i Oktober 2017 fejrer Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) hundrede dage med at indsamle videnskabelige data på Månen. Hundrede månedage. Det er 100 muligheder for at observere ændringer fra nat til dag, fotografere overfladen i forskellige solvinkler, måle stigende og faldende temperaturer og undersøge, hvordan visse kemikalier reagerer på den daglige lys-og temperaturcyklus, blandt andet. Men du undrer dig måske…
hvad er en månedag?
hvad mener vi, når vi siger, at LRO har været på Månen i 100 månedage? Det korte svar er dette: en dag er længden af tid mellem to noons eller solnedgange. Det er 24 timer på jorden, 708,7 timer (29,53 jorddage) på Månen. Vi kan se en dag, der går på Månen ved at se sin månedslange cyklus af faser, og fra 16.Oktober 2017 har LRO set denne cyklus 100 gange siden starten af sin udforsknings-og videnskabsmission den 15. September 2009.
men som det ofte sker i astronomi, er situationen faktisk lidt mere kompliceret. Problemet starter med blot sømning ned en definition af ordet dag.
på ethvert givet sted på jorden er en lokal soldag den tid, det tager Solen at vende tilbage til det samme punkt på himlen. For at være mere præcis definerer vi en linje på himlen, meridianen, der løber mellem ret nord og ret syd og passerer gennem top (det lige punkt). Lokal middag er det tidspunkt, hvor solen er centreret om meridianen, og en lokal soldag er tiden mellem to på hinanden følgende lokale noons.
længden af denne slags dag varierer hele året. I øjeblikket kan det være så meget som 21 sekunder kortere eller 29 sekunder længere end 24 timer. Denne variation skyldes ekscentriciteten af Jordens bane (bane er en ellipse, ikke en cirkel) og skævheden af ekliptikken (jordens akse er vippet i forhold til dens bane).
så vi ikke behøver at nulstille vores ure hele tiden, er det praktisk at definere en gennemsnitlig soldag, gennemsnittet af den lokale soldag over et helt år. En gennemsnitlig soldag er nøjagtigt 24 timer lang. Faktisk definerer vi en time som 1/24 af en gennemsnitlig soldag.den gennemsnitlige soldag kan ikke være gennemsnittet over et vilkårligt år. Ekscentriciteten og skævheden varierer over tid, og på grund af præcession af jævndøgn glider effekten af skævhed gennem kalenderen, skiftevis forstærker og annullerer effekten af ekscentricitet over titusinder af år. Jorden er også langsommere, primært på grund af tidevandsinteraktioner med Månen.
Den gennemsnitlige soldag er den teoretiske gennemsnitlige lokale soldag, beregnet ved at fastsætte ekscentricitet, skævhed, præcession og rotationshastighed til værdierne ved middagstid i England den 31. December 1899 ved hjælp af teorien om Solens tilsyneladende bevægelse udviklet af Simon Nykomb i 1890 ‘ erne.
vi har nu ekstremt nøjagtige atomure. Vi definerer længden af et sekund som et vist antal bølger i strålingen fra et cæsiumatom, og vi siger, at en gennemsnitlig soldag er 86400 af disse sekunder. For historisk kontinuitet blev antallet af bølger valgt, så dette sekund er 1/86400 af den gennemsnitlige soldag defineret af Nykommerens teori.
begrebet en soldag kan udvides til andre organer i solsystemet, herunder vores måne. En gennemsnitlig soldag på Månen, en månedag for kort, er 29.5306 jorddage. Lokale månedage kan variere endnu mere end soldage på jorden, over 6 timer kortere eller 7 timer længere end gennemsnittet. De 100 måndage fejret af LRO i Oktober 2017 er gennemsnitlige måndage.fordi månen er tidligt låst til Jorden, viser den altid jorden det samme ansigt. Dette betyder også, at det roterer i samme hastighed, som det kredser om. En månedag tager nøjagtigt så lang tid som en komplet bane i forhold til Solen. En månedag svarer også til en komplet cyklus af de faser, der er synlige fra jorden, så en månedag er den samme som en synodisk måned.
på dette tidspunkt bør det ikke overraske dig, at der er andre slags dage (siderisk, for eksempel) og måneder (anomalistisk og drakonisk, for at nævne to). Men det er en historie for en anden gang.