hermès » (« Hermaon ») dans le ciel du soir. Les Romains ont donné à la planète le nom du dieu du commerce aux pieds légers, Mercure, qui est l'équivalent du dieu grec Hermès pour se déplacer dans le ciel plus rapidement que les autres planètes. L'astronome romain Claudius Ptolémée, qui vivait en Égypte, a écrit sur la possibilité qu'une planète se déplace sur le disque du Soleil dans son ouvrage « Hypothèses sur les planètes ». Il a suggéré qu'un tel transit n'avait jamais été observé parce qu'une planète comme Mercure était trop petite pour être observée ou parce que le moment du transit se produisait rarement.
Dans la Chine ancienne, Mercure était appelée Chen-hsing, « Étoile du matin ». Il était associé à la direction nord, à la couleur noire et à l’élément eau à Wu-hsing. Selon le Hanshu, la période synodique de Mercure a été reconnue par les scientifiques chinois comme étant égale à 115,91 jours, et selon le Hou Hanshu - 115,88 jours. Dans les cultures modernes chinoise, coréenne, japonaise et vietnamienne, la planète a commencé à être appelée « l’étoile de l’eau ».
La mythologie indienne utilisait le nom Budha pour Mercure. Ce dieu, fils de Soma, dominait le mercredi. Dans le paganisme germanique, le dieu Odin était également associé à la planète Mercure et à l'environnement. Les Mayas représentaient Mercure comme un hibou (ou peut-être comme quatre hiboux, dont deux correspondant à l'apparition de Mercure le matin et deux à l'apparition du soir), qui était un messager de l'au-delà. En hébreu, Mercure était appelé « Kokha en Hama ».
Mercure dans le ciel étoilé (en haut, au-dessus de la Lune et de Vénus)
Dans le traité d'astronomie indien « Surya-siddhanta », datant du Ve siècle, le rayon de Mercure était estimé à 2420 km. L'erreur par rapport au rayon réel (2439,7 km) est inférieure à 1 %. Cependant, cette estimation était basée sur une hypothèse imprécise du diamètre angulaire de la planète, estimé à 3 minutes d'arc.
Dans l'astronomie arabe médiévale, l'astronome andalou Az-Zarqali a décrit le déférent de l'orbite géocentrique de Mercure comme un ovale semblable à un œuf ou à un pignon de pin. Cependant, cette conjecture n'a eu aucun impact sur sa théorie astronomique et ses calculs astronomiques. Au XIIe siècle, Ibn Bajjah observa deux planètes comme des taches à la surface du Soleil. Plus tard, l'astronome de l'observatoire de Maragha Al-Shirazi a suggéré que son prédécesseur avait observé le passage de Mercure et (ou) de Vénus. En Inde, l'astronome de l'école du Kerala Nilakansa Somayaji (anglais) russe. au XVe siècle, a développé un modèle planétaire partiellement héliocentrique dans lequel Mercure tournait autour du Soleil, qui à son tour tournait autour de la Terre. Ce système était similaire à celui de Tycho Brahe, développé au XVIe siècle.
Les observations médiévales de Mercure dans les régions septentrionales de l'Europe ont été entravées par le fait que la planète est toujours observée à l'aube - le matin ou le soir - sur fond de ciel crépusculaire et assez bas au-dessus de l'horizon (surtout aux latitudes septentrionales). La période de sa meilleure visibilité (allongement) survient plusieurs fois par an (d'une durée d'environ 10 jours). Même pendant ces périodes, il n’est pas facile de voir Mercure à l’œil nu (une étoile relativement sombre sur un fond de ciel assez clair). Il y a une histoire selon laquelle Nicolas Copernic, qui a observé des objets astronomiques dans les latitudes septentrionales et le climat brumeux des États baltes, a regretté de n'avoir jamais vu Mercure de toute sa vie. Cette légende est née du fait que l'ouvrage de Copernic «Sur les rotations des sphères célestes» ne fournit pas un seul exemple d'observations de Mercure, mais il a décrit la planète en utilisant les résultats des observations d'autres astronomes. Comme il l'a lui-même dit, Mercure peut encore être « attrapé » depuis les latitudes septentrionales en faisant preuve de patience et de ruse. Par conséquent, Copernic aurait très bien pu observer Mercure et l’observer, mais il a décrit la planète sur la base des résultats de recherches d’autres personnes.
Observations à l'aide de télescopes
La première observation télescopique de Mercure a été réalisée par Galilée au début du XVIIe siècle. Bien qu'il ait observé les phases de Vénus, son télescope n'était pas assez puissant pour observer les phases de Mercure. En 1631, Pierre Gassendi réalise la première observation télescopique du passage d'une planète devant le disque du Soleil. Le moment du passage a été préalablement calculé par Johannes Kepler. En 1639, Giovanni Zupi découvrit avec un télescope que les phases orbitales de Mercure étaient similaires à celles de la Lune et de Vénus. Les observations ont définitivement démontré que Mercure tourne autour du Soleil.
Un événement astronomique très rare est le chevauchement d’une planète avec le disque d’une autre, observé depuis la Terre. Vénus occulte Mercure une fois tous les quelques siècles, et cet événement n'a été observé qu'une seule fois dans l'histoire : le 28 mai 1737 par John Bevis à l'Observatoire royal de Greenwich. La prochaine occultation de Mercure par Vénus aura lieu le 3 décembre 2133.
Les difficultés accompagnant l'observation de Mercure ont conduit au fait qu'elle a longtemps été moins étudiée que les autres planètes. En 1800, Johann Schröter, qui observa des phénomènes à la surface de Mercure, annonça qu'il y avait observé des montagnes de 20 km de haut. Friedrich Bessel, à partir des croquis de Schröter, a déterminé par erreur que la période de rotation autour de son axe était de 24 heures et que l'inclinaison de l'axe était de 70°. Dans les années 1880, Giovanni Schiaparelli a cartographié la planète plus précisément et a proposé une période de rotation de 88 jours, coïncidant avec la période sidérale de révolution autour du Soleil due aux forces de marée. Le travail de cartographie de Mercure a été poursuivi par Eugène Antoniadi, qui a publié en 1934 un livre contenant des cartes anciennes et ses propres observations. De nombreuses caractéristiques de la surface de Mercure portent le nom des cartes d'Antoniadi.
L'astronome italien Giuseppe Colombo (anglais) russe. a remarqué que la période de rotation était 2/3 de la période sidérale de Mercure et a suggéré que ces périodes tombent dans une résonance de 3:2. Les données de Mariner 10 ont ensuite confirmé ce point de vue. Cela ne veut pas dire que les cartes de Schiaparelli et Antoniadi soient incorrectes. C'est juste que les astronomes ont vu les mêmes détails de la planète à chaque seconde révolution autour du Soleil, les ont inscrits sur des cartes et ont ignoré les observations à un moment où Mercure faisait face au Soleil de l'autre côté, car en raison de la géométrie de l'orbite à ce moment-là les conditions d'observation étaient mauvaises.
La proximité du Soleil crée également quelques problèmes pour l'étude télescopique de Mercure. Par exemple, le télescope Hubble n’a jamais été utilisé et ne servira pas à observer cette planète. Son appareil ne permet pas d'observer des objets proches du Soleil - si vous essayez de le faire, l'équipement subira des dommages irréversibles.
Recherche de Mercure à l'aide de méthodes modernes
Mercure est la planète tellurique la moins étudiée. Au XXe siècle, la radioastronomie, le radar et la recherche utilisant des engins spatiaux se sont ajoutés aux méthodes télescopiques d'étude. Les mesures de radioastronomie de Mercure ont été effectuées pour la première fois en 1961 par Howard, Barrett et Haddock à l'aide d'un réflecteur sur lequel étaient montés deux radiomètres. En 1966, sur la base des données accumulées, de bonnes estimations de la température de surface de Mercure ont été obtenues : 600 K au point subsolaire et 150 K du côté non éclairé. Les premières observations radar furent réalisées en juin 1962 par le groupe de V. A. Kotelnikov à l'IRE ; elles révélèrent la similitude des propriétés réfléchissantes de Mercure et de la Lune ; En 1965, des observations similaires au radiotélescope d'Arecibo conduisirent à estimer la période de rotation de Mercure : 59 jours.
Seuls deux vaisseaux spatiaux ont été envoyés pour explorer Mercure. Le premier était Mariner 10, qui a survolé Mercure à trois reprises en 1974-1975 ; l'approche la plus proche était de 320 km. Le résultat a été plusieurs milliers d'images couvrant environ 45 % de la surface de la planète. Des recherches plus approfondies sur Terre ont montré la possibilité de l'existence de glace d'eau dans les cratères polaires.
De toutes les planètes visibles à l’œil nu, seule Mercure n’a jamais eu son propre satellite artificiel. La NASA mène actuellement une deuxième mission vers Mercure appelée Messenger. L'appareil a été lancé le 3 août 2004 et a effectué son premier survol de Mercure en janvier 2008. Pour entrer en orbite autour de la planète en 2011, l'appareil a effectué deux autres manœuvres d'assistance gravitationnelle près de Mercure : en octobre 2008 et en septembre 2009. Messenger a également effectué une manœuvre d'assistance gravitationnelle près de la Terre en 2005 et deux près de Vénus en octobre 2006 et juin 2007, au cours desquelles il a testé son équipement.
Mariner 10 est le premier vaisseau spatial à atteindre Mercure.
L'Agence spatiale européenne (ESA), en collaboration avec l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA), développe la mission Bepi Colombo, composée de deux engins spatiaux : le Mercury Planetary Orbiter (MPO) et le Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Le MPO européen explorera la surface et les profondeurs de Mercure, tandis que le MMO japonais observera le champ magnétique et la magnétosphère de la planète. BepiColombo devrait être lancé en 2013 et entrera en orbite autour de Mercure en 2019, où il se divisera en deux composants.
Le développement de l’électronique et de l’informatique a rendu possible l’observation de Mercure au sol à l’aide de détecteurs de rayonnement CCD et le traitement informatique ultérieur des images. L'une des premières séries d'observations de Mercure avec des récepteurs CCD a été réalisée en 1995-2002 par Johan Varell à l'observatoire de l'île de La Palma sur un télescope solaire d'un demi-mètre. Varell a sélectionné les meilleurs plans sans recourir au mixage informatique. La réduction a commencé à être appliquée à l'Observatoire d'astrophysique Abastumani aux séries de photographies de Mercure obtenues le 3 novembre 2001, ainsi qu'à l'Observatoire Skinakas de l'Université d'Héraklion aux séries du 1er au 2 mai 2002 ; Pour traiter les résultats d'observation, la méthode de combinaison de corrélations a été utilisée. L'image résolue de la planète qui en résulte était similaire à la photomosaïque Mariner 10 ; les contours de petites formations mesurant 150 à 200 km ont été répétés. C'est ainsi qu'une carte de Mercure a été établie pour les longitudes 210-350°.
Le 17 mars 2011, la sonde interplanétaire Messenger entre sur l'orbite de Mercure. On suppose qu'avec l'aide des équipements installés sur elle, la sonde pourra explorer le paysage de la planète, la composition de son atmosphère et de sa surface ; L'équipement de Messenger permet également des recherches sur les particules énergétiques et le plasma. La durée de vie de la sonde est fixée à un an.
Le 17 juin 2011, on a appris que, selon les premières études menées par la sonde spatiale Messenger, le champ magnétique de la planète n'est pas symétrique par rapport aux pôles ; Ainsi, différents nombres de particules de vent solaire atteignent les pôles nord et sud de Mercure. Une analyse de la prévalence des éléments chimiques sur la planète a également été réalisée.
Caractéristiques de la nomenclature
Les règles de dénomination des objets géologiques situés à la surface de Mercure ont été approuvées lors de la XVe Assemblée générale de l'Union astronomique internationale en 1973 :
Le petit cratère Hun Kal (indiqué par une flèche), qui sert de point de référence au système de longitudes de Mercure. Photo par AMS Mariner 10
Le plus grand objet à la surface de Mercure, avec un diamètre d'environ 1 300 km, porte le nom de Heat Plain, car il se situe dans la région des températures maximales. Il s'agit d'une structure multi-anneaux d'origine impactée, remplie de lave solidifiée. Une autre plaine, située dans la région des températures minimales, près du pôle nord, est appelée la Plaine du Nord. D'autres formations similaires étaient appelées la planète Mercure ou un analogue du dieu romain Mercure dans les langues de différents peuples du monde. Par exemple : la plaine de Suisei (planète Mercure en japonais) et la plaine de Budha (planète Mercure en hindi), la plaine de Sobkou (ancienne planète égyptienne Mercure), la plaine d'Odin (dieu nordique) et la plaine de Tyr (ancienne divinité arménienne).
Les cratères de Mercure (à deux exceptions près) portent le nom de personnalités célèbres dans le domaine humanitaire (architectes, musiciens, écrivains, poètes, philosophes, photographes, artistes). Par exemple : Barma, Belinsky, Glinka, Gogol, Derjavin, Lermontov, Moussorgski, Pouchkine, Repin, Rublev, Stravinsky, Surikov, Tourgueniev, Théophane le Grec, Fet, Tchaïkovski, Tchekhov. Les exceptions sont deux cratères : Kuiper, du nom de l'un des principaux développeurs du projet Mariner 10, et Hun Kal, qui signifie le nombre « 20 » dans la langue du peuple maya, qui utilisait le système numérique base 20. Le dernier cratère est situé près de l'équateur au méridien 200 de longitude ouest et a été choisi comme point de référence pratique pour référence dans le système de coordonnées de la surface de Mercure. Initialement, les plus grands cratères portaient le nom de célébrités qui, selon l'AIU, avaient d'autant plus d'importance dans la culture mondiale. Plus le cratère est grand, plus l’influence de l’individu sur le monde moderne est forte. Les cinq premiers comprenaient Beethoven (643 km de diamètre), Dostoïevski (411 km), Tolstoï (390 km), Goethe (383 km) et Shakespeare (370 km).
Les escarpes (rebords), les chaînes de montagnes et les canyons portent le nom des navires des explorateurs qui ont marqué l'histoire car le dieu Mercure/Hermès était considéré comme le saint patron des voyageurs. Par exemple : Beagle, Zarya, Santa Maria, Fram, Vostok, Mirny). Une exception à la règle concerne deux crêtes nommées d'après des astronomes, la crête Antoniadi et la crête Schiaparelli.
Les vallées et autres caractéristiques de la surface de Mercure portent le nom de grands observatoires radio, en reconnaissance de l'importance du radar dans l'exploration planétaire. Par exemple : Highstack Valley (radiotélescope aux USA).
Par la suite, dans le cadre de la découverte de sillons sur Mercure par la station interplanétaire automatique « Messenger » en 2008, une règle a été ajoutée pour nommer les sillons qui reçoivent les noms de grandes structures architecturales. Par exemple : Panthéon de la Plaine de Chaleur.
Ici sur Terre, les gens prennent le temps pour acquis. Mais en réalité, au cœur de tout cela se trouve un système extrêmement complexe. Par exemple, la façon dont les gens calculent les jours et les années découle de la distance entre la planète et le Soleil, du temps qu'il faut à la Terre pour effectuer une révolution autour de l'étoile gazeuse et du temps qu'il faut pour se déplacer à 360 degrés autour de sa planète. . La même méthode est applicable au reste des planètes du système solaire. Les Terriens ont l'habitude de penser qu'un jour contient 24 heures, mais sur d'autres planètes, la durée du jour est très différente. Dans certains cas, ils sont plus courts, dans d’autres ils sont plus longs, parfois de manière significative. Le système solaire regorge de surprises et il est temps de l’explorer.
Mercure
Mercure est la planète la plus proche du Soleil. Cette distance peut varier de 46 à 70 millions de kilomètres. Étant donné que Mercure met environ 58 jours terrestres pour tourner à 360 degrés, il convient de comprendre que sur cette planète, vous ne pourrez voir le lever du soleil qu'une fois tous les 58 jours. Mais pour décrire un cercle autour de l’astre principal du système, Mercure n’a besoin que de 88 jours terrestres. Cela signifie qu'une année sur cette planète dure environ un jour et demi.
Vénus
Vénus, également connue comme la jumelle de la Terre, est la deuxième planète après le Soleil. La distance qui le sépare du Soleil est de 107 à 108 millions de kilomètres. Malheureusement, Vénus est également la planète qui tourne le plus lentement, comme on peut le voir en regardant ses pôles. Alors qu'absolument toutes les planètes du système solaire ont connu un aplatissement aux pôles en raison de la vitesse de leur rotation, Vénus n'en montre aucun signe. En conséquence, Vénus met environ 243 jours terrestres pour faire une fois le tour de l’astre principal du système. Cela peut paraître étrange, mais la planète met 224 jours pour effectuer une rotation complète sur son axe, ce qui ne signifie qu'une chose : une journée sur cette planète dure plus d'un an !
Terre
Lorsqu’on parle d’une journée sur Terre, les gens pensent généralement qu’elle dure 24 heures, alors qu’en réalité la période de rotation n’est que de 23 heures et 56 minutes. Ainsi, un jour sur Terre équivaut à environ 0,9 jour terrestre. Cela semble étrange, mais les gens préfèrent toujours la simplicité et la commodité à la précision. Cependant, ce n’est pas si simple et la durée de la journée peut varier – parfois même 24 heures.
Mars
À bien des égards, Mars peut aussi être appelée la jumelle de la Terre. En plus d'avoir des pôles enneigés, des saisons changeantes et même de l'eau (bien que gelée), la durée d'une journée sur la planète est extrêmement proche d'une journée sur Terre. Mars met 24 heures, 37 minutes et 22 secondes pour tourner autour de son axe. Ainsi, les jours ici sont légèrement plus longs que sur Terre. Comme mentionné précédemment, les cycles saisonniers ici sont également très similaires à ceux de la Terre, donc les options de durée du jour seront similaires.
Jupiter
Étant donné que Jupiter est la plus grande planète du système solaire, on pourrait s’attendre à ce que ses journées soient incroyablement longues. Mais en réalité, tout est complètement différent : une journée sur Jupiter ne dure que 9 heures, 55 minutes et 30 secondes, c'est-à-dire qu'une journée sur cette planète équivaut à environ un tiers d'une journée terrestre. Cela est dû au fait que cette géante gazeuse a une vitesse de rotation très élevée autour de son axe. C’est pour cette raison que la planète connaît également des ouragans très violents.
Saturne
La situation sur Saturne est très similaire à celle observée sur Jupiter. Malgré sa grande taille, la planète a une faible vitesse de rotation, donc une période de rotation de 360 degrés ne prend que 10 heures et 33 minutes à Saturne. Cela signifie qu’un jour sur Saturne dure moins de la moitié de la durée d’un jour terrestre. Et, encore une fois, la vitesse de rotation élevée conduit à des ouragans incroyables et même à une tempête vortex constante au pôle sud.
Uranus
Lorsqu’il s’agit d’Uranus, la question du calcul de la durée du jour devient difficile. D'une part, le temps de rotation de la planète autour de son axe est de 17 heures, 14 minutes et 24 secondes, ce qui est légèrement inférieur à un jour terrestre standard. Et cette affirmation serait vraie sans la forte inclinaison axiale d’Uranus. L'angle de cette inclinaison est supérieur à 90 degrés. Cela signifie que la planète dépasse l’étoile principale du système, en fait sur le côté. De plus, dans cette situation, un pôle fait face au Soleil pendant très longtemps - jusqu'à 42 ans. Du coup, on peut dire qu’une journée sur Uranus dure 84 ans !
Neptune
Le dernier sur la liste est Neptune, et ici se pose également le problème de la mesure de la durée du jour. La planète effectue une rotation complète autour de son axe en 16 heures, 6 minutes et 36 secondes. Cependant, il y a un problème ici : étant donné que la planète est une géante de glace gazeuse, ses pôles tournent plus vite que l'équateur. Le temps de rotation du champ magnétique de la planète a été indiqué ci-dessus : son équateur tourne en 18 heures, tandis que les pôles accomplissent leur rotation circulaire en 12 heures.
