Merkuuri veidrad päevad

Autor: Üllar Kivila Kujutame ette, et seisame Merkuuri pinnal ekvaatoril ajal, mil meie vaatepunktist on Päike parasjagu loojumas. Võrreldes enamike teiste piirkondadega Merkuuril on see temperatuuri mõttes võrdlemisi meeldiv koht, kus viibida. Merkuur asub Päikesele üpris lähedal, pöörleb aeglaselt ning sel planeedil pole atmosfääri, mis soojust üle pinna ühtlasemaks jaotaks. Seetõttu kuumeneb planeedi päevapoolne külg üle +400°C, kuid öösiti jahtub –170°C ligi. Nende kahe ekstreemsuse vahel asub päikeseloojangu ja -tõusu vööndis enam-vähem talutava temperatuuriga piirkond.

Merkuur, pildistatud enam-vähem loomulikes värvides 2008. aastal kosmosesondi MESSENGER pardalt.

Kui Merkuur oleks sarnaselt meie Kuule loodeliselt lukustunud, võiksime sellesse mugavasse loojanguvööndisse paigale jäädagi aga õnneks või kahjuks Merkuur siiski pöörleb. Sedavõrd aeglaselt, et kolme täispöörde tegemiseks kulub tervelt kaks orbiiti, ehk planeedi pöörlemine ja tiirlemine on 3:2 resonantsis. See tähendab, et püsivalt näiteks päikeseloojangus püsimiseks peaksime aeglaselt Päikesele järele liikuma. Aga kui kiiresti? Kui sellise mõtteharjutuse arvutuslikult proovile paneme, leiame üht-teist huvitavat.

Graafik, kui kiiresti ja mis suunas peaks vaatleja Merkuuri ekvaatoril kõndima, kui eesmärgiks on Päikesega kaasa liikuda. Nagu ka Maal, liigub Päike üle Merkuuri pinna enamasti idast läände, välja arvatud lühikesel ajavahemikul periheeli lähedal, mil planeedi orbiidi nurkkiirus ületab planeedi pöörlemise nurkkiirust ning Päike paistab taevas umbes 8 Maa päeva vältel tagurpidi liikuvat.

Merkuuri ümbermõõt on 15 300 km ning üks päikeseööpäev kestab 176 Maa päeva. See tähendab, et ühe Merkuuri ööpäevaga ümber ekvaatori kõndimiseks peaksime liikuma 3,6 km/h – igati mugav aeglase jalutamise kiirus! Nüüd läheb aga asi põnevamaks – kui proovime sedasi ühtlasi kiirusega mööda ekvaatorit kõndida, avastame peagi, et vahepeal jääme Päikesest maha ning vahepeal liigume jällegi liiga kiiresti. Nimelt on Merkuuri orbiit elliptiline ning Kepleri 2. seadusest lähtuvalt liigub planeet orbiidi Päikesele lähemas osas kiiremini ja kaugemas osas aeglasemalt. Pöörlemiskiirus aga sellest ei muutu ning Päikese näiv liikumine taevas on kombinatsioon planeedi pöörlemisest ja orbitaalliikumisest. Kui muudame oma liikumiskiirust terve orbiidi vältel, avastame, et afeelis, kus planeet on Päikesest kõige kaugemal, peame sammu kiirendama veidi asisema 6 km/h-ni. Periheelis läheb aga asi päris kummaliseks. Nimelt võtab Merkuur Päikese lähedalt möödudes „kurvi“ nii kiiresti, et veidi enne periheeli jääb Päike taevas justkui seisma ning liigub mõne (Maa) päeva jooksul lausa tagurpidi! Ehk siis oma algse ülesande täitmiseks peame mõnda aega hoopis aeglaselt tagurpidi kõndima ning pärast lähima punkti läbimist uuesti algses suunas jätkama.

All: Simulatsioon päikesetõusust nähtuna Merkuuri pinnal periheeli lähedal. Äsja tõusnud Päike peatub, liigub veidi aega tagurpidi ning jätkab seejärel tavapärast liikumist.

Simuleeritud tarkvaras SpaceEngine, aja kiirendus on 10 000-kordne, ehk video 23 sekundi jooksul möödub umbes 26,5 Maa päeva. Päikese näiv tagurpidi liikumise periood kestab pisut üle 8 Maa päeva.

Kui me ei vaeva end ümber planeedi jalutamisega ning oleme piisavalt hästi varustatud, et Merkuuril ühes kohas paigal püsida, siis periheeli paiku saab taevas näha Päikese omapärast käitumist, kus see mõneks ajaks – umbes 8 Maa päevaks – oma tavapärase ida-lääne suunalise liikumise peatab, liigub veidi enam kui poole enda läbimõõdu jagu tagurpidi ning seejärel taas pärisuunalist liikumist jätkab.

Huvitav, kui kaua võiks minna, kuni mõni kosmoseturist seda omapärast vaatepilti oma silmaga (läbi väga tugevate päikeseprillide ja karme olusid taluva skafandri abiga!) näha saab?

Võrdluseks võime arvutada, kui kiiresti peame Maal samamoodi loojanguga kaasas püsimiseks liikuma. Maa ümbermõõt ekvaatoril on 40 000 km ning üks ööpäev kestab teatavasti 24 tundi. Vajalik kiirus on seega 1670 km/h, ehk umbes 1,3-kordne helikiirus. Veidi lihtsamalt saab läbi suurematel laiuskraadidel, näiteks Eesti kandis 60° põhjalaiusel on vajalik kiirus poole väiksem, u 830 km/h, mis on enam-vähem täpselt reisilennukite lennukiirus. Nii mõnedki inimesed on seda efekti kogenud, näiteks Helsingist Põhja-Ameerikasse lennates jõuab lennuk sihtpunkti sageli enam-vähem samal kohalikul kellaajal, mil startis.