El doble amanecer en Mercurio

[AlbertR]

La velocidad angular de rotación (var) de la Tierra, nuestro planeta, es de 360º en ~1 día, mientras que la velocidad angular de traslación (vat) en torno al Sol es de 360º en ~365.24 días, por lo tanto mucho menor que la de rotación.

 

Sabemos desde Kepler que la velocidad angular de traslación no es constante, debido a que la órbita es elíptica y el movimiento es más rápido en el perihelio que en el afelio. Pero para la Tierra, cuya órbita elíptica es de baja excentricidad, la diferencia de velocidad angular entre afelio y perihelio es muy pequeña. Por eso desde la Tierra vemos siempre salir el Sol por el Este y desplazarse siempre hacia el Oeste en un movimiento dominado por la rotación que nos parece casi uniforme.

 

Uno puede preguntarse, ¿hay algún planeta con órbita lo suficientemente elíptica y rotación lo suficientemente lenta para que cerca del perihelio la velocidad angular de traslación supere a la de rotación? Si eso aconteciera, desde ese planeta se vería al Sol pararse en el cielo y retroceder, hasta que la vat vuelva a ser menor que la var, el Sol se pare de nuevo, y recupere el sentido de movimiento inicial.

 

Pensemos en Mercurio: su órbita elíptica es bastante excéntrica y su rotación bastante lenta. La velocidad angular de rotación es de 360º en 58.65 días y la velocidad angular media de traslación es de 360º en 87.97 días. En Mercurio, cerca del perihelio, ¿superará en algún momento la vat a la var? Pues resulta que sí, realizando los cálculos se obtiene que 26.6º antes del perihelio, la velocidad angular de traslación de Mercurio ha acelerado lo suficiente como para superar a la de rotación: el Sol se para en el cielo mercuriano y empieza a retroceder. En los lugares de Mercurio en los que justo acaba de amanecer, el Sol retrocederá y se volverá a esconder, hasta que 26.6º después del perihelio, el Sol recupere el sentido inicial del movimiento y amanezca por segunda vez. Es lo que se llama “el doble amanecer de Mercurio”, mirad este vídeo que circula por Internet desde 2010:

 

 

El vídeo es bonito e ilustrativo del fenómeno, pero al verlo se activó mi “sentido arácnido” de astrónomo aficionado y me pregunté si realmente el retroceso podría ser tan pronunciado como ahí aparece. La conclusión es que no, que el retroceso no es tan exagerado, el Sol retrocede el 68.3% de su diámetro aparente visto desde Mercurio antes de recuperar el sentido de movimiento inicial. Como en este dibujo inferior: cuando el Sol ha salido un “trozo” tal que así se para, retrocede y se oculta completamente, para iniciar a continuación el segundo amanecer. Y todo el proceso es muy lento, el retroceso completo de ese trocito de sol dura 8.47 días terrestres.

 

 

Una simulación más realista del fenómeno del retroceso, (con el tiempo muy acelerado) es ésta:

 

 

Quien tenga curiosidad en consultar los cálculos que conducen a estas conclusiones, puede verlos completos en esta página de La web de Física: En el planeta Mercurio,… amanece dos veces

 

Saludos.

 

Editado 1 de Junio del 2020 por AlbertR

[ricardomottini]

Muy bueno el ejercicio teórico.!! super interesante plantearse estos temas.

saludos

 

[ricardomottini]

muy buena la página de física, sirve para leer un poco y sacarse las telas de araña de la cabeza.

Saludos

 

[AlbertR]

hace 20 horas, ricardomottini dijo:

muy buena la página de física, sirve para leer un poco y sacarse las telas de araña de la cabeza ...

 

Aunque obviamente es la Física en general y no la Astronomía en particular el objetivo de La web de Física, ésta tiene notables secciones de Astronomía y astrofísica y de Relatividad y cosmología

Saludos.  

[ricardomottini]

hace 3 horas, AlbertR dijo:

 

Aunque obviamente es la Física en general y no la Astronomía en particular el objetivo de La web de Física, ésta tiene notables secciones de Astronomía y astrofísica y de Relatividad y cosmología

Saludos.  

Particularmente disfruto  de la Física y las matemáticas en general, aunque ahora con los años estoy más que oxidado y olvidado. pero esta página me permitió re leer un poco temas a los que uno les tiene especial apego.

Gracias nuevamente por el dato de la página.

Saludos