Меркурий – ближайшая к Солнцу и самая малая по размеру планета «внутреннего круга», обращающаяся вокруг Солнца за 88 земных суток.

Ее изучение с помощью космических аппаратов «Маринер-10» и «Мессенджер» показало наличие у планеты предельно разреженной атмосферы (давление в 5·1011 раз меньше земной). В таких условиях атомы чаще сталкиваются с поверхностью планеты, чем друг с другом. Атмосферу составляют атомы гелия, натрия, кислорода, калия, водорода и др. (см. табл. 1), захваченные, возможно, из солнечного ветра или выбитые им с поверхности планеты. Другой источник гелия, натрия и калия – радиоактивный распад элементов в коре Меркурия. В результате исследований установлено, что планета обладает магнитным полем, напряженность которого в 100 раз меньше земного, средняя плотность довольно высока (5,43 г/см3), что лишь незначительно меньше плотности Земли (5,52 г/см3). Поскольку Земля по размерам в 2,6 раза больше Меркурия, высокая плотность, по мнению астрофизиков, указывает на повышенное содержание в его недрах металлов. Меркурий обладает крупным железным ядром (83 % всей планеты), которое является источником магнитного поля, имеющего дипольную структуру и в высшей степени симметричного. Ось ядра всего на 10° отклоняется от оси вращения планеты. Предполагается, что магнитное поле планеты образуется в результате эффекта динамо – результат циркуляции жидкого ядра. Ядро окружено силикатной мантией и тонкой планетарной оболочкой из скальных пород. Толщина коры планеты колеблется от 100 до 300 км. Данные исследования элементного состава поверхности показали, что она бедна алюминием, кальцием, титаном и железом, но обогащена серой (что говорит о восстановительных условиях формирования). Температура на поверхности колеблется от –180 до +430 °С. Дневная сторона, обращенная к Солнцу, нагревается гораздо больше, чем полярные области и ночная сторона. В целом поверхность Меркурия голая и каменистая, сплошь покрыта кратерами от метеоритов, а также горами и полями лавы.

Попробуем разобраться в условиях формирования планеты, в разнообразии ее химического состава и компонент атмосферы. По нашим предположениям, эволюционное развитие Меркурия было связано с радиоактивным распадом «исходного» ядерного горючего – изотопа урана ²³⁸₉₂U – с последующим синтезом из продуктов распада компонентов магматогенного вещества соответствующего состава. Именно изотоп ²³⁸₉₂U достался Меркурию в качестве энергетического потенциала при взрыве Протоземли.

Деление ²³⁸₉₂U происходит лишь на быстрых нейтронах, причем порог реакции равен 0,92 МэВ. При захвате медленных нейтронов он переходит в ²³⁹₉₂U, являющийся β–-излучателем. Эта реакция приводит к образованию ²³⁹₉₄Pu, который делится под действием тепловых нейтронов.

Если уран обогащен изотопом ²³⁵₉₂U, то число быстрых нейтронов достаточно как для деления ²³⁸₉₂U, так и для одновременного получения плутония. Приняты названия: ²³⁵U – первичное горючее, а ²³⁸U – исходное горючее, которое дает ²³⁹Pu – вторичное горючее [3].

Особенность изотопа ²³⁸₉₂U в том, что он, как и ²³⁵₉₂U, находится в составе цепочки урановых и трансурановых элементов, радиоактивное превращение которых происходит под воздействием избытка свободных нейтронов. При этом ГАКР ²³⁸₉₂U и других компонентов ряда (4) приводит к уникальному строению планеты, в химический состав которой входят элементы 4-го периода таблицы Менделеева. В частности, ядро Меркурия состоит из железа (Fe). Для сравнения, ядро Венеры, энергоносителем которой является изотоп ²³⁵₉₂U, состоит из щелочно-земельного металла – кальция (Са) – из 4-го периода. Исходим из электронной структуры ²³⁸₉₂U.

Таким образом, в результате ГАК-распада урана ²³⁸₉₂U на отдельные фрагменты, могут сформироваться породообразующие элементы: Fe, Al, Na и свободный радикал SiO₂. Большая часть компонентов характерна для синтеза магматогенного вещества кислого (гранитного) состава, содержащего повышенные концентрации алюмосиликатов и щелочных элементов (Na).

С учетом перечисленных данных строение Меркурия выглядит так.

1. Ядро железное; из-за наличия γ-квантов оно жидкое, что обеспечивает проявление у планеты магнитного поля.

2. Планетарная оболочка каменная, вероятнее всего гранитного состава.

3. Мантия имеет сложный состав, о чем свидетельствует высокая плотность планетного вещества (5,43 г/см3), близкая к плотности Земли. Это можно объяснить тем, что в цепочке радиоактивных переходов (4) участвует изотоп трансуранового элемента нептуния ²³⁹₉₃Np, который образуется в ходе двойного β–-распада ²³⁸₉₂U или одинарного β–-распада ²³⁹₉₂U. Известно 10 радиоактивных изотопов нептуния. Нептуний ²³⁷Np, как и ²³⁹Np, получается при облучении ²³⁸U быстрыми нейтронами и является первым членом радиоактивного семейства (4n+1). В результате цикла α- и β–-распада ²³⁷Np на определенном этапе образуется неустойчивый изотоп ²²¹Fr (4,8 мин; α). Но наиболее важен ²²³Fr – единственный природный изотоп франция. При фрагментарном распаде изотопов франция образуются калий и неон, обнаруженные в составе атмосферы Меркурия.

4. Кора представлена продуктами вулканической деятельности. Вязкая лава кислого состава формирует купола и остроконечные обелиски, выступающие из жерла вулканов, а также поля экструзивной массы, изливающейся из разломов. Кроме того, из-за участия в цепочке (4) радиоактивных превращений изотопа урана ²³⁹₉₂U часть воронок, связываемых с падением метеоритов, можно связать с проявлениями эксплозии (вулканических взрывов), сопровождающихся выбросами пирокластического материала и газов (например, Ar и Ne в (5)). Изотоп 239₉₂U – энергоноситель для формирования магм ультращелочного состава, компоненты которого выходят на поверхность планеты в виде мантийных плюмов (см. рис. 7, б).

5. Состав атмосферы Меркурия самый необычный и связан не только с составом газообразных продуктов, выделившихся до и после извержений магмы соответствующего состава, но и от большой близости к Солнцу – источнику очень высокой температуры, нагревающей дневную сторону планеты до 400 °С.