Почему ртуть: Ртуть и здоровье

Содержание

Смертельный металл: чем опасна ртуть и как избежать отравления | Здоровая жизнь | Здоровье

Чем опасна ртуть?

По классу опасности ртуть относится к первому классу, то есть считается чрезвычайно опасным химическим веществом. Проникновение ртути в организм чаще происходит при вдыхании её паров, не имеющих запаха.

Воздействие ртути даже в небольших количествах может вызывать проблемы со здоровьем и тяжёлое отравление. Ртуть оказывает токсическое воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, на лёгкие, почки, кожу и глаза.

Отравления ртутью делятся на лёгкие (пищевые отравления), острые (после аварий на предприятиях, вследствие нарушений техники безопасности) и хронические.

Хроническое отравление повышает риск туберкулёза, атеросклероза, гипертонии. При этом последствия отравления ртутью могут проявляться спустя несколько лет после прекращения контакта с ней.

Острое отравление ртутью может привести к смерти. Также если при отравлениях не проводить лечение, то могут быть нарушены функции центральной нервной системы, снижена умственная активность, появляются судороги, истощение. Острые стадии отравления ртутью вызывают потерю зрения, полный паралич, облысение.

Особенно ртуть и её соединения опасны для беременных женщин, так как представляют угрозу для развития ребёнка.

До 1970-х годов соединения ртути активно использовались в медицине, но в связи с высокой токсичностью этот металл почти перестали использовать для изготовления медицинских препаратов.

На сегодняшний день соединения ртути (мертиолят) используются

– как консервант для вакцин;

– для медицинских термометров — один медицинский термометр содержит до 2 г ртути;

– энергосберегающие газоразрядные люминесцентные лампы содержат до десятков миллиграммов ртути.

Также ртуть есть в рыбе и моллюсках, поэтому во время беременности рекомендуется отказаться от морепродуктов.

Отметим, что тепловая обработка продуктов не уничтожает содержащуюся в них ртуть.

Отравление ртутью

Хронические формы отравления ртутью называют меркуриализмом, который возникает из-за длительного воздействия малых доз ртутных испарений на человека. Меркуриализм может вызвать не только физические, но и психические отклонения.

Симптомы отравления. Острое отравление ртутью проявляется через пару часов после начала отравления. Симптомы острого отравления: слабость, головная боль, боль в горле, металлический вкус во рту, слюнотечение, набухание и кровоточивость дёсен, тошнота и рвота. Зачастую появляются сильнейшие боли в животе, понос, боли в груди, кашель, сильный озноб, а температура тела поднимается до 38–40 °C.

О хроническом отравлении ртутью говорят утомляемость, сонливость, общая слабость, головная боль, головокружения, апатия, раздражительность.

Что делать? При первых признаках отравления ртутью важно как можно быстрее вызвать врача. До прибытия скорой пострадавшему необходимо пить молоко, а затем вызвать рвоту для удаления жидкости.

Профилактика

В быту основным источником возможных отравлений являются ртутные градусники. Чтобы обезопасить себя и детей, стоит приобрести термометры, которые не содержат ртути.

Как избавиться от ртути в помещении

                                                               
Справка
Раньше рекомендовалось собирать шарики ртути медицинской грушей (спринцовкой) в стеклянную банку с герметичной крышкой, а щели и неровности засыпать порошком серы (S). Но этот метод был признан малоэффективным, так как сера со ртутью легко реагирует только при тщательном растирании в ступке.

Утилизацией ртути занимаются специальные службы, в том числе входящие в состав МЧС России. На бытовой вызов, если вы разбили градусник, они, как правило, не выезжают. Избавиться от небольшого объёма ртути можно самостоятельно.

Для начала из комнаты нужно вывести детей и домашних животных и отрыть окно, чтобы обеспечить приток свежего воздуха.

Перед уборкой ртути стоит максимально себя защитить — надеть респиратор или марлевую повязку, резиновые перчатки.

Осколки градусника можно положить в плотный полиэтиленовый пакет и плотно его завязать. Саму ртуть лучше помещать в герметичную ёмкость, например, в банку с холодной водой. Во время сбора можно использовать бумажный конверт или бумажное полотенце. Перед тем как начать собирать ртуть, осветите пространство лампой — под лучами света шарики ртути будут заметны, так как начнут блестеть.

Собрать ртуть можно с помощью:

– кисточки из амальгамирующихся металлов;

– кусочков проволоки, они помогут собрать ртуть в щелях;

– клейкой ленты — подойдёт для сбора маленьких шариков;

– пипетки с тонким носиком.

Собранную ртуть и использованные предметы поместите в заранее приготовленную герметичную ёмкость.

                                                               
Советы
В комнату, где была ртуть, после её сбора желательно не заходить в течение суток.

После сбора ртути, чтобы уменьшить влияние токсинов на организм:

– прополощите рот слабым раствором марганцовки;

– примите 2–3 таблетки активированного угля.

Помещение нужно обработать химическими веществами. Самый простой состав для обработки помещения — спиртовой раствор 5 % йода. Также можно залить место, где была ртуть, раствором «марганцовки». Пол на следующий день необходимо тщательно вымыть.

Выбрасывать ртуть в мусоропровод или канализацию нельзя. Собрав ртуть, позвоните в местную службу МЧС, они обязаны принять её для утилизации.

Категорически нельзя:

Сметать ртуть веником. Прутья разбивают шарик ртути на более мелкие, и собирать их станет сложнее.

Собирать ртуть пылесосом, так как при работе он нагревается и испарение ртути увеличивается. Кроме этого, ртуть осядет внутри пылесоса, и его придётся выкинуть.

Стирать одежду, в которой вы убирали ртуть, так как это может привести к загрязнению вредным металлом стиральной машины. Все вещи, которые соприкасались с ртутью, нужно выбросить.

Смотрите также:

Анализаторы ртути: mercur — Analytik Jena GmbH

Описание

mercur компактная система специально разработанная для полностью автоматизированного высокоточного определения следовых концентраций ртути.

Система представлена в конфигурации с атомно-абсорбционной ячейкой и/или атомно-флуоресцентной ячейкой.

Атомизация ртути осуществляется методом «холодного пара», концентрирование на золотых коллекторах в один или два этапа (при необходимости проводить высокочувствительные измерения на уровне нескольких ppt).

Управление прибором осуществляется с помощью внешнего ПК.

Преимущества системы mercur:

  • Высокая чувствительность.
  • Удобный интерфейс программного обеспечения и множество различных функций для осуществления процесса анализа и обработки полученных результатов.
  • Соответствие самым строгим нормам санитарного контроля.

Различные конфигурации системы mercur для различных задач

  • mercur AA и mercur AA plus: анализаторы ртути с абсорбционной ячейкой без концентрирования и с концентрированием соответственно.
  • mercur и mercur plus: анализаторы ртути с флуоресцентной ячейкой без концентрирования и с концентрированием соотвественно.
  • mercur DUO и mercur DUO plus: анализаторы ртути с абсорбционной и флуоресцентной ячейками в одном приборе без концентрирования и с концентрированием соответственно.

Важные особенности:

  • Анализатор прост и удобен в использовании.
  • Высоко автоматизированный — в сочетании с автодозатором позволяет проводить высококачественный рутинный экспресс анализ в соответствии с самыми современными нормативными требованиями.
  • Проточно-инжекционный режим обеспечивает высокую скорость проведения измерений.
  • Применение уникальной технологии FBR (Fast Baseline Return), позволяющей прибору быстро выходить на базовую линию, что позволяет сократить время аналитического цикла.
  • Сенсор образования пузырьков (Bubble sensor) — специально оптимизированная осушающая мембрана.
  • Автоматизированный контроль системы жидкость — газ, экономичное использование реагентов и минимальное время измерений.
  • Продуманная система, включающая в себя два независимых насоса для дозирования образца и реагента, обеспечивает чистоту проведения анализа, позволяет сократить время и количество реагентов на промывку системы.

Программное обеспечение

Управление процессом анализа и обработка полученных результатов осуществляется с помощью программного обеспечения WinAAS®, максимально оптимизированного как для проведения простых рутинных измерений, так и для сложных экспериментов исследовательского уровня.

Важные особенности:

  • Интуитивно понятный и удобный интерфейс.
  • Предустановленные настройки для работы с аксессуарами.
  • Полная документация и отчетность, в соответствии с требованиями GLP (Good Laboratory Practice).
  • Быстрое и простое сохранение и загрузка методов и параметров, файлов.
  • Удобный образец таблицы с большим количеством действия для выбора операции.
  • Автоматический контроль для мониторинга ваших аналитических данных.
  • FBR функция (определенный алгоритм для быстрого выхода на базовую линию).
  • Библиотека готовых методик включает в себя предустановленные методики рутинного анализа с использованием различных режимов со всеми необходимыми параметрами. На базе этих методик, можно создавать свои собственные, оптимизированные конкретно под задачу пользователя.

Программное обеспечение WinAAS® позволяет наблюдать за всеми процессами происходящими в системе в течение всего измерительного цикла и контролировать точность выполнения анализа.

Аксессуары

AS-F и AS-FD

Автодозаторы для работы в режиме пламенным и гидридным атомизаторами, в режиме ААС и АФС. Позволяют осуществлять корректный воспроизводимый ввод жидких проб и стандартных растворов в атомизатор.

Автодозатор является частью концептуального дизайна прибора, подвешивается на передней панели инструмента непосредственно перед атомизатором, что позволяет сэкономить место и сократить длину трубочек, по которым осуществляется подача образца в систему, следовательно, минимизировать риск загрязнения проб на этапе ввода.

Методики

Широкое использование анализаторjd mercur на практике

Анализаторы ртути широко используются в различных отраслях. В связи с тем, что ртуть оказывает сильное токсическое действие на все живые организмы, и в том числе на организм человека, проблема точного и надежного определения ультранизких содержаний ртути в различных объектах уделяют большое внимание.

Самыми распространенными являются клиническая медицина, в том числе занимающая профессиональными заболеваниями, стоматология, центры экологического мониторинга и контроля качества вод, центры контроля и сертификации пищевых продуктов. Приборы серии mercur позволяют проводить опреление ртути в полном соответствии с установленными в этих областях нормами и требованиями.

Отрасль

Применение

Окружающая среда

Питьевые, пресные, дождевые, сточные воды, почвы и т.д.

Медицина

Биологические материалы: кровь, мочевина, сыворотка, слюна и т.д.

Пищевая промышленность

Рыба, напитки, крупы и т.д.

Геология

Горные породы, зольные и минеральные вещества и т.д.

Производство

Контроль качества, бумага, пластики и т.д.

Наука и образование

Обучающие курсы, научно-исследовательская деятельность

Методические указания
  • AFS_Hg_01_07_e

    .pdf | 119.46 kB

    Determination of Hg in Ore Samples

  • AFS_Hg_01_08_e

    .pdf | 113.65 kB

    Determination of Hg in Copper Zinc Catalysts (Recycling)

Ртуть: распространение, опасность и меры предосторожности

Введение

Ртуть относится к ультрамикроэлементам и постоянно присутствует в организме, поступая с пищей и водой. Ртуть не выполняет никакой физиологической функции в организме человека. Она высокотоксична и кумулятивна. Ртуть широко распространена во всех элементах окружающей среды в силу высокой летучести паров металла, но гигиеническое значение имеют локальные очаги антропогенного загрязнения, к сожалению, встречающиеся часто как на городских территориях, так и в сельской местности.

Источники антропогенного загрязнения окружающей среды ртутью — ТЭЦ, заводы цветных металлов, целлюлозобумажные, цементные. Имеет значение поступление ртути, связанное с применением ртутьсодержащих сельскохозяйственных фунгицидов. Из атмосферного воздуха пары и аэрозоли соединений ртути попадают в водные объекты в результате седиментации и с осадками.

Воздействие ртути на организм

Ртуть в виде неорганических соединений

В первую очередь катионы Hg реагируют с SH-группами белков («тиоловые яды»), а также с карбоксильными и аминными группами тканевых белков, образуя прочные комплексные соединения — металлопротеиды. В результате возникают глубокие нарушения функций центральной нервной системы, особенно высших ее отделов. Для неорганических соединений ртути характерны поражения почек и печени.

Ртуть в виде органических соединений

Наибольшее значение играет метилртуть, которая хорошо растворима в липидных тканях и быстро проникает в жизненно важные органы, и в том числе в мозг. В результате возникают изменения в вегетативной нервной системе, периферических нервных образованиях, в сердце, сосудах, кроветворных органах, печени и др., нарушения в иммунобиологическом состоянии организма. Соединения ртути обладают также эмбриотоксическим действием (

приводят к поражению плода у беременных).

Неорганическая ртуть в природных водах способна к метилированию. Необходимо отметить, что патогенез и клинические проявления интоксикации органическими соединениями ртути принципиально отличаются от интоксикации неорганической ртутью. В силу этого гигиенические нормативы для неорганической ртути и ее алкилпроизводных различны, что необходимо учитывать при организации лабораторного контроля качества воды. Считается, что в источнике водоснабжения, загрязненном неорганическими соединениями ртути, метилированная в результате естественных процессов (более токсичная) ртуть составляет 0,1 % общего загрязнения. Из этого следует, что вода, содержащая неорганическую ртуть на уровне гигиенического норматива, будет безопасна и в отношении алкилртути.

Короткий видеоролик ниже наглядно демонстрирует негативное воздействие ртути на клетки мозга и описывает механизм этого воздействия:

Ртуть в гидросфере

Считается, что в Мировом океане к концу второго тысячелетия накопилось около 50 миллионов тон соединений ртути, а естественный вынос ртути в океан в результате эрозии составляет примерно 5 тыс. т в год. Интенсивное связывание ртути с твердыми взвешенными частицами приводит к тому, что фактор концентрирования составляет величину порядка 1,3–1,8?105, то есть доля ртути, связанной со взвешенными частицами (размером менее 0,45 мкм), в 10 тысяч раз больше, чем растворенная доля. 

Из имеющихся в литературе немногочисленных данных по загрязнению водных экосистем соединениями ртути бесспорный интерес представляют результаты изучения влияния сточных вод Северобайкальского отделения Байкало-Амурской магистрали на загрязнение озера Байкал. В этом исследовании показано, что в водах Северного Байкала и рек Тыи и Кичеры ртутьсодержащие соединения находятся в концентрации 0,1–0,2 мкг/л. Существенный вклад в загрязнение Байкала ртутью с начала производства на Байкальском целлюлозно-бумажном комбинате (БЦБК) дают сточные воды этого комбината.

В России самое сильное загрязнение наблюдается вблизи металлургических комбинатов на Кольском полуострове и в Норильске, где соответствующие концентрации превышают фоновые уровни в десятки, а кое-где и в сотни раз. Вследствие того, что озерные седименты являются превосходными накопителями тяжелых металлов, возможно, что эти уровни загрязнения останутся высокими в течение многих десятилетий.

Количества ртути во времени увеличиваются не только в озерных, но и в морских донных отложениях. Даже на Северном полюсе в седиментах с глубин от 22 до 3 м концентрации ртути возрастают от 0,03 до 0,13 мкг/кг. Эти данные указывают на увеличивающийся глобальный поток ртути, которая в Арктике осаждается из-за «полярной дистилляции».

Ртуть в атмосфере

По оценке специалистов, в атмосферу из различных антропогенных источников (производство цемента, стали, чугуна, цветных металлов; добыча золота; захоронение отходов; работа стационарных печей) ежегодно поступает всего до 2200 т ртути. Ее среднее содержание в атмосфере колеблется от 0,5 до 2,0 нг/м3 (ПДК= 0,0003 мг/м3). Соотношение вкладов природных и антропогенных источников в суммарное загрязнение атмосферного воздуха зависит от конкретного региона. Так, лидером по общемировым выбросам ртути является Азия, на ее долю приходится 57% поступающей в атмосферу ртути, за ней следует Европа (13%), Африка и Северная Америка (по 11%), Австралия и Южная Америка (5% и 3% соответственно). В атмосфере ртуть содержится примерно в равных количествах в виде паров и в сорбированном аэрозолями состоянии.

В слабозагрязненном воздухе концентрации ртути составляют 0,8–1,2 нг/м3, в районах крупных ртутных месторождений – до 240 нг/м3, в районах газовых месторождений – до 70 тыс. нг/м3. Содержание ртути в воздухе вокруг предприятий (на расстоянии до 2 км), производящих или потребляющих ртуть, может превышать ПДК в 4–5 и более раз. В то же время показано, что в радиусе 5 км от организованного источника выброса выпадает не более 6–10% валового выброса ртути, а около 60% переносится на расстояния до 100 км. Что касается метилртутных соединений, то наиболее типичные концентрации, характеризующие их содержание в атмосфере, находятся в пределах от 2 до 6 нг/м3. В Санкт-Петербурге в 1991–1992 гг. было проведено обследование детских дошкольных учреждений и школ на содержание паров ртути в воздухе. Превышения ПДК в десятки и сотни раз были зарегистрированы примерно в каждом четвертом детском дошкольном учреждении и в каждой второй школе. При этом установлено, что причинами такого интенсивного загрязнения воздуха ртутью является длительное, бесконтрольное применение ртутных приборов, ламп, термометров и тому подобное.

В России выброс ртути в атмосферный воздух от промышленных предприятий составляет примерно 10 тон в год. В принципе – это уровень большинства индустриально развитых стран. В последние годы во всем мире, в том числе и в Российской Федерации, идет активная работа по закрытию наиболее вредных хлорщелочных производств. Однако проблема остаточного, зашкаливающе-высокого уровня загрязнения окружающей среды, остается нерешенной

Ртуть в литосфере

Среднее содержание неорганических производных ртути в земной коре составляет около 50 мкг/кг. в почвах природное содержание ртути обычно принимается в среднем равным 10 нг/кг, однако в загрязненных районах значения концентраций ртути могут быть на два-три порядка выше. Различные соединения ртути в почвенной среде находятся в состоянии динамического равновесия, в котором значительную роль играют обусловленные присутствием микроорганизмов процессы метилирования неорганических производных ртути и деметилирования метилртутных соединений. Образование метильных производных ртути приводит к существенному возрастанию летучести.

Ртуть в живых организмах

Ртуть попадает в растения в основном через атмосферу. Ртуть, поступающая из атмосферы в виде паров, сорбируется хвойными растениями и прочно удерживается в хвое. Миграции в другие органы растения при этом не происходит. Согласно действующим в РФ санитарным нормам ПДК соединений ртути в сельскохозяйственных растениях (картофель, овощи, зерновые) утвержден на уровне 0,02–0,03 мг/кг. В то же время Российские исследования показали, что органические и неорганические производные ртути при таких концентрациях вызывают у растений различные негативные экотоксические эффекты – ингибирование клеточного дыхания, понижение ферментной активности и др.

Одним из наиболее ярких примеров воздействия ртути на живые организмы и человека является печально известный случай массового отравления ртутью в Японском городе Минамата. В специальном исследовании было установлено, что болезнь Минамата обусловлена экотоксикологическими эффектами метилртутных соединений, образующихся в водных экосистемах при биологическом и химическом метилировании неорганических производных ртути. При этом бионакопление соединений ртути в морской биоте достигает значительных уровней. В заливе Минамата концентрации ртути составляли: в крабах – 35,7 мг/кг, в рыбе – 20,0 мг/кг, в креветках – 5,6 мг/кг при японском нормативе 0,4 мг/кг.

Рыбы Братского водохранилища (плотва, карась, лещ и окунь) также содержат значительные количества ртути – от 2 до 6 мг/кг, что, по мнению сибирских специалистов, обусловлено значительным загрязнением ртутью и ее соединениями донных отложений этой водной экосистемы. По мнению комитета по охране окружающей среды Иркутской области, ответственными за это загрязнение являются промышленные предприятия Иркутска, Ангарска, Усолья-Сибирского и Зимы, некоторые из которых за последние 20–30 лет сбросили со сточными водами по 1,5–2,0 тысяч тон ртути.

Пресноводные рыбы (голец, налим и сиг) в арктических водах России содержат ртуть на уровне 0,01 мкг/г сырой массы (отметим для сравнения, что соответствующие значения для вод Норвегии, Финляндии, Гренландии и Канады составляют 0,25, 0,32, 0,99 и 2,49 мкг/г).

В хищных птицах России уровень содержания ртути выше, чем в птицах, питающихся только растительным кормом. Концентрации ртути у тюленей и китов нередко превышают 0,5 мкг/г мышечной ткани (особенно у старых особей). Из самых высоких (до сих пор полученных) значений следует отметить концентрации ртути в печени кольчатых нерп из западных районов канадской Арктики (205 мкг/г) и печени китов у Фарерских островов (280 мкг/г). Что же касается белых медведей, то в их мехе содержание ртути колеблется от 1,6–1,7 мкг/г (в устье лены и на острове Врангеля) до 18,5 мкг/г в заливе Амундсена (опять же у северного побережья Канады, вероятно, как следствие существования в этом регионе естественных геологических источников). Следует отметить, что биоаккумуляция ртути обычно увеличивается с ростом температуры в пределах нормальных физиологических процессов, как это показано, например, для моллюсков.

Что делать если разбили градусник?

У большинства в домах еще остался ртутный градусник – он показывает гораздо точнее и никогда не врет. Все бы ничего, но боязнь разбить его преследует постоянно, стоить только взять его в руки. Однако, ничего страшного в этом нет – важно лишь соблюдать несколько правил безопасности при использовании этого градусника.

Чего делать нельзя:

Оставлять детей и животных в комнате – ртуть легко прилипает к подошвам или шерсти, поэтому не стоит рисковать.

Собирать ртуть пылесосом – во-первых, горячий воздух ускорит ее испарение. Во-вторых, частицы ртути осядут на внутренностях пылесоса, он превратится в рассадник токсичного вещества.

Заметать ртуть – жесткая щетина веника или щетки раздробит ртуть на маленькие, едва заметные капли.

Использовать тряпку – она разотрет ртуть по полу, увеличив площадь поражения.

Смывать в канализацию или выбрасывать в мусоропровод – ртуть не дойдет до станции очистки, а осядет на трубах, отравляя всех окружающих. То же самое произойдет, если выкинуть ее в мусоропровод или на помойку.

Устраивать сквозняк – испарения ртути разлетятся по всей жилплощади.

Пытаться спасти одежду, на которую попала ртуть – металл попадет в канализацию или барабан стиральной машины. Сдайте одежду на утилизацию вместе с собранной ртутью.

 

Что делать:

Самое главное правило – не паниковать.

Удалить из комнаты всех посторонних и выключить все, что повышает температуру воздуха. Можно открыть окно, но важно следить, чтобы ни в коем случае не возник сквозняк.

Переодеться в вещи, которые будет не жалко выбросить. Отдать предпочтение материалам, которые ничего не впитывают. На руки надеть резиновые перчатки, на лицо – тканевую повязку, на ноги – бахилы.

Приготовить емкость с раствором хлорсодержащего отбеливателя «Белизна» (из расчета 1 л «Белизны» на 5 л воды) либо раствор марганцовки (1 г на 8 л воды), если у вас имеется возможность ее достать.

Взять мокрую кисточку, шприц с тонкой иглой, плотную картонку, лейкопластырь и емкость с водой или раствором из пункта 3 с крышкой. Средние и маленькие шарики втянуть в шприц, большие закатать кисточкой на картонку и вылить в банку. Самые маленькие убрать пластырем, аккуратно наклеивая их на поверхность. Сбор капель — от периферии к центру помещения.

Взять фонарик – ртуть хорошо отсвечивает. Найти с его помощью оставшиеся шарики и убрать их. Из щелей лучше всего выкатить их металлической иголкой. Плинтус сорвать и также упаковать в плотный пакет, чтобы затем утилизировать.

Все вещи, которые контактировали с металлом, собрать в пакет и плотно завязать. Банку с собранной ртутью и остатками градусника плотно закупорить.

Протереть все контактировавшие с ртутью поверхности раствором «Белизны» и выдержать 15 минут, затем смыть чистой водой. Для более полной демеркуризации после можно обработать их раствором перманганата калия (если есть).

Позвонить в МЧС по телефону «101» или «112» и спросить про ближайшую возможность утилизации ртути.

Тщательно вымыться, прополоскать несколько раз ротовую полость содовым раствором и принять несколько таблеток активированного угля для дезинфекции. Комнату, где разбили градусник, закрыть от посещений на неделю, оставив открытым одно окно. Регулярно дезинфицировать в ней пол раствором «Белизны». И пить больше жидкости.

! Если ртуть попала на тканевую поверхность или туда, где собрать ее невозможно, то в таких случаях без помощи специалистов будет не обойтись.

Чем опасна ртуть?

Ртуть относится к 1-му классу опасности, представляя собой кумулятивный яд, и это единственный металл, который при комнатной температуре находится в жидкой форме. На открытом воздухе ртуть начинает испаряться, что делает градусник довольно опасной вещью.

Симптомы отравления ртутью:

  • металлический привкус во рту;
  • общая слабость;
  • отсутствие аппетита;
  • головная боль и дискомфорт при глотании;
  • тошнота и рвота.

В отсутствие оказания помощи пострадавшему симптомы усугубляются:

  • кровоточивость десен;
  • боли в животе;
  • жидкий стул со слизистыми и кровяными вкраплениями;
  • резкое повышение температуры тела, порой до 40 °С.

Такие признаки – повод для немедленной госпитализации. Особенно вреден контакт с ртутью детям и беременным женщинам, так как это может привести к непоправимым нарушениям.

Первая помощь, которую можно оказать при отравлении ртутью — это прием абсорбентов и большого количества обычной воды.

Уважаемые граждане! Управление по ЗАО Главного управления МЧС России по г. Москве, рекомендует не пренебрегать правилами безопасности. Берегите себя и своих близких!

В случае возникновения чрезвычайной ситуации, незамедлительно, звоните по телефону «101» или «112»!

Фото: Пресс-служба Управления по ЗАО ГУ МЧС России по г. Москве

Почему ртуть жидкая? Потому же, почему заводятся машины!

Если вы подписаны на нашу инсту, вы, наверняка, видели наши периодические тематические дни, когда вы задаете нам любые вопросы по определенному предмету, а мы весь день отвечаем на них.

Недавно, во время химической пятницы, кто-то спросил: «А почему ртуть жидкая?»

Ртуть — единственный жидкий металл при комнатной температуре

Нам очень понравился этот вопрос – действительно, а почему ртуть жидкая? Изначально, админы нашего химического сообщества предположили следующее:

Для начала, нужно понять: а почему другие металлы твердые? Вообще, любые атомы/молекулы предпочли бы газообразное состояние – когда у них максимальное количество степеней свободы (а значит и энтропия максимальна, если вам это о чем-то говорит). Но, есть маленькая проблема – зачастую между частицами действуют межмолекулярные силы притяжения или эти молекулы собираются в какие-нибудь металлические или ионные структуры. В случае металлических решеток – нужны неспаренные электроны. Т.е. и без них можно обойтись, но чем больше неспаренных электронов – тем лучше. Именно поэтому пик по температурам плавления в переходном блоке приходится на элементы посередине этого блока: V, Cr, Mn, Nb, Mo, W. Конечно, есть и другие факторы, которые влияют на температуру плавления – такие как тип кристаллической решетки, но все равно тренд определенно есть.
А ртуть как раз находится в конце d-блока с конфигурацией 4f14 5d10. И тут вы спросите, но ведь цинк и кадмий тоже находятся в конце блока, но они не жидкие металлы. И да, совершенно, верно. Только стоит заметить, что и у цинка, и у кадмия довольно низкие температуры плавления. Чем же особенна ртуть?

Изначально, мы сказали, что наверняка здесь играет роль размер – мол, из-за большого количества электронных слоев эффективный заряд ядра довольно низкий и соответственно энергия образования металлической решетки пониже. Возможно в этом есть правда, но мы совершенно забыли про один очень интересный эффект, связанный с элементами 6-го периода.

Вопрос почему ртуть жидкая очень близок по своей природе к вопросу: почему углерод предпочитает образовывать оксиды +4, а свинец +2?

Итак, возьмитесь покрепче за ручки ваших кресел – ответ лежит в специальной теории относительности. Ртуть жидкая, а ваши машины заводятся благодаря специальной теории относительности.

Обо всем по порядку.

Специальная Теория Относительности

Специальная Теория Относительности (СТО) – это крайне важная, экспериментально подтвержденная, теория, впервые представленная Альбертом Эйнштейном в 1905 году. Она основывается всего на двух постулатах:

  1. Законы физики одинаковы во всех системах исчисления (frame of reference)
  2. Скорость света одинакова во всех системах исчисления

Тут же возникает вопрос – а что такое система исчисления (правильней добавить, что речь идет только о инерциальных системах исчисления). Инерциальная система исчисления – это набор координатов, которые можно использовать для описания наблюдателя, движущегося с нулевым ускорением (как только появляется ускорение – нужно обращаться к общей теории относительности). Грубо говоря, вы все знаете координатную плоскость – вы используете ее на уроках математики. А теперь в зависимости от того, где в пространстве вы поставите начало координат и будет ли эта точка зависеть от времени (если да, то скорость ее передвижения должна быть постоянной) вы получите разные системы исчисления.

Прелесть СТО в том, что используя простейшие алгебраические вычисления (теорему Пифагора, например), применяя их к далеко неочевидным мысленным экспериментам, можно прийти к выводу, что наблюдатели в разных системах исчисления измеряют разные временные и пространственные интервалы между двумя событиями. Иными словами, движущиеся часы замедляются, а движущиеся линейки становятся короче.

Простые мысленные эксперименты позволяют вывести неочевидные и крайне удивительные следствия из двух постулатов. Картинка Steemit.

Мы не будем вдаваться в вывод математических формул, которые мы используем чуть ниже, а просто скажем, что любой заинтересованный, может пройти сюда – там действительно очень простые, но долгоиграющие вычисления.

Но как специальная теория относительности применима к нашему случаю?

Модель атома

Как ни странно, но у нас до сих пор нет теоретической модели, которая могла бы описывать многоэлектронные атомы. Да, у нас есть уравнение Шредингера (и квантовая механика в целом) – но мы можем решить это уравнение только для водородоподобных атомов (т.е. тех, у кого 1 электрон и у которых не нужно учитывать отталкивание электронов друг от друга). Если мы добавим хоть один электрон – пиши пропало – надо использовать математические приемы (и суперкомпьютеры) для примерной оценки решений этих уравнений.

А для водородоподобных атомов у нас есть еще теория Бора, которая строится на двух тождествах: электрон испытывает Кулоновское притяжение к ядру и центробежную силу (за счет кругового движения), находясь в состоянии покоя (иными совами, эти силы равны). Второе тождество – о квантовании углового импульса, иными словами, угловой импульс (angular momentum) может принимать лишь определенные значения (а именно натуральные множители приведенной постоянной Планка). Так вот, скорость 1s электрона (единственного) в водородоподобном атоме с зарядом ядра Z равна:

Возьмем, к примеру, ртуть (Z = 80). Лоренц-фактор (больше информации о нем — здесь) для частицы с такой скоростью равен 1.23.

Иными словами, масса 1s электрона у ртути на 23% выше, чем масса электрона в состоянии покоя. Увеличенная масса приводит к уменьшенному радиусу орбиты (тоже в 1.23 раза). Иными словами, мы имеем дело с сжатием электронной орбитали при учете релятивистских эффектов (релятивистский эффект – эффект, описываемый теорией относительности). У нас нет теоретической модели, которая позволяла бы также определить степень сжатия электронов на более высших электронных уровнях, но мы уже убеждены в том, что релятивистский эффект есть и он значителен.

А расчеты (и экспериментальная практика) показала, что этот эффект сжатия настолько значителен для 6s электронов (а это внешняя оболочка ртути), что эта самая электронная пара зачастую является инертной (эффект инертной электронной пары). Просто проговорю – электроны двигаются быстро, за счет этого их масса увеличивается, а радиус орбиты уменьшается, они становятся ближе к ядру, а значит сильнее к нему притягиваются и меньше готовы участвовать в образовании химической связи.

Развитие моделей Атома (а также модель Бора в исторической перспективе). Картинка CompoundChem. 

Сжатие 6s орбитали имеет феноменально широкие последствия.

Во-первых, это объясняет почему ртуть жидкая. Вычисления показали, что разница в вычислениях температуры плавления ртути при учете и без учета релятивистских эффектов равна 105 градусам! Учитывая то, что температура плавления ртути -38С, эта разница решает между твердым и жидким состоянием. Снова, просто проговорю – электроны на внешней оболочке ртути гораздо сильнее притягиваются к ядру, а поэтому меньше участвуют в межатомных взаимодействиях и соответственно силы межатомных притяжений значительно меньше и удерживают ртуть в жидком, а не твердом состоянии.

Во-вторых, сжатие 6s орбитали объясняет понижение энергии этой орбитали, что приводит к уменьшению разницы в энергии между заполненной 5d орбиталью и полу-заполненной 6s-орбиталью. И что спросите вы? А то, что это объясняет желтый цвет золота! Ибо цвет – это поглощение энергии определенной длины волны при переходе с одной орбитали на другую. А еще это объясняет почему золото считается благородным (малореактивным или почти инертным металлом) – валентные 6s электроны очень сильно притягиваются к ядру.

В-третьих, это объясняет электронную конфигурацию Вольфрама (5d4 6s2). Еще на ранних стадиях изучения химии вы знакомитесь с таким феноменом, как проскок электрона (например, у хрома 3d5 4s1 вместо 3d4 4s2). А с Вольфрамом такое не прокатит из-за повышенной стабильности 6s-электронов.

В-четвертых, это объясняет повышенную нестабильность степени окисления +4 у свинца. Почему это важно? Расчеты показали, что ЭДС (электродвижущая сила) в свинцовом аккумуляторе без учета релятивистских эффектов равна 0.39В, а с учетом 2.13В (при экспериментальном значении в 2.107В). Если вы не знали, в свинцовом аккумуляторе на катоде восстанавливается свинец (+4) до свинца (+2). Иными словами, машины заводятся благодаря СТО.

Если вы хотите почитать больше о эффектах специальной теории относительности в структурной химии – я направляю вас сюда.

В МЧС рассказали, что делать, если разбил ртутный градусник 20 мая 2020 года

В период эпидемии коронавируса  свердловчане активно использует ртутные термометры для контроля за температурой тела. Что делать, если разбился градусник дома – советы от спасателей.

 

«Главное, не паникуйте и не волнуйтесь. Демеркуризацию, а проще удаление ртути различными способами с целью исключения отравления людей и животных, можно провести самостоятельно, не прибегая к помощи спасателей или специалистов-химиков. Достаточно знать правила поведения, чтобы не отравиться парами ртути, если вы разбили дома градусник», — отмечают в ГУ МЧС России по Свердловской области.

 

В организм человека ртуть попадает при вдыхании ее токсичных паров. Они наносят непоправимый вред здоровью. Сонливость, головокружение, тошнота – только первые признаки отравления. Признаки острого отравления — металлический привкус во рту, острая головная боль, насморк, боль при глотании, покраснение и кровоточивость десен. Ртуть может поражать центральную нервную, ферментативную и кроветворную системы организма.

 

Как безопасно собрать ртуть? Первое, что нужно сделать, открыть окна для проветривания помещения. Затем надеть резиновые перчатки, влажную марлевую повязку (респиратор) и приступить к сбору.

 

Проще всего собирать шарики ртути при помощи резиновой груши. Не менее эффективен сбор при помощи медицинского шприца без иголки. Можно собрать с помощью двух листов влажной бумаги. Самые мелкие и почти невидимые частицы ртути лучше собирать с использованием широкого канцелярского скотча.

 

Пылесос использовать нельзя! Иначе он тоже станет источником распространения паров ртути. Не рекомендуют специалисты подметать ртуть веником или вытирать тряпкой. Это приводит к увеличению зараженной поверхности. Ни в коем случае нельзя собранную ртуть выливать в унитаз или выкидывать в мусоропровод.

 

Собранную ртуть необходимо поместить в емкость с обычной водой и герметично закрыть. Туда же поместить средства, которые использовались для сбора, все они подлежат утилизации.

 

На месте разлива ртути необходимо провести химическую обработку: пол и соприкасающиеся с ртутью предметы необходимо помыть  концентрированным раствором, состоящим из 1 столовой ложки любого стирального порошка, 1 ложки пищевой соды, 1 колпачка хлорсодержащего средства (доместос или белизна) или раствора марганцовки на 1 литр воды.

 

Герметично закрытую банку с собранной ртутью необходимо сдать в специализированную организацию, осуществляющую ее прием и утилизацию.

 

 

Просмотров: 5098

Автор: Редакция JustMedia.ru

Почему в термометрах используется ртуть?

Отвечает Никита Шлапаков

преподаватель химии в онлайн-школе «Фоксфорд»

В Средние века люди интересовались всем — от философии до теологии, от астрономии до медицины. Стремясь познать окружающий мир, пытались измерить и температуру всего вокруг. Правда, подобрать термометрическую жидкость оказалось не так-то просто. Она должна отвечать нескольким критериям, одним из которых является линейная зависимость объема жидкости, то есть длины столбика с ней, температурой.

Первые медицинские модели термометров, предложенные еще Галилеем, изготавливались на основе воды, но у той зависимость сильно искажается в области около 4 °С из-за особенностей химической структуры. Этот эффект вносил погрешности в коэффициент линейной зависимости и при температурах намного выше, чем 4 °С. Кроме того, водяные термометры работали медленно, по полчаса.

Спиртосодержащие жидкости оказались более удачными. Сейчас уже сложно установить, кто именно был автором этой идеи. Сохранились только отдельные свидетельства об экспериментах Галилея и его учеников.

Примерно тогда же, в XVI–XVII веках, начало активно развиваться алхимическое учение, которое строилось на ртутно-серной теории. Так, несмотря на то, что спиртосодержащие термометры используются и сейчас, внимание людей переключилось на ртуть — благодаря удивительному свойству: ее объем при нагревании или охлаждении меняется равномерно, то есть в первом случае ртуть расширяется и поднимается по трубочке термометра вверх, а во втором — опускается.

Переход на ртуть позволил уменьшить время измерения температуры с получаса до нескольких минут. К тому же ртуть имеет широкий диапазон доступных для измерения значений — от –37 °С до +356 °С, что тоже служило в ее пользу.

Изобретателем первого работающего ртутного термометра стал голландский ученый Даниэль Фаренгейт. В 1714 году он собрал первый прибор на основе ртути, который обладал высокой точностью измерений, а в 1724 году создал свою шкалу температур, которая до сих пор используется в США. Первый медицинский термометр на основе ртути создал английский врач Клиффорд Оллбат в 1866 году. Этот термометр позволял снимать показания температуры менее чем за 5 минут, тогда как водным и водно-спиртовым требовалось для этого более 20.

Музей термометров © legion-media

Говорить о том, что ртуть опасна, не совсем верно. Она, как и любое вещество, может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Металлическая ртуть при нормальных условиях — это жидкость, которая не опасна. Но ртуть, как и любая жидкость, испаряется даже при комнатной температуре, и именно газообразная ртуть и представляет опасность. Испаряясь и попадая в легкие, она там и остается, отравляя организм: пары ртути слишком тяжелы по сравнению с воздухом, и их не получится выдохнуть. И хоть для нанесения вреда организму эти пары необходимо вдыхать на протяжении нескольких месяцев, убрать разбитый термометр лучше как можно скорее.

Первым делом необходимо открыть в помещении окна. Большие шарики ртути собрать с помощью маленькой кисточки на лист бумаги, по примеру совка, а мелкие убрать одноразовым шприцем или пипеткой. Выбрасывать в мусорное ведро их нельзя. Шарики ртути, так же как и части термометра, необходимо поместить в стеклянную банку с холодной водой, закрыть ее и поставить в прохладное место. Вода нужна, чтобы ртуть не испарялась.

Можно также посыпать место происшествия порошком серы, который продается в хозяйственных магазинах и магазинах для животных, или цинка, после чего подмести пол и промыть его с раствором марганцовки. Если же ни серы, ни цинка или марганцовки дома не оказалось, — приготовить горячий мыльно-содовый раствор, смешав 30 г соды и 40 г тертого мыла на один литр воды, и промыть пол им. Оставшиеся пары улетучатся во время проветривания помещения. Одежду, ковер и другие вещи, которые контактировали с ртутью, придется выбросить.

Затем нужно позвонить на телефон доверия регионального управления МЧС России или в местное управление по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям, которые обязаны забрать банку с шариками ртути и отправить на утилизацию.

Подобное серьезное отношение к вероятности получить вред вызвало запрет на ртутные термометры в странах ЕС. Вместо них там используются жидкостные, сделанные на основе подкрашенного спирта или галинстана — сплава олова, индия и галлия, или электрические термометры. В 2020 году планируется запретить градусники с ртутью и другие приборы, в которых содержится это вещество, и в России. А пока, как вариант, можно пользоваться термометром с защитным полимерным покрытием, которое не даст стеклу разбиться.

Открытие тайн планеты Меркурий

Изображение ранней солнечной туманности этим художником показывает время формирования планет земной группы. Такие процессы, как газовое сопротивление туманности, испарение в горячей ранней туманности и гигантские ударные столкновения, были предложены как возможные процессы, которые существенно повлияли на основной состав Меркурия. (Авторские права на картину принадлежат Уильяму К. Хартманну)

Каждая из планет земной группы состоит из плотного богатого железом ядра, окруженного скалистой мантией, состоящей в основном из силикатов магния и железа.Самый верхний слой горной породы, кора, образовался из минералов с более низкими температурами плавления, чем в нижней мантии, либо во время дифференциации в начале истории планеты, либо в результате более поздней вулканической или магматической активности. Плотность каждой планеты дает информацию об относительных размерах богатого железом ядра и скалистой мантии и коры, поскольку металлическое ядро ​​намного плотнее, чем скалистые компоненты. Плотность несжатого Меркурия (какой была бы его плотность без сжатия его внутренней части собственной гравитацией планеты) составляет около 5.3 грамма на кубический сантиметр, что является самым высоким показателем среди всех планет земной группы. Фактически, плотность Меркурия подразумевает, что по крайней мере 60% планеты представляет собой богатое металлами ядро, что вдвое больше, чем для Земли, Венеры или Марса! Чтобы составлять около 60% массы планеты, радиус ядра Меркурия должен быть примерно 75 радиуса всей планеты!

Есть три основные теории, объясняющие, почему Меркурий намного плотнее и более богат металлами, чем Земля, Венера и Марс. Каждая теория предсказывает различный состав горных пород на поверхности Меркурия.Согласно одной из идей, до образования Меркурия, увлечение газом солнечных туманностей около Солнца механически отсортировало силикатные и металлические зерна, при этом более легкие силикатные частицы предпочтительно замедлялись и терялись для Солнца; Позже ртуть образовалась из материала в этом регионе и, следовательно, стала обогащена металлом. Этот процесс не предсказывает каких-либо изменений в составе силикатных минералов, составляющих скалистую часть планеты, только относительное количество металла и породы. Согласно другой теории, огромное тепло в ранней туманности испарило часть внешнего слоя горных пород прото-Меркурия и оставило планету сильно обедненной летучими элементами.Эта идея предсказывает состав породы, бедный легко испаряемыми элементами, такими как натрий и калий. Третья идея заключается в том, что гигантский удар после того, как прото-Меркурий сформировался и дифференцировался, сорвал первичную кору и верхнюю мантию. Эта идея предсказывает, что современная поверхность состоит из горных пород, сильно обедненных теми элементами, которые были бы сконцентрированы в коре, такими как алюминий и кальций.

MESSENGER определит, какая из этих идей верна, путем измерения состава скальной поверхности.Рентгеновские, гамма-спектрометры и нейтронные спектрометры будут измерять элементы, присутствующие в поверхностных породах, и определять, истощены ли летучие элементы или недостаточно элементов, которые имеют тенденцию концентрироваться в планетных корках. Спектрограф в видимом инфракрасном диапазоне определит, какие минералы присутствуют, и позволит построить минералогические карты поверхности. Анализ гравиметрических и топографических измерений позволит оценить толщину коры Меркурия. Чтобы сделать эти сложные измерения состава поверхности Меркурия и характеристик земной коры, этим инструментам потребуется накопить множество наблюдений за поверхностью.Три облета Меркурия MESSENGER предоставили возможность провести предварительные наблюдения, но для точного определения состава поверхности необходимы многочисленные измерения с орбиты вокруг Меркурия. Находясь на орбите, эти измерения позволят MESSENGER различать различные предполагаемые источники высокой плотности Меркурия и, таким образом, получить представление о том, как планета формировалась и развивалась.

Относительность ликвидности ртути | Исследования

Почему ртуть является жидкостью при комнатной температуре? Если вы зададите этот вопрос в школьном классе, вам, вероятно, скажут, что теория относительности влияет на орбитали тяжелых металлов, сокращая их и изменяя способ связывания.Однако первые свидетельства того, что это объяснение верно, были опубликованы только что.

Международная группа под руководством Питера Швердтфегера из Университета Мэсси в Окленде в Новой Зеландии использовала квантовую механику для расчета теплоемкости металла, включая или исключающие релятивистские эффекты. Они показали, что, если при расчетах они игнорировали теорию относительности, прогнозируемая температура плавления ртути составляла 82 ° C. Но если они включили релятивистские эффекты, их ответ почти совпадал с экспериментальным значением -39 ° C.

Теория относительности утверждает, что объекты становятся тяжелее, чем быстрее они движутся. В атомах скорость самых внутренних электронов связана с зарядом ядра. Чем больше становится ядро, тем сильнее электростатическое притяжение и тем быстрее электроны должны двигаться, чтобы не попасть в него. Итак, по мере того, как вы спускаетесь по периодической таблице, эти 1-е электроны становятся все быстрее и быстрее и, следовательно, тяжелее, вызывая уменьшение радиуса атома. Это стабилизирует некоторые орбитали, которые также имеют собственную релятивистскую природу, в то же время дестабилизируя другие.Это взаимодействие означает, что для тяжелых элементов, таких как ртуть и золото, внешние электроны стабилизируются. В случае ртути вместо образования связей между соседними атомами ртути электроны остаются связанными со своими собственными ядрами, а более слабые межатомные силы, такие как ван-дер-ваальсовы связи, удерживают атомы вместе.

Долгое время

В 1960-х годах Пекка Пююкко, ныне работающий в Хельсинкском университете, Финляндия, обнаружил, что цвет золота является результатом релятивистских эффектов.Он показал, что более низкие энергетические уровни 6s-орбитали золота означают, что энергия, необходимая для возбуждения электрона из 5d-полосы, находится в видимом, а не УФ-диапазоне света. Это означает, что золото поглощает синий свет, отражая желтый и красный свет, и именно это придает металлу характерный оттенок. Если бы энергии двух полос были рассчитаны без учета релятивистских эффектов, требуемая энергия была бы намного больше. Дальнейшие расчеты впоследствии показали влияние теории относительности на цвет и длину связей в соединениях тяжелых металлов, а также ее важность в катализе.Однако низкая температура плавления ртути все еще может быть описана как «вероятно» из-за релятивистских эффектов.

«На чисто умозрительном уровне эта идея [о том, что относительность влияет на точку плавления ртути] существует с конца 1970-х годов, — объясняет Пююкко, который не участвовал в работе, — но это первая количественная оценка. доказательство. ‘

Команда

Швердтфегера, в частности, работала над проблемой в течение нескольких десятилетий. Он объясняет, что причиной задержки было то, что до недавнего времени компьютеры не могли выполнять мощные вычисления, которые выполняла команда.«Требовалось много компьютерного времени, — добавляет он, — а используемые алгоритмы в настоящее время более эффективны».

Но помимо включения его в учебники, что определенно будет сделано в этой работе, Швердтфегер надеется, что, продемонстрировав, что его подход работает, его можно будет использовать для расчета точек плавления других металлических систем.

Но что еще более важно, в следующий раз, когда учителя спросят об одном из наиболее ярких примеров теории относительности, он узнает, что есть доказательства, подтверждающие их объяснение.

Общая информация о Mercury

Quick Факты:

Меркурий это серебристо-белый ядовитый металлический элемент.

Меркурий жидкий при комнатной температуре и используется в термометрах, барометрах, люминесцентных освещение, батареи и при приготовлении химических пестицидов.

Ртуть также иногда называют ртутью или жидким серебром.

г. химический символ ртути — Hg.

Меркурий был назван в честь римского бога. Его химический символ (Hg) происходит от гидраргирума из Греческое слово гидраргирос означает «вода» и «серебро».

Ртуть классифицируется как «переходный металл» как он пластичный, податливый и способен проводить тепло и электричество.

Жилье ртути:

Элементаль Символ: Hg
Атомный номер Меркурия: 80
Атомная масса: 200.59 а.е.м.
Точка плавления: -38,87 ° C — 234,28 ° K
Точка кипения: 356,58 ° C — 629,73 ° K
Число протонов / электронов: 80
Число нейтронов: 121
Кристаллическая структура: ромбоэдрическая
Плотность 13,546 г / см 3 @ 300K
Цвет: серебристо-белый

Что такое ртуть?

Ртуть — это естественный элемент, содержащийся в воздухе, воде и почве.

Меркурий существует в нескольких различных формах:

Элементаль или металлическая ртуть — это блестящий серебристо-белый металл, жидкий при комнатной температуре.При падении элементарная ртуть проникает в более мелкие капли.

В при комнатной температуре открытая элементарная ртуть может испаряться до стать невидимым токсичным паром без запаха. Воздействие элементалей пары ртути могут образовываться, когда продукты, содержащие ртуть, разрушаются и подвергать ртуть воздействию воздуха, особенно в плохо вентилируемых пространства, где очень небольшое количество элементарной ртути (даже несколько капель) может повысить концентрация ртути в воздухе до опасного уровня Неорганические соединения ртути имеют форму солей ртути и обычно белый порошок или кристаллы, за исключением сульфида ртути (киноварь) красный.

Неорганические соединения ртути входит в такие продукты, как фунгициды, антисептики, дезинфицирующие средства, косметика и народные лекарства.

Органический соединения ртути, такие как метилртуть, образуются, когда ртуть сочетается с карбоном.

Как встречается ли ртуть в окружение?

Ртуть — это встречающийся в природе элемент, который можно найти повсюду в окружающей среде.Человеческая деятельность, такая как сжигание угля и использование ртути для производства определенных продукты, увеличили количество ртути во многих частях окружающей среды включая атмосферу, озера и ручьи.

Как подвергаются ли воздействию ртути люди и дикие животные?

Три причины, по которым мы так мало знаем о Меркурии

Science & Exploration

3661 просмотры 7 классов

Меркурий — наименее изученная из четырех каменистых планет внутренней Солнечной системы.Только в 2011 году первый космический корабль, зонд НАСА MESSENGER, вышел на орбиту вокруг планеты. Для сравнения, Юпитер, находящийся примерно в пять раз дальше от Земли, принял свой первый орбитальный аппарат уже в 1990-х годах. Также известно, что Меркурий трудно наблюдать с Земли. Здесь мы представляем три наиболее значительных препятствия на пути исследования Меркурия.

1. Сложно наблюдать

Из пяти планет, с древних времен известных как «блуждающие звезды», Меркурий наименее изучен.В отличие от Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, Меркурий, как известно, трудно наблюдать с Земли. Будучи самой внутренней планетой Солнечной системы, она всегда оказывается слишком близко к Солнцу. В то время как золотое время для астрономических наблюдений — ночь, Меркурий заходит и восходит в небе почти вместе с Солнцем. Это означает, что его можно заметить ненадолго незадолго до восхода и сразу после захода солнца, и он всегда появляется близко к горизонту.

Хотя планету можно наблюдать в телескопы в дневное время, астрономам необходимо принять дополнительные меры предосторожности, поскольку интенсивный солнечный свет и постоянная близость Солнца могут повредить оптику.Большим телескопам часто вообще не разрешают смотреть в направлении Солнца из-за повреждений, которые они могут получить.

Интересно, что одна из самых мощных астрономических обсерваторий на сегодняшний день, легендарный космический телескоп Хаббл НАСА / ЕКА, никогда не отображала Меркурий. Обращаясь к Земле на высоте около 550 км, Хаббл наблюдал некоторые очень далекие небесные объекты, такие как голубая сверхгигантская звезда по прозвищу Икар, находившаяся на расстоянии около 14 миллиардов световых лет. Однако он никогда не смотрел на Меркурий из-за опасений повредить его чувствительную оптику.

2. Трудно добраться

Бепи Коломбо нужно семь лет и девять облетов, чтобы добраться до Меркурия.

Хотя Mariner 10 НАСА трижды пролетал мимо Меркурия в начале 1970-х годов, вращаясь вокруг Солнца, только в 2011 году первая миссия НАСА, MESSENGER, вышла на орбиту непосредственно вокруг Меркурия.

Для сравнения: Марс получил свой первый орбитальный аппарат в 1971 году, а Венера — в 1975 году.Юпитер, ближайший к Земле почти в 630 миллионов километров по сравнению со средними 77 миллионами километров Меркурия, принял свой первый орбитальный аппарат в 1995 году. Еще более удаленный Сатурн предшествовал Меркурию с миссией Кассини, совместным проектом НАСА, ЕКА и итальянского космического агентства. Агентство на семь лет.

Почему Меркурий так мало изучен? После трех кратких облетов Mariner 10 в 1973 и 1974 годах в исследовании самой внутренней планеты Солнечной системы в течение почти четырех десятилетий ничего не происходило.Удивительно, но, несмотря на то, что Меркурий находится намного ближе к Земле, чем Юпитер и Сатурн, на самом деле добраться до него труднее. По некоторым оценкам, чтобы добраться до карликовой планеты Плутон, потребуется меньше энергии, чем для того, чтобы добраться до Меркурия. Причина тому — близость Меркурия к Солнцу. Космический корабль, стремящийся не только пролететь мимо Меркурия, находясь на орбите вокруг Солнца, но и напрямую выйти на орбиту вокруг планеты, должен постоянно тормозить против гравитационного притяжения звезды.

«Есть два способа выполнить это торможение», — говорит Йоханнес Бенкофф, научный сотрудник ESA миссии BepiColombo.«Вам либо нужен огромный космический корабль с большим количеством топлива, либо вы можете использовать гравитацию других планет, чтобы замедлить вас по пути. Чтобы достичь Меркурия, вам нужно совершить несколько таких планетарных облетов, поэтому путешествие займет много времени ».

Солнечному орбитальному аппарату ESA Sun-explorer Solar Orbiter требуется меньше двух лет, чтобы достичь своей целевой орбиты вокруг Солнца, которое даже ближе к нашей родительской звезде, чем Меркурий. Удивительно, но BepiColombo потребовалось семь лет, чтобы занять правильное положение для размещения двух своих орбитальных аппаратов, планетарного орбитального аппарата Меркурия (MPO) ЕКА и магнитосферного орбитального аппарата Меркурия Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), на правильных орбитах вокруг Меркурия.Чтобы добраться туда, космический корабль должен выполнить в общей сложности девять маневров или облетов с помощью гравитации, которые помогут ему затормозить и скорректировать траекторию.

Среди пионеров, изучавших использование планетарных пролетов для корректировки траекторий космических полетов, был итальянский инженер Джузеппе (Бепи) Коломбо. Именно Бепи Коломбо предложил оптимизировать траекторию Mariner 10, выполнив облет Венеры, чтобы в конечном итоге достичь в общей сложности трех облетов Меркурия вместо первоначально запланированного. Именно его имя носит нынешняя европейско-японская миссия «Меркурий» BepiColombo.

«Большую часть энергии, чтобы добраться до Меркурия, мы получаем от пролетов», — говорит Йоханнес. «Мы используем наше топливо в основном для правильного пролета, чтобы привести космический корабль в правильное положение, когда мы пролетаем мимо планеты, чтобы получить от нее максимум энергии, чтобы затормозить и пойти в правильном направлении к Солнцу».

3. Слишком жарко для орбиты вблизи

BepiColombo: работа в экстремальных условиях

Ближайшее расстояние до поверхности Меркурия «Маринер-10» НАСА во время одного из трех коротких столкновений составляло 327 км.Космический аппарат MESSENGER вращался вокруг Меркурия в период с 2011 по 2015 год по эллиптической орбите, которая несколько изменилась с годами. Ближайшая точка орбиты находилась примерно в 200 км от поверхности Меркурия, а самая дальняя сместилась с начальных 15 200 км примерно до 9000 км к концу миссии.

Планетарный орбитальный аппарат ЕКА «Меркурий» (MPO), один из двух орбитальных аппаратов, входящих в миссию BepiColombo, будет следовать по гораздо более узкой орбите вокруг Меркурия с ближайшей точкой на начальном расстоянии 480 км от поверхности и самой дальней точкой всего на 1500 км.Со временем орбита BepiColombo изменится, и ближайшая точка к поверхности опустится примерно на 200 км, прежде чем снова поднимется.

Несмотря на то, что оба, Mariner 10 и MESSENGER, возможно, ненадолго сблизились, они никогда не оставались в палящей жаре рядом с Меркурием постоянно. В результате ни одна из миссий не получила данных высокого разрешения по всей поверхности планеты, и BepiColombo следует это исправить.

Амбициозные планы европейских ученых в отношении BepiColombo вынудили инженерные группы ЕКА и его сотрудников до предела.

Даниэле Страмаччони, системный инженер ESA BepiColombo, сравнил ситуацию, с которой столкнется BepiColombo, с тем, что рабочий ноутбук будет помещен в печь для горячей пиццы.

«BepiColombo — это миссия, не похожая ни на одну другую», — говорит он. «Около 80% оборудования пришлось разрабатывать с нуля. Без широко распространенных инноваций он никогда бы не полетел ».

Во время разработки BepiColombo был настроен на более суровые условия, чем любая предыдущая миссия ESA.

Не только солнечный свет вокруг Меркурия примерно в 10 раз интенсивнее, чем у Земли, но и выжженная поверхность планеты также излучает тепло обратно в космос.В результате MPO придется выдерживать температуру до 450 ° C, достаточно высокую, чтобы плавить свинец.

Материалы, используемые в стандартных космических полетах, не способны выдерживать такие высокие температуры. Например, стандартные солнечные батареи начинают разваливаться при 140 ° C. Поэтому инженерам пришлось найти совершенно новые материалы для работы. Полимер, армированный углеродным волокном, позволил увеличить рабочую температуру солнечных панелей до более чем 200 ° C, но массивы по-прежнему необходимо наклонять до 70 градусов, чтобы уменьшить воздействие солнца.

Технология солнечных панелей была одной из решающих проблем миссии, и неудачи в ее разработке в какой-то момент привели проект на грань отмены.

MPO также оснащен сложной системой охлаждающих труб, которые передают тепло изнутри космического корабля к радиаторам, прикрепленным к его затемненной стороне. Эти радиаторы вместе с десятками слоев космической изоляции поддерживают температуру внутри МПО при комнатной температуре, что важно для чувствительных приборов космического корабля.Изоляционные одеяла, состоящие из титана, алюминия и керамической ткани, добавляют к массе космического корабля до 94 кг.

BepiColombo не только столкнется с экстремальной жарой, но и в ночное время, когда температура Меркурия может упасть до 180 ° C, подвергая материалы еще большему стрессу.

Во время разработки ЕКА пришлось внести изменения в свои испытательные центры в Европейском центре космических исследований и технологий (ESTEC) в Нидерландах, чтобы выполнить сложную миссию.

Узнайте больше о технических проблемах, связанных с разработкой миссии BepiColombo в Горячие вещи: создание BepiColombo

Нравиться

Спасибо за лайк

Вам уже понравилась эта страница, вам может понравиться только один раз!

Планета Меркурий, объяснение

Названный в честь быстроногого римского бога-посланника, Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, летящая вокруг нашей родительской звезды на расстоянии в среднем 36 миллионов миль.Однако орбита Меркурия не идеальный круг. Планета может пройти от 29 миллионов миль до 43 миллионов миль.

Оправдывая свое название, Меркурий — самая быстрая планета в Солнечной системе, она движется со скоростью около 29 миль в секунду и совершает каждый оборот вокруг Солнца всего за 88 земных дней. Меркурий также является самой маленькой планетой в Солнечной системе, ее ширина на экваторе составляет всего 3032 мили. Это делает его лишь немного больше, чем Луна Земли.

Поскольку Меркурий настолько мал и расположен так близко к Солнцу, это самая неуловимая из пяти планет, видимых невооруженным глазом.Вы можете поймать Меркурия только на рассвете и в сумерках, и он обычно не поднимается далеко за горизонт. Но это не единственный раз, когда появляется крошечная планета. Из-за своего положения в Солнечной системе Меркурий проходит между Землей и Солнцем 13 раз в столетие, что называется транзитом. Во время прохождения Меркурия наблюдатели на Земле могут видеть силуэт планеты, который, кажется, движется по солнечному диску.

С древних времен люди, наблюдающие за небом, замечали, что планеты, видимые невооруженным глазом, иногда кажутся движущимися назад, ненадолго меняя свое обычное движение на восток на западный путь по небу.Это ретроградное движение — иллюзия, создаваемая, когда одна планета движется по своей орбите быстрее, чем другая, так что она догоняет и обгоняет более медленный мир. Для наблюдателей на Земле Меркурий ретрограден примерно три-четыре раза в год.

Если бы вы могли наблюдать небо с поверхности Меркурия, то иногда можно было бы увидеть редкое ретроградное солнце. Поскольку Меркурий максимально приближается к нашей тлеющей звезде, его орбитальная скорость превышает скорость вращения вокруг своей оси. Это означает, что кто-то, стоящий на Меркурии, увидит, как солнце начинает восходить, затем ненадолго садится, а затем снова восходит в течение одного дня.

Происхождение Меркурия

Как и другие планеты Солнечной системы, Меркурий родился около 4,5 миллиардов лет назад, образовавшись из кружащегося кольца пыли и газа, оставшегося от образования Солнца. Меркурий стал так называемой планетой земного типа с плотным металлическим ядром, скалистой мантией и твердой корой. Тем не менее, маленькая планета остыла очень быстро, достаточно сжавшись в течение первого миллиарда или около того лет, чтобы предотвратить выход магмы через внешнюю кору и прекращение геологической активности, такой как вулканизм на поверхности.

Несмотря на близость к нашей звезде, Меркурий не самая горячая планета в Солнечной системе. Из-за отсутствия атмосферы, удерживающей тепло, температура поверхности Меркурия может колебаться от 800 градусов по Фаренгейту днем ​​до -290 градусов по Фаренгейту ночью. У Меркурия могут даже быть резервуары льда, расположенные глубоко внутри постоянно затененных кратеров на его полюсах. Напротив, поверхность туманной Венеры круглый год находится под знойной температурой 880 градусов по Фаренгейту, что делает ее самой горячей планетой в нашей солнечной системе.

Отсутствие атмосферы также означает, что поверхность Меркурия испещрена многочисленными ударными кратерами, поскольку падающие метеоры не сталкиваются с каким-либо трением, которое могло бы вызвать их возгорание. В телескопы и космические корабли Меркурий выглядит как потрепанный мир, покрытый перекрывающимися бассейнами, высокими скалами и иногда гладкими равнинами.

Яркие линии, называемые лучами кратера, также пересекают поверхность там, где от ударов дробится скала и поднимаются отражающие обломки. Одна из самых примечательных особенностей Меркурия — это бассейн Калорис, ударный кратер шириной около 960 миль, образовавшийся в начале истории планеты.У Меркурия нет колец, спутников и относительно слабое магнитное поле.

Меркурий — это покрытый шрамами мир, покрытый кратерами, гребнями и яркими обломками от многочисленных ударов.

Фотография Вашингтонского института Карнеги, Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса через NASA

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Полеты на Меркурий

НАСА Mariner 10 был первым космическим кораблем, посетившим Меркурий, совершив серию из трех облетов в 1974 и 1975 годах.Во время этой миссии Mariner 10 сфотографировал около 45 процентов поверхности планеты.

Миссия НАСА под названием MErcury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging (MESSENGER) стала первым зондом, вышедшим на орбиту Меркурия в марте 2011 года. Она исследовала состав планеты, структуру ее ядра и ее магнитное поле, а также получение глобальных изображений поверхности в нескольких длинах волн. Миссия завершилась запланированным столкновением с поверхностью Меркурия в апреле 2015 года.

В 2018 году Европейское космическое агентство планирует запустить миссию BepiColombo, в которой два орбитальных аппарата будут использовать два орбитальных аппарата для дальнейшего изучения внутренней и внешней внутренней части планеты.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

1/20

1/20

Это изображение Земли 1946 года было первой фотографией, сделанной в космосе.

Это изображение Земли 1946 года было первым снимком, сделанным в космосе.

Фотография Клайда Холлидея, любезно предоставлена ​​Bloomsbury Auctions

Эта статья была обновлена ​​19 октября 2018 г.

Почему у Меркурия такое большое железное ядро? Новое исследование показывает, что близость к магнитному полю Солнца определяет внутренний состав планеты — ScienceDaily

Новое исследование оспаривает преобладающую гипотезу о том, почему у Меркурия большое ядро ​​по сравнению с его мантией (слой между ядром планеты и корой).На протяжении десятилетий ученые утверждали, что при внезапных столкновениях с другими телами во время формирования нашей Солнечной системы большая часть скалистой мантии Меркурия сдулась, а внутри осталось большое плотное металлическое ядро. Но новое исследование показывает, что виноваты не столкновения, а солнечный магнетизм.

Уильям МакДонаф, профессор геологии из Университета Мэриленда, и Такаши Йошизаки из Университета Тохоку разработали модель, показывающую, что плотность, масса и содержание железа в ядре скалистой планеты зависят от ее удаленности от магнитного поля Солнца.Статья с описанием модели была опубликована 2 июля 2021 года в журнале Progress in Earth and Planetary Science .

«Четыре внутренние планеты нашей солнечной системы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — состоят из металла и камня разных пропорций», — сказал Макдонаф. «Существует градиент, при котором содержание металла в ядре падает по мере того, как планеты удаляются от Солнца. Наша статья объясняет, как это произошло, показывая, что распределение сырья в ранней солнечной системе контролировалось магнитным полем Солнца. поле.«

Макдонаф ранее разработал модель состава Земли, которая обычно используется планетологами для определения состава экзопланет. (Его основополагающая статья об этой работе цитировалась более 8000 раз.)

Новая модель Макдонаф показывает, что во время раннего формирования нашей солнечной системы, когда молодое Солнце было окружено клубящимся облаком пыли и газа, частицы железа притягивались к центру магнитным полем Солнца. Когда планеты начали формироваться из сгустков этой пыли и газа, планеты, расположенные ближе к Солнцу, содержали больше железа в своих ядрах, чем те, что находились дальше.

Исследователи обнаружили, что плотность и доля железа в ядре скалистой планеты коррелирует с силой магнитного поля вокруг Солнца во время формирования планеты. Их новое исследование предполагает, что в будущих попытках описать состав каменистых планет, в том числе находящихся за пределами нашей Солнечной системы, следует учитывать магнетизм.

Состав ядра планеты важен для его способности поддерживать жизнь. На Земле, например, ядро ​​из расплавленного железа создает магнитосферу, которая защищает планету от вызывающих рак космических лучей.Ядро также содержит большую часть фосфора на планете, который является важным питательным веществом для поддержания жизни на основе углерода.

Используя существующие модели формирования планет, Макдонаф определил скорость, с которой газ и пыль втягивались в центр нашей Солнечной системы во время ее формирования. Он учел магнитное поле, которое было бы создано Солнцем, когда оно возникло, и рассчитал, как это магнитное поле будет втягивать железо через облако пыли и газа.

Когда ранняя Солнечная система начала остывать, пыль и газ, которые не попадали в Солнце, начали слипаться.Сгустки, расположенные ближе к Солнцу, подвергались бы воздействию более сильного магнитного поля и, следовательно, содержали бы больше железа, чем те, что находились дальше от Солнца. Когда сгустки сливались и охлаждались во вращающиеся планеты, гравитационные силы втягивали железо в их ядро.

Когда Макдонаф включил эту модель в расчеты образования планет, он выявил градиент содержания металлов и плотности, который полностью соответствует тому, что ученые знают о планетах в нашей солнечной системе.У Меркурия есть металлическое ядро, которое составляет около трех четвертей его массы. Ядра Земли и Венеры составляют лишь около одной трети своей массы, а Марс, самая удаленная из каменистых планет, имеет небольшое ядро, которое составляет лишь около четверти его массы.

Это новое понимание роли магнетизма в формировании планет создает излом в изучении экзопланет, поскольку в настоящее время не существует метода определения магнитных свойств звезды на основе наблюдений с Земли. Ученые делают вывод о составе экзопланеты на основе спектра света, излучаемого ее солнцем.Различные элементы в звезде излучают излучение с разными длинами волн, поэтому измерение этих длин волн показывает, из чего сделаны звезда и, предположительно, планеты вокруг нее.

«Вы больше не можете просто сказать:« О, состав звезды выглядит так, поэтому планеты вокруг нее должны выглядеть так », — сказал МакДонаф. «Теперь вы должны сказать:« На каждой планете могло быть больше или меньше железа в зависимости от магнитных свойств звезды на ранней стадии развития Солнечной системы »».

Следующими шагами в этой работе для ученых будет поиск другой планетной системы, подобной нашей, с каменистыми планетами, расположенными на больших расстояниях от их центрального солнца.Если плотность планет упадет по мере того, как они исходят от Солнца, как это происходит в нашей солнечной системе, исследователи смогут подтвердить эту новую теорию и сделать вывод, что магнитное поле влияло на формирование планет.

Планета Меркурий: Факты о ближайшей к Солнцу планете

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Таким образом, он вращается вокруг Солнца быстрее, чем все другие планеты, поэтому римляне назвали его в честь своего быстроногого бога-посланника.

Шумеры знали о Меркурии по крайней мере 5000 лет назад.Согласно сайту, связанному с миссией НАСА MESSENGER, он часто ассоциировался с Набу, богом письма. Меркурий также получил отдельные имена из-за своего появления как утренняя звезда, так и как вечерняя звезда. Однако греческие астрономы знали, что эти два имени относятся к одному и тому же телу, и Гераклит около 500 г. до н.э. правильно считал, что и Меркурий, и Венера вращаются вокруг Солнца, а не Земли.

Связано: Последние фотографии: Меркурий, наблюдаемый зондом NASA Messenger

Меркурий — вторая по плотности планета после Земли с огромным металлическим ядром шириной примерно от 2200 до 2400 миль (3600–3800 километров), или около 75% диаметра планеты.Для сравнения, толщина внешней оболочки Меркурия составляет всего от 300 до 400 миль (от 500 до 600 км). Сочетание его массивного ядра и обилия летучих элементов на протяжении многих лет озадачивало ученых.

Каково это на поверхности Меркурия?

Поскольку планета находится так близко к Солнцу, температура поверхности Меркурия может достигать 840 градусов по Фаренгейту (450 градусов по Цельсию). Однако, поскольку в этом мире не так много реальной атмосферы, которая могла бы удерживать тепло, ночью температура может упасть до минус 275 F (минус 170 C), а перепад температуры может превысить 1100 градусов F (600 градусов C). самый большой в солнечной системе.

Меркурий — самая маленькая планета — она ​​лишь немногим больше Луны Земли. Поскольку на планете нет атмосферы, способной остановить столкновения, она испещрена кратерами. Около 4 миллиардов лет назад астероид шириной примерно 60 миль (100 км) ударил Меркурий с ударом, равным 1 триллиону бомб мощностью 1 мегатонна, образовав огромный кратер шириной примерно 960 миль (1550 км). Этот кратер, известный как Бассейн Калорис, мог вместить весь штат Техас. Другое сильное столкновение могло помочь создать странное вращение планеты.

Так же близко к Солнцу, как Меркурий, в 2012 году космический аппарат НАСА MESSENGER обнаружил водяной лед в кратерах вокруг его северного полюса, где регионы могут быть постоянно затенены от солнечного тепла. Южный полюс также может содержать ледяные карманы, но орбита MESSENGER не позволяла ученым исследовать этот район. Кометы или метеориты могли доставить туда лед, или водяной пар мог выйти из недр планеты и замерзнуть на полюсах.

Связано: Первые фотографии водяного льда на Меркурии, сделанные космическим кораблем НАСА

Силуэт Меркурия, проходящего по лицевой стороне Солнца.(Изображение предоставлено НАСА / Билл Ингаллс)

Быстрые факты

Среднее расстояние от Солнца: 35 983 095 миль (57 909 175 км). Для сравнения: 0,38 расстояния от Земли до Солнца.

Перигелий (самый близкий подход к Солнцу): 28 580 000 миль (46 000 000 км). Для сравнения: в 0,313 раза больше, чем у Земли

Афелий (наибольшее расстояние от Солнца): 43 380 000 миль (69 820 000 км). Для сравнения: в 0,459 раза больше, чем у Земли

Длина дня : 58.646 Земных дней

Цвет: Серый

Как будто Меркурий недостаточно мал, он не только уменьшился в прошлом, но и продолжает сокращаться сегодня. Крошечная планета состоит из единственной континентальной плиты над охлаждающимся железным ядром. Когда ядро ​​остывает, оно затвердевает, уменьшая объем планеты и заставляя ее сжиматься. В результате поверхность смята, образовав лопастные уступы или скалы, длиной в несколько сотен миль и высотой до мили, а также «Великую долину» Меркурия, которая имеет длину около 620 миль, ширину 250 миль и глубину 2 мили. (1000 на 400 на 3.2 км) больше, чем знаменитый Гранд-Каньон в Аризоне, и глубже, чем Великая рифтовая долина в Восточной Африке.

«Молодой возраст небольших уступов означает, что Меркурий присоединяется к Земле как тектонически активная планета с новыми разломами, которые, вероятно, образуются сегодня, когда внутренняя часть Меркурия продолжает охлаждаться, а планета сжимается», — Том Уоттерс, старший научный сотрудник Смитсоновского института Национальной авиации и космонавтики Об этом говорится в заявлении музея в Вашингтоне, округ Колумбия.

Действительно, исследование скал на поверхности Меркурия в 2016 году показало, что планета все еще может грохотать от землетрясений или «Меркурийтрясений».«Кроме того, в прошлом поверхность Меркурия постоянно менялась из-за вулканической активности. Однако другое исследование 2016 года показало, что извержения вулкана Меркурия, вероятно, закончились около 3,5 миллиарда лет назад. группы — одна состоит из более старого материала, плавившегося при более высоких давлениях на границе ядро-мантия, а другая — из более нового материала, который образовался ближе к поверхности Меркурия. Другое исследование 2016 года показало, что темный оттенок поверхности Меркурия обусловлен углеродом.Этот углерод не образовался в результате столкновения с кометами, как подозревали некоторые исследователи, — вместо этого он может быть остатком исконной коры планеты.

Магнитное поле Меркурия

Совершенно неожиданным открытием, сделанным Mariner 10, было то, что Меркурий обладал магнитным полем. Планеты теоретически генерируют магнитные поля, только если они быстро вращаются и имеют расплавленное ядро. Но Меркурию требуется 59 дней, чтобы вращаться, и он настолько мал — примерно треть размера Земли, — что его ядро ​​должно было давно остыть.

«Мы выяснили, как работает Земля, а Меркурий — еще одна земная каменистая планета с железным ядром, поэтому мы подумали, что это будет работать так же», — Кристофер Рассел, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, говорится в заявлении.

Необычный интерьер может помочь объяснить разницу в магнитном поле Меркурия по сравнению с Землей. Наблюдения MESSENGER показали, что магнитное поле планеты примерно в три раза сильнее в ее северном полушарии, чем в южном.Рассел является соавтором модели, которая предполагает, что железное ядро ​​Меркурия может превращаться из жидкого в твердое на внешней границе ядра, а не на внутренней.

«Это похоже на снежную бурю, во время которой снег образуется в верхней части облака, в середине облака и в нижней части облака», — сказал Рассел. «Наше исследование магнитного поля Меркурия показывает, что железо покрывает эту жидкость, которая питает магнитное поле Меркурия».

Открытие в 2007 году земными радиолокационными наблюдениями того, что ядро ​​Меркурия все еще может быть расплавленным, могло помочь объяснить его магнетизм, хотя солнечный ветер может играть роль в ослаблении магнитного поля планеты.

Хотя магнитное поле Меркурия составляет всего 1% от силы Земли, оно очень активно. Магнитное поле солнечного ветра — заряженные частицы, стекающие с Солнца — периодически затрагивает поле Меркурия, создавая мощные магнитные торнадо, которые направляют быструю горячую плазму солнечного ветра вниз к поверхности планеты.

Связано: BepiColombo: Изучение Меркурия, наименее посещаемой планеты внутренней солнечной системы

Есть ли у Меркурия атмосфера?

Вместо плотной атмосферы Меркурий обладает ультратонкой «экзосферой», состоящей из атомов, оторванных от его поверхности солнечным излучением, солнечным ветром и ударами микрометеороидов.По данным НАСА, они быстро уходят в космос, образуя хвост из частиц.

Атмосфера Меркурия — это «поверхностная экзосфера, по сути, вакуум». По данным НАСА, он содержит 42% кислорода, 29% натрия, 22% водорода, 6% гелия, 0,5% калия, с возможными следовыми количествами аргона, углекислого газа, воды, азота, ксенона, криптона и неона.

Орбита Меркурия

Меркурий движется вокруг Солнца каждые 88 земных дней, путешествуя по космосу со скоростью почти 112 000 миль в час (180 000 км / ч), быстрее, чем любая другая планета.Его овальная орбита очень эллиптическая: Меркурий находится на расстоянии 29 миллионов миль (47 миллионов км) и 43 миллионов миль (70 миллионов км) от Солнца. Если бы можно было стоять на Меркурии, когда он находится ближе всего к Солнцу, он выглядел бы более чем в три раза больше, чем при наблюдении с Земли.

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета с тонкой атмосферой, без давления воздуха и с чрезвычайно высокой температурой. Загляните внутрь планеты. (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, SPACE.com)

Как ни странно, из-за очень эллиптической орбиты Меркурия и примерно 59 земных дней, необходимых для вращения вокруг своей оси, когда на раскаленной поверхности планеты солнце, кажется, ненадолго восходит, садится и снова восходит перед ним. едет на запад по небу. На закате кажется, что солнце садится, снова ненадолго восходит, а затем снова садится.

В 2016 году произошло редкое прохождение Меркурия, когда планета пересекла лицо Солнца, если смотреть с Земли. Транзит Меркурия, возможно, раскрыл секреты его разреженной атмосферы, помог в поисках миров вокруг других звезд и помог НАСА отточить некоторые из его инструментов.

Исследования и разведка

Первым космическим аппаратом, посетившим Меркурий, был Mariner 10, который сфотографировал около 45 процентов поверхности и обнаружил ее магнитное поле.

Орбитальный аппарат НАСА MESSENGER стал вторым космическим кораблем, посетившим Меркурий. Когда он прибыл в марте 2011 года, MESSENGER (поверхность Меркурия, космическая среда, геохимия и определение дальности) стал первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту Меркурия. Миссия внезапно завершилась 30 апреля 2015 года, когда космический корабль, у которого закончилось топливо, намеренно врезался в поверхность планеты, чтобы ученые могли наблюдать за результатами.

Связано: Первые фотографии Меркурия с орбиты

В 2012 году ученые обнаружили в Марокко группу метеоритов, которые, по их мнению, могли возникнуть с планеты Меркурий. Если так, это сделало бы эту каменистую планету членом очень избранного клуба с образцами, доступными на Земле; только Луна, Марс и большой астероид Веста проверили горные породы в человеческих лабораториях.

В 2016 году ученые выпустили первую в мире глобальную цифровую модель рельефа Меркурия, которая объединила более 10 000 изображений, полученных MESSENGER, чтобы перенести зрителей через бескрайние просторы крошечного мира.Модель показала самые высокие и самые низкие точки планеты — самая высокая находится к югу от экватора Меркурия, на 2,78 мили (4,48 км) выше средней высоты планеты, а самая низкая точка находится в бассейне Рахманинова, предполагаемом доме некоторых из них. самая недавняя вулканическая активность на планете, и находится на 3,34 мили (5,38 км) ниже среднего по ландшафту.

В 2018 году был запущен новый исследователь Меркурия — миссия BepiColombo, совместно управляемая космическими агентствами Европы и Японии.BepiColombo состоит из двух космических кораблей, которые после долгого пути к Меркурию разделятся, чтобы лучше понять крошечный мир. Сегмент миссии Европейского космического агентства будет сосредоточен на изучении поверхности Меркурия, в то время как часть миссии Японского космического агентства будет сосредоточена на странной магнитосфере планеты.

В настоящее время миссия проходит через внутреннюю часть Солнечной системы с облетом Меркурия для точной настройки миссии космического корабля, который начнется в конце этого года. Настоящая научная миссия начнется в 2025 году и продлится около одного земного года или четырех лет Меркурия.

Дополнительные ресурсы

Эта статья обновлялась 9 августа 2021 года старшим писателем Space.com Меган Бартельс.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *