Как найти 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.

Светило науки — 1509 ответов — 6948 раз оказано помощи

Планеты Солнечной системы. Меркурий

Возврат на страницу «Работа Солнечная система»   https://sites.google.com/site/astronomgomulina/solnecnaa-sistema 

2017-03-29   

Как известно, Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Наиболее благоприятные условия для наблюдения этой планеты выполняются, когда Меркурий находится на максимальном угловом удалении от Солнца. В 1980 году такие условия в утренние часы выполнялись последовательно 1 января и 25 апреля. Определите период обращения Меркурия вокруг Солнца.

Решение:

Так как Меркурий планета, ближайшая к Солнцу, то ее наблюдению с земли мешает солнечный свет. Меркурий может быть виден либо утром, перед восходом Солнца, либо вечером, сразу после заката. Оптимальные условия наблюдения Меркурия реализуются когда он находится на максимальном угловом удалении от Солнца, т. е. когда угол между направлениями на планету и на Солнце с Землей максимален. Пусть 1 января Земля находится в точке $E_{1}$. Тогда Меркурий находится в точке $M_{1}$, такой, что прямая $E_{1}M_{1}$ является касательной к орбите Меркурия. К 25 апреля (т.е. через время $tau = 115$ суток — учтите, что 1980 год — високосный) Земля сместится в точку $M_{2}$, повернувшись вокруг Солнца на угол $phi$, причем

$phi = frac{2 pi}{T_{0}} tau$, (1)

где $T_{0} = 365$ суток — период обращения Земли вокруг Солнца. За этот же промежуток времени Меркурий сместится в точку $M_{2}$, сделав еще один полный оборот вокруг Солнца, т.е. угол поворота Меркурия вокруг Солнца равен $2 pi + phi$, следовательно,

$2 pi + phi = frac{2 pi}{T} tau$, (2)

где $T$ — искомый период обращения Меркурия. Из уравнений (1) -(2) можно найти

$T = frac{ tau T_{0}}{ tau + T_{0}} approx 87,5 суток$.

Отметим, что из (1) — (2) можно получить известное в астрономии соотношение между сидерическим (истинным) $T$ и синодическим (наблюдаемым) $tau$ периодом обращения

$frac{1}{T} = frac{1}{ tau} + frac{1}{T_{0}}$.