Planeta Mercúrio
Mercúrio ou Hermes
Como o movimento retrógrado é explicado?
No modelo geocêntrico de Ptolomeu, o movimento retrógrado é explicado com o sistema de epiciclos. Abaixo temos uma versão simplificada do movimento retrógrado devido à composição de movimentos com epiciclos.
Aqui, a esfera verde representa um planeta interno (Vênus ou Mercúrio). O movimento retrógrado ocorre quando o planeta interno está mais próximo da Terra, em conjunção inferior. Note que o planeta interno parece oscilar ao redor do Sol. O planeta externo (ao lado) executa o movimento retrógrado quando está mais próximo da Terra, com o Sol entre eles.
HELIOCENTRISMO
Com o modelo heliocêntrico é possível uma outra explicação para o movimento retrógrado. Os planetas não orbitam o Sol em sincronia: quanto mais distante, maior é o período de translação (terceira lei de Kepler). Um modelo de Copérnico simplificado com órbitas concêntricas é mostrado abaixo.
Aqui, a esfera verde representa um planeta interno (Vênus ou Mercúrio). O movimento retrógrado ocorre quando o planeta interno está mais próximo da Terra. Note que o planeta interno parece oscilar ao redor do Sol. O planeta externo (ao lado) executa o movimento retrógrado quando está mais próximo da Terra, em oposição ao Sol.
O planeta Mercúrio como Vênus é um planeta interior, i.e., orbitam o Sol e possuem sua órbita interior à da órbita terrestre. Para um observador da Terra esses dois planetas possuem fases porém a fase “cheia” estão atrás do Sol, e nunca estão a mais de 50 graus do Sol. Normalmente são observados como astros vespertinos ou matutinos, embora existem ocasiões em que Vênus pode ser observado a olho nu durante o dia.
O período de translação de mercúrio equivale a 87,969 dias terrestres. Sua órbita tem a maior excentricidade entre os planetas do sistema solar e o seu eixo apresenta a menor inclinação em relação ao plano da órbita dentre todos os planetas do Sistema Solar. Mercúrio completa três rotações em torno de seu eixo a cada duas órbitas. O periélio da órbita de Mercúrio apresenta uma precessão de 5 600 segundos de arco por século, um fenômeno completamente explicado apenas a partir do século XX pela Teoria da Relatividade Geral formulada por Albert Einstein.
Na Antiguidade era considerado dois objetos diferentes, uma vez que ora era observado à tarde, após o por do Sol, ora pela manhã, antes do nascer do Sol. Os gregos o chamavam de Apolo, a Estrela da Manhã e Hermes (Mercúrio), Estrela da Tarde. Só muito mais tarde foi reconhecido como sendo um único astro. Os sacerdotes egípcios, acumulando centenas de anos de observação cuidadosa do céu, foram os primeiros a perceberem que Mercúrio e Vênus giram ao redor do Sol, e ora são vistos pela manhã ora a tardinha depois do ocaso.
A observação a olho nu só é possível, no máximo duas horas antes do Sol nascer ou duas horas depois do Sol se por. Isso porque seu afastamento angular (visto da Terra) não ultrapassa 28 graus do Sol.
Posições relativas Sol-Terra-planeta nas quatro configurações principais de um planeta inferior e superior.
Na astronomia, a elongação de um planeta é a separação angular entre o Sol e o planeta, com a Terra como ponto de referência. A maior elongação de um determinado planeta inferior ocorre quando a posição desse planeta, em sua trajetória orbital ao redor do Sol, é tangente ao observador na Terra. Como um planeta inferior está bem dentro da área da órbita da Terra ao redor do Sol, a observação de sua elongação não deve representar tanto desafio (em comparação com objetos do céu profundo, por exemplo, i.e., estrelas fixas).
Quando um planeta está em sua maior elongação, ele parece mais distante do Sol quando visto da Terra, então sua aparição também é melhor nesse ponto.
Se a elongação for nula, diz-se que o planeta está em conjunção com o Sol, se for de 180º, diz-se que está em oposição e se for de 90º, diz-se que está em quadratura. Estes valores mudam em função da órbita elíptica dos planetas, e outra contribuição menor para esta inconsistência é a inclinação orbital de cada planeta que está num plano diferente.
Quando um planeta inferior é visível depois do pôr-do-sol, está próximo de sua elongação oriental máxima e quando é visível antes do nascer do sol, está próximo de sua elongação ocidental máxima. O valor da elongação máxima (leste ou oeste) para Mercúrio varia entre 18º e 28º e para Vênus entre 45º e 47º.
No caso dos planetas exteriores, a elongação pode variar entre 0 e 180º, para os planetas interiores, esta é sempre menor que 90º.
Quando um planeta inferior é visível após o pôr do sol, ele está próximo de sua maior elongação oriental. Quando um planeta inferior é visível antes do nascer do sol, ele está próximo de sua maior elongação ocidental.
O ângulo de elongação máximo (leste ou oeste) para Mercúrio está entre 18° e 28°, enquanto o de Vênus está entre 45° e 47°. Esses valores variam porque as órbitas planetárias são elípticas em vez de perfeitamente circulares. Outro fator que contribui para essa inconsistência é a inclinação orbital, na qual o plano orbital de cada planeta é ligeiramente inclinado em relação a um plano de referência, como o plano da eclíptica e invariável.
Tabelas e sites astronômicos, como o Heavens-Above, prevêem quando e onde os planetas atingirão seus próximos alongamentos máximos.
1) Conjunção inferior: o planeta está na mesma direção do Sol (e = 0), e entre a Terra e o Sol. O planeta nasce e se põe junto com o Sol.
2) Conjunção superior: o planeta está na mesma direção do Sol (e = 0), e mais longe da Terra do que o Sol. O planeta nasce e se põe junto com o Sol.
3) Máxima elongação ocidental: o planeta está a oeste do Sol, nascendo e se pondo antes do Sol. É visível antes do sol nascer, no lado leste.
4) Máxima elongação oriental: planeta está a leste do Sol, nascendo e se pondo depois do Sol. É visível ao anoitecer, no lado oeste.
As elongações máximas (em ) de Mercúrio e de Vênus são:
Elongação máxima Mercúrio = 28°
Elongação máxima Vênus = 48°
ALBERT EINSTEIN E A ÓRBITA DE MERCÚRIO
(Artigo de Thales Paim MM)
O planeta Mercúrio teve o seu nome atribuído pelos romanos baseado no emissário e mensageiro dos deuses, o Deus com sandálias aladas nos pés. Essas sandálias foram feitas por Hefesto e entregues ao Deus mensageiro do Olimpo (Ἑρμής, Hermés), por Zeus. O nome Mercúrio então relaciona-se à sua rapidez ao deslocar-se no céu, pois parecia mover-se mais rápido do que qualquer outro planeta. É o planeta mais próximo do Sol, e o menor em tamanho no sistema solar. O seu diâmetro é 40% menor que o da Terra e só um pouco maior do que o da Lua. É até menor do que Ganímedes, uma das luas de Júpiter e menor do que Titan uma lua de Saturno (UFRGS, WP, natego).
“Logios Hermes”, chamado “Logios Hermes” ou Hermes Orator. Mármore, cópia romana do final do século I a.C., início do século II d.C, de um original grego do século V a.C. (WP)
Antes da Mariner 10, pouco era conhecido sobre o planeta Mercúrio devido a dificuldade de observação com os telescópios, a partir da Terra. Visto da Terra, está apenas a 28 graus de distancia do Sol. Por isso, só pode ser visto durante o dia ou imediatamente antes do nascer-do-Sol ou imediatamente depois do pôr-do-Sol. Quando observado ao amanhecer ou ao anoitecer, Mercúrio está tão baixo no horizonte, que a luz tem que passar através do equivalente a 10 vezes a camada da atmosfera terrestre que passaria se Mercúrio estivesse directamente por cima de nós (UFRGS).
Em 1916, Albert Einstein propôs três fatos experimentais para confirmar a veracidade da Teoria da Relatividade Geral:
I. a deflexão dos raios de luz causada pela curvatura do espaço-tempo produzida pelo Sol,
II. o desvio para o vermelho da luz causado pela gravidade e
III. a precessão anômala da órbita do planeta Mercúrio ao redor do Sol (Torres s/d)
Mercúrio é, dos quatro planetas rochosos do Sistema Solar, o mais próximo do Sol. É também o menor, com exceção dos planetas anões, com um diâmetro equatorial de 4.879,4 km.
Atmosfera
Um explorador que pousasse na superfície de Mercúrio, notaria que o Sol parece duas vezes e meia maior do que na Terra; no entanto, o céu é sempre negro porque Mercúrio praticamente não tem atmosfera que seja suficiente para causar a dispersão da luz (UFRGS).
A composição observada da atmosfera planetária é o produto da formação e evolução planetária, incluindo os processos químicos e físicos que moldam as abundâncias atmosféricas até os dias atuais. No sistema solar, os planetas gigantes gasosos Júpiter, Saturno, Urano e Netuno possuem enormes envelopes moleculares consistindo principalmente de H2 e He, juntamente com várias quantidades menores de elementos pesados como C, N e O (presentes como CH4, NH3, e H2O, respectivamente) e numerosas espécies químicas menores adicionais.
Os planetas terrestres, Vênus, Terra e Marte possuem, cada um, um envelope atmosférico relativamente fino envolvendo uma superfície rochosa. As atmosferas de Marte e Vênus são caracterizadas por abundante CO2 com uma pequena quantidade de N2, enquanto a atmosfera da Terra é dominada por N2 e O2. Tais diferenças fornecem pistas para os caminhos divergentes da evolução atmosférica.
Numerosos processos físicos e químicos estreitamente acoplados dão origem às abundâncias observadas nas atmosferas planetárias do sistema solar. Esses processos incluem a manutenção do equilíbrio termoquímico, cinética de reação, transporte atmosférico, fotoquímica, condensação (incluindo formação de nuvens) e vaporização, deposição e sublimação, efeitos diurnos e sazonais, efeito estufa, reações superfície-atmosfera, atividade vulcânica e (no caso da Terra) fontes biogênicas e antropogênicas. A compreensão atual da composição química das atmosferas planetárias é o resultado de mais de um século de observações, incluindo medições terrestres, espaciais e in situ das espécies principais, secundárias, traços e isotópicas encontradas em cada planeta.
Magnetosfera
A magnetosfera de um corpo celeste, (planeta), é a região exterior da atmosfera, que envolve o planeta protegendo-o de tempestades magnéticas e de partículas carregadas que viajam pelo vento solar. No caso do planeta Terra essas tempestades magnéticas podem afetar satélites, bússolas, radares e outros instrumentos que usamos em nosso dia a dia. Há um ramo da astronomia que monitora e estuda o “clima” espacial tentando prever esses eventos (spaceweather).
A magnetosfera não não está presente apenas na Terra: na verdade, quase todos os planetas do Sistema Solar possuem um campo magnético, as exceções são Vênus e Marte. Esses corpos possuem um campo muito fraco, uma fração do campo magnético quando comparado com a Terra. Por ser tão fraco o vento solar e as tempestades solares afetam muito esses corpos.
Mercúrio possuir uma fraca magnetosfera de apenas 1% da apresentada pela Terra. Todavia essa magnetosfera não tem a mesma origem que tem a magnetosfera do nosso planeta.
Esquema que mostra a magnetosfera e o fluxo do plasma como observado pela sonda Messenger (Imagem: Reprodução/Courtesy of Science/AAAS).
A maioria dos objetos pequenos do Sistema Solar não tem campos magnéticos, porque seus núcleos são completamente sólidos e não podem gerar um dínamo. Já Mercúrio, apesar de pequeno, tem um núcleo composto por um interior sólido, mas com uma parte externa onde há metal líquido (Cassita, 2021). Só que, dada a proximidade com o Sol, o planeta fica mais exposto aos ventos solares. Assim, como tem um núcleo responsável por um campo magnético equivalente a apenas 1% do terrestre e um forte vento solar para enfrentar, Mercúrio consegue manter apenas uma fraca magnetosfera.
Mesmo assim, a missão Messenger, da NASA, orbitou o planeta de 2011 a 2015, e mapeou o campo magnético de Mercúrio em alta resolução. Assim, a missão mostrou que a magnetosfera lá é extremamente dinâmica e fica à mercê das emissões solares. A magnetosfera de Mercúrio será estudada novamente em um futuro não tão distante: a missão BepiColombo, realizada em conjunto pela Agência Espacial Europeia (ESA) e pela japonesa JAXA, segue a caminho do planeta desde 2018 e deverá alcançá-lo em cinco anos (Cassita, 2021).
XXXXX
Sua órbita é elíptica com uma diferença entre as distâncias entre o afélio (ou ponto da órbita mais distante do Sol) e o periélio (ou ponto da órbita mais próximo do Sol) bastante grande. Devido a essa diferença de distância do Sol, Mercúrio pode ser percebido como encolhendo o Sol para metade de seu tamanho no afélio de seu tamanho aparente no periélio.
De acordo com as leis de Kepler e a lei da gravitação universal de Newton, os planetas do sistema solar, ao girarem em torno do Sol, descrevem uma órbita elíptica, que não muda, exceto pela força exercida por outro planeta. No caso de Mercúrio, seu periélio nem sempre está no mesmo lugar, pois muda ano após ano, o que é conhecido como precessão, e não é particular de Mercúrio, nos outros planetas ocorre de forma muito pequena e é explicado pela teoria de Newton.
Outra peculiaridade causada pela estranha órbita de Mercúrio é que há o fenômeno de duplo nascer do sol em alguns lugares, onde o Sol nasce e para, se põe quase onde saiu e depois nasce novamente para continuar sua jornada pelo céu. No resto do planeta observa-se que o Sol aparentemente para no céu e realiza um movimento giratório. Isso ocorre porque cerca de quatro dias antes do periélio, a velocidade angular orbital de Mercúrio se iguala à sua velocidade angular rotacional, fazendo com que o movimento aparente do Sol cesse, e apenas no periélio, a velocidade angular orbital de Mercúrio excede a velocidade angular de Mercúrio. E quatro dias após o periélio, o Sol retoma um movimento aparentemente normal.
Embora muitas explicações tenham sido propostas em torno da diferença entre a precessão da órbita do planeta Mercúrio prevista pelas equações de Newton e a precessão observada com medições astronômicas, essas explicações nunca puderam ser confirmadas. Um exemplo dessas explicações é a ideia de que a presença de outro planeta em uma órbita mais interior ao Sol foi a causa desses distúrbios, que eles chamaram de Planeta Vulcano.
Em 18 de novembro de 1915, quando Albert Einstein, baseado nas equações do campo do vácuo, publicou uma derivação muito interessante da precessão orbital de Mercúrio, não só pela forma como obteve a equação do movimento a partir das equações do campo, que descrevem a interação fundamental da gravitação como resultado da curvatura do espaço-tempo pela matéria e energia, mas sim pelo método que ele usou para inferir a quantidade de precessão dessa equação. Einstein trabalhou com uma aproximação para a solução esfericamente simétrica das equações de campo, escrevendo sua métrica "aproximada" usando coordenadas cartesianas.
Com referência à derivação utilizada por Einstein e para finalizar, o matemático David Hilbert, que também estava trabalhando em uma teoria de campo, escreveu a ele:
“…parabéns por sua conquista do movimento do periélio. Se eu pudesse calcular tão rápido quanto você, em minhas equações o elétron deve retribuir capitulando e, simultaneamente, o átomo de hidrogênio deve se desculpar por não produzir radiação.”
O planeta Mercúrio em homenagem ao Deus
Como vimos: o planeta Mercúrio teve o seu nome atribuído pelos romanos ao seu Deus Mercúrio, emissário e mensageiro dos deuses. É o Deus das sandálias aladas nos pés, talária, pteropedion, que confere a rapidez de um raio. Essas sandálias foram feitas por Hefesto e entregues ao Deus mensageiro do Olimpo (Ἑρμής, Hermés), por Zeus. O nome Mercúrio então relaciona-se à sua rapidez ao deslocar-se no céu, pois aparenta mover-se mais rápido do que qualquer outro planeta.
Uma das talárias usadas por Hermes de uma réplica de bronze de uma estátua na Vila dos Papiros em Herculano (WP).
Planeta visível depois que o Sol se põe ou antes do sol nascer, foi nomeado com o nome de um Deus romano é também representado no panteão grego como o Deus Hermes, o emissário e mensageiro dos deuses.
O Deus da interpretação canônica, reta e fidedigna da verdade, esteja ela contida na natureza ou fenômeno, em um texto ou de uma ideia.
O Deus do caduceu, das sandálias aladas e do chapéu de abas largas, o pétaso, ainda hoje símbolos usados por seu valor atestado por presença pervasiva.
Hermes é, por tudo o que representa, considerado como a imagem tutelar da cultura ocidental contemporânea.
Por isso, observar o planeta Mercúrio é um evento especial para todos aqueles que compartilham uma vida simples baseada na retidão e que buscam uma vida alicerçada em princípios verdadeiros, ancestrais e autênticos.
Fonte
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