Jaki jest okres rotacji Merkurego?

Merkury jest najbliższą Słońcu planetą. Ze względu na bliskość gwiazdy jest to trudna do zaobserwowania planeta, a jedynymi momentami, w których można ją zobaczyć gołym okiem, są tuż przed świtem i tuż po zachodzie słońca. Z tego powodu stosunkowo niewiele wiadomo o Merkurym, mimo że znajduje się on bliżej Ziemi niż planety takie jak Jowisz i Saturn. Przez dziesięciolecia uważano, że okres rotacji Merkurego jest równy czasowi okrążenia Słońca, ale naukowcy wiedzą, że tak nie jest.

Kiedyś zakładano, że Merkury jest pływowo związany ze Słońcem i zajęło mu tyle samo dni, aby raz obrócić się wokół własnej osi, co okrążenie Słońca – okres 88 ziemskich dni. Blokowanie pływów to termin astronomiczny, który opisuje ciało niebieskie, które obraca się wokół innego ciała, z jedną stroną zawsze zwróconą do ciała, na którym krąży. Na przykład Księżyc jest pływowo związany z Ziemią, ponieważ czas potrzebny na obrót wokół Ziemi jest taki sam, jak czas potrzebny na obrót wokół własnej osi. Oznacza to, że Księżyc zawsze będzie skierowany w stronę Ziemi, gdy okrąża planetę. Dopiero w 1965 roku obserwacje radarowe Merkurego dowiodły, że nie był on pływowo powiązany ze Słońcem.

Obserwacje z 1965 roku wykazały, że Merkury wykonuje jeden ze swoich obrotów w ciągu 58,65 ziemskich dni. Ta liczba to dwie trzecie czasu, jaki zajmuje Merkuremu wykonanie jednej orbity Słońca. Astronomowie używają terminu „rezonans spinowo-orbitalny”, aby opisać stosunek obrotu wokół osi planety do czasu potrzebnego na okrążenie Słońca. Dlatego Merkury ma rezonans spinowo-orbitalny 3:2. W ciągu dwóch lat na Merkurym – w okresie około 176 ziemskich dni – planeta wykona trzy obroty wokół własnej osi.

Dzień słoneczny to czas potrzebny Słońcu na kolejne przejście punktu południowego na niebie. Słoneczny dzień na Ziemi trwa niecałe 24 godziny. Jednak na Merkurym pełny dzień słoneczny trwałby 175,85 ziemskich dni. Ten przedział czasowy reprezentuje liczbę ziemskich dni potrzebnych Merkuremu na dwukrotne okrążenie Słońca lub dwa lata Merkuriusza.

Gdyby ktoś mógł obserwować Słońce z Merkurego, obserwowałby, jak Słońce przechodzi ze wschodu na zachód. Jednak Słońce wtedy wydawałoby się, jakby zatrzymywało się na chwilę, a następnie odwróciłoby kierunek na chwilę, zanim ponownie skierowałoby się z powrotem na swoją ścieżkę ze wschodu na zachód. Dzieje się tak, ponieważ Merkury nie posiada orbity kołowej, ale bardziej eliptyczny. Kiedy Merkury znajduje się najbliżej Słońca, planeta przyspiesza z powodu silniejszego przyciąganie grawitacyjne gwiazdy. Prędkość Merkurego wokół Słońca staje się wtedy większa niż prędkość, z jaką obraca się on wokół własnej osi, wywołując ten dziwny efekt.

Astronomowie uważali, że jedna półkula Merkurego jest zawsze niesamowicie gorąca, podczas gdy druga jest zawsze wyjątkowo zimna, ponieważ wierzyli, że tylko jedna strona zawsze jest zwrócona do Słońca. Merkury nie ma atmosfery, o której można by mówić, więc strona zwrócona w dowolnym momencie do Słońca jest gorąca, a temperatury mogą osiągając 840 stopni Fahrenheita, podczas gdy druga strona planety odwrócona od Słońca spada do minus 300 stopni Fahrenheita. Ponieważ planeta ma okres rotacji 58,65 dnia, powierzchnia Merkurego jest ostatecznie narażona na oba ekstrema.