מהי תקופת הסיבוב של מרקורי?

כספית הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. זהו כוכב לכת קשה לתצפית בגלל קרבתו לכוכב, כשהפעמים היחידות לראות אותו בעין בלתי מזוינת ממש לפני עלות השחר ומיד אחרי השקיעה. מסיבה זו ידוע מעט יחסית על מרקורי, למרות העובדה שהוא קרוב יותר לכדור הארץ מאשר כוכבי לכת כמו צדק ושבתאי. במשך עשרות שנים נחשב כי תקופת הסיבוב של מרקורי שווה למשך הזמן שנדרש למסלול השמש, אולם כיום המדענים יודעים שזה לא המקרה.

פעם ההנחה הייתה שמרקורי היה נעול בשמש לשמש ולקח אותו מספר ימים להסתובב על צירו פעם אחת כפי שעשה להקיף את השמש - תקופה של 88 ימי כדור הארץ. נעילת גאות היא מונח אסטרונומי המתאר גוף שמימי שמסתובב סביב גוף אחר כשצד אחד תמיד פונה לגוף שהוא מקיף. לדוגמא, הירח ננעל בכדור הארץ מכיוון שכמות הזמן שלוקח להסתובב סביב כדור הארץ היא אותה זמן שהוא צריך להסתובב על צירו. המשמעות היא שלירח יהיה תמיד אותו צד הפונה לכדור הארץ כמו שהוא מקיף את כדור הארץ. רק ב -1965 תצפיות מכ"ם על מרקורי הוכיחו שהוא לא נעול בשמש.

התצפיות משנת 1965 הראו כי מרקורי משלים את אחד מסיבוביו ב- 58.65 ימי כדור הארץ. נתון זה הוא שני שליש מהזמן שלוקח מרקורי להשלמת מסלול אחד של השמש. אסטרונומים משתמשים במונח "תהודה במסלול ספין" כדי לתאר את היחס בין סיבוב על ציר כדור הארץ לזמן הדרוש להשלמת מסלול השמש. לכן, למרקורי יש תהודה של מסלול ספין של 3: 2. בתוך מה שיסתכם בשנתיים על כספית - פרק זמן של כ- 176 ימי כדור הארץ - הפלנטה תשלים שלוש סיבובים על צירו.

יום שמש הוא משך הזמן שלוקח לשמש לעבור את נקודת הצהריים בשמיים. יום שמש על כדור הארץ לוקח קצת פחות מ 24 שעות. עם זאת, על כספית יום שמש שהושלם ימשך 175.85 ימי כדור הארץ. מסגרת זמן זו מייצגת את כמות ימי כדור הארץ שלוקח למרקורי להקיף את השמש פעמיים, או שנתיים מרקוריאליות.

אם מישהו יכול היה לבחון את השמש ממרקורי, אותו אדם היה מתבונן בשמש עוברת ממזרח למערב. עם זאת, השמש תיראה אז כאילו היא עוצרת לרגע ואז היא תהפוך כיוון לזמן מה לפני שהיא חוזרת שוב לנתיב המזרחי שלה למערב. הסיבה לכך היא כי למרקורי אין מסלול מעגלי אלא מסלול אליפטי יותר. כאשר כספית הכי קרוב לשמש, הכוכב מואץ בגלל החזק יותר משיכת כוח משיכה של הכוכב. מהירות כספית סביב השמש הופכת למהירה יותר מהמהירות בה הוא מסתובב על צירו, ומייצרת אפקט מוזר זה.

אסטרונומים נהגו לחשוב שחצי הכדור של מרקורי תמיד היה חם להפליא, ואילו השני תמיד היה קר להפליא, מכיוון שהם האמינו שרק צד אחד תמיד פונה לשמש. לכספית אין שום אווירה לדבר עליה, ולכן הצד הפונה לשמש בכל פעם הוא חם, עם טמפרטורות שמסוגלות לכך להגיע ל 840 מעלות פרנהייט, ואילו הצד השני של כדור הארץ הפונה מהשמש צונח למינוס 300 מעלות פרנהייט. מכיוון שכוכב הלכת אכן מתקיים בסיבוב של 58.65 יום, פני כספית נחשפים בסופו של דבר לשני הקצוות.