Tag und Nacht auf Merkur
Der sehr lange Mercurian Day
Stellen Sie sich vor, dass Astronauten auf Merkur gelandet sind – in ferner Zukunft. Wie würden sie einen Tag auf diesem Planeten erleben?
Es wäre ein sehr langer Arbeitstag aus Erdperspektive! Dies liegt daran, dass Merkurs Rotation um seine Achse 59 Tage dauert und es 88 Tage dauert, um sich um seine Umlaufbahn um die Sonne zu bewegen. Interessanterweise ist 59 genau 2/3 von 88., Dies ist kein Zufall – es ist eine Wirkung des Gravitationsfeldes der Sonne auf Merkur. Es ist ein ähnliches Phänomen, dass der Mond der Erde immer das gleiche „Gesicht“ hat; Der Mond dreht immer die gleiche Seite zur Erde.
Dies hat einen höchst ungewöhnlichen Effekt auf die Länge eines mercurianischen „Tages“, gemessen von Mittag bis Mittag (beachten Sie, dass das Wort „Tag“ hier „eine Tageszeit + eine Nachtzeit“ bedeutet, entsprechend „24 Stunden“ auf der Erde). In der Tat ist ein solcher Tag auf Merkur doppelt so lang wie ein merkurisches „Jahr“!,
Zwischen Sonnenaufgang und Merkur vergehen durchschnittlich 176 Erdtage – das ist also die Länge des Mercurianischen Tages .
Da sich Merkur in einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne dreht und sich vergleichsweise langsam um die eigene Achse dreht, scheint sich die Sonne am Himmel über diesem Astronauten auf Merkurs Oberfläche auf seltsame Weise zu bewegen . Irgendwann sah er oder sie zu, wie die Sonne zum Stillstand kam. Dann schien sich die Sonne einige Zeit rückwärts zu bewegen, bevor sie in ihre ursprüngliche Position zurückkehrte und eine Schleife am Himmel durchführte.,
Länge von Tag und Jahr auf Mercury
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Tag und Nacht auf Mercury (siehe Text). |
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Jeder siderische Tag auf Merkur dauerte 58,65 Erdentage. Dies bedeutet, dass es 58, 65 Erdentage (oder 2/3 eines Merkurjahres) dauert, bis sich Merkur relativ zu den Hintergrundsternen einmal um seine Achse dreht.
Schauen Sie sich nun die obigen Zahlen an., Sie zeigen, wie Merkur die Sonne umkreist, während sie sich um ihre eigene Achse dreht. Die roten Markierungen zeigen den gleichen Fleck auf der Oberfläche zu verschiedenen Zeiten an, wenn sich Merkur an verschiedenen Orten in der Umlaufbahn befindet.
Angenommen, Sie stehen an dieser roten Markierung auf der Oberfläche. Zunächst am Tag 1 (beachten Sie, dass diese Zählung in Erdtagen liegt!), Sie sehen die Sonne am Horizont, wie auf der linken Zeichnung angegeben. Sehr, sehr langsam, wegen Merkurs Rotation um seine Achse und Bewegung entlang seiner Umlaufbahn, sehen Sie, wie sich die Sonne vom Horizont und über den Merkurhimmel nach oben bewegt.,
Am Tag 44 erreicht die Sonne endlich den höchsten Punkt am Himmel – es ist jetzt „Mittag“ für Sie. Der Nachmittag beginnt und am Tag 88 geht die Sonne endlich unter. Der“ Tag “ auf Merkur dauert also nicht weniger als 88 Erdtage!
Nachdem die Sonne untergegangen ist (siehe rechte Zeichnung), fällt die Nacht, Mitternacht geschieht 44 Erdentage später (am Tag 132) und die Sonne geht nach weiteren 44 Erdentagen am Tag 176 wieder auf . Die „24 Stunden“ auf Merkur dauern also zwei volle Orbitalumdrehungen oder 176 Erdtage!
In diesem Sinne, ein Merkur-Tag dauert genau zwei Merkur-Jahre !,
Die Bewegung der Sonne am Himmel über Merkur
Die Länge des Tages ist nur eine seltsame Wirkung auf Merkur. Die genaue Bewegung der Sonne am Merkurhimmel und ihre scheinbare Größe ist eine andere.
Stellen Sie sich vor, Sie stehen an einem der beiden „Hot Spots“ auf Merkurs Oberfläche im Caloris-Becken . Da Merkurs Umlaufbahn um die Sonne ziemlich elliptisch ist, ändert sich der Abstand zwischen Merkur und Sonne während der Orbitalbewegung und die Größe der Sonne, wie sie am Merkurhimmel zu sehen ist, ändert sich daher während des „Tages“ dramatisch.,“
An dem Punkt, der der Sonne am nächsten ist, ist Merkur etwa 46 Millionen km vom Zentralstern entfernt; Am entferntesten Orbitalpunkt beträgt diese Entfernung fast 70 Millionen km. Die entsprechenden Größen der Sonnenscheibe am Merkurhimmel sind 1,73° bzw. 1,14°, also 3,2 und 2,1 die Größe der Sonne von der Erde aus gesehen.
Von Ihrem Standort aus würden Sie sehen, wie die Sonne klein aufgeht und dann an Größe zunimmt, wenn sie sich in die Überkopfposition bewegt., Da sich Merkur außerdem schneller bewegt, wenn es näher an der Sonne ist, wird die scheinbare Bewegung der Sonne am Himmel dies widerspiegeln – für einige Zeit ist die durch die Orbitalbewegung verursachte Änderung des Winkels der Sichtlinie zur Sonne „schneller“ als die durch die Rotation des Planeten um seine Achse verursachte. Zum Zeitpunkt der Annäherung an die Sonne bewirkt dieser Effekt, dass sich die Sonne vorübergehend rückwärts bewegt (!) in den Himmel . Dann nimmt es seine normale Westwärtsbewegung wieder auf, und wenn sich Merkur weiter von der Sonne entfernt, beginnt die Sonnenscheibe bis Sonnenuntergang zu schrumpfen, 88 Erdtage nach Sonnenaufgang., Was für ein Tag!
Und dann ist es für einen Zeitraum von 88 Erdentagen Nacht für Sie.
Auf der Erde sind die Dinge nicht so kompliziert. Wir drehen uns nicht eineinhalb Mal pro Jahr um die Erdachse – relativ gesehen drehen wir uns viel schneller, etwas mehr als 365 Mal pro Jahr. Deshalb beträgt das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schlingen (wenn die Sonne am höchsten in unserem irdischen Himmel ist) nur 23 Stunden und 56 Minuten und nicht 176 Tage!