понедельник, 24 марта 2014 г.

Восход и закат Солнца на Меркурии

Меркурий — ближайшая к Солнцу и самая маленькая планета в Солнечной системе. Он почти не имеет атмосферы, и условия на его поверхности нельзя назвать комфортными. Меркурианской ночью поверхность планеты остывает до –170 °C, а днем может нагреться более чем до +400 °С!

Бассейн Калорис на Меркурии
Бассейн Калорис на Меркурии

На Меркурии есть две особенно горячие точки, одна из них — это бассейн Калорис (от латинского слова caloris — «тепло»). Вы видите его на фотографии, в виде большого светлого пятна чуть выше и правее центра картинки. Бассейн Калорис — это ударная котловина, след древнего столкновения крупного небесного тела наподобие астероида с поверхностью Меркурия.

Но почему это место на Меркурии теплее других? Это объясняется особенностями орбиты Меркурия и его вращением вокруг своей оси.

Во-первых, орбита Меркурия не похожа на ровный круг с Солнцем в центре. Она достаточно сильно вытянута и напоминает эллипс (овал). Меркурий в своем движении по орбите то приближается к Солнцу, то удаляется от него. Когда Меркурий находится в ближней к Солнцу точке орбиты, то есть в перигелии, он ближе к Солнцу почти на 24 миллиона километров, чем в дальней точке (она называется афелий, или апогелий). Конечно, в ближней точке Солнце нагревает поверхность планеты гораздо сильнее.

Во-вторых, находясь в перигелии, Меркурий подставляет Солнцу либо участок поверхности с бассейном Калорис, либо противоположный участок своей поверхности, вторую самую горячую точку планеты. Эта особенность связана с тем временем, за которое Меркурий делает оборот вокруг своей оси, и тем временем, за которое он делает один оборот вокруг Солнца. Меркурианские солнечные сутки, то есть время от между двумя восходами (или закатами) Солнца длятся дольше меркурианского года, то есть одного оборота планеты вокруг Солнца.

Нам, жителям планеты Земля, которая за время одного оборота вокруг Солнца (год) успевает сделать 365 оборотов вокруг своей оси (суток), это достаточно сложно себе представить.

Чтобы разобраться, давайте сначала посмотрим на нашу ближайшую соседку — Луну. Луна делает один оборот вокруг своей оси за то же самое время, за которое она делает один оборот вокруг Земли. Поэтому земляне видят всё время только одну сторону Луны. А на Луне Земля постоянно видна с видимой стороны Луны и никогда не видна с ее обратной стороны. Если бы Земля вращалась вокруг Солнца так же как Луна вокруг Земли — то на одной стороне Земли был бы вечный день, а на другой вечная ночь.

Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 земных суток, а один оборот вокруг своей оси — примерно за 58 с половиной суток. За один меркурианский год планета успевает сделать только полтора оборота вокруг своей оси. Поэтому, при прохождении перигелия Меркурий подставляет Солнцу то одну сторону, то другую, а солнечные сутки продолжаются два меркурианских года, или три оборота планеты вокруг своей оси. Время между двумя восходами или закатами Солнца на Меркурии — 176 земных суток.

Но на этом чудеса меркурианских суток не заканчиваются. Дело в том, что проходя перигелий, планета движется по орбите быстрее, чем на удалёных участках, скорость движения по орбите начинает «обгонять» скорость вращения, и Солнце на меркурианском небе начинает двигаться в обратном направлении!

Наблюдатель, расположившийся в одной из «горячих точек», сможет увидеть как Солнце, поднявшееся почти до зенита, двинулось в обратном направлении, а потом снова развернулось и продолжило свое нормальное движение. А в других местах планеты можно наблюдать, как Солнце восходит, поднимается невысоко над горизонтом, останавливается, движется в обратном направлении, закатывается, снова восходит, пересекает небосвод, закатывается, восходит почти в том же месте, и только после этого закатывается окончательно.

Было бы интересно посмотреть на такие чудеса своими глазами, не так ли? Конечно, придется придумать какой-то скафандр, чтобы не замерзнуть ночью и не изжариться днем. Кроме того, на Меркурии нет атмосферы, которая защитит вас от смертельно опасного излучения Солнца и от космической радиации. Еще придется запастись терпением, чтобы после восхода дождаться заката. Впрочем, долгий день можно потратить на исследование испещрённой кратерами поверхности Меркурия, что будет не менее интересно, чем наблюдение за странным движением Солнца по меркурианскому небу.

Посмотрите эту небольшую компьютерную анимацию, в которой художник представил, как выглядит движение Солнца по меркурианскому небу, и как подобное движение Солнца выглядело бы на Земле.




Знаете ли вы? Кратеры на Меркурии принято называть в честь деятелей культуры. Читая список меркурианских кратеров можно не только «подтянуть» астрономию, но и обогатить свои знания в области мировой культуры.

Изображение: Science@NASA

1 комментарий: