Průzkum Merkuru

Průzkum Merkuru  - sběr, systematizace a porovnávání vědeckých dat o planetě Merkur .

Historie

Starověká a středověká pozorování

Nejstarší známé pozorování Merkura bylo zaznamenáno v tabulkách "Mul'apin " (sbírka babylonských astrologických tabulek). Toto pozorování s největší pravděpodobností provedli asyrští astronomové kolem 14. století před naším letopočtem. E. [1] Sumerské jméno používané pro Merkur v Mul apinových tabulkách lze přepsat jako UDU.IDIM.GU\U 4 .UD („skákající planeta“) [2] . Zpočátku byla planeta spojována s bohem Ninurtou [3] a v pozdějších záznamech je nazývána „ Naboo “ na počest boha moudrosti a písařského umění [4] .

Ve starověkém Řecku , v době Hesioda , byla planeta známá pod jmény Στίλβων (“Stilbon”) a Ἑρμάων (“Hermaon”) [5] . Jméno „Hermaon“ je formou jména boha Herma [6] . Později Řekové začali planetě říkat „Apollo“.

Existuje hypotéza, že jméno „Apollo“ odpovídalo viditelnosti na ranní obloze a „Hermes“ („Hermaon“) večer [7] [8] . Římané pojmenovali planetu podle boha obchodu Merkura , který je ekvivalentní řeckému bohu Hermesovi , protože se pohybuje po obloze rychleji než ostatní planety [9] [10] . Římský astronom Claudius Ptolemaios , který žil v Egyptě , psal o možnosti přechodu planety přes kotouč Slunce ve svém díle Hypotézy o planetách. Navrhl, že takový přechod nebyl nikdy pozorován, protože Merkur byl příliš malý na to, aby jej bylo možné pozorovat, nebo protože jev byl vzácný [11] .

Ve starověké Číně se Merkur nazýval Chen-xing (辰星), „jitřenka“. Byl spojován se směrem severu, černou barvou a živlem vody ve Wu-sinu [12] . Podle " Hanshu " bylo synodické období Merkuru čínskými vědci rozpoznáno jako 115,91 dne a podle " Hou Hanshu " - 115,88 dne [13] . V moderních čínských, korejských, japonských a vietnamských kulturách se planetě začalo říkat „vodní hvězda“ (水星).

Hindská mytologie používala jméno Budha ( Skt. बुधः ) pro Merkur . Tento bůh, syn Soma , předsedal ve středu. V germánském pohanství byl bůh Odin spojován také s planetou Merkur a s prostředím [14] . Mayští Indiáni představovali Merkura jako sovu (nebo možná jako čtyři sovy, přičemž dvě odpovídaly rannímu vzhledu Merkura a dvě večernímu), která byla poslem posmrtného života [15] . V hebrejštině se Merkur nazýval „Kochav Hama“ ( hebr. כוכב חמה ‏‎, „sluneční planeta“) [16] .

V indickém astronomickém pojednání „ Surya Siddhanta “, datovaném do 5. století , byl poloměr Merkuru odhadován na 2420 km. Chyba ve srovnání se skutečným poloměrem (2439,7 km) je menší než 1 %. Tento odhad však vycházel z nepřesného předpokladu o úhlovém průměru planety, který byl vzat jako 3 obloukové minuty.

Ve středověké arabské astronomii popsal andaluský astronom Az-Zarkali odchylku geocentrické dráhy Merkuru jako ovál jako vejce nebo piniový oříšek. Tato domněnka však neovlivnila jeho astronomickou teorii a jeho astronomické výpočty [17] [18] . Ve 12. století pozoroval Ibn Baja dvě planety jako skvrny na povrchu Slunce. Později astronom z observatoře Maraga Ash-Shirazi navrhl, že jeho předchůdce pozoroval průchod Merkura a (nebo) Venuše [19] . V Indii vyvinul keralský astronom Nilakansa Somayaji v 15. století částečně heliocentrický planetární model , kterém se Merkur otáčel kolem Slunce, které se zase otáčelo kolem Země. Tento systém byl podobný systému Tycha Brahe , který byl vyvinut v 16. století [20] .

Středověká pozorování Merkuru v severních částech Evropy byla ztížena tím, že planeta je vždy pozorována za úsvitu - ráno nebo večer - na pozadí soumrakové oblohy a spíše nízko nad obzorem (zejména v severních zeměpisných šířkách). Období jeho nejlepší viditelnosti (prodloužení) nastává několikrát ročně (trvá asi 10 dní). Ani během těchto období není snadné spatřit Merkur pouhým okem (poměrně slabá hvězda na docela světlém pozadí oblohy). Existuje příběh, že Mikuláš Koperník , který pozoroval astronomické objekty v severních zeměpisných šířkách a mlžném klimatu pobaltských států , litoval, že za celý svůj život neviděl Merkur. Tato legenda vznikla na základě skutečnosti, že Koperníkovo dílo „O rotacích nebeských sfér“ neuvádí jediný příklad pozorování Merkuru, ale planetu popsal pomocí výsledků pozorování jiných astronomů. Jak sám řekl, Merkur lze stále "chytit" ze severních zeměpisných šířek, což ukazuje trpělivost a mazanost. V důsledku toho mohl Koperník dobře pozorovat Merkur a pozoroval ho, ale popis planety provedl podle výsledků výzkumu někoho jiného [21] .

Pozorování dalekohledem

První teleskopické pozorování Merkuru provedl Galileo Galilei na počátku 17. století . Přestože pozoroval fáze Venuše , jeho dalekohled nebyl dostatečně výkonný, aby pozoroval fáze Merkuru. 7. listopadu 1631 provedl Pierre Gassendi první teleskopické pozorování průchodu planety přes sluneční disk [22] . Okamžik průjezdu předem vypočítal Johannes Kepler. V roce 1639 Giovanni Zupi pomocí dalekohledu objevil, že orbitální fáze Merkuru jsou podobné těm na Měsíci a Venuši. Pozorování definitivně prokázala, že Merkur obíhá kolem Slunce.

Velmi zřídka jedna planeta zakryje disk druhé, pozorované ze Země. Venuše pokryje Merkur každých pár století a tato událost byla pozorována pouze jednou v historii – 28. května 1737 Johnem Bevisem na Royal Greenwich Observatory [23] . Příští zákryt Merkura Venuší bude 3. prosince 2133 [24] .

Obtíže, které doprovázejí pozorování Merkuru, vedly k tomu, že byl dlouhou dobu studován hůře než jiné planety. V roce 1800 Johann Schroeter , který pozoroval detaily povrchu Merkuru, oznámil, že na něm pozoroval hory vysoké 20 km. Friedrich Bessel pomocí náčrtů od Schroetera chybně určil periodu rotace kolem své osy na 24 hodin a sklon osy na 70 ° [25] . V 80. letech 19. století Giovanni Schiaparelli zmapoval planetu přesněji a navrhl, že perioda rotace je 88 dní, což se shoduje s hvězdnou periodou rotace kolem Slunce v důsledku slapových sil [26] . V práci na mapování Merkuru pokračoval Eugène Antoniadi , který v roce 1934 vydal knihu představující staré mapy a svá vlastní pozorování [27] . Mnoho detailů povrchu Merkuru dostalo své jméno podle Antoniadiho map [28] .

Italský astronom Giuseppe Colombosi všiml, že perioda rotace je 2/3 hvězdné periody Merkurovy revoluce, a navrhl, že tyto periody spadají do rezonance 3:2 [29] . Data z Mariner 10 následně tento názor potvrdila [30] . To neznamená, že mapy Schiaparelli a Antoniadi jsou špatné. Prostě astronomové viděli stejné detaily planety každou druhou otáčku kolem Slunce, zanesli je do map a ignorovali pozorování v době, kdy byl Merkur otočen ke Slunci druhou stranou, protože vzhledem ke geometrii oběžné dráhy na té době byly podmínky pro pozorování špatné [25] .

Blízkost Slunce vytváří určité problémy pro teleskopické studium Merkuru. Takže například Hubbleův teleskop nebyl nikdy použit a nebude používán k pozorování této planety. Jeho zařízení neumožňuje pozorování objektů v blízkosti Slunce - pokud se o to pokusíte, zařízení bude nevratně poškozeno [31] .

Průzkum Merkuru moderními metodami

Merkur je nejméně prozkoumaná pozemská planeta. Teleskopické metody jejího studia ve 20. století doplnila radioastronomie , radar a výzkum pomocí kosmických lodí ( AMS ). Radioastronomická měření Merkuru byla poprvé provedena v roce 1961 Howardem, Barrettem a Haddockem pomocí reflektoru se dvěma radiometry namontovanými na něm [32] . V roce 1966 byly na základě nashromážděných dat získány docela dobré odhady povrchové teploty Merkuru: 600 K v subsolárním bodě a 150 K na neosvětlené straně. První radarová pozorování provedla v červnu 1962 skupina V. A. Kotelnikov na IRE , odhalila podobnost reflexních vlastností Merkuru a Měsíce. V roce 1965 podobná pozorování na radioteleskopu Arecibo umožnila získat odhad doby rotace Merkuru: 59 dní [33] .

Rozvoj elektroniky a informatiky umožnil pozemní pozorování Merkuru pomocí CCD přijímačů záření a následné počítačové zpracování snímků. Jednu z prvních sérií pozorování Merkuru pomocí CCD přijímačů provedl v letech 1995 - 2002 Johan Varell na observatoři na ostrově La Palma na půlmetrovém slunečním dalekohledu[ specifikovat ] . Varell vybral nejlepší ze záběrů bez použití počítačového míchání. Redukce se začala uplatňovat na Abastumani Astrophysical Observatory na sérii fotografií Merkuru získaných 3. listopadu 2001 a také na Skinakas Observatory of Heraklion University na sérii od 1. do 2. května 2002; pro zpracování výsledků pozorování byla použita metoda korelačního párování . Výsledný rozlišený snímek planety byl podobný fotomozaice Mariner-10, opakovaly se obrysy malých útvarů o velikosti 150–200 km. Takto byla sestavena mapa Merkuru pro zeměpisné délky 210-350° [34] .

Vyslání kosmické lodi k Merkuru je extrémně obtížné [35] . Nejprve je potřeba zařízení zpomalit, aby se dostalo na vysoce eliptickou dráhu, a jakmile se přiblíží k Merkuru, dát impuls ke vstupu na dráhu planety. Během letu se nahromadí značná rychlost a vzhledem k slabé přitažlivosti Merkuru je pro druhý manévr potřeba hodně paliva. Merkur proto prozkoumaly pouze dvě kosmické lodě.

První byl Mariner 10 NASA , který v letech 1974-1975 proletěl kolem planety třikrát ; maximální přiblížení bylo 320 km; jako výsledek bylo získáno několik tisíc snímků pokrývajících přibližně 45 % povrchu. Další studie ze Země ukázaly možnost existence vodního ledu v polárních kráterech.

Druhou byla mise NASA s názvem " Mesel ". Zařízení bylo vypuštěno 3. srpna 2004 a v lednu 2008 poprvé proletělo kolem Merkuru. 17. března 2011, po sérii gravitačních manévrů poblíž Merkuru, Země a Venuše, vstoupila sonda Messenger na oběžnou dráhu Merkuru. Předpokládalo se, že pomocí na ní instalovaného zařízení bude sonda schopna prozkoumat krajinu planety, složení její atmosféry a povrchu; Zařízení Messenger také umožní provádět studie energetických částic a plazmatu [36] . 17. června 2011 vyšlo najevo, že podle prvních studií provedených AMS Messenger není magnetické pole planety symetrické vůči pólům; tak různé počty částic slunečního větru dosáhnou severního a jižního pólu Merkuru. Byla také provedena analýza výskytu chemických prvků na planetě [37] . V roce 2015 dopadla sonda Messenger na Merkur a vytvořila patnáctimetrový kráter.

Dne 20. října 2018 se uskutečnil start Bepi Colombo AMS ( BepiColombo ), který vytvořila ESA společně s Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Mise se skládá ze dvou kosmických lodí: Mercury Planetary Orbiter (MPO) a Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO); evropská MPO bude zkoumat povrch a hloubky Merkuru, zatímco japonská MMO bude pozorovat magnetické pole planety a magnetosféru. Na oběžnou dráhu kolem Merkuru vstoupí v prosinci 2025 [38] [39] , kde bude rozdělen na dvě složky.

Poznámky

1. ↑ Schaefer BE Zeměpisná šířka a epocha původu astronomické tradice v Mul.Apin  //  Setkání Americké astronomické společnosti 210, #42.05. - American Astronomical Society , 2007. - Sv. 38 . - str. 157 .  (Přístup: 12. června 2011)
2. ↑ Hunger H., Pingree D. MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform  (německy)  // Archiv für Orientforschung. - Rakousko: Verlag Ferdinand Berger & Sohne Gesellschaft MBH, 1989. - Bd. 24 . - S. 146 .
3. ↑ Kurtik G. E. Hvězdná obloha starověké Mezopotámie. - Petrohrad. : Aletheia, 2007. - S. 543-545. - ISBN 978-5-903354-36-8 .
4. ↑ Zaměstnanci. MESSENGER: Merkur a starověké kultury . NASA JPL (2008). Získáno 7. dubna 2008. Archivováno z originálu 22. května 2012. (neurčitý)
5. ↑ HG Liddell a R. Scott; rev. H. S. Jones a R. McKenzie. Řecko-anglický lexikon, s revidovanou přílohou  (anglicky) . — 9. - Oxford: Oxford University Press , 1996. - S. 690 a 1646. - ISBN 0-19-864226-1 .
6. ↑ V.N. Yarkho. Anonymní Vatikán. O neuvěřitelném  (anglickém)  // Bulletin dávné historie. - 1992.  (Datum léčby: 7. července 2011)
7. ↑ Merkur . Astronet . Získáno 7. července 2011. Archivováno z originálu dne 26. září 2011. (neurčitý)
8. ↑ Merkur – soused Slunce. Získáno 7. července 2011. Archivováno z originálu dne 22. května 2012. (neurčitý)
9. ↑ Dunne, JA and Burgess, E. Chapter One // The Voyage of Mariner 10 - Mission to Venus and Merkur  . — NASA History Office, 1978.
10. ↑ Antoniadi, Eugene Michel; Z francouzštiny přeložil Moore, Patrick. Planeta  Merkur . - Shaldon, Devon: Keith Reid Ltd, 1974. - S. 9-11. — ISBN 0-90-409402-2 .
11. ↑ Goldstein BR Předteleskopická léčba fází a zdánlivé velikosti Venuše  //  Journal for the History of Astronomy. - 1996. - S. 1-12 . - doi : 10.1177/002182869602700101 . — .
12. ↑ Kelley, David H.; Milone, E. F.; Aveni, Anthony F. Exploring Ancient Skies: An Encyclopedic Survey of Archaeoastronomy  (anglicky) . - Birkhäuser , 2004. - ISBN 0-38-795310-8 .
13. ↑ Duchovní kultura Číny: encyklopedie. T. 5. - M . : Vost. lit., 2009. - S. 104.
14. ↑ Bakich, Michael E. The Cambridge Planetary Handbook  . - Cambridge University Press , 2000. - ISBN 0-52-163280-3 .
15. ↑ Milbrath, Susan. Star Gods of the Maya: Astronomy in Art, Folklore and Calendars  (anglicky) . - University of Texas Press , 1999. - ISBN 0-29-275226-1 .
16. ↑ Mořská příšera na obloze . Ústřední rada Židů v Německu (29. ledna 2010). Získáno 2. března 2011. Archivováno z originálu 12. června 2012. (neurčitý)
17. ↑ Samsó J., Mielgo H. Ibn al-Zarqālluh o Merkuru  //  Journal for the History of Astronomy. - 1994. - Sv. 25 . - str. 289-296 .  (Přístup: 12. června 2011)
18. ↑ Hartner W. Merkurový horoskop Marcantonia Michiela z Benátek  //  Vistas in Astronomy. - 1955. - Sv. 1 . - S. 84-138 [118-122] .
19. ↑ Ansari, S. M. Razaullah. Historie orientální astronomie: sborník ze společné diskuse-17 na 23. valném shromáždění Mezinárodní astronomické unie, pořádaném Komisí 41 (History of Astronomy), konaném v Kjótu, 25.-26. srpna 1997. - Springer , 2002. - S. 137. - ISBN 978-94-015-9862-0 . - doi : 10.1007/978-94-015-9862-0 .
20. ↑ Ramasubramanian K., Srinivas MS, Sriram MS Modifikace dřívější indické planetární teorie astronomy z Kéraly (asi 1500 n. l.) a implikovaný heliocentrický obraz planetárního pohybu  //  Současná věda. - 1994. - Sv. 66 . - str. 784-790 . Archivováno z originálu 23. prosince 2010.  (Přístup: 12. června 2011)
21. ↑ Mikuláš Koperník a Merkur . Získáno 10. června 2011. Archivováno z originálu 25. června 2012. (neurčitý)
22. ↑ Průchody planet přes disk Slunce // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona  : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
23. ↑ Sinnott RW, Meeus J. John Bevis a vzácný zákryt  //  Obloha a dalekohled. - 1986. - Sv. 72 . — S. 220 .
24. ↑ Ferris, Timothy. Vidět ve tmě: Jak amatérští astronomové objevují zázrak  . — Simon a Schuster , 2002. — ISBN 9781476711751 .
25. ↑ 1 2 Colombo G., Shapiro II Rotace planety Merkur  //  Zvláštní zpráva SAO #188R. - 1965. - Sv. 188 .
26. ↑ Holden ES Oznámení o objevu rotační periody Merkuru, profesorem Schiaparellim  // Publikace Astronomické společnosti Pacifiku  . - 1890. - Sv. 2 . — S. 79 . - doi : 10.1086/120099 .  (Přístup: 12. června 2011)
27. ↑ Beatty, J. Kelly; Petersen, Carolyn Collins; Chaikin, Andrew. Nová sluneční soustava  . - Cambridge University Press , 1999. - ISBN 0-52-164587-5 .
28. ↑ Merton E. Davies, et al. Surface Mapping // Atlas Merkuru . - Národní úřad pro letectví a vesmír pro vesmírné vědy, 1978.
29. ↑ Colombo G. Rotační perioda planety Merkur   // Příroda . - 1965. - Sv. 208 . — S. 575 . - doi : 10.1038/208575a0 .  (Přístup: 12. června 2011)
30. ↑ Davies, Merton E. a kol. Mise Mariner 10 a kosmická loď . SP-423 Atlas Merkuru . NASA JPL (říjen 1976). Získáno 7. dubna 2008. Archivováno z originálu 22. května 2012. (neurčitý)
31. ↑ Zajímavá fakta o Merkuru. Universe Today  (anglicky) . Archivováno z originálu 22. května 2012.
32. ↑ Howard III WE, Barrett AH, Haddock FT Měření mikrovlnného záření z planety Merkur  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1962. - Sv. 136 . - S. 995-1004 .
33. ↑ Kuzmin A.D. Výsledky rádiových pozorování Merkuru, Venuše a Marsu  // Uspekhi Fizicheskikh Nauk . - Ruská akademie věd , 1966. - T. 90 , no. 10 . - S. 303-314 . (Ruština)
34. ↑ Xanfomality L. V. Neznámý Merkur  // Ve světě vědy . - 2008. - č. 2 .  (Přístup: 12. června 2011)
35. ↑ Seznámení a rozloučení s Merkurem Archivováno 14. září 2015 na Wayback Machine // Geektimes
36. ↑ "Messenger" vstoupil na oběžnou dráhu Merkuru . Lenta.ru (18. března 2011). Získáno 18. března 2011. Archivováno z originálu dne 26. července 2012. (neurčitý)
37. ↑ "Messenger" shromáždil informace o důlcích na Merkuru . Lenta.ru (17. června 2011). Získáno 17. června 2011. Archivováno z originálu 19. června 2011. (neurčitý)
38. ↑ Informační list BepiColombo . Evropská kosmická agentura (6. července 2017). Získáno 6. července 2017. Archivováno z originálu 10. září 2017. (neurčitý)
39. ↑ Spuštění BepiColombo přeplánováno na říjen 2018 (odkaz není k dispozici) . Evropská kosmická agentura (25. listopadu 2016). Získáno 14. prosince 2016. Archivováno z originálu 19. března 2017. (neurčitý) 

V bibliografických katalozích	J9U : 987007539899205171 LCCN : sh2008000919