למרקיורי לוקח 88 ימי כדור הארץ להקיף במסלולו את השמש. הוא משלים סיבוב אחד סביב צירו ב- 59 ימי כדור הארץ, ביחס לכוכבים רחוקים (במילים אחרות, לוקח לכוכב אחד לחזור לאותו מקום בשמי הלילה של מרקורי). האם אתם מבחינים בקשר בין שני המספרים האלה? משך הסיבוב של 59 ימים ("יום" של מרקיורי) היא בדיוק שני שליש מאורך השנת של מרקורי 88 יום. האם זה רק מיקרי שהיחס הוא בדיוק ⅔? לא. יחס זה נובע מפעולת כוח הגאות והשפל הפועלים על מרקיורי במהלך תנועתו סביב השמש. משך הסיבוב של הפלנטה התייצב על שני שלישים ממשך השנה, בת 88 הימים. תופעה זו, הנקראת נעילת גאות ושפל, נצפית גם במסלולים של כוכבי לכת ולוויינים במקומות אחרים במערכת השמש.
באדיבות NASA
התוצאה של תהודה מסלולית זו היא שלמרקיורי יש "יום" מאוד מוזר. השילוב של הסיבוב בן 59 הימים ו"שנה" של 88 הימים אומר, שהזמן בין צהרים אחד למשנהו בכל נקודה על פני מרקורי נמשך בממוצע 176 ימי כדור הארץ! המספר 176 אינו מקרי; זהו המספר הקטן ביותר שהוא מכפלה שלמה הן של משך הסיבוב של הפלנטה סביב צירה והן של זמן ההקפה שלה סביב השמש. מרקיורי נחשף במשך כ- 88 ימי כדור הארץ לאור יום בוער, ואחריהם 88 ימים של לילה מקפיא. המצב אפילו מוזר יותר, תנועת השמש על פני שמי מרקורי אינה קבועה ויציבה, כמו תנועתה על פני שמי כדור הארץ. הסיבה לכך היא שמסלולו של מרקורי אקסצנטרי יותר מכדור הארץ. בתנועתה האיטית של השמש על פני שמי-מרקיורי יש גם תנועת "הלוך וחזור" יחסית לאופק.
מסלולו של מרקורי הוא אקסצנטרי ביותר. המשמעות היא שבנקודה הקרובה ביותר לשמש, הנקראת פריהליון (מהשורשים היוונים פרי = מסביב, והליוס = השמש), מרקורי נמצא במרחק של 46 מיליון קילומטרים בלבד מהשמש. בעוד שבאפליון (הנקודה הרחוקה ביותר מהשמש), המרחק מגיע לכדי 70 מיליון קילומטרים! מסלולו של מרקורי הוא האקסצנטרי ביותר מכל כוכב לכת. כוכבי הלכת נוצרו כולם מאותה דיסקת חומר שחגה סביב השמש. תהליך שהפך את רוב מסלוליהן למעגלי בקירוב. אבל לא את מסלולו של מרקורי. מה גרם לחריגה זו? מדענים חושבים שאובייקט גדול פגע במרקורי בשלב מוקדם בהיסטוריה של מערכת השמש. תופעה זו עשויה להשפיע על מסלול הפלנטה, כמו גם על הרכבה.
באדיבות NASA
במאה ה -18, מדענים הופתעו לגלות כי פריהליון של מרקורי נע לאט סביב השמש. קיים שינוי בזווית זעירה משנה לשנה. לא ניתן היה להסביר את השינוי הזה, שנקרא פרצסיה, באמצעות חוקי הכבידה של ניוטון. בסוף המאה ה- 19, מדענים חשבו שהתופעה נובעת מכוח הכבידה של כוכב לכת לא ידוע הנמצא בין מרקורי לשמש. כוכב הלכת היפותטי זה נקרא וולקן. (זה מקור השם של כוכב הלכת של מר ספוק בתוכנית המדע הבדיונית הקלאסית "מסע בין כוכבים".) עם זאת, תצפיות מאוחרות יותר הראו כי אין כוכב לכת כזה.
הפתרון לתעלומת מסלולו של מרקורי נמצא בשנת 1915, כאשר אלברט איינשטיין שינה ושיפר את חוקי ניוטון באמצעות תורת היחסות החדשה שלו. התיאוריה של איינשטיין מתארת את היחסים בין כוח המשיכה, המרחב והזמן באופן שונה ממה שחוקי ניוטון עשו. המשוואות של איינשטיין ניבאו בדיוק את קצב השינוי שנצפה במסלולו של מרקורי. פתרון התעלומה של תנועת מרקורי הביא לקבלתה של תורת היחסות הכללית של איינשטיין. זו דוגמה דרמטית לאופן שבו המדע פועל. תצפית יחידה מובילה לעיתים נדירות לאישורה של תיאוריה חדשה. אך במקרה זה, שינוי קטן במסלולו של כוכב לכת יחיד הוביל לתפיסה חדשה של כוח המשיכה.
Author: Chris Impey