Planeta mercurio

Datos astronómicos básicos

Mercurio es un planeta extremo en varios aspectos. Debido a su cercanía al Sol, su distancia orbital promedio es de 58 millones de kilómetros (36 millones de millas), tiene el año más corto (un período de revolución de 88 días) y recibe la radiación solar más intensa de todos los planetas. Con un radio de unos 2.440 km (1.516 millas), Mercurio es el planeta principal más pequeño, incluso más pequeño que la luna más grande de Júpiter, Ganímedes, o la luna más grande de Saturno, Titán. Además, Mercurio es inusualmente denso. Aunque su densidad media es aproximadamente la de la Tierra, tiene menos masa y, por lo tanto, está menos comprimida por su propia gravedad; cuando se corrige por autocompresión, la densidad de Mercurio es la más alta de cualquier planeta. Casi dos tercios de la masa de Mercurio están contenidos en su núcleo de hierro, que se extiende desde el centro del planeta hasta un radio de aproximadamente 2,100 km (1,300 millas), o alrededor del 85 por ciento del camino a su superficie. La capa externa rocosa del planeta, su corteza superficial y el manto subyacente, tiene solo unos 300 km (200 millas) de espesor.

Desafíos de observación

Como se ve desde la superficie de la Tierra, Mercurio se esconde en el crepúsculo y el crepúsculo, sin alcanzar nunca más de unos 28 ° en distancia angular del Sol. Los alargamientos sucesivos tardan aproximadamente 116 días, es decir, que Mercurio regrese al mismo punto en relación con el Sol, en el cielo de la mañana o de la tarde. Esto se llama período sinódico de Mercurio. Su cercanía al horizonte también significa que Mercurio siempre se ve a través de más de la turbulenta atmósfera de la Tierra, lo que desdibuja la vista. Incluso por encima de la atmósfera, los observatorios en órbita como el Telescopio Espacial Hubble están restringidos por la alta sensibilidad de sus instrumentos de apuntar tan cerca del Sol como sería necesario para observar Mercurio. Debido a que la órbita de Mercurio se encuentra dentro de la Tierra, ocasionalmente pasa directamente entre la Tierra y el Sol. Este evento, en el que el planeta se puede observar telescópicamente o con instrumentos de naves espaciales como un pequeño punto negro que cruza el brillante disco solar, se llama tránsito (ver eclipse), y ocurre aproximadamente una docena de veces en un siglo. El próximo tránsito de Mercurio ocurrirá en 2019.

Mercurio también presenta dificultades para estudiar mediante sonda espacial. Debido a que el planeta está ubicado en lo profundo del campo de gravedad del Sol, se necesita una gran cantidad de energía para dar forma a la trayectoria de una nave espacial para llevarla de la órbita de la Tierra a Mercurio de tal manera que pueda entrar en órbita alrededor del planeta o aterrizar en eso. La primera nave espacial en visitar Mercurio, Mariner 10, estaba en órbita alrededor del Sol cuando realizó tres breves sobrevuelos del planeta en 1974-75. En el desarrollo de misiones posteriores a Mercurio, como la nave espacial estadounidense Messenger lanzada en 2004, los ingenieros de vuelos espaciales calcularon rutas complejas, utilizando asistencias de gravedad (ver vuelos espaciales: vuelos planetarios) de repetidos sobrevuelos de Venus y Mercurio en el transcurso de varios años. En el diseño de la misión Messenger, después de realizar observaciones desde distancias moderadas durante sobrevuelos planetarios en 2008 y 2009, la nave espacial entró en una órbita alargada alrededor de Mercurio para investigaciones de primer plano en 2011. Además, el calor extremo, no solo del Sol, sino También se rehizo del propio Mercurio, desafió a los diseñadores de naves espaciales a mantener los instrumentos lo suficientemente frescos como para operar.

Efectos orbitales y rotacionales

La órbita de Mercurio es el más inclinado de los planetas, con una inclinación de aproximadamente 7 ° de la eclíptica, el plano definido por la órbita de la Tierra alrededor del Sol; También es la órbita planetaria más excéntrica o alargada. Como resultado de la órbita alargada, el Sol aparece más del doble de brillante en el cielo de Mercurio cuando el planeta está más cerca del Sol (en el perihelio), a 46 millones de kilómetros (29 millones de millas), que cuando está más alejado del Sol. (en afelio), a casi 70 millones de km (43 millones de millas). El período de rotación del planeta de 58,6 días terrestres con respecto a las estrellas, es decir, la longitud de su día sideral, hace que el Sol se desplace lentamente hacia el oeste en el cielo de Mercurio. Debido a que Mercurio también está orbitando al Sol, sus períodos de rotación y revolución se combinan de tal manera que el Sol tarda tres días siderales mercurianos, o 176 días terrestres, para hacer un circuito completo: la duración de su día solar.

Como lo describen las leyes de Kepler sobre el movimiento planetario, Mercurio viaja alrededor del Sol tan rápidamente cerca del perihelio que el Sol parece revertir el curso en el cielo de Mercurio, moviéndose brevemente hacia el este antes de reanudar su avance hacia el oeste. Los dos lugares en el ecuador de Mercurio donde esta oscilación tiene lugar al mediodía se llaman polos calientes. A medida que el Sol de arriba permanece allí, calentándolos preferentemente, las temperaturas de la superficie pueden superar los 700 grados Kelvin (K; 800 ° F, 430 ° C). Las dos ubicaciones ecuatoriales a 90 ° de los polos calientes, llamados polos cálidos, nunca se calientan tanto. Desde la perspectiva de los polos cálidos, el Sol ya está bajo en el horizonte y está a punto de ponerse cuando crece más brillante y realiza su breve inversión de rumbo. Cerca de los polos rotacionales norte y sur de Mercurio, las temperaturas del suelo son aún más frías, por debajo de 200 K (-100 ° F, -70 ° C), cuando se iluminan con la luz del sol. Las temperaturas de la superficie caen a aproximadamente 90 K (−300 ° F, −180 ° C) durante las largas noches de Mercurio antes del amanecer.

El rango de temperatura de Mercurio es el más extremo de los cuatro planetas terrestres internos del sistema solar, pero el lado nocturno del planeta sería aún más frío si Mercurio mantuviera una cara perpetuamente hacia el Sol y la otra en perpetua oscuridad. Hasta que las observaciones de radar basadas en la Tierra demostraron lo contrario en la década de 1960, los astrónomos creían que ese era el caso, lo que seguiría si la rotación de Mercurio fuera sincrónica, es decir, si su período de rotación fuera el mismo que su período de revolución de 88 días. Los observadores telescópicos, limitados a ver Mercurio periódicamente en condiciones dictadas por la distancia angular de Mercurio al Sol, habían llegado a la conclusión errónea de que al ver las mismas características apenas distinguibles en la superficie de Mercurio en cada ocasión de visualización indicaban una rotación sincrónica. Los estudios de radar revelaron que el período de rotación de 58,6 días del planeta no solo es diferente de su período orbital, sino también exactamente dos tercios de él.

La excentricidad orbital de Mercurio y las fuertes mareas solares (deformaciones elevadas en el cuerpo del planeta por la atracción gravitacional del Sol) aparentemente explican por qué el planeta gira tres veces por cada dos veces que orbita alrededor del Sol. Presumiblemente, Mercurio había girado más rápido cuando se estaba formando, pero fue frenado por las fuerzas de marea. En lugar de disminuir a un estado de rotación sincrónica, como ha sucedido con muchos satélites planetarios, incluida la Luna de la Tierra, Mercurio quedó atrapado a la velocidad de rotación de 58.6 días. A este ritmo, el Sol tira repetidamente y especialmente fuertemente sobre las protuberancias inducidas por las mareas en la corteza de Mercurio en los polos calientes. Las posibilidades de atrapar el giro en el período de 58.6 días aumentaron en gran medida por la fricción de las mareas entre el manto sólido y el núcleo fundido del joven planeta.