Кратко — главное отличие: XIX‑в. наземные данные обычно давали видимый (топо/синодический) ход Меркурия с систематическими сдвигами из‑за инструментальных, атмосферных и модельных ошибок; данные MESSENGER (радиометрия, VLBI, дистанционное слежение) дали высокоточные барицентрические орбиты и среднее движение с подавляющим устранением этих систематик.
Ключевые числа (для однозначности):
- сидерический (истинный) период Меркурия: $P_{sid}\approx 87.969$ суток.
- синодический период (как наблюдает Земля): по формуле
1Psyn=∣1Psid−1PE∣, \frac{1}{P_{syn}}=\left|\frac{1}{P_{sid}}-\frac{1}{P_E}\right|,
Psyn 1 = Psid 1 −PE 1 , где $P_E\approx 365.256$ суток — тогда $P_{syn}\approx 115.88$ суток.
(В XIX в. наблюдали главным образом синодический аспект и строили орбиты по ограниченной выборке.)
Основные систематические ошибки XIX‑в. и как их устраняют сегодня:
1) Неправильное время и шкала времени
- XIX: локальные часы, ошибки синхронизации и переход к универсальным шкалам.
- Сейчас: атомные часы, привязка измерений к TAI/UTC; радиолокационные временные метки с наносекундной точностью — убирает систематические сдвиги измеренного движения.
2) Атмосферная рефракция и «seeing»
- XIX: сдвиг видимого положения и разброс измерений, особенно при малых высотах.
- Сейчас: в космосе нет атмосферы; для наземных измерений корректировки по моделям рефракции, многокадровая обработка, адаптивная оптика и VLBI.
3) Топоцентрическая параллакс и ограниченная геометрия наблюдений
- XIX: наблюдения с одного‑двух пунктов дают параллакс и плохое покрытие орбиты (наблюдали только при большой элонгации).
- Сейчас: орбитальные данные MESSENGER + радиолокация дают барицентрические положения, полное покрытие фазы орбиты и устранение параллакса.
4) Погрешности в звёздных каталогах и системе отсчёта
- XIX: каталоги имели систематические ошибки положения эталонных звёзд.
- Сейчас: ICRF, Gaia, точные каталоги и трансформация в единую систему устраняют систематические смещения.
5) Несовершенное динамическое моделирование (включая гравитационные возмущения и релятивистские эффекты)
- XIX: модель — чисто ньютоновская, неполный учёт возмущений; известный результат — «аномалия перигелия» Меркурия. Это даёт кумулятивные фазовые ошибки в долготе, которые маскируют среднее движение.
- Сейчас: в эпhemerides и ОДУ включают возмущения от планет, астероидов, эффекты общей теории относительности и фотонной задержки (Shapiro), что даёт корректное среднее движение и период.
6) Ошибки обработки светового времени и аберрации
- XIX: приближённые или отсутствующие коррекции света и аберрации давали систематические смещения.
- Сейчас: применяется точная коррекция времени задержки света (барицентрические времена), учёт аберрации и редукция в единую систему.
7) Ограниченность выборки и систематическая фильтрация данных
- XIX: малое число наблюдений и человеческий фактор (визуальные определения максимумов вдоль дуги) приводили к смещению параметров.
- Сейчас: большие наборы радиометрии и телеметрии позволяют статистически подавить систематики, использовать байесовские/LS‑методы и оценивать ковариации параметров.
Результат: погрешности и систематики XIX‑в. могли приводить к сдвигам длинitudes и к небольшим ошибкам в оценке среднего движения (соответствующим минутам—часам фазы за годы); MESSENGER и современные эпhemerides дают орбитальные элементы и период с погрешностями, многократно меньшими (радиометрические остатки — метры/миллисекунды по времени, а не минуты/дни). Таким образом современные методы устраняют перечисленные источники систематики и дают достоверную сидерическую орбиту Меркурия.