ระยะเวลาการหมุนของดาวพุธคืออะไร?

ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด เป็นดาวเคราะห์ที่สังเกตได้ยากเนื่องจากอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ โดยจะมีเพียงครั้งเดียวเท่านั้นที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าก่อนรุ่งสางและทันทีหลังพระอาทิตย์ตก ด้วยเหตุผลนี้ จึงไม่ค่อยมีใครรู้จักดาวพุธ แม้ว่าดาวพุธจะอยู่ใกล้โลกมากกว่าดาวเคราะห์อย่างดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ก็ตาม เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่ระยะเวลาการโคจรของดาวพุธคิดว่าจะเท่ากับระยะเวลาที่ใช้ในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่านี่ไม่ใช่กรณี

ครั้งหนึ่งเคยมีการสันนิษฐานว่าดาวพุธถูกยึดตามกระแสน้ำกับดวงอาทิตย์ และใช้เวลาจำนวนวันเท่ากันในการหมุนรอบแกนของมันหนึ่งครั้ง เช่นเดียวกับที่ดาวพุธโคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งมีระยะเวลา 88 วันโลก การล็อคน้ำขึ้นน้ำลงเป็นศัพท์ทางดาราศาสตร์ที่อธิบายถึงวัตถุในสวรรค์ที่หมุนรอบวัตถุอื่นโดยให้ด้านหนึ่งหันไปทางร่างกายเสมอซึ่งมันโคจรอยู่ ตัวอย่างเช่น ดวงจันทร์ถูกตรึงไว้กับพื้นโลกเนื่องจากระยะเวลาที่ใช้ในการโคจรรอบโลกเท่ากับเวลาที่ต้องหมุนบนแกนของมันเอง ซึ่งหมายความว่าดวงจันทร์จะมีด้านเดียวกับโลกเสมอเมื่อโคจรรอบโลก จนกระทั่งปี 1965 การสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์ของดาวพุธพิสูจน์ว่ามันไม่ได้ถูกตรึงไว้กับดวงอาทิตย์

การสังเกตการณ์ในปี 1965 แสดงให้เห็นว่าดาวพุธหมุนรอบหนึ่งรอบใน 58.65 วันโลก ตัวเลขนี้เป็นสองในสามของเวลาที่ดาวพุธใช้ในการโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ นักดาราศาสตร์ใช้คำว่า "spin-orbit resonance" เพื่ออธิบายอัตราส่วนของการหมุนรอบแกนของดาวเคราะห์กับเวลาที่ต้องใช้เพื่อทำให้วงโคจรของดวงอาทิตย์สมบูรณ์ ดังนั้นดาวพุธจึงมีเรโซแนนซ์โคจรเป็น 3:2 ในช่วงเวลาสองปีบนดาวพุธ ซึ่งเป็นช่วงประมาณ 176 วันโลก ดาวเคราะห์จะหมุนรอบแกนของมันไปสามครั้งแล้ว

วันสุริยคติคือระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์จะผ่านจุดเที่ยงวันบนท้องฟ้าครั้งต่อไป วันสุริยะบนดาวเคราะห์โลกใช้เวลาน้อยกว่า 24 ชั่วโมงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม บนดาวพุธ วันสุริยะที่สมบูรณ์จะมีอายุ 175.85 วันโลก กรอบเวลานี้แสดงจำนวนวันของโลกที่ดาวพุธโคจรรอบดวงอาทิตย์สองครั้ง หรือสองปีที่ปรอท

หากมีใครสามารถสังเกตดวงอาทิตย์จากดาวพุธได้ บุคคลนั้นจะมองดูดวงอาทิตย์เคลื่อนจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก อย่างไรก็ตาม จากนั้นดวงอาทิตย์ก็ปรากฏขึ้นราวกับว่ามันหยุดอยู่ครู่หนึ่งแล้วมันก็จะกลับทิศทางชั่วขณะหนึ่งก่อนจะหันกลับมาบนเส้นทางตะวันออกไปตะวันตกอีกครั้ง เนื่องจากดาวพุธไม่มีวงโคจรเป็นวงกลม แต่มีวงโคจรเป็นวงรีมากกว่า เมื่อดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ดาวเคราะห์ก็เร่งความเร็วขึ้นเนื่องจากดวงที่แรงกว่า แรงดึงดูด ของดาว ความเร็วของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์จะเร็วกว่าความเร็วที่มันหมุนไปบนแกนของมัน ทำให้เกิดผลกระทบที่แปลกประหลาดนี้

นักดาราศาสตร์เคยคิดว่าซีกโลกหนึ่งของดาวพุธร้อนอย่างไม่น่าเชื่อ ในขณะที่อีกซีกโลกหนึ่งนั้นเย็นอย่างน่าทึ่ง เพราะพวกเขาเชื่อว่ามีเพียงด้านเดียวเท่านั้นที่ต้องเผชิญกับดวงอาทิตย์เสมอ ดาวพุธไม่มีบรรยากาศให้พูดถึง ด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์ ณ เวลาใดเวลาหนึ่งจึงร้อน โดยมีอุณหภูมิที่สามารถ ถึง 840 องศาฟาเรนไฮต์ในขณะที่อีกด้านหนึ่งของโลกที่หันออกจากดวงอาทิตย์ลดลงเหลือ 300 องศา ฟาเรนไฮต์. เนื่องจากดาวเคราะห์มีระยะเวลาการหมุนรอบ 58.65 วัน ในที่สุดพื้นผิวของดาวพุธก็สัมผัสกับสุดขั้วทั้งสอง