¿Puede el Sol ponerse dos veces durante el mismo día en Mercurio?

El día de Mercurio es solo un poco más corto que su período orbital, la relación es una resonancia de 3:2.

Sin embargo, noté que la velocidad angular del planeta en el perihelio, 0,265 grados de arco por hora, es ligeramente mayor que la velocidad angular de su rotación, 0,256 grados de arco por hora. ¿Significa eso que el Sol va brevemente en la dirección opuesta a través del cielo cuando Mercurio está en el perihelio? Si es así, ¿son posibles fenómenos extraños como una doble puesta de sol o un doble amanecer?

La velocidad angular de la órbita es mayor en 25,5 grados antes y después del perihelio, lo que hace que el movimiento retrógrado total sea de 1,2 grados.

Respuestas (1)

Si la memoria no me falla*, entonces el diámetro angular del Sol, tal como aparece en los cielos de Mercurio desde su superficie, es mayor que su desplazamiento angular total durante su aparente movimiento retrógrado en el perihelio de Mercurio.

Entonces, suponiendo que sea correcto y que mi memoria no haya sufrido demasiado en los años 80, la bola de discoteca, erm, el Sol no se pondrá en ninguna parte de la superficie de Mercurio por completo, suponiendo que también haya salido primero por completo durante la misma parte temprana de un día en Mercurio. . Pero es posible estar en un punto específico de la superficie de Mercurio donde una puesta de sol completa puede seguir a una salida del sol parcial o viceversa. De lo contrario sí, tus cálculos son correctos. Según Wikipedia sobre el movimiento retrógrado aparente: de Mercurio (citando a Strom, Robert G.; Sprague, Ann L. (2003). Exploring Mercury: the iron planet. Springer. ISBN 1-85233-731-1):

En puntos específicos de la superficie de Mercurio, un observador podría ver salir el Sol parcialmente, luego invertirse y ponerse antes de salir de nuevo, todo dentro del mismo día de Mercurio. Este aparente movimiento retrógrado del Sol ocurre porque, desde aproximadamente cuatro días terrestres antes del perihelio hasta aproximadamente cuatro días terrestres después, la velocidad orbital angular de Mercurio excede su velocidad de rotación angular. La órbita elíptica de Mercurio está más alejada de la circular que la de cualquier otro planeta del Sistema Solar, lo que resulta en una velocidad orbital sustancialmente más alta cerca del perihelio.

Si esto es difícil de imaginar, he preparado una pequeña animación de la órbita de Mercurio alrededor del Sol, comenzando en el afelio (distancia más lejana del Sol) donde la animación se reinicia:

                                    ingrese la descripción de la imagen aquí

Note el movimiento aparente de la superficie de Mercurio con respecto al centro del Sol inmediatamente después del perihelio (distancia más cercana al Sol). Los tamaños del Sol y Mercurio son, por supuesto, muy exagerados y no están a escala, pero la geometría de la órbita y la velocidad de rotación de Mercurio son correctas. Animación realizada con configuración de modelo de órbita realista en Solar System Scope .

Si tiene problemas para ver el efecto del movimiento retrógrado aparente en la animación que preparé, entonces esta animación de la resonancia de la órbita giratoria de Mercurio en Sky Marvels debería demostrarlo mejor. Lamentablemente, tiene derechos de autor, por lo que no puedo reproducirlo aquí. Se podría hacer una animación similar con Celestia y un mapa de superficie de Mercurio de Celestia Motherlode , si alguien quiere crearlo y publicarlo bajo nuestra licencia.


* Memoria servida, y después de un poco de insistir en que sí en nuestro chat y muchos recálculos tanto por OP como por mí, finalmente llegamos a los números coincidentes;

El desplazamiento angular total del Sol durante el movimiento retrógrado aparente visto desde la superficie de Mercurio es de ~ 1,2° (obtuve 1,2345° o 1° 14' 4,2", si se necesita un número más preciso para comparar), y a la distancia de Mercurio de 46 778 000 km al Sol cuando comienza el movimiento retrógrado aparente, el diámetro angular del Sol es ~ 1,706° y aumenta a ~ 1,734° en el perihelio, por lo que el movimiento retrógrado aparente es aproximadamente dos tercios del diámetro angular del Sol.

Esto va un poco en contra de la mención de Wikipedia de aproximadamente la mitad del diámetro angular del Sol en Mercurio: órbita, rotación y longitud :

En ciertos puntos de la superficie de Mercurio, un observador podría ver el Sol salir aproximadamente a la mitad , luego invertirse y ponerse antes de salir de nuevo, todo dentro del mismo día de Mercurio.

Pero conformémonos con que aproximadamente la mitad esté lo suficientemente cerca de aproximadamente dos tercios , y el punto inicial sobre el movimiento aparente del Sol se mantiene.


Haciendo un poco de favor, aquí hay otra cita del siguiente párrafo de la misma página de Wikipedia que pensé que es lo suficientemente interesante como para reproducirla aquí:

Por la misma razón, hay dos puntos en el ecuador de Mercurio, separados 180 grados en longitud, en cualquiera de los cuales, alrededor del perihelio en años mercurianos alternos (una vez en un día mercuriano), el Sol pasa por encima, luego invierte su movimiento aparente y pasa por encima. nuevamente, luego invierte una segunda vez y pasa por encima de su cabeza una tercera vez, tomando un total de aproximadamente 16 días terrestres para todo este proceso. En los otros años alternos mercurianos sucede lo mismo en el otro de estos dos puntos. La amplitud del movimiento retrógrado es pequeña, por lo que el efecto general es que, durante dos o tres semanas, el Sol está casi estacionario en lo alto y es más brillante porque Mercurio está en el perihelio, su punto más cercano al Sol. Esta exposición prolongada al Sol en su punto más brillante hace que estos dos puntos sean los lugares más calientes de Mercurio. En cambio, hay otros dos puntos en el ecuador, 90 grados de longitud aparte de los primeros, donde el Sol pasa por encima solo cuando el planeta está en afelio en años alternos, cuando el movimiento aparente del Sol en el cielo de Mercurio es relativamente rápido. Estos puntos, que son los del ecuador donde se produce el aparente movimiento retrógrado del Sol cuando cruza el horizonte como se describe en el párrafo anterior, reciben mucho menos calor solar que los primeros descritos anteriormente.

Todo suponiendo que el observador sobreviva lo suficiente...
¡¡Esto es excelente!! - Tenerlo todo resuelto aquí. La animación es muy útil: ¿existe la posibilidad de que pueda agregar una copia idéntica adicional, excepto, digamos, 4 o 5 veces más lenta? No puedo seguir las características del terreno porque se mueve demasiado rápido para mí. ¿Quizás agregar un punto o alguna marca? ¿Es posible agregar también la salida Solar System Scope a Wikipedia Commons?
¿Tal vez un punto de color claro que permanece en el mismo lugar en la superficie podría hacer que la rotación sea más fácil de seguir, sin aumentar significativamente el tamaño del archivo de imagen de animación?
Por favor vea la actualización