Šeit, uz Zemes, mums mēdz būt laiks pašsaprotami, nekad nav aizdomas, ka pieaugumi, ar kuriem mēs to mēra, faktiski ir diezgan relatīvi. Piemēram, veidi, kā mēs mēram savas dienas un gadus, faktiski ir mūsu planētas attāluma no Saules rezultāts, laiks, kas nepieciešams orbītā, un laiks, kas nepieciešams, lai pagrieztu uz tās ass. Tas pats attiecas uz citām planētām mūsu Saules sistēmā.
Kamēr mēs, zemes biedri, rēķināmies, ka diena ir apmēram 24 stundas no saules līdz saules gaismai, vienas dienas garums uz citas planētas ir diezgan atšķirīgs. Dažos gadījumos tie ir ļoti īsi, bet citos - ilgāk par gadiem - dažreiz ievērojami! Pārbaudīsim, kā laiks darbojas uz citām planētām, un uzzināsim, cik ilgas var būt viņu dienas?
Dzīvsudraba diena:
Dzīvsudrabs ir vistuvāk planētai mūsu saulei, sākot no 46 001 200 km perihēlijā (vistuvāk saulei) līdz 69 816 900 km pie ateljona (vistālāk). Tā kā dzīvsudrabs vienreiz pagriežas uz savu asi - aka, tas prasa 58,646 Zemes dienas. tā sānu rotācijas periods - tas nozīmē, ka vienas dienas piedzīvošanai Merkūram ir vajadzīgas nedaudz vairāk par 58 Zemes dienām.
Tomēr tas nenozīmē, ka Merkūrs piedzīvo divus saullēktus nedaudz vairāk kā 58 dienu laikā. Sakarā ar tās tuvumu Saulei un ātro ātrumu, ar kādu tā ap to riņķo, ir nepieciešams 175,97 Zemes dienu ekvivalents, lai Saule atkal parādītos tajā pašā vietā debesīs. Tādējādi, kaut arī planēta rotē reizi 58 Zemes dienās, tas ir aptuveni 176 dienas no viena saullēkta uz nākamo Merkuram.
Turklāt, lai pabeigtu vienu Saules orbītu (sauktu arī par tās orbitālo periodu), dzīvsudrabs prasa 87.969 Zemes dienas. Tas nozīmē, ka gads Merkuram ir ekvivalents apmēram 88 Zemes dienām, kas savukārt nozīmē, ka viens Merkura (vai Hermijas) gads ilgst tikai pusi ilgāk nekā Merkura diena.
Turklāt Merkura ziemeļu polārie reģioni pastāvīgi atrodas ēnā. Tas ir saistīts ar to, ka ass ir noliekta tikai par 0,034 ° (salīdzinot ar Zemes 23,4 °), kas nozīmē, ka tai nav raksturīgas ārkārtējas sezonālās izmaiņas, kur dienas un naktis var ilgt mēnešus atkarībā no gadalaika. Uz dzīvsudraba stabiem vienmēr ir tumšs un ēnains. Tātad jūs varētu teikt, ka stabi atrodas pastāvīgā krēslas stāvoklī.
Diena uz Venēras:
Pazīstama arī kā “Zemes Dvīne”, Venēra ir otrā vistuvāk planētai mūsu Saulei - no 107,477 000 km perifērijā līdz 108 939 000 km uz afēliju. Diemžēl Venēra ir arī vislēnāk kustīgā planēta, un tas ir acīmredzams, aplūkojot tās polus. Kamēr visas citas Saules sistēmas planētas ir izjutušas saplacināšanu savos polos to griešanās ātruma dēļ, Venēra šādas saplacināšanas nav piedzīvojusi.
Venēras rotācijas ātrums ir tikai 6,5 km / h (4,0 jūdzes stundā) - salīdzinājumā ar Zemes racionālo ātrumu 1670 km / h (1040 mph) -, kas noved pie sānu rotācijas perioda 243,025 dienas. Tehniski tas ir -243,025 dienas, jo Veneras rotācija ir atpakaļejoša. Tas nozīmē, ka Venera griežas pretējā virzienā pret savu orbitālo ceļu ap Sauli.
Tātad, ja jūs atrastos virs Venēras ziemeļpola un skatītos, kā tas riņķo ap Sauli, jūs redzētu, ka tā pārvietojas pulksteņrādītāja virzienā, turpretī tā griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Neskatoties uz to, tas joprojām nozīmē, ka Venērai ir nepieciešamas vairāk nekā 243 Zemes dienas, lai vienreiz pagrieztos pa asi. Tomēr, līdzīgi kā Merkurs, Venēras orbītas ātrums un lēnā rotācija nozīmē, ka viena Saules diena - laiks, kas vajadzīgs, lai Saule atgrieztos tajā pašā vietā debesīs - ilgst apmēram 117 dienas.
Tātad, kamēr viens Venēras (vai Cytherean) gads darbojas līdz 224.701 Zemes dienām, tajā laikā tas piedzīvo mazāk nekā divus pilnus saullēktus un saulrietus. Faktiski viens Venēras / Cytherean gads ilgst tik ilgi, kamēr 1,92 Venusian / Cytherean dienas. Labi, ka Venērai ir citas kopīgas lietas ar Zemi, jo tas ir pārliecināts, ka tas nav tās dienas cikls!
Diena uz Zemes:
Kad mēs domājam par dienu uz Zemes, mēs mēdzam to domāt par vienkāršu 24 stundu intervālu. Patiesībā Zemei paiet precīzi 23 stundas 56 minūtes un 4,1 sekundes, lai vienreiz pagrieztos pa asi. Tikmēr Saules diena uz Zemes vidēji ir 24 stundas gara, kas nozīmē, ka vajadzīgs tik daudz laika, lai Saule parādītos tajā pašā vietā debesīs. Starp šīm divām vērtībām mēs sakām, ka vienas dienas un nakts cikls ilgst pat 24.
Tajā pašā laikā uz vienas planētas vienas dienas ilguma variācijas ir atkarīgas no sezonas cikliem. Zemes ass slīpuma dēļ dažās puslodēs pieredzētais saules gaismas daudzums būs atšķirīgs. Ekstremālais gadījums ir pie stabiem, kur diena un nakts atkarībā no gadalaika var ilgt dienas vai mēnešus.
Ziemeļu un dienvidu polos ziemas laikā viena nakts var ilgt līdz sešiem mēnešiem, ko sauc par “polāro nakti”. Vasaras laikā stabi izjutīs to, ko sauc par “pusnakts sauli”, kur diena ilgst pilnas 24 stundas. Tātad dienas tiešām nav tik vienkāršas, kā mēs gribētu iedomāties. Bet, salīdzinot ar citām Saules sistēmas planētām, laika pārvaldība joprojām ir vienkāršāka uz Zemes.
Diena uz Marsa:
Daudzos aspektos Marsu var saukt arī par “Earth’s Twin”. Papildus tam, ka uz tās virsmas ir polārie ledus vāciņi, sezonālās variācijas un ūdens (lai arī sasalts), diena uz Marsa ir diezgan tuvu tai, kāda ir dienai uz Zemes. Būtībā Marsam ir nepieciešamas 24 stundas 37 minūtes un 22 sekundes, lai pabeigtu atsevišķu griešanos uz savas ass. Tas nozīmē, ka diena uz Marsa ir līdzvērtīga 1,025957 dienām.
Sezonas cikli uz Marsa, kuru dēļ aksiālais slīpums ir līdzīgs Zemei (25,19 ° salīdzinājumā ar Zemes 23,4 °), ir vairāk līdzīgi tiem, kurus piedzīvojam uz Zemes, nekā uz jebkuras citas planētas. Tā rezultātā Marsa dienās ir līdzīgas variācijas, kad saule ātrāk uzlec un vasarā nolaižas vēlāk, bet ziemā - pretēja.
Tomēr sezonālās izmaiņas Marsā notiek divreiz ilgāk, pateicoties tam, ka Marss atrodas lielākā attālumā no Saules. Tas noved pie tā, ka Marsa gads ir aptuveni divus Zemes gadus garš - precīzāk sakot, 686,971 Zemes dienas, kas aprēķina līdz 668,5991 Marsa dienām (vai Sols). Tā rezultātā uz Sarkanās planētas var gaidīt garākas dienas un garākas naktis. Kaut kas topošajiem kolonistiem jāapsver!
Diena Jupiterā:
Ņemot vērā faktu, ka tā ir lielākā Saules sistēmas planēta, varētu gaidīt, ka diena Jupiterā ilgs ilgu laiku. Bet kā izrādās, Jovijas diena oficiāli ir tikai 9 stundas, 55 minūtes un 30 sekundes, kas nozīmē, ka viena diena ir nedaudz vairāk par trešdaļu no Zemes dienas garuma. Tas notiek tāpēc, ka gāzes gigantam ir ļoti straujš rotācijas ātrums, kas pie ekvatora ir 12,6 km / s (45 300 km / h vai 28148,115 mph). Šis straujais rotācijas ātrums ir arī viens no iemesliem, kāpēc uz planētas ir tik spēcīgas vētras.
Ņemiet vērā vārda lietojumu oficiāli. Tā kā Jupiters nav ciets ķermenis, tā augšējā atmosfērā notiek atšķirīgs rotācijas ātrums, salīdzinot ar tā ekvatoru. Pamatā Jupitera polārās atmosfēras rotācija ir apmēram par 5 minūtēm garāka nekā ekvatoriālajā atmosfērā. Sakarā ar to astronomi kā atskaites principus izmanto trīs sistēmas.
I sistēmu piemēro no 10 ° N līdz 10 ° S platuma grādiem, kur tās rotācijas periods ir īsākais no planētas - 9 stundās, 50 minūtēs un 30 sekundēs. II sistēmu piemēro visos platuma grādos uz ziemeļiem un dienvidiem no tiem; tā periods ir 9 stundas, 55 minūtes un 40,6 sekundes. III sistēma atbilst planētas magnetosfēras rotācijai, un IAU un IAG izmanto šo periodu, lai definētu Jupitera oficiālo rotāciju (t.i., 9 stundas 44 minūtes un 30 sekundes).
Tātad, ja jūs teorētiski varētu nostāties uz Jupitera mākoņu galotnēm (vai, iespējams, uz peldošas platformas ģeosinhronā orbītā), jūs būtu liecinieks, kā saule ceļas no rietumiem mazāk nekā 10 stundu laikā no jebkura platuma. Un viena Jovija gada telpā saule celsies un loocēja kopumā apmēram 10 476 reizes.
Diena Saturnā:
Saturna situācija ir ļoti līdzīga Jupitera situācijai. Neskatoties uz tās milzīgo izmēru, planētas aplēstais griešanās ātrums ir 9,87 km / s (35 500 km / h vai 22058,677 mph). Tā kā šādam Saturnam ir nepieciešams apmēram 10 stundas un 33 minūtes, lai pabeigtu vienu sānu griešanos, padarot Saturn vienu dienu mazāk nekā pusi no tā, kas tas ir šeit uz Zemes. Arī šeit šī straujā atmosfēras kustība noved pie dažām supervētrām, nemaz nerunājot par sešstūru modeli ap planētas ziemeļpolu un virpuļvētru ap tās dienvidu polu.
Un tāpat kā Jupiters, arī Saturns savu laiku riņķo ap Sauli. Ar orbitālo periodu, kas ir ekvivalents 10 759,22 Zemes dienām (vai 29,4571 Zemes gadiem), viens Saturnas (vai Kronijas) gads ilgst aptuveni 24 491 Saturna dienu. Tomēr, tāpat kā Jupiteram, Saturna atmosfēra rotē ar dažādu ātrumu atkarībā no platuma, kas prasa, lai astronomi izmantotu trīs sistēmas ar dažādiem atskaites rāmjiem.
I sistēma ietver ekvatoriālo zonu, dienvidu ekvatoriālo joslu un ziemeļu ekvatoriālo jostu, un tā ilgums ir 10 stundas un 14 minūtes. II sistēma aptver visus pārējos Saturna platuma grādus, izņemot ziemeļu un dienvidu polus, un tiem ir noteikts rotācijas periods 10 stundas 38 minūtes 25,4 sek. III sistēma izmanto radio izstarojumus uz izmērīt Saturna iekšējo rotācijas ātrumu, kas deva rotācijas periodu 10 stundas 39 minūtes 22,4 sek.
Izmantojot šīs dažādās sistēmas, zinātnieki gadu gaitā ir ieguvuši dažādus datus no Saturna. Piemēram, dati, kas 1980. gados iegūti Voyager 1 un 2 misijas norādīja, ka diena uz Saturna bija 10 stundas 39 minūtes un 24 sekundes gara. 2004. gadā Kosmosa zondes Kaseini-Hīgena sniegtie dati izmērīja planētas gravitācijas lauku, kura aptuvenais rezultāts bija 10 stundas, 45 minūtes un 45 sekundes (± 36 sekundes).
2007. gadā to pārskatīja UCLA Zemes, planētu un kosmosa zinātnes departamenta pētījumi, kuru rezultātā pašreizējais aprēķins bija 10 stundas un 33 minūtes. Līdzīgi kā ar Jupiteru, precīzu mērījumu iegūšanas problēma rodas no tā, ka Saturna daļas kā gāzes gigants rotē ātrāk nekā citi.
Diena Urānā:
Kad mēs nonākam pie Urāna, jautājums par to, cik ilga ir diena, kļūst mazliet sarežģīts. No vienas puses, planētas sānu rotācijas periods ir 17 stundas 14 minūtes un 24 sekundes, kas ir ekvivalents 0,71833 Zemes dienām. Tātad jūs varētu teikt, ka diena Urānā ilgst gandrīz tikpat ilgi, cik diena uz Zemes. Tā būtu taisnība, ja šis gāzes / ledus gigants nenotiek ārkārtīgi aksiālā slīpumā.
Ar aksiālo slīpumu 97,77 ° Urāns ap savu pusi riņķo ap Sauli. Tas nozīmē, ka vai nu tā ziemeļu vai dienvidu pole ir gandrīz tieši norādīta pret Sauli dažādos tās orbītas periodos. Kad viens stabs pārcelsies “vasarā” uz Urānu, tas piedzīvos 42 gadus ilgu nepārtrauktu saules gaismu. Kad tas pats stabs ir norādīts tālāk no Saules (t.i., Urāna “ziema”), tas pieredzēs nepārtrauktu tumsu 42 gadus.
Tādēļ jūs varētu teikt, ka viena diena - no viena saullēkta līdz nākamajai - Urānā ilgst visus 84 gadus! Citiem vārdiem sakot, viena Urāna diena ir tikpat ilga kā viena Urāna gada laikā (84.0205 Zemes gadi).
Turklāt, tāpat kā citiem gāzes / ledus milžiem, Urāns noteiktos platuma grādos griežas ātrāk. Ergo, kamēr planētas rotācija ir ekvatora laikā 17 stundas un 14,5 minūtes, aptuveni 60 ° dienvidu virzienā, redzamās atmosfēras iezīmes pārvietojas daudz ātrāk, veicot pilnu rotāciju tikai 14 stundās.
Diena Neptūnā:
Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, ka mums ir Neptūns. Arī šeit vienas dienas mērīšana ir nedaudz sarežģīta. Piemēram, Neptūna sānu rotācijas periods ir aptuveni 16 stundas, 6 minūtes un 36 sekundes (ekvivalents 0,6713 Zemes dienām). Bet, tā kā tas ir gāzes / ledus gigants, planētas stabi griežas ātrāk nekā ekvators.
Tā kā planētas magnētiskā lauka rotācijas ātrums ir 16,1 stunda, platā ekvatoriskā zona rotē apmēram 18 stundas. Tikmēr visstraujāk griežas polārie reģioni 12 stundu laikā. Šī diferenciālā rotācija ir visizteiktākā no visām Saules sistēmas planētām, un tās rezultāts ir spēcīga vēja platuma griezums.
Turklāt planētas aksiālais slīpums par 28,32 ° rada sezonālās izmaiņas, kas ir līdzīgas tām, kas atrodas uz Zemes un Marsa. Garais Neptūna orbitālais periods nozīmē, ka gadalaiki ilgst četrdesmit Zemes gadus. Bet tā kā tā aksiālais slīpums ir salīdzināms ar Zemes, tās dienas garuma svārstības garā gada laikā nav nekas ekstrēmāks.
Kā jūs varat redzēt no šī mazā dažādu mūsu Saules sistēmas planētu nolietojuma, tas, kas veido dienu, ir pilnībā atkarīgs no jūsu atskaites ietvara. Papildus tam, ka tas mainās atkarībā no konkrētās planētas, jums jāņem vērā arī sezonālie cikli un tas, no kurienes uz planētas tiek veikti mērījumi.
Kā apkopoja Einšteins, laiks ir relatīvs attiecībā pret novērotāju. Balstoties uz jūsu inerciālo atskaites rāmi, tā pāreja atšķirsies. Kad jūs stāvat uz planētas, kas nav Zeme, jūsu dienas un nakts koncepcija, kas iestatīta uz Zemes laiku (un konkrētu laika joslu), iespējams, būs diezgan apjukuša!
Mēs esam uzrakstījuši daudz interesantu rakstu par to, kā laiks tiek mērīts uz citām planētām šeit, žurnālā Space Magazine. Piemēram, šeit ir aprakstīts, cik ilgs ir gads uz citām planētām ?, kurai planētai ir garākā diena ?, Venēras rotācija, cik ilga ir diena uz Marsa? un cik ilga ir diena Jupiterā?
Ja jūs vēlaties iegūt vairāk informācijas, apskatiet mūsu Saules sistēmu vietnē Space.com
Astronomijas skatam ir epizodes uz visām planētām, ieskaitot epizodi 49: Dzīvsudrabs un 95. sēriju: Cilvēki uz Marsu, 2. daļa - kolonisti
