Сидерический период обращения планеты вокруг солнца меркурий

Период обращения планеты Меркурий вокруг Солнца в земных днях и годах

На Земле год длится 365 дней, так как именно за этот период времени она совершает полный оборот вокруг Солнца. Несложно догадаться, что другие планеты могут совершать такой оборот быстрее или медленнее. Сколько же времени на это требуется Меркурию?

Один оборот вокруг Солнца Меркурий совершает за 88 земных дней или 0,241 земного года. Если быть более точным, этот период времени равен 87,969 дня. Ни одна другая планета не может похвастаться столь высокой частотой обращения вокруг Солнца.

Надо понимать, что период обращения планет – это не какая-то случайная величина. Она определяется радиусом орбиты планеты. Чем ближе планета к Солнцу, тем выше ее угловая скорость и тем короче на ней год. Меркурий же является ближайшей к Солнцу планетой, а потому именно он удерживает рекорд по скорости обращения.

При этом оборот вокруг собственной оси Меркурий совершает очень медленно. Ему для этого надо 58,646 земных дня. Только на Венере сутки длятся дольше. Но особенно удивительно соотношение между длительностью меркурианского года и меркурианских суток. Год ровно в 1,5 раза длиннее! То есть на каждые два оборота вокруг звезды приходится в точности 3 оборота вокруг оси Меркурия. Пока что астрономам не удалось объяснить причины такого удивительного соотношения, однако у других планет подобной синхронности не наблюдается.

Интересно, что комбинация этих двух вращательных движений порождает удивительный феномен, названный именем Иисуса Навина. На определенных участках орбиты (вблизи перигелия) угловая скорость вращения планеты вокруг звезды начинает опережать скорость вращения Меркурия вокруг оси. Из-за этого на меркурианском небосводе Солнце начинает идти вспять, с запада на восток. Можно даже увидеть, как оно сразу после восхода начинает заходить за горизонт.

Список использованных источников

Источник

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

Сидерический период обращения планеты вокруг солнца меркурий

§ 11. К онфигурация планет. С инодический период

1. Конфигурация планет и условия их видимости

У словия видимости планет Подробные сведения о положении планет и условиях их видимости даются в «Школьном астрономическом календаре» на каждый учебный год. Эту информацию можно найти и в Интернете. меняются по-разному: если Меркурий и Венеру можно видеть только утром или вечером, то остальные — Марс, Юпитер и Сатурн — бывают видны также и ночью. По временам одна или несколько планет могут быть вовсе не видны, поскольку они располагаются на небе поблизости от Солнца. В этом случае говорят, что планета находится в соединении с Солнцем. Если же планета располагается на небе вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу, то она находится в противостоянии . В этом случае планета появляется над горизонтом в то время, когда Солнце заходит, а заходит она одновременно с восходом Солнца. Следовательно, всю ночь планета находится над горизонтом.

Соединение и противостояние, а также другие характерные расположения планеты относительно Солнца называются конфигурациями . Внутренние планеты (Меркурий и Венера), которые всегда находятся внутри земной орбиты, и внешние, которые движутся вне её (все остальные планеты), меняют свои конфигурации по-разному. Названия различных конфигураций внутренних и внешних планет, которые характеризуют расположение планеты относительно Солнца на небе, приведены в таблице и на рисунке 3.4.

Рис. 3.4. Конфигурации внутренней и внешней планеты

Источник

Планета Меркурий

Меркурий – первая планета от Солнца и самая маленькая планета в Солнечной системе. Это один из наиболее экстремальных миров. Свое название получил в честь посланника римских богов. Его можно отыскать без использования приборов, поэтому Меркурий отметился во многих культурах и мифах.

Однако это также и очень загадочный объект. Меркурий можно наблюдать утром и вечером в небе, а сама планета обладает собственными фазами.

Интересные факты

Давайте узнаем больше интересных фактов о планете Меркурий.

Один солнечный день (промежуток между полуднями) охватывает 176 дней, а сидерический день (осевое вращение) – 59 дней. Меркурий наделен наибольшим орбитальным эксцентриситетом, а удаленность от Солнца – 46-70 млн. км.

Меркурия входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов. В экваторе простирается на 4879 км.

Каждый см 3 наделен показателем в 5.4 грамма. Но Земля стоит на первом месте, потому что Меркурий представлен тяжелыми металлами и горными породами.

Когда железное планетарное ядро остыло и сжалось, поверхностный слой покрылся морщинками. Они способны вытягиваться на сотни миль.

Исследователи считают, что железное ядро Меркурия способно пребывать в расплавленном состоянии. Обычно у маленьких планет оно быстро теряет нагрев. Но сейчас думают, что оно вмещает серу, которая снижает температуру плавления. Ядро охватывает 42% планетарного объема.

Хотя Венера проживает дальше, но ее поверхность стабильно удерживает наивысшую поверхностную температуру из-за парникового эффекта. Дневная сторона Меркурия прогревается на 427°C, а на ночной температура падает к -173°C. Планета лишена атмосферного слоя, поэтому не способна обеспечивать равномерное распределение нагрева.

Геологические процессы помогают планетам обновлять поверхностный слой и сглаживать кратерные шрамы. Но Меркурий лишен такой возможности. Все его кратеры именуются в честь художников, писателей и музыкантов. Ударные формирования, превышающие в диаметре 250 км, называют бассейнами. Крупнейший – Равнина Жары, простирающаяся на 1550 км.

Меркурий слишком близко находится к Солнцу. Трижды его облетел Маринер-10 в 1974-1975 гг., отобразив чуть меньше половины поверхности. В 2004 году туда отправился MESSENGER.

Точная дата обнаружения планеты неизвестна, потому что о ней писали еще шумеры в 3000 г. до н.э.

Гравитация составляет лишь 38% от земной, но этого мало, чтобы удержать стабильную атмосферу (разрушается солнечными ветрами). Газ выходит, но его пополняют солнечные частички и пыль.

Размер, масса и орбита

При радиусе в 2440 км и массе 3.3022 х 10 23 кг Меркурий считается самой маленькой планетой в Солнечной системе. По размеру достигает всего 0.38 земного. Также уступает по параметрам некоторым спутникам, но по плотности стоит на втором месте после Земли – 5.427 г/см 3 . На нижнем фото указано сравнение размеров Меркурия и Земли.

Сравнение Меркурия и Земли

Это обладатель самой эксцентричной орбиты. Удаленность Меркурия от Солнца может колебаться от 46 миллионов км (перигелий) до 70 миллионов км (афелий). От этого могут меняться и ближайшие планеты. Средняя орбитальная скорость равна – 47322 км/с, поэтому на прохождения орбитального пути уходит 87.969 дней. Ниже представлена табличка характеристик планеты Меркурий.

Физические характеристики Меркурия

Ускорение свободного
Экваториальный радиус	2439,7 км
Полярный радиус	2439,7 км
Средний радиус	2439,7 км
Окружность большого круга	15 329,1 км
Площадь поверхности	7,48·10 7 км² 0,147 земной
Объём	6,083·10 10 км³ 0,056 земного
Масса	3,33·10 23 кг 0,055 земной
Средняя плотность	5,427 г/см³ 0,984 земной

падения на экваторе 3,7 м/с²
0,377 g Первая космическая скорость 3,1 км/с Вторая космическая скорость 4,25 км/с Экваториальная скорость

вращения 10,892 км/ч Период вращения 58,646 дней Наклон оси 2,11′ ± 0,1′ Прямое восхождение

северного полюса 18 ч 44 мин 2 с
281,01° Склонение северного полюса 61,45° Альбедо 0,142 (Бонд)
0,068 (геом.) Видимая звёздная величина от −2,6 m до 5,7 m Угловой диаметр 4,5″ – 13″

Эксцентричность и замедленность вращения приводят к тому, что планета тратит 176 дней на то, чтобы вернуться в изначальную точку. Так что один день на планете вдвое длиннее года. Также это обладатель наиболее низкого осевого наклона – 0.027 градусов.

Орбита и вращение Меркурия

Эксцентриситет
Перигелий	46 001 009 км 0,38709927 а. е.
Афелий	69 817 445 км 0,46670079 а. е.
Большая полуось	57 909 227 км 0,38709927 а. е.

орбиты 0,20563593 Сидерический период

обращения 87,969 дней Синодический период

обращения 115,88 дней Орбитальная скорость 47,36 км/с Средняя аномалия 174,795884° Наклонение 7,00° относительно плоскости эклиптики
3,38° относительно солнечного экватора
6,34° отн. инвариантной плоскости Долгота восходящего узла 48,33167° Аргумент перицентра 29,124279°

Состав и поверхность

Состав Меркурия на 70% представлен металлическим и на 30% силикатным материалам. Считают, что его ядро охватывает примерно 42% всего объема планеты (у Земли – 17%). Внутри располагается ядро из расплавленного железа, вокруг которого сосредоточен силикатный слой (500-700 км). Поверхностный слой – кора с толщиной в 100-300 км. На поверхности можно заметить огромное количество хребтов, которые тянутся на километры.

По сравнению с другими планетами Солнечной системы, ядро Меркурия обладает наибольшим количеством железа. Полагают, что раньше Меркурий был намного больше. Но из-за удара с крупным объектом внешние слои разрушились, оставив главное тело.

Некоторые считают, что планета могла появиться в протопланетном диске до того, как солнечная энергия стала стабильной. Тогда он должен быть вдвое массивнее современного состояния. При нагреве в 25000-35000 К большая часть породы могла просто испариться. Изучите строение Меркурия на фото.

Внутренняя структура Меркурия представлена корой, мантией и ядром

Есть и еще одно предположение. Солнечная туманность могла привести к увеличению частичек, которые набросились на планету. Тогда более легкие отошли и не использовались при создании Меркурия.

Если смотреть издалека, то планета напоминает земной спутник. Такой же кратерный ландшафт с равнинами и следами лавовых потоков. Но здесь отмечено большее разнообразие элементов.

Меркурий сформировался 4.6 миллиардов лет назад и попал под обстрел целой армии астероидов и мусорных осколков. Атмосферы не было, поэтому удары оставили заметные следы. Но планета оставалась активной, так что лавовые потоки создали равнины.

Улучшенные изображения кратеров Манч, Сандер и По среди вулканических равнин (оранжевые), недалеко от бассейна Калори

Размеры кратеров варьируются от небольших ям до бассейнов с шириною в сотни километров. Самый крупный – Калорис (равнина Жары) с диаметром в 1550 км. Удар был настолько сильным, что привел к лавовому извержению на противоположной планетарной стороне. А сам кратер окружен концентрическим кольцом высотой в 2 км. На поверхности можно отыскать примерно 15 крупных кратерных образований. Внимательно рассмотрите схему магнитного поля Меркурия.

Магнитное поле Меркурия

Планета обладает глобальным магнитным полем, достигающем 1.1% земной силы. Возможно, что источником служит динамо, напоминая нашу Землю. Оно образуется благодаря вращению жидкого ядра, наполненного железом.

Этого поля хватает, чтобы противостоять звездные ветра и формировать магнитосферный слой. Его силы достаточно, чтобы удерживать плазму из ветра, из-за чего происходит поверхностное выветривание.

Атмосфера и температура

Из-за близости к Солнцу планета слишком сильно прогревается, поэтому не способна сберечь атмосферу. Но ученые отметили тонкий слой переменной экзосферы, представленной водородом, кислородом, гелием, натрием, водяным паром и калием. Общий уровень давления приближается к отметке 10-14 бар.

Северный полюс планеты, запечатленный аппаратом MESSENGER. Красным цветом отмечены участки в тени, а желтый – лед

Без атмосферного слоя солнечное тепло не накапливается, поэтому на Меркурии отмечают серьезные температурные колебания: на солнечной стороне – 427°С, а на темной опускается до -173°С.

Однако поверхность располагает водяным льдом и органическими молекулами. Дело в том, что полюсные кратеры отличаются глубиной и туда не попадают прямые солнечные лучи. Полагают, что на дне можно обнаружить 10 14 – 10 15 кг льда. Пока нет точных данных о том, откуда на планете взялся лед, но это может быть подарок от упавших комет или же он происходит из-за дегазации воды от внутренней планетарной части.

История изучения планеты

Описание Меркурия не обходится без истории исследований. Эта планета доступна для наблюдения без использования приборов, поэтому фигурирует в мифах и древних легендах. Первые записи обнаружены в табличке Мул Апин, выступающей астрономическими и астрологическими вавилонскими записями.

Эти наблюдения сделаны в 14-м веке до н.э. и рассказывают о «пляшущей планете», потому что Меркурий перемещается быстрее всего. В Древней Греции его именовали Стилбон (переводится как «блеск»). Это был посланник Олимпа. Потом римляне переняли эту идею и дали современное наименование в честь своего пантеона.

Птолемей в работах несколько раз упоминал, что планеты способны проходить перед Солнцем. Но он не записывал в примеры Меркурий и Венеру, потому что считал их слишком маленькими и незаметными.

Китайцы именовали его Чэнь Синь («Часовая звезда») и связывали с водой и северной направленностью. Причем в азиатской культуре до сих пор сохранилось такое представление о планете, которую даже записывают как 5-й элемент.

Для германских племен здесь наблюдалась связь с богом Одином. Майя видели четырех сов, две из которых отвечали за утро, а две других за вечер.

О геоцентрическом орбитальном пути еще в 11 веке написал один из исламских астрономов. В 12-м веке Ибн Баджья отметил транзит двух крошечных темных тел перед Солнцем. Скорее всего он видел Венеру и Меркурий.

Проход Меркурия через солнечный диск, наблюдаемый SOHO в 2006 году. За транзитом можно было смотреть в Восточной Европе и восточном полушарии

Индийский астроном Кералы Сомаяджи в 15 веке создал частичную гелиоцентрическую модель, где Меркурий совершал обороты вокруг Солнца.

Первый обзор в телескоп приходится на 17 век. Это сделал Галилео Галилей. Он тогда внимательно изучал фазы Венеры. Но его аппарату не хватило мощности, поэтому Меркурий остался без внимания. А вот транзит отметил Пьер Гассенди в 1631 году.

Орбитальные фазы в 1639 году заметил Джованни Зупи. Это было важное наблюдение, потому что подтвердило вращение вокруг звезды и правильность гелиоцентрической модели.

Более точные наблюдения в 1880-х гг. предоставил Джованни Скиапарелли. Он считал, что орбитальный путь занимает 88 дней. В 1934 году Юджиос Антониади создал детальную карту поверхности Меркурия.

Карта Меркурия, созданная Антониади

Первый радиолокационный сигнал удалось отбить советским ученым в 1962 году. Через три года американцы повторили эксперимент и закрепили осевой оборот в 59 дней. Обычные оптические наблюдения не смогли дать новых сведений, но интерферометры открыли химические и физические характеристики подповерхностных слоев.

Первое глубокое изучение поверхностных особенностей провели в 2000 году обсерваторией Маунт-Вильсон. Большую часть карты составили при помощи радиолокационного телескопа Аресибо, где расширение достигает 5 км.

Исследование планеты

До момента первого полета беспилотных аппаратов мы многого не знали о морфологических характеристиках. Первым к Меркурию отправился Маринер в 1974-1975 гг. Он трижды приблизился и сделал ряд масштабных фото.

Космический аппарат НАСА Маринер-10, который в 1970-х гг. исследовал Венеру и Меркурий

Но аппарат обладал длительным орбитальным периодом, поэтому при каждом приближении подходил к одной и той же стороне. Так что карта составляла лишь 45% всей площади.

При первом сближении удалось зафиксировать магнитное поле. Последующие подходы показали, что оно сильно напоминает земное, отклоняющее звездные ветры.

В 1975 году у аппарата кончилось топливо, и мы потеряли связь. Однако Маринер-10 и сейчас может вращаться вокруг Солнца и наведываться к Меркурию.

Вторым посланником стал MESSENGER. Он должен был разобраться в плотности, магнитном поле, геологии, структуре ядра и атмосферных особенностях. Для этого установили специальные камеры, гарантирующие высшее разрешение, а спектрометры отмечали составляющие элементы.

Аппарат MESSENGER вращается вокруг Меркурия с марта 2011 года

MESSENGER стартовал в 2004 году и выполнил три пролета с 2008 года, компенсировав упущенную Маринером-10 территорию. В 2011 году он перешел на эллиптическую планетарную орбиту и начал снимать поверхность.

После этого стартовала следующая годичная миссия. Последний маневр пришелся на 24 апреля 2015 года. После этого закончилось топливо, и 30 апреля спутник разбился об поверхность.

В 2016 году ЕКА и JAXA объединились для создания BepiColombo, который должен добраться к планете в 2024 году. У него есть два зонда, которые будут изучать магнитосферу, а также поверхность во всех длинах волн.

Расширенное изображение Меркурия, созданное на основе снимков камер MESSENGER

Меркурий – интересная планета, раздираемая крайностями и противоречиями. Обладает расплавленной поверхностью и льдом, нет атмосферы, зато присутствует магнитосфера. Мы надеемся, что будущие технологии позволят узнать больше интригующих подробностей. Обязательно рассмотрите, как выглядит современная карта поверхности Меркурия в высоком разрешении.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Источник