Меркурий ближе всех планет к Солнцу, но не является самой горячей планетой Солнечной системы. Этот титул принадлежит Венере. Причина проста: температура определяется не только количеством солнечного света, но и тем, насколько планета умеет удерживать полученное тепло. У Меркурия почти нет атмосферы, а у Венеры плотная углекислая оболочка создаёт мощнейший парниковый эффект.
Меркурий поэтому живёт в режиме крайностей: освещённая поверхность может нагреваться примерно до 430 °C, а ночью температура падает ниже −170 °C. И при этом возле его полюсов существуют постоянно затенённые кратеры, где сохраняется водяной лёд.
Почему год короче дня
Меркурий делает оборот вокруг Солнца примерно за 88 земных суток. Вокруг своей оси он вращается значительно медленнее — примерно за 59 суток — и находится с Солнцем в резонансе 3:2: за два меркурианских года совершает три оборота относительно далёких звёзд.
Но солнечные сутки — время от одного полудня до следующего — длятся около 176 земных суток. Это следствие сочетания вращения планеты и быстрого движения по вытянутой орбите. Для наблюдателя на поверхности Солнце двигалось бы по небу очень необычно, местами ненадолго меняя видимое направление.
Мир с огромным ядром
Меркурий необычайно богат металлом: его железное ядро занимает большую долю радиуса планеты. Почему так произошло, окончательно не ясно. Обсуждаются особенности исходного материала внутренней Солнечной системы, потеря части силикатной мантии при ранних столкновениях и процессы в горячем протопланетном диске.
Миссия MESSENGER показала, что простая картина «Солнце выжгло летучие элементы» не объясняет состав поверхности. На Меркурии обнаружены относительно летучие элементы, что заставляет строить более тонкие модели его формирования.
Как на горячей планете сохранился лёд
Ось вращения Меркурия почти не наклонена, поэтому дно некоторых кратеров у полюсов никогда не видит прямого солнечного света. Температура там достаточно низка, чтобы водяной лёд сохранялся геологически долго. Радарные наблюдения с Земли предполагали лёд ещё до MESSENGER, а орбитальная миссия дала дополнительные данные о его распределении.
Источник воды мог быть смешанным: удары комет и богатых водой астероидов, а также химические процессы на поверхности. Изучение полярных отложений помогает понять не только Меркурий, но и перенос летучих веществ по ранней внутренней Солнечной системе.
Что происходит с BepiColombo прямо сейчас
Совместная миссия ESA и JAXA BepiColombo летела к Меркурию с 2018 года, используя серию гравитационных манёвров и солнечную электрореактивную тягу. В июне 2026 года её ионные двигатели завершили последний длительный участок работы. 3 сентября 2026 года, в день актуализации этой статьи, начинается фаза прибытия: Mercury Transfer Module должен отделиться от двух научных аппаратов.
По текущему плану выход составного аппарата на орбиту Меркурия намечен на 21 ноября 2026 года, разделение европейского Mercury Planetary Orbiter и японского Mio — на декабрь, а регулярная научная программа должна начаться в апреле 2027 года.
У Меркурия есть ещё одна неожиданность — собственное глобальное магнитное поле. Оно намного слабее земного, но показывает, что часть металлического ядра остаётся жидкой и поддерживает динамо. Магнитосфера при этом постоянно сжимается солнечным ветром из-за близости к Солнцу, а частицы взаимодействуют с поверхностью и разреженной экзосферой.
Экзосфера — не полноценная атмосфера. Атомы натрия, калия, кислорода и других элементов имеют настолько малую плотность, что почти не сталкиваются друг с другом. Они выбиваются с поверхности солнечным ветром, микрометеоритами и нагревом, а затем часть уходит в космос или возвращается. BepiColombo сможет связать состав поверхности с динамикой этой крайне разреженной оболочки.
MESSENGER дал глобальную карту после выхода на орбиту в 2011 году, но один аппарат не мог одновременно находиться в двух точках магнитосферы. Именно поэтому пара MPO и Mio особенно ценна. Она позволит отделять изменения, происходящие во времени из-за солнечного ветра, от различий между пространственными областями — проблема, знакомая всем исследованиям динамической плазмы.
Близость к Солнцу создаёт для аппарата серьёзную инженерную проблему. У Меркурия солнечный поток во много раз выше земного, а нагретая поверхность сама излучает инфракрасное тепло. Поэтому MPO использует специальную теплозащиту, радиаторы и ориентацию, которая не позволяет чувствительным частям долго смотреть прямо на Солнце или горячую поверхность. Научная миссия здесь зависит от теплотехники почти так же сильно, как от орбитальной механики.
Сложность перелёта тоже парадоксальна: к Меркурию трудно не потому, что он далеко, а потому, что аппарат должен избавиться от большого орбитального импульса относительно Солнца. Если просто «падать внутрь», скорость у Солнца возрастает. Гравитационные манёвры у Земли, Венеры и самого Меркурия позволяли BepiColombo постепенно изменить орбиту без невозможного запаса химического топлива.
Два орбитальных аппарата будут одновременно изучать поверхность, внутреннее строение, разреженную экзосферу и магнитосферу. Такая связка особенно важна для магнитного поля: один аппарат сможет измерять локальную среду, пока другой наблюдает более глобальную картину. Поэтому ближайшие годы могут сделать Меркурий значительно менее загадочным — не за счёт ещё одного красивого снимка, а благодаря одновременным геологическим и плазменным измерениям.