Tu na Zemi máme tendenciu brať čas na samozrejmosť, nikdy sme netušili, že prírastky, s ktorými ho merame, sú v skutočnosti relatívne relatívne. Napríklad spôsoby, ako meráme naše dni a roky, sú v skutočnosti výsledkom vzdialenosti našej planéty od Slnka, času, ktorý zaberie na obežnej dráhe a času, ktorý potrebuje na točenie sa na svojej osi. To isté platí pre ostatné planéty v našej slnečnej sústave.
Zatiaľ čo my pozemšťania počítame s tým, že deň bude asi 24 hodín od slnka do slnka, dĺžka jedného dňa na inej planéte je dosť odlišná. V niektorých prípadoch sú veľmi krátke, zatiaľ čo v iných môžu trvať dlhšie ako roky - niekedy značne! Poďme sa pozrieť, ako čas pracuje na iných planétach a uvidíme, ako dlho môžu byť ich dni, však?
Deň na ortuť:
Ortuť je najbližšou planétou k nášmu Slnku, ktorá sa pohybuje od 46 001 200 km na perihelion (najbližšie k Slnku) do 69 816 900 km na aphelion (farthest). Pretože Merkúrovi trvá 58,646 dní, aby sa raz otočil na svojej osi - aka. jeho obdobie rotácie hviezd - to znamená, že Merkúru trvá len niečo cez 58 dní, aby prežil jeden deň.
To však neznamená, že ortuť zažije dve slnečné lúče už o niečo viac ako 58 dní. Kvôli svojej blízkosti k Slnku a rýchlej rýchlosti, s ktorou ho obieha, trvá, ako sa Slnko znovu objaví na rovnakom mieste na oblohe, ekvivalent 175,97 dní Zeme. Preto, zatiaľ čo planéta rotuje raz za 58 pozemských dní, je to približne 176 dní od jedného svitania po ďalšie na Merkúre.
A čo viac, dokončenie jedinej obežnej dráhy Slnka (aka jej orbitálna doba) trvá iba 87,969 dní na Zemi. To znamená, že rok na Merkúri je ekvivalentom asi 88 dní Zeme, čo znamená, že jeden ortuťský (alebo Hermiánsky) rok trvá iba polovicu, ako je ortuťský deň.
A čo viac, severné polárne oblasti Merkúra sú neustále v tieni. Je to kvôli tomu, že jej os je naklonená iba na 0,034 ° (v porovnaní s 23,4 ° na Zemi), čo znamená, že nedochádza k extrémnym sezónnym výkyvom, v ktorých môžu dni a noci trvať mesiace v závislosti od ročného obdobia. Na stĺpoch ortuti je vždy tmavá a tienistá. Dalo by sa teda povedať, že póly sú v konštantnom stave súmraku.
Deň na Venuši:
Venuša, známa tiež ako „Zemský dvojča“, je druhou najbližšou planétou k Slnku - v rozmedzí od 107 477 000 km na perihelion do 108 939 000 km na aphelion. Bohužiaľ, Venuša je tiež najpomalšie sa pohybujúcou planétou, čo je zrejmé z pohľadu na jej póly. Zatiaľ čo každá iná planéta v slnečnej sústave zaznamenala sploštenie na póloch kvôli rýchlosti ich otáčania, Venuša takéto sploštenie nenastala.
Venuša má rotačnú rýchlosť len 6,5 km / h (4,0 mph) - v porovnaní s racionálnou rýchlosťou Zeme 1 670 km / h (1 040 mph) - čo vedie k perióde rotácie hviezd 243,025 dní. Technicky je to -243 025 dní, pretože striedanie Venuše je retrográdne. To znamená, že Venuša sa otáča v opačnom smere, ako je jej orbitálna dráha okolo Slnka.
Takže ak ste boli nad severným pólom Venuše a pozorovali ste, ako sa krúži okolo Slnka, videli by ste, že sa pohybuje v smere hodinových ručičiek, zatiaľ čo jeho rotácia je proti smeru hodinových ručičiek. To však stále znamená, že Venuša trvá 243 dní Zeme, aby sa raz otočila na svojej osi. Podobne ako ortuť, rýchlosť obežnej dráhy a pomalá rotácia Venuše však znamená, že jediný slnečný deň - čas potrebný na návrat Slnka na rovnaké miesto na oblohe - trvá asi 117 dní.
Takže zatiaľ čo jediný venušský (alebo cyterský) rok vyjde na 224 701 dní Zeme, zažije v tom čase menej ako dve plné svitania a západy slnka. V skutočnosti jediný venušský / cytherský rok trvá tak dlho, ako 1,92 venušských / cytherských dní. Dobrá vec, že Venuša má so Zemou spoločné aj ďalšie veci, pretože je isté, že nejde o jej denný cyklus!
Deň na Zemi:
Keď myslíme na jeden deň na Zemi, máme tendenciu o ňom uvažovať ako o jednoduchom 24-hodinovom intervale. Po pravde povedané, Zem potrebuje presne 23 hodín, 56 minút a 4,1 sekundy, aby sa raz otočila na svojej osi. Medzitým je slnečný deň na Zemi v priemere dlhý 24 hodín, čo znamená, že trvá toľko času, kým sa Slnko objaví na rovnakom mieste na oblohe. Medzi týmito dvoma hodnotami hovoríme, že jeden denný a nočný cyklus trvá dokonca 24.
Zároveň sa na planéte vyskytujú odchýlky v dĺžke jedného dňa na základe sezónnych cyklov. Kvôli axiálnemu náklonu Zeme sa množstvo slnečného svetla, ktoré sa vyskytuje v určitých hemisférach, bude líšiť. Najextrémnejší prípad sa vyskytuje pri póloch, kde deň a noc môžu trvať dni alebo mesiace v závislosti od ročného obdobia.
Na zimnom období na severnom a južnom póle môže jedna noc trvať až šesť mesiacov, čo je známe ako „polárna noc“. V lete zažijú Poliaci to, čo sa nazýva „polnočné slnko“, kde deň trvá celých 24 hodín. Takže dni nie sú také jednoduché, ako si my predstavujeme. Ale v porovnaní s ostatnými planétami v slnečnej sústave je riadenie času tu na Zemi ešte jednoduchšie.
Deň na Marse:
Mars sa v mnohých ohľadoch môže nazývať aj „dvojica Zeme“. Okrem toho, že na povrchu sú polárne ľadové čiapky, sezónne výkyvy a voda (aj keď zamrznutá), je deň na Marse veľmi blízko tomu, čo je deň na Zemi. Mars v podstate trvá 24 hodín, 37 minút a 22 sekúnd, kým dokončí jednu rotáciu na svojej osi. To znamená, že deň na Marse zodpovedá 1 025 957 dní.
Sezónne cykly na Marse, ktoré sú spôsobené tým, že majú axiálny sklon podobný Zemi (25,19 ° v porovnaní s 23,4 ° Zeme), sú viac podobné tým, ktoré zažívame na Zemi ako na ktorejkoľvek inej planéte. Výsledkom je, že marťanské dni zažívajú podobné variácie, keď Slnko skôr stúpa a zapadá neskôr v lete a potom v zime zažije opak.
Sezónne výkyvy však na Marse trvajú dvakrát tak dlho, pretože Mars je vo väčšej vzdialenosti od Slnka. To vedie k tomu, že marťanský rok je asi dva roky Zeme - presnejšie 686,971 dní Zeme, čo vyjde na 668 5991 marťanských dní (alebo Sols). V dôsledku toho sa dá očakávať, že na Červenej planéte vydržia dlhšie dni a dlhšie noci. Niečo pre budúcich kolonistov na zváženie!
Deň v Jupitere:
Vzhľadom na to, že ide o najväčšiu planétu v slnečnej sústave, možno očakávať, že deň v Jupitere vydrží dlho. Ako sa však ukazuje, joviansky deň je oficiálne dlhý iba 9 hodín, 55 minút a 30 sekúnd, čo znamená, že jeden deň je o niečo viac ako tretina dĺžky pozemského dňa. Je to spôsobené tým, že plynový gigant má pri rovníku veľmi vysokú rýchlosť otáčania, ktorá je 12,6 km / s (45 300 km / h alebo 28148,111 mph). Táto rýchla rýchlosť rotácie je tiež jedným z dôvodov, prečo má planéta také prudké búrky.
Všimnite si použitie slova úradne, Pretože Jupiter nie je pevné teleso, jeho horná atmosféra prechádza inou rýchlosťou rotácie ako jeho rovník. V podstate je rotácia Jupiterovej polárnej atmosféry asi o 5 minút dlhšia ako rotácia v rovníkovej atmosfére. Z tohto dôvodu astronómovia používajú ako referenčné rámce tri systémy.
Systém I sa uplatňuje od šírky 10 ° S do 10 ° J, kde je jeho doba rotácie najkratšia na 9 hodinách, 50 minútach a 30 sekundách. Systém II sa uplatňuje vo všetkých zemepisných šírkach na sever a na juh; jeho doba je 9 hodín, 55 minút a 40,6 sekúnd. Systém III zodpovedá rotácii magnetosféry planéty a toto obdobie používa IAU a IAG na definovanie oficiálnej rotácie Jupitera (t. J. 9 hodín 44 minút a 30 sekúnd)
Takže, ak by ste teoreticky mohli stáť na oblakoch Jupitera (alebo prípadne na plávajúcej platforme na geosynchrónnej obežnej dráhe), boli by ste svedkami toho, ako slnko stúpa v priestore kratšom ako 10 hodín od akejkoľvek zemepisnej šírky. A v priestore jediného jovianskeho roku by slnko povstalo a postavilo celkom asi 10 476 krát.
Deň v sobotu:
Saturnova situácia je veľmi podobná situácii Jupitera. Napriek svojej obrovskej veľkosti má planéta odhadovanú rýchlosť rotácie 9,87 km / s (35 500 km / h alebo 22058,677 mph). Preto Saturn trvá asi 10 hodín a 33 minút, kým dokončí jednu rotáciu okolo hviezdy, takže jeden deň na Saturn bude menej ako polovica toho, čo je tu na Zemi. Aj tu tento rýchly pohyb atmosféry vedie k niektorým super búrkam, nehovoriac o šesťuholníkovom vzore okolo severného pólu planéty a vírení okolo jeho južného pólu.
A rovnako ako Jupiter, aj Saturn si obieha okolo Slnka. S okružným obdobím, ktoré je ekvivalentom 10 759,22 Zeme (alebo 29,4571 Zeme), jediný Saturnský (alebo Cronian) rok trvá zhruba 24 491 Saturnských dní. Rovnako ako v prípade Jupitera sa však Saturnova atmosféra točí rôznou rýchlosťou v závislosti od zemepisnej šírky, čo vyžaduje, aby astronómovia používali tri systémy s rôznymi referenčnými rámcami.
Systém I zahŕňa rovníkovú zónu, južný rovníkový pás a severný rovníkový pás a má obdobie 10 hodín a 14 minút. Systém II pokrýva všetky ostatné saturnské zemepisné šírky, s výnimkou severných a južných pólov, a bolo im pridelené obdobie rotácie 10 hodín a 38 minút 25,4 sek. Systém III používa rádiové emisie na zmerajte mieru vnútornej rotácie Saturn, ktorá poskytla dobu rotácie 10 hodín 39 minút 22,4 sek.
Použitím týchto rôznych systémov vedci získali v priebehu rokov rôzne údaje od spoločnosti Saturn. Napríklad údaje získané v 80. rokoch 20. storočia Voyager 1 a 2 misie naznačili, že deň na Saturn bol 10 hodín, 39 minút a 24 sekúnd. V roku 2004 údaje poskytnuté vesmírnou sondou Cassini-Huygens merali gravitačné pole planéty, čo prinieslo odhad 10 hodín, 45 minút a 45 sekúnd (± 36 sekúnd).
V roku 2007 to prehodnotili výskumy na Katedre vied Zeme, planéty a vesmíru, UCLA, čo viedlo k súčasnému odhadu 10 hodín a 33 minút. Podobne ako v prípade Jupitera, aj v prípade plynového obra rotujú časti Saturn rotáciou častejšie ako ostatní.
Deň na Uráne:
Keď prídeme na Urán, otázka, ako dlho je deň, sa stáva trochu komplikovanejšou. Na jednej strane má planéta hviezdnu rotačnú periódu 17 hodín, 14 minút a 24 sekúnd, čo je ekvivalent 0,71833 dní Zeme. Dalo by sa teda povedať, že deň na Uráne trvá takmer rovnako dlho ako deň na Zemi. Bola by to pravda, keby to nebol extrémny axiálny sklon tohto plynového / ľadového gigantu.
S axiálnym sklonom 97,77 ° Urán v podstate obieha okolo Slnka na svojej strane. To znamená, že jeho severný alebo južný pól je nasmerovaný takmer priamo na Slnko v rôznych časoch v jeho orbitálnom období. Keď jeden stĺp prejde „letom“ na Uráne, zažije to 42 rokov nepretržitého slnečného žiarenia. Ak je ten istý pól nasmerovaný smerom od Slnka (t. J. K uránskej "zime"), zažije to 42 rokov nepretržitej tmy.
Preto by ste mohli povedať, že jeden deň - od jedného svitania do druhého - trvá na Uráne celých 84 rokov! Inými slovami, jeden uránsky deň je to isté množstvo času ako jediný uránsky rok (84 0205 pozemských rokov).
Okrem toho, rovnako ako v prípade ostatných plynových / ľadových gigantov, sa Urán v určitých zemepisných šírkach otáča rýchlejšie. Ergo, zatiaľ čo rotácia planéty je 17 hodín a 14,5 minúty pri rovníku, približne 60 ° južne, viditeľné vlastnosti atmosféry sa pohybujú oveľa rýchlejšie, takže úplná rotácia sa dosiahne už za 14 hodín.
Deň v Neptúne:
V neposlednom rade máme Neptún. Aj tu je meranie jedného dňa trochu komplikované. Napríklad doba Neptúnovej hviezdnej rotácie je približne 16 hodín, 6 minút a 36 sekúnd (čo zodpovedá 0,6713 pozemským dňom). Ale pretože sa jedná o plyn / ľadový obr, póly planéty rotujú rýchlejšie ako rovník.
Zatiaľ čo magnetické pole planéty má rýchlosť rotácie 16,1 hodiny, široká rovníková zóna sa otáča s periódou asi 18 hodín. Medzitým sa polárne oblasti otáčajú najrýchlejšie v priebehu 12 hodín. Táto diferenciálna rotácia je najvýraznejšou zo všetkých planét v slnečnej sústave a vedie k silnému šíreniu vetra v pozdĺžnom smere.
Axiálny sklon planéty 28,32 ° má navyše za následok sezónne výkyvy podobné tým na Zemi a na Marse. Dlhé orbitálne obdobie Neptúna znamená, že ročné obdobia trvajú štyridsať Zeme. Pretože je však jeho axiálny sklon porovnateľný so zemským povrchom, kolísanie dĺžky jeho dňa v priebehu jeho dlhého roka nie je o nič extrémnejšie.
Ako vidíte z tohto malého prepadnutia rôznych planét v našej slnečnej sústave, to, čo predstavuje deň, závisí úplne od vášho referenčného rámca. Okrem toho, že sa to líši v závislosti od danej planéty, musíte brať do úvahy aj sezónne cykly a od ktorých sa odoberajú merania.
Ako zhrol Einstein, čas je relatívne k pozorovateľovi. Na základe vášho zotrvačného referenčného rámca sa jeho priechod bude líšiť. A keď stojíte na inej planéte ako na Zemi, váš koncept dňa a noci, ktorý je nastavený na čas Zeme (a konkrétne časové pásmo), bude pravdepodobne dosť zmätený!
Tu sme v Space Magazine napísali veľa zaujímavých článkov o tom, ako sa meria čas na iných planétach. Napríklad: Ako dlho je rok na iných planétach? Ktorá planéta má najdlhší deň ?, Rotácia Venuše, ako dlho je deň na Marse? a ako dlho je deň v Jupitere ?.
Ak hľadáte viac informácií, pozrite si našu slnečnú sústavu na adrese Space.com
Astronómia Cast má epizódy na všetkých planétach vrátane epizódy 49: Merkúr a 95. epizódy: Ľudia na Mars, 2. časť - Kolonisti.
