水星軌道偏心率是太陽系的行星中最大的。此外,它的軌道受到擾動,直到20世紀之前還未被完全理解。正因為如此,水星在其軌道週期中經歷了一些顯著的變化。
近日點和遠日點
水星繞太陽公轉的平均距離為57,909,050公里。然而,由於它的偏心率達到0.205--在八大行星中最高,所以它與太陽的距離變化很大。當它在近日點時,距太陽僅46,001,200公里;而在遠日點時,距離太陽69,816,900公里。
軌道共振
科學家曾一度認為水星是潮汐鎖定的天體,意思就是它的一面總是朝向太陽。但是現在已經發現,該行星實際上具有58.646天的緩慢旋轉週期。與其軌道週期88天相比,水星的自旋軌道共振為3:2。也就是說,水星每完成兩次公轉,自身才自轉三週!
這個現象的一個後果就是,水星繞其軸自轉一週的時間(恆星日)和太陽重新出現在天空中的相同位置所需時間(太陽日),存在顯著差異。在水星上,太陽昇起、落下、並返回到天空的同一個地方,需要176天。這意味著水星上的一天持續長達兩年!
水星的緩慢自轉還意味著它的溫度變化非常極端。在朝陽一側,赤道地區的溫度可達427 ℃,北極地區附近的溫度可達107 ℃。而在背陽的一側,赤道區域的溫度低至-173 ℃,北極地區附近則為-193 ℃。
近日點進動
除了偏心率,水星的近日點還受進動影響。天文學家發現,水星軌道的近日點不是固定的,而是在不斷移動,這就是進動現象。在一個世紀的過程中,水星圍繞太陽的軌道進動42.98角秒。也就是說,在水星完成1200萬周公轉之後,它才會完成繞太陽的多餘旋轉,並返回到它開始的地方。因此,水星的軌道看起來像是花瓣一樣的曲線,而非嚴格的橢圓曲線。
水星近日點進動
這遠遠大於其他太陽系行星的近日點進動:金星為8.62角秒、地球為3.84角秒,火星為1.35角秒。直到20世紀初,這仍然是一個謎,因為牛頓力學無法解釋它。最終,愛因斯坦的廣義相對論成功給出瞭解釋。事實上,水星近日點進動是廣義相對論的三大天文驗證之一。
水星軌道偏心率是太陽系的行星中最大的。此外,它的軌道受到擾動,直到20世紀之前還未被完全理解。正因為如此,水星在其軌道週期中經歷了一些顯著的變化。
近日點和遠日點
水星繞太陽公轉的平均距離為57,909,050公里。然而,由於它的偏心率達到0.205--在八大行星中最高,所以它與太陽的距離變化很大。當它在近日點時,距太陽僅46,001,200公里;而在遠日點時,距離太陽69,816,900公里。
軌道共振
科學家曾一度認為水星是潮汐鎖定的天體,意思就是它的一面總是朝向太陽。但是現在已經發現,該行星實際上具有58.646天的緩慢旋轉週期。與其軌道週期88天相比,水星的自旋軌道共振為3:2。也就是說,水星每完成兩次公轉,自身才自轉三週!
這個現象的一個後果就是,水星繞其軸自轉一週的時間(恆星日)和太陽重新出現在天空中的相同位置所需時間(太陽日),存在顯著差異。在水星上,太陽昇起、落下、並返回到天空的同一個地方,需要176天。這意味著水星上的一天持續長達兩年!
水星的緩慢自轉還意味著它的溫度變化非常極端。在朝陽一側,赤道地區的溫度可達427 ℃,北極地區附近的溫度可達107 ℃。而在背陽的一側,赤道區域的溫度低至-173 ℃,北極地區附近則為-193 ℃。
近日點進動
除了偏心率,水星的近日點還受進動影響。天文學家發現,水星軌道的近日點不是固定的,而是在不斷移動,這就是進動現象。在一個世紀的過程中,水星圍繞太陽的軌道進動42.98角秒。也就是說,在水星完成1200萬周公轉之後,它才會完成繞太陽的多餘旋轉,並返回到它開始的地方。因此,水星的軌道看起來像是花瓣一樣的曲線,而非嚴格的橢圓曲線。
水星近日點進動
這遠遠大於其他太陽系行星的近日點進動:金星為8.62角秒、地球為3.84角秒,火星為1.35角秒。直到20世紀初,這仍然是一個謎,因為牛頓力學無法解釋它。最終,愛因斯坦的廣義相對論成功給出瞭解釋。事實上,水星近日點進動是廣義相對論的三大天文驗證之一。