Маленькие лекции о космосе. 5. Меркурий и чудеса его вращений.

moralg — 30.05.2020 Меркурий - самая близкая к Солнцу и самая маленькая планета в солнечной системе. Его радиус составляет 0,383 земного, средняя плотность почти такая же, как у Земли, и, следовательно, масса, как третья степень радиуса, должна равняться примерно 5,5% земной массы. Так и есть. Поверхность Меркурия весьма похожа на лунную, атмосферы у него практически нет, магнитное поле в сотню раз меньше земного. Поэтому приводить снимок Меркурия совсем не интересно.

      Но есть у Меркурия свои чудесные изюминки, связанные с его вращением и вокруг Солнца, и вокруг собственной оси.


      1. Сутки на Меркурии в точности равны двум его годам.
      Для облегчения наших рассуждений будем рассматривать систему Меркурий-Солнце по аналогии с системой Луна-Земля. Луна совершает полный оборот вокруг Земли за 27,3 земных дня. Этот период жители Луны при отсутствии на небе Солнца с полным основанием называли бы лунным годом. Но и вокруг своей оси Луна совершает полный оборот точно за такой же промежуток времени. И этот период луняне должны называть звездными сутками. Таким образом, для лунатиков звездные сутки в точности равны лунному году. А лунные сутки, в течение которых Земля делает полный оборот по небу Луны равны бесконечности.

      А теперь взглянем на Землю. На ней сутки равны 24 часам. Но это - солнечные сутки. А звездные сутки равны 23 часам. 56 минутам и 4,1 секундам. Разница между 24 часами и этой величиной составляет 235, 9 секунды или ≈ 1/365 суток. Поэтому звездное небо каждый вечер поворачивается на примерно 1/365 окружности.

      Из-за того, что Меркурий весьма близок к Солнцу он, казалось бы, должен был находиться в приливном захвате у Солнца, как Луна находится в приливном захвате у Земли. То есть, можно было бы ожидать, что периоды вращения Меркурия вокруг своей оси и вокруг Солнца равны. В таком случае солнечные сутки на Меркурии были бы тоже бесконечными. Но Меркурий оказался гораздо хитрее. Как и положено богу торговли.

      Период обращения Меркурия вокруг Солнца равен 87,969 земных дня, а период его обращения вокруг своей оси меньше - 58,646 земных дней. Отношение этих периодов с огромной точностию равно 1,500000...! Но период обращения вокруг своей оси есть звездные сутки. И в течение трех звездных суток проходит точно два меркурианских года. Сам Меркурий по истечении такого периода оказывается в той же точке своей орбиты, а Солнце для каждого меркурианина оказывается в той же точке меркурианского неба, что и два меркурианских года или трое звездных суток назад.

      Таким образом, солнечные сутки на Меркурии в точности равны двум его годам или трем его звездным суткам.

      2. Прецессия орбиты Меркурия (с учетом ОТО Эйнштейна).
      Все планеты обращаются вокруг Солнца не по окружностям, а по эллиптическим траекториям. И эти эллипсы чрезвычайно медленно поворачиваются вокруг Солнца. Но быстрее всего поворачивается эллипс орбиты Меркурия - на 574 угловых секунды за 100 лет. И полный оборот вокруг Солнца делает за примерно 226 тысяч лет.

      Этот наблюдаемый эффект естественно приписывать воздействию на Меркурий всех других планет солнечной системы. Его приписывали и весьма точно и неоднократно считали. С учетом влияния всх планет получалось 531 угловая секунда - не хватало еще 43 угловых секунд. Заметная погрешность. Но тут со своей общей теорией относительности (ОТО) подоспел Эйнштейн. И расчеты по ОТО дали дополнительные 43 угловые секунды. Это был первый и колоссальный успех ОТО!

      Не следует думать, что эффект применения ОТО в расчетах прецессии орбиты получен только для Меркурия. Такие расчеты предсказывают эйнштейновскую прецессию и орбиты Земли в размере 8,4 угловых секунды за столетие.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив