Меркурий цикл обращения вокруг солнца

Орбита Меркурия вокруг Солнца

Меркурий — планета крайностей. Будучи ближайшей к нашему Солнцу планетой, он испытывает чрезвычайно высокие температуры поверхности. Но из-за практически полного отсутствия атмосферы и очень медленного вращения вокруг своей оси, Меркурий балансирует между сильной жарой и холодом. Обращенная к Солнцу сторона испытывает длительные периоды дня, в то время как ночная сторона испытывает чрезвычайно длительные периоды ночи.

Близость к Солнцу также означает, что Меркурий довольно быстро совершает полный оборот по орбите вокруг звезды. Один меркурианский год составляет примерно 88 земных дня. По сути, год на Меркурии всего лишь в 1,5 раза длиннее суток, которые длятся 58,646 земных дня.

Характеристика орбиты Меркурия и орбитальный период

Меркурий вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 57 909 050 км, что составляет около 0,387 а.е. — или чуть более одной трети расстояния между Солнцем и Землей. Длина окружности орбиты Меркурия составляет 360 млн км (2,406 а.е.). Его орбита также имеет максимальный эксцентриситет (0,205) среди планет Солнечной системы. Поэтому расстояние между Меркурием и Солнцем варьируется от 46 001 009 км (0,307 а.е.) в ближайшей точке (перигелий) до 69 817 445 км (0,467 а.е.) в наиболее отдаленной (афелий).

Как и все планеты, Меркурий движется быстрее всего, когда он находится в перигелии, и медленнее в афелии. Из-за близости к Солнцу, его средняя орбитальная скорость составляет 47,36 км/с — примерно 170 500 км/ч.

При такой орбитальной скорости Меркурию требуется 87,969 земных дня, или 0,241 земных года, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Таким образом, можно сказать, что год на Меркурии длится почти как 3 месяца на Земле.

Сидерический и солнечный день

Раньше астрономы считали, что Меркурий приливно привязан к Солнцу и период его вращения вокруг оси совпадает с периодом обращения по орбите. Это означало бы, что одна и та же сторона всегда была направлена ​​к Солнцу, тем самым гарантируя, что одна сторона была бы всегда солнечной (и чрезвычайно горячей), а другая испытывала постоянную ночь (и ледяной холод).

Однако улучшенные наблюдения и исследования планеты привели ученых к выводу, что на самом деле планета имеет медленный период вращения 58,646 дней. По сравнению с периодом обращения вокруг Солнца 87,969 дней, это означает, что у Меркурия есть спин-орбитальный резонанс 3:2. Простыми словами, планета совершает 3 полных оборота вокруг своей оси за каждые 2 оборота вокруг Солнца.

Другим следствием его спин-орбитального резонанса является значительная разница между временем, за которое планета совершает один полный оборот вокруг своей оси (звездные сутки), и временем, которое требуется Солнцу, чтобы снова появиться в том же месте на небе. (солнечные сутки). На Меркурии Солнцу требуется 176 дней, чтобы встать, зайти и вернуться в то же место на небе. Фактически это означает, что один солнечный день на Меркурии длится как два года!

Да, Меркурий — довольно экстремальное место. Температура на его поверхности колеблется от раскаленной до ледяной, а один солнечный день на планете длится столько же, сколько шесть месяцев на Земле. Добавьте к этому тот факт, что он практически не имеет атмосферы и подвергается воздействию чрезмерного количества радиации, и вы поймете, почему там не может существовать привычная нам жизнь.

Источник

Вращение Меркурия

Из всех планет движение и период вращения Меркурия является самым необычным. Дело в том, что сам процесс осевых оборотов проходит замедленно. Если ось вращения Меркурия занимает 175.97 дней, то на облет орбиты вокруг Солнца уходит 88 дней. То есть, день длится в 1.999 раз больше года. Экваториальный скоростной показатель – 10.892 км/ч. Это приводит к солнечным дням, где на оборот тратится 58.647 дней.

Орбита вращения Меркурия

Если бы вы побывали в гостях у планеты, то смогли бы наблюдать, как Солнце поднимается до половины и задерживается на одной точке в течение всего дня. Это случается за 4 дня до момента перигелия из-за того, что орбитальная скорость превышает угловую, а звезда запускает обратное движение.

Вращение Меркурия вокруг Солнца

Давайте детальнее рассмотрим вращение Меркурия вокруг Солнца. Во время одного из меркурианских лет среднее солнечное движение достигает двух градусов в день в западной направленности, из-за чего день увеличивается втрое, чем вращение. В зависимости от года движение будет меняться. А момент афелия оно замедлится и даст 3 градуса в день. Но Солнце также замедлится и приостановит свое смещение к западу, перейдет восточнее и снова вернется к западному направлению. Ниже продемонстрирован наклон оси вращения Меркурия.

Ось вращения Меркурия

Стоит понимать, что в момент перемены солнечной скорости звезда увеличится в наблюдаемых размерах, а затем уменьшится.

Об особенностях и скорости вращения планеты не знали до 1965 года. Тогда полагали, что все зависит от планетарных приливов к Солнцу. Прорыв сделали советские исследователи, которым в 1962 году удалось отбить радиосигналы от поверхности Меркурия. Позже американцы использовали Аресибо и подтвердили результаты, а также период вращения, достигавший 58.647 дней.

Источник

Период обращения Меркурия вокруг Солнца

Планета Меркурий, которая располагается ближе к Солнцу в сравнении с остальными планетами солнечной системы, получила свое имя за 700 лет до нашей эры.

Так как планета была доступна для наблюдений без различных приборов и инструментов, поэтому люди исследовали планету еще с древних времен. Она появлялась в мифах, легендах, сказаниях. Первые упоминания Меркурия тогда же найдены в табличке Мул Апин, которая была записями астрономических и астрологических явлений вавилонян.

Имя Меркурию дали еще в Древнем Риме, для жителей которого он был одним из главных божеств, покровителей путешественников и торговцев. Историки считают, что информация о появлении планеты была еще до нашей эры.

Древние греки давали нынешнему Меркурию два названия. Апполон — утреннее имя, Гермес — вечернее. Эта двойственность возникла из-за того, что греки не знали, что видят одну и ту же планету.

Его диаметр равен примерно 4 879 км. Он является неким отражением Луны.

Он является одной из самых раскаленных планет, которые существуют, температура дневной стороны составляет около 427 градусов по Цельсию. На ночной стороне температура примерно -173 градусов по Цельсию. Из-за отсутствия атмосферного слоя, планета не может обеспечивать равномерную температуру, поэтому появляются такие большие перепады температуры.

Период обращения планеты вокруг центра солнечной системы

Вращение Меркурия кардинально отличается от вращения земного шара. Вращения его медленны вокруг своей оси, зато с достаточно непродолжительным орбитальным периодом.

Один оборот вокруг оси совершается за 116 земных суток и каждые 116 суток он сближается с Землей, а орбитальный период вращения, время совершения полного оборота вокруг Солнца или год на Меркурии равняется 88 дням. За один год на Земле он совершает 4 круга вокруг Солнца.

До 1962 года считали, что планета повернута к Солнцу одной и той же стороной. В 1962 году ученым-исследователям с помощью обсерваторий удалось установить четкий период обращения, который также назвали меркурским днем (сутки на Меркурии), равному 59 дней.

При приближении его к перигелию, движение Солнца, относительно планеты, сначала замедляется, потом вовсе останавливается. Но, потом снова начинает движение, сначала с маленькой скоростью, потом с все увеличивающейся скоростью. Когда происходит изменение скорости движения по небосклону, видимый размер Солнца тоже начинает меняться сначала становится то больше, то меньше. Зависит от того, какое расстояние между Меркурием и Солнцем.

При исследованиях и опытах определили, что сутки на этой планете составляют большую часть (2/3) от его года. Синодический (внешний) орбитальный период планеты Меркурий, тоже составляет большую часть (2/3) от меркурианских суток. Удивительно, что эти отношения у планеты равны.

Около перигелия внутреннее вращение суммируется с внешним вращением, из-за чего и возникает увеличение скорости планеты. Он является единственной планетой, которая совершает практически полный оборот вокруг Солнца в окружающем или наблюдаемом пространстве.

Скорость

Экваториальная скорость вращения планеты составляет 10,89 км/час. Скорость орбитального движения зависит от местоположения планеты на ее орбите.

Первая космическая скорость — это минимальная скорость, которую нужно сообщить объекту, чтобы он совершал движения по орбите вокруг Меркурия. Рассчитывается она по формуле и примерно равна 3,1 км/сек.

До 60-х годов 20 века считалось, что планета вращается одновременно с вращением Солнца, а вокруг своей оси не вращается совсем. Это произошло из-за того, что ученые изучали его лишь в одном положении, никогда его не меняя, поэтому и результаты всегда были идентичны друг другу. А часть планеты вообще была всегда скрыта. Лишь в 1965 году ученым из Америки удалось доказать движение Меркурия вокруг своей оси.

Орбита Меркурия

Продолжительное время движение планеты было загадкой для астрономов, других ученых. Все это было из-за сильно вытянутой эллиптической формы орбиты.

Выдвигалась даже такая версия, что на его орбиту давит какая-то неизведанная миром планета.

На данный момент орбита уже достаточно изучена, но все же многое остается загадкой.

На этой планете можно наблюдать необычайный восход Солнца. После того, как Меркурий меняет свое положение к Солнцу, приближаясь к нему, его угловая орбитальная скорость становится больше угловой скорости и Солнце снова изменяет направление движения на противоположное.

За время полного поворота планеты вокруг Солнца, Меркурий делает примерно полтора оборота вокруг себя.

Отличительные признаки движения

Движение Меркурия вокруг Солнца по орбите — вращательное, формой которой является эллипс, плоскость ее наклонена к плоскости под углом равным 7 градусам. Орбита является самой искривленной в плане эллиптичности и вытянутости, по сравнению с остальными планетами Солнечной системы. Средняя скорость движения Меркурия по орбите вокруг светила, равна 48 км/час.

Ось вращения Меркурия наклонена к поверхности его орбиты не более чем на три градуса, благодаря чему заметных сезонных изменений на этой планете не наблюдается вовсе.

Наблюдать планету с Земли можно, но лишь в определенное время.

Восход Солнца на Меркурии по продолжительности является очень кратковременным, но очень запоминающимся. После восхода Солнце заходит, а потом появляется вновь, эта последовательность продолжается. Во время заката эта последовательность происходит в обратном порядке.

Лучшее время для наблюдения Меркурия – восход или закат Солнца на Земле. Именно в этот период планета Меркурий находится настолько низко, что практически достигает уровня горизонта. Если на Меркурий смотреть чисто зрительно, то никаких деталей его поверхности и структуры разглядеть нельзя. Для того, чтобы увидеть планету в максимальной красоте, стоит воспользоваться специальным оборудованием.

Самое лучшее время для наблюдения за Меркурием это тогда, когда он находится на большом расстоянии от Солнца и занимает наивысшую точку над горизонтом.

Времена года на Меркурии из-за маленького угла наклона практически отсутствуют, смены времен года как таковой не существует, поэтому день и ночь можно считать этой сменой, так как они длятся примерно год.

В северных районах Меркурий лучше всего наблюдать в весеннее время года, тогда планета видна в вечернее время суток. Также он виден и осенью, тогда планету лучше всего наблюдать ранним утром.

Наблюдения

Внешний облик планеты не так привлекает людей, как вид других планет.

Он виден только в период максимальной видимости. Из-за низкого положения Меркурия над горизонтом, его очень сложно изучать. Две третьи части планеты скрыты. Изображения постоянно искажено и редко удавалось запечатлеть в полной мере.

Главной задачей по изучению планеты считается изучение пятен, так как древние районы планеты Меркурий состоят из пород, которые родились при высоком давлении на границе между ядром и мантией.

В то же время, более молодые регионы состоят из минералов, которые родились у поверхности Меркурия. Поверхность Меркурия, как стало известно, представляет собой лоскутное полотно, состоящее из магния и серы и других минералов.

Эти пятна видно с помощью телескопа. Конечно, изображение будет искаженным. Но зато благодаря искажениям выявляются смещения или прецессии орбиты Меркурия при наблюдении обращения Меркурия вокруг Солнца относительно звёзд. Это означает, что планеты вращаются и траектория вращения — спирально-сферической. Понятно, что это косвенное подтверждение.

Источник

МЕРКУРИЙ

МЕРКУРИЙ — самая близкая к Солнцу планета солнечной системы

Меркурий был известен еще с древних времен, однако древние астрономы не сразу осознали, что утром и вечером видят одну и ту же звезду.

Поскольку его орбита имеет небольшой диаметр, планета, при наблюдении ее с Земли, удаляется от Солнца всего на 27,3° левее или правее нашего дневного светила.

Вблизи точек максимального удаления от Солнца, которые называются элонгациями, Меркурий бывает виден невооруженным глазом вскоре после захода или незадолго до восхода Солнца.

Средний блеск планеты составляет примерно -0,4Ш (меняется от +5т до -2т), а угловой диаметр — около 8 угловых секунд (изменяется от 5 до 11 угловых секунд). Разглядеть какие-либо детали на поверхности Меркурия в люби­тельский телескоп невозможно. В лучшем случае можно наблюдать лишь его фазы, подобные фазам Луны.

Плоскость орбиты Меркурия наклонена к плоскости обриты Земли на 7 градусов, поэтому даже в моменты соединений, когда Меркурий и Солнце на­ходятся на одной вертикальной линии, планета обычно видна немного выше или ниже Солнца. В очень редких случаях Меркурий проходит на фоне диска нашей звезды.

Среднее расстояние от Солнца до планеты Меркурий составляет 57,9 млн км. (0,387 астрономических единиц). Однако это расстояние меняется в зависимости от его положения на сильно вытянутой орбите от 46,08 до 68,86 млн км.
Расстояние до Меркурия от Земли составляет от 82 до 217 млн км.

Из-за приливного воздействия Солнца Меркурий попал в резонансную ловушку,в связи с чем меркурианский год (период обращения вокруг Солнца) составляет 88 земных суток. Продолжительность суток на Меркурии равна 176 земным суткам. Три полных оборота вокруг оси Меркурий завершает за 176 суток. За тот же срок планета совершает два оборота вокруг Солнца.
Солнце восходит на востоке, поднимается крайне медленно (в среднем на один градус за двенадцать часов), достигает верхней кульминации (на экваторе — зенита) и так же медленно заходит. Но так происходит не везде. В некоторых местах Солнце после восхода вдруг останавливается, поворачивается обратно и заходит почти в той же точке, где взошло. Но спустя несколько земных суток Солнце восходит снова в той же точке и уже надолго. Около захода картина повторяется в обратном порядке. Это явление получило название эффекта Иисуса Навина по имени библейского героя, умевшего останавливать Солнце. В некоторых местах восходы и захода Солнца наблюдаются дважды за сутки.
Расстояние Меркурия от Земли меняется от 82 до 217 млн. км. Меркурий движется по небу быстрее других планет, средняя скорость движения по орбите вокруг Солнца составляет 47,89 км/с. Именно в связи в этим фактом планету назвали Меркурий, в честь быстроногого древнеримского бога торговли.
Меркурий самая маленькая планета земной группы Солнечной системы. Масса планеты составляет одну двадцатую часть массы Земли, а радиус в 2,5 раза меньше земного.
Период вращения планеты составляет 58,6 сут., средний диаметр 4878 км, масса 3,3·1023 кг.

Из-за того что Меркурий так близок к Солнцу,
температура его поверхности днем достигает +427 С,
температура его поверхности ночью — 162 С.

Ускорение свободного падения на Меркурии равно 3,70 м/с²
Вторая космическая скорость — 4,25 км/с

Атмосфера

Атмосфера планеты Меркурий крайне разряжена. Давление у поверхности планеты в 500 миллиардов раз меньше, чем у поверхности Земли.
В ее состав входят:

• He(гелий). Меркурий расположен очень близко к Солнцу и захватывает солнечный ветер своим тяготением. Атом гелия, захваченный Меркурием, находится в атмосфере в среднем 200 дней.
• Н(водород). Общее количество атомов и молекул газа в столбе атмосферы Меркурия около 2•10 14 над 1 см 2 поверхности.
• СО2(углекислый газ) — подохревается его присутствие
• а так же и благородные газы Ar(аргон), Ne(неон).

Кроме того, раскаленные, как печь, твердые породы выделяют различные атомы, в том числе атомы щелочных металлов, которые регистрируются в спектре атмосферы.

Поверхность

Кратер на Меркурии с двойным валом.

Особенный интерес для астрономов представляет внутреннее устройство Меркурия. Приборы на борту космического корабля «Маринер — 10» обнаружили, что верхний слой Меркурия – это кора – весьма тонка, а под ней значительно более массивное металлическое ядро, нечто вроде металлического шара на долю которого приходится 80 % массы планеты, а сверху она покрыта мантией из каменных пород базальтового типа. У других же планетах Земли, Венеры и Марса ядра небольшие, а кора толстая.

Эскарп на Меркурии

Почему именно так ? Есть множество теорий. Одна из них состоит в том, что много миллионов лет назад Меркурий перенес два сокрушительных удара со стороны каких то космических объектов, по величине сравнимых с ним. Под действием первого удара планета почти расплавилась, и все ее тяжелые составные элементы утонули, образовав большое ядро. А второй удар сорвал с Меркурия большую часть его коры.

Система борозд (грабен) «Паук» (The Spider).

Судя по наблюдениям с Земли и фотографиям с космических аппаратов, поверхность Меркурия в целом похожа на поверхность Луны, хотя контраст между темными и светлыми участками выражен слабее. Меркурий очень похож на Луну. В истории обоих небесных тел был период, когда лава потоками текла на поверхность. В то же время она изрыта горными хребтами, впадинами, трещинами, высота которых достигает 4 км, отвесными уступами-эскарпами длиной в сотни километров и высотой до 3 км.

Наряду с кратерами (как правило, менее глубокими, чем на Луне) в ряде районов планеты на поверхности видны бескратерные долины. На изученном полушарии Меркурия имеется единственное ровное место — Равнина Жары. Предполагается, что это застывшая лава, излившаяся из недр после столкновения с гигантским астероидом около 4 млрд лет назад. Средняя плотность грунта — 5,43 г/см3.

Источник фото: MESSENGER, NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Сезоны

Меркурий движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите (эксцентриситет е = 0,206), плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики под углом 7° 00’15 — одно из самых больших в Солнечной системе. Ось Меркурия почти перпендикулярна к плоскости его орбиты. В связи этим фактом на планете Меркурий нет заметных сезонных изменений.

Спутники

Естественных спутников у Меркурия не обнаружено.

Первым исследовала Меркурий американская автоматическая межпланетная станция «Маринер-10», была запущена 3 ноября 1973 г. ракетой-носителем «М1а$/СепХаиг» с космодрома на мысе Канаверал. Целью этого проекта было изучение Мер­курия и Венеры.

Станция в 1974-1975 гг. трижды пролетела мимо планеты. Максимальное сближение этого космического зонда с Меркурием составляло 320 км.

«Маринер-10» — единственный космический аппарат (КА), пролетевший мимо Меркурия и исследовавший планету с близкого расстояния. Он сделал картографическую съемку около половины поверхности Меркурия.

3 августа 2004 г. к Меркурию был запущен новый аппарат«Меззепдег», который 18 марта 2011 г. должен выйти на эллиптическую орбиту вокруг пла­неты и пробыть на ней почти год.

Для наблюдений с Земли Меркурий трудный объект, поскольку орбита Меркурия расположена столь близок Солнцу, эта планета всегда появляется вблизи Солнца. (углового расстояния от Солнца максимум 28,3°). Поэтому увидеть Меркурий можно только перед самим восходом или сразу после захода Солнца на фоне вечерней или утренней зари низко над горизонтом, а кроме этого, в эту пору наблюдатель видит освещенной лишь половину его диска.

Видимая звёздная величина Меркурия колеблется от −1,9 до 5,5.

В римской мифологии Меркурий (у греков — Гермес) — бог торговли, интел­лекта, ловкости, обмана, воровства и красноречия, дающий богатство и до­ход в торговле, бог гимнастики. Позднее ему стали приписываться функции посланника богов и проводника душ умерших в подземное царство Аида.

В конце IV в. до н.э. Меркурий становится также богом магии и астрологии. Считалось, что он изобрел буквы, цифры, единицы измерения и передал эти знания людям.

Меркурий — сын Зевса и нимфы гор Майи. Он родился в гроте горы Киллены (Аркадия). Никто не мог превзойти его в ловкости, хитрости и умении воро­вать. Первое воровство Меркурий совершил, еще будучи в пеленках — похи­тил у Аполлона 15 коров, привязав к их ногам ветки, чтобы замести следы. Однажды в шутку он украл скипетр у Зевса, трезубец у Посейдона, золотые стрелы и лук у Аполлона и меч у Ареса.

Меркурий произвел на свет обширное потомство: Гермафродита (мать — Афродита), Пана (мать — Дриопа), Силена (мать — Кибела), Автолика (мать — Хиона), Дафниса (мать — одна из нимф) и Абдера.

Атрибутами бога были широкополая шляпа, крылатые сандалии и кадуцей — традиционный крылатый жезл герольда (вестника), способный мирить врагов. Все эти вещи были подарены ему Зевсом за изобретение лиры (про­тотипом которой был черепаший панцирь с натянутыми на него бычьими жилами).

Меркурий был известен древнейшими пастушеским племенам, обитавшим в долинах Нила, Тигра и Евфрата. Планета, появившаяся на небе в разное время года как довольно яркая вечерняя или утренняя звезда, считалась разными светилами. Потому у древних народов Меркурий имел два имени: у египтян — Сет и Сор, у индийцев — Будда и Рогинея.

До 60-х гг. XX в. ученые полагали, что Меркурий имеет период обращения вокруг собственной оси, равный 88 земным суткам, то есть периоду обращения планеты вокруг Солнца.

В 1965 г. применение радиолокации позволило получить точное значение длительности одного оборота Меркурия. Меркурианские сутки длятся 58,7 земных суток

В 2009 году учёные составили первую полную карту Меркурия, используя снимки аппаратов «Маринер-10» и «Мессенджер»

Источник