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
Удаленность Меркурия от Солнца
Расстояние от Солнца до Меркурия непостоянно. Оно существенно отличается в разных точках траектории планеты из-за вытянутости ее орбиты.
Общие сведения о планете
Меркурий входит в число планетарных тел, которые можно увидеть на небе без использования астрономической техники. Дата открытия его неизвестна. Произошло оно задолго до начала нашей эры. Свое название космическое тело получило от имени бога торговли — самого быстрого божества древнеримского пантеона. Причина — быстрое движение Меркурия по небесной сфере.
Основные параметры планеты:
- средний диаметр — 4,88 тыс. км;
- окружность по экватору — 15, 33 тыс. км;
- средняя плотность — 5,43 г/см³;
- ускорение свободного падения — 3,7 м/с² (значение на экваторе);
- период обращения вокруг своей оси — 58,5 земных дней;
- наличие естественных спутников — нет.
Масса Меркурия — 33,33022⋅10²³ кг. Не менее 40% объема меркурианской тверди (по другим данным — до 80%) занято расплавленным железным ядром. Выше находится силикатная мантия толщиной 500-700 км. Поверхностная кора имеет толщину 100-300 км. Такое необычное строение планеты может объясняться тем, что в момент рождения она была существенно крупнее. Впоследствии осталось лишь ее главное тело, а внешние слои разрушились. Это могло случиться в результате столкновения с крупным объектом или под влиянием солнечного нагрева.
Поверхность Меркурия сильно кратерирована. С момента своего появления (около 4,6 млрд лет назад) планета попала под бомбардировку астероидов и космического мусора. Отсутствие атмосферы позволяло космическим телам падать на меркурианскую поверхность и оставлять на ней характерные следы. Одновременно внутренняя тектоническая активность рождала равнины и горы.
Солнечное тепло не накапливается на Меркурии, как на других космических телах с атмосферой. Это стало причиной температурных колебаний от +427 °С на солнечной стороне до -173 °С на ночной.
Эту планету изучали только 2 космических аппарата — «Маринер-10» в 1974-1975 гг. и «Мессенджер» в 2011-2015 гг. В конце 2025 г. к ней приблизится запущенная в конце 2018 г. исследовательская станция «БепиКоломбо». Ожидается, что она проработает на меркурианской орбите как минимум 1 год и за это время успеет:
- изучить состав поверхности;
- дать оценку геологической истории космического тела;
- исследовать местное магнитное поле;
- составить подробные карты объекта.
Орбита Меркурия
Планета движется вокруг Солнца по эллиптической траектории, преодолевая каждую секунду 47,4 км и совершая 1 полный оборот вокруг светила за 88 земных дней. Меркурианская орбита наклонена на 7° относительно плоскости эклиптики.
Положение Меркурия в Солнечной системе
Меркурий в силу своего положения имеет только одну планету-соседку — Венеру.
Расстояние до Солнца
Дистанция от Меркурия до Солнца (57,9 млн км) не является постоянной. Существенная вытянутость орбиты планеты уменьшает эту величину до 45,9 млн км в точке перигелия и увеличивает до 69,7 млн км в афелии.
Такая разница в показаниях удаленности объясняется сильной вытянутостью меркурианской орбиты. Ее эксцентриситет (коэффициент сжатости) равен 0,2. Среди планет нашей системы это наибольший показатель. Высокая орбитальная эксцентричность Меркурия позволяет наблюдать его только в моменты максимального удаления от Солнца, иначе он теряется на фоне светила.
Расстояние до Венеры
Когда эти 2 планеты подходят на минимальное расстояние друг к другу, интервал между их орбитами составляет 50,3 млн км. Это немногим больше, чем наименьшая дистанция между Землей и Венерой. В моменты наибольшего отдаления Меркурия от второй планеты Солнечной системы расстояние между ними равно 166 млн км.
Источник
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
Словари
МЕРКУРИЙ (планета) — МЕРКУ́РИЙ, планета, среднее расстояние от Солнца 0,387 астрономических единиц (58 млн. км), период обращения 88 сут., период вращения 58,6 сут., средний диаметр 4878 км, масса 3,3·10 23 кг, в состав крайне разреженной атмосферы входят: Ar, Ne, He. Поверхность Меркурия по внешнему виду подобна лунной.
МЕРКУ́РИЙ, ближайшая к Солнцу большая планета Солнечной системы (см. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА).
Меркурий движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите, плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики (см. ЭКЛИПТИКА) под углом 7°00″15. Расстояние Меркурия от Солнца меняется от 46,08 млн. км до 68,86 млн. км. Период обращения вокруг Солнца (меркурианский год) составляет 87,97 земных суток, а средний интервал между одинаковыми фазами (синодический период) 115,9 земных суток. Продолжительность солнечных суток на Меркурии равна 176 земным суткам. Расстояние Меркурия от Земли меняется от 82 до 217 млн. км. Максимальный угловой размер планеты при наблюдении с Земли составляет 13, минимальный — 5. Средняя скорость движения Меркурия по орбите вокруг Солнца — 47,89 км/с.
Период обращения Меркурия вокруг своей оси равен 58,6461 ± 0,0005 суток, что составляет 2/3 от периода обращения вокруг Солнца. Это обстоятельство является результатом действия приливного трения и крутящего момента гравитационных сил со стороны Солнца, обусловленного тем, что на Меркурии распределение масс не является строго концентрическим (центр масс смещен по отношению к геометрическому центру планеты). Обращение Меркурия вокруг Солнца и его собственное вращение приводят к тому, что длительность солнечных суток на планете равна трем звездным меркурианским суткам или двум меркурианским годам и составляет около 175,92 земных суток.
Ось вращения Меркурия наклонена к плоскости его орбиты не более чем на 3°, благодаря чему заметных сезонных изменений на этой планете не должно существовать. Для наблюдений с Земли Меркурий — трудный объект, так как он видимым образом никогда не удаляется от Солнца больше чем на 28°, вследствие чего его приходится наблюдать всегда на фоне вечерней или утренней зари низко над горизонтом. Кроме того, в эту пору фаза планеты (то есть угол при планете между направлениями на Солнце и на Землю) близка к 90°, и наблюдатель видит освещенной лишь половину ее диска.
Размеры, форма и масса Меркурия
По форме Меркурий близок к шару с экваториальным радиусом (2440 ± 2) км, что примерно в 2,6 раза меньше, чем у Земли. Разность полуосей экваториального эллипса планеты составляет около 1 км; экваториальное и полярное сжатия незначительны. Отклонения геометрического центра планеты (шара) от центра масс — порядка полутора километров. Площадь поверхности Меркурия в 6,8 раз, а объем — в 17,8 раз меньше, чем у Земли.
Масса Меркурия равна 3,31 · 10 23 кг, что примерно в 18 раз меньше массы Земли. Средняя плотность близка к земной и составляет 5,44 г/см 3 . Ускорение свободного падения вблизи поверхности 3,7 м/с 2 .
Температура и рельеф поверхности Меркурия
Как ближайшая к Солнцу планета, Меркурий получает от центрального светила значительно большую энергию, чем, например, Земля (в среднем в 10 раз). Из-за вытянутости орбиты поток энергии от Солнца варьируется примерно в два раза. Большая продолжительность дня и ночи приводит к тому, что яркостные температуры (измеряемые по инфракрасному излучению в соответствии с законом теплового излучения Планка) на «дневной» и на «ночной» сторонах поверхности Меркурия при среднем расстоянии от Солнца могут изменяться примерно от 600 К до 100 К. Но уже на глубине нескольких десятков сантиметров значительных колебаний температуры нет, что является следствием весьма низкой теплопроводности пород.
Поверхность Меркурия, покрытая раздробленным веществом базальтового типа, довольно темная. Судя по наблюдениям с Земли и фотографиям с космических аппаратов, она в целом похожа на поверхность Луны, хотя контраст между темными и светлыми участками выражен слабее. Наряду с кратерами (как правило, менее глубокими, чем на Луне) есть холмы и долины.
Атмосфера и физические поля
Над поверхностью Меркурия имеются следы весьма разреженной атмосферы, содержащей, кроме гелия, также водород, углекислый газ, углерод, кислород и благородные газы (аргон, неон). Близость Солнца обусловливает ощутимое влияние на Меркурий солнечного ветра (см. СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР). Благодаря этой близости значительно и приливное воздействие Солнца на Меркурий, что должно приводить к возникновению над поверхностью планеты электрического поля (см. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ), напряженность которого может быть примерно вдвое больше, чем у «поля ясной погоды» над поверхностью Земли, и отличается от последнего сравнительной стабильностью.
На Меркурии имеется и магнитное поле (см. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ). Магнитный дипольный момент Меркурия равен 4,9 · 10 22 Гс·см 3 , что примерно на четыре порядка меньше, чем у Земли; однако, поскольку напряженности поля обратно пропорциональны кубу радиуса планет, то на Меркурии и на Земле они близкие по порядку величины.
Модель внутреннего строения
Предложено несколько моделей внутреннего строения Меркурия. Согласно наиболее распространенному (хотя и предварительному) мнению планета состоит из горячего, постепенно остывающего железоникелевого ядра и силикатной оболочки, на границе между которыми температура может приближаться к 10 3 К. На долю ядра приходится больше половины массы планеты.
Источник