her på Jorden har vi en tendens til at tage tid for givet, aldrig mistanke om, at de trin, som vi måler det, faktisk er ret relative. Måderne, hvorpå vi måler vores dage og år, er for eksempel faktisk resultatet af vores planets afstand fra solen, den tid det tager at bane, og den tid det tager at rotere på sin akse. Det samme gælder for de andre planeter i vores solsystem.
mens vi jordboere regner med, at en dag er omkring 24 timer fra solopgang til solopgang, er længden af en enkelt dag på en anden planet helt anderledes. I nogle tilfælde er de meget korte, mens de i andre kan vare længere end år – nogle gange betydeligt! Lad os gå over, hvordan tiden fungerer på andre planeter og se, hvor længe deres dage kan være, skal vi?
en dag på kviksølv:
kviksølv er den nærmeste planet til vores sol, der spænder fra 46.001.200 km ved perihelion (tættest på Solen) til 69.816.900 km ved aphelion (længst). Da det tager 58.646 jorddage for kviksølv at rotere en gang på sin akse – aka. dens sideriske rotationsperiode-det betyder, at det tager lidt over 58 jorddage for kviksølv at opleve en enkelt dag.
Dette er dog ikke at sige, at kviksølv oplever to solopgange på lidt over 58 dage. På grund af sin nærhed til Solen og den hurtige hastighed, hvormed den cirkler den, tager det svarende til 175, 97 jorddage for solen at dukke op igen på samme sted på himlen. Derfor, mens planeten roterer en gang hver 58 jorddage, er det omtrent 176 dage fra en solopgang til den næste på Merkur.
hvad mere er, det tager kun kviksølv 87.969 jorddage at fuldføre en enkelt bane af solen (aka. dens omløbstid). 88 jorddage, hvilket igen betyder, at et enkelt Mercurian (eller Hermian) år varer kun halvt så længe som en Mercurian dag.
Hvad mere er, Merkurs nordlige polarområder er konstant i skyggen. Dette skyldes, at aksen vippes til blot 0,034 liter (sammenlignet med jordens 23,4 liter), hvilket betyder, at den ikke oplever ekstreme sæsonvariationer, hvor dage og nætter kan vare i måneder afhængigt af sæsonen. På Mercury-polerne er det altid mørkt og skyggefuldt. Så man kan sige, at polakkerne er i en konstant tilstand af skumring.
en dag på Venus:
også kendt som “Jordens tvilling”, Venus er den næstnærmeste planet til vores Sol – lige fra 107.477.000 km ved perihelion til 108.939.000 km ved aphelion. Desværre er Venus også den langsomste bevægende planet, en kendsgerning, der gøres tydelig ved at se på dens poler. Mens hver anden planet i solsystemet har oplevet udfladning ved deres poler på grund af hastigheden på deres spin, Venus har ikke oplevet en sådan udfladning.
Venus har en rotationshastighed på kun 6,5 km / t (4.0 mph) – sammenlignet med jordens rationelle hastighed på 1.670 km/t (1.040 mph) – hvilket fører til en siderisk rotationsperiode på 243,025 dage. Teknisk set er det -243.025 dage, da Venus’ rotation er retrograd. Dette betyder, at Venus roterer i retning modsat sin orbitale sti omkring Solen.
så hvis du var over Venus’ nordpol og så den cirkel rundt om Solen, ville du se, at den bevæger sig med uret, mens dens rotation er mod uret. Ikke desto mindre betyder det stadig, at Venus overtager 243 jorddage for at rotere en gang på sin akse. Men ligesom Merkur betyder Venus’ orbitalhastighed og langsomme rotation, at en enkelt soldag – den tid det tager Solen at vende tilbage til det samme sted på himlen – varer omkring 117 dage.
så mens et enkelt Venusisk (eller Cytherean) år fungerer til 224.701 jorddage, det oplever mindre end to fulde solopgange og solnedgange i den tid. Faktisk varer et enkelt Venusisk / Cytherean år så længe som 1,92 Venusisk/Cytherean dage. God ting Venus har andre ting til fælles med jorden, fordi det helt sikkert ikke er dets daglige cyklus!
en dag på jorden:
når vi tænker på en dag på Jorden, har vi en tendens til at tænke på det som et simpelt 24 timers interval. I sandhed tager det jorden nøjagtigt 23 timer 56 minutter og 4,1 sekunder at rotere en gang på sin akse. I mellemtiden er en soldag på jorden i gennemsnit 24 timer lang, hvilket betyder, at det tager den tid, før solen vises på samme sted på himlen. Mellem disse to værdier siger vi, at en enkelt dag-og natcyklus varer en jævn 24.
samtidig er der variationer i længden af en enkelt dag på planeten baseret på sæsoncykler. På grund af Jordens aksiale hældning vil mængden af sollys, der opleves i visse halvkugler, variere. Det mest ekstreme tilfælde af dette forekommer ved polerne, hvor dag og nat kan vare i dage eller måneder afhængigt af sæsonen.
på Nord-og Sydpolen om vinteren kan en enkelt nat vare op til seks måneder, hvilket er kendt som en “polar nat”. I løbet af sommeren vil polakkerne opleve det, der kaldes en “midnatssol”, hvor en dag varer hele 24 timer. Så virkelig, dage er ikke så enkle, som vi gerne forestiller os. Men sammenlignet med de andre planeter i solsystemet er tidsstyring stadig lettere her på jorden.
en dag på Mars:
i mange henseender kan Mars også kaldes “Jordens tvilling”. Ud over at have polære iskapper, sæsonvariationer og vand (omend frosset) på overfladen , er en dag på Mars temmelig tæt på, hvad en dag på jorden er. I det væsentlige tager Mars 24 timer 37 minutter og 22 sekunder at gennemføre en enkelt rotation på sin akse. Det betyder, at en dag på Mars svarer til 1.025957 dage.
sæsoncyklusserne på Mars, som skyldes, at den har en aksial hældning svarende til Jordens (25,19 liter sammenlignet med jordens 23,4 liter), ligner mere dem, vi oplever på jorden end på nogen anden planet. Som et resultat oplever Martian days lignende variationer, hvor solen stiger hurtigere og går ned senere på sommeren og derefter oplever det modsatte om vinteren.
sæsonvariationer varer dog dobbelt så længe på Mars takket være Mars’ at være i større afstand fra solen. Dette fører til, at Marsåret er omkring to jordår langt – 686.971 jorddage for at være præcis, hvilket virker til 668.5991 Martian days (eller Sols). Som et resultat kan længere dage og længere nætter forventes at vare meget længere på Den Røde Planet. Noget for fremtidige kolonister at overveje!
en dag på Jupiter:
i betragtning af at det er den største planet i solsystemet, ville man forvente, at en dag på Jupiter ville vare lang tid. Men som det viser sig, er en Jovisk dag officielt kun 9 timer, 55 minutter og 30 sekunder lang, hvilket betyder, at en enkelt dag er lidt over en tredjedel af længden af en jorddag. Dette skyldes, at gasgiganten har en meget hurtig rotationshastighed, som er 12,6 km/s (45.300 km/t eller 28148,115 mph) ved ækvator. Denne hurtige rotationshastighed er også en af grundene til, at planeten har så voldsomme storme.
Bemærk brugen af ordet officielt. Da Jupiter ikke er en solid krop, gennemgår dens øvre atmosfære en anden rotationshastighed sammenlignet med dens ækvator. Grundlæggende er rotationen af Jupiters polære atmosfære cirka 5 minutter længere end den ækvatoriale atmosfære. På grund af dette bruger astronomer tre systemer som referencerammer.
System I Gælder fra breddegraderne 10 liter N til 10 liter s, hvor dens rotationsperiode er planetens korteste, på 9 timer, 50 minutter og 30 sekunder. System II gælder på alle breddegrader Nord og syd for disse; dens periode er 9 timer, 55 minutter og 40,6 sekunder. System III svarer til rotationen af planetens magnetosfære, og dens periode bruges af IAU og IAG til at definere Jupiters officielle rotation (dvs.9 timer 44 minutter og 30 sekunder)
så hvis du teoretisk kunne stå på Jupiters Sky toppe (eller muligvis på en flydende platform i geosynkron bane), ville du være vidne til, at solen stiger en indstilling i løbet af mindre end 10 timer fra enhver breddegrad. Og i løbet af et enkelt Jovisk år ville solen stå op og gå ned i alt omkring 10.476 gange.
en dag på Saturn:
Saturns situation ligner meget Jupiters. på trods af sin massive størrelse har planeten en anslået rotationshastighed på 9,87 km/s (35.500 km / t eller 22058,677 mph). Som Sådan tager Saturn cirka 10 timer og 33 minutter at gennemføre en enkelt siderisk rotation, hvilket gør en enkelt dag på Saturn mindre end halvdelen af, hvad den er her på jorden. Også her fører denne hurtige bevægelse af atmosfæren til nogle superstorme, for ikke at nævne det sekskantede mønster omkring planetens nordpol og en hvirvelstorm omkring dens sydpol.
og ligesom Jupiter tager Saturn sin tid i kredsløb om Solen. Med en orbitalperiode, der svarer til 10.759, 22 jorddage (eller 29.4571 jordår), varer et enkelt Saturnian (eller Cronian) år omtrent 24.491 Saturnian dage. Men ligesom Jupiter roterer Saturns atmosfære med forskellig hastighed afhængigt af breddegrad, hvilket kræver, at astronomer bruger tre systemer med forskellige referencerammer.
System i omfatter ækvatorialområdet, det sydlige ækvatoriale bælte og det nordlige ækvatoriale bælte og har en periode på 10 timer og 14 minutter. System II dækker alle andre Saturniske breddegrader, undtagen nord-og sydpolen, og har fået tildelt en rotationsperiode på 10 timer 38 min 25,4 sek. System III bruger radioemissioner til at måle Saturns interne rotationshastighed, hvilket gav en rotationsperiode på 10 timer 39 min 22,4 sek.
Ved hjælp af disse forskellige systemer har forskere opnået forskellige data fra Saturn gennem årene. For eksempel viste data opnået i 1980 ‘ erne af Voyager 1 og 2-missionerne, at en dag på Saturn var 10 timer 39 minutter og 24 sekunder lang. I 2004 målte data leveret af Cassini-Huygens rumsonde planetens tyngdefelt, hvilket gav et skøn på 10 timer, 45 minutter og 45 sekunder (36 sek.).
i 2007 blev dette revideret af forskere ved Institut for jord -, planetariske og rumvidenskab, UCLA, hvilket resulterede i det nuværende skøn på 10 timer og 33 minutter. Ligesom med Jupiter stammer problemet med at opnå nøjagtige målinger fra det faktum, at dele af Saturn som en gasgigant roterer hurtigere end andre.
en dag på Uranus:
når vi kommer til Uranus, bliver spørgsmålet om, hvor lang en dag er, lidt kompliceret. På den ene side har planeten en siderisk rotationsperiode på 17 timer 14 minutter og 24 sekunder, hvilket svarer til 0.71833 jord dage. Så man kan sige, at en dag på Uranus varer næsten lige så længe som en dag på jorden. Det ville være sandt, hvis det ikke var for den ekstreme aksiale hældning, har denne gas/isgigant foregået.
med en aksial hældning på 97,77 liter kredser Uranus i det væsentlige solen på sin side. Dette betyder, at enten dens nord-eller sydpol peger næsten direkte mod solen på forskellige tidspunkter i sin omløbstid. Når en pol går gennem” sommer ” på Uranus, vil den opleve 42 års kontinuerligt sollys. Når den samme pol peges væk fra solen (dvs. en Uransk “vinter”), vil den opleve 42 års kontinuerligt mørke.
derfor kan du sige, at en enkelt dag – fra en solopgang til den næste – varer hele 84 år på Uranus! Med andre ord er en enkelt Uransk dag den samme tid som et enkelt Uransk år (84.0205 jordår).
Som med de andre gas/isgiganter roterer Uranus hurtigere på bestemte breddegrader. Ergo, mens planetens rotation er 17 timer og 14,5 minutter ved ækvator, omkring 60 kilo syd, bevæger sig synlige træk i atmosfæren meget hurtigere og gør en fuld rotation på så lidt som 14 timer.
en dag på Neptun:
Sidst, men ikke mindst, har vi Neptun. Også her er måling af en enkelt dag noget kompliceret. For eksempel er Neptuns sideriske rotationsperiode cirka 16 timer, 6 minutter og 36 sekunder (svarende til 0,6713 jorddage). Men på grund af at det er en gas/isgigant, roterer planetens poler hurtigere end ækvator.
mens planetens magnetfelt har en rotationshastighed på 16,1 timer, roterer det brede ækvatoriale område med en periode på cirka 18 timer. I mellemtiden roterer polarområderne hurtigst i en periode på 12 timer. Denne differentielle rotation er den mest udtalte af enhver planet i solsystemet, og det resulterer i stærk bredde vindforskydning.
derudover resulterer planetens aksiale hældning på 28, 32 liter i sæsonvariationer, der ligner dem på jorden og Mars. Neptuns lange omløbstid betyder, at årstiderne varer i fyrre jordår. Men fordi dens aksiale hældning er sammenlignelig med jordens, variationen i længden af sin dag i løbet af sit lange år er ikke mere ekstrem.
som du kan se fra denne lille oversigt over de forskellige planeter i vores solsystem, hvad der udgør en dag afhænger helt af din referenceramme. Ud over at det varierer afhængigt af den pågældende planet, skal du også tage højde for sæsoncyklusser og hvor på planeten målingerne tages fra.
som Einstein opsummerede, er tiden i forhold til observatøren. Baseret på din inertielle referenceramme vil dens passage afvige. Og når du står på en anden planet end Jorden, vil dit koncept om dag og nat, som er indstillet til Jordens tid (og et bestemt tidsområde) sandsynligvis blive ret forvirret!
Vi har skrevet mange interessante artikler om, hvordan tiden måles på andre planeter her på Universe Today. For eksempel, her er hvor lang tid er et år på de andre planeter?, Hvilken Planet har den længste dag?, Rotationen af Venus, hvor lang er en dag på Mars? hvor lang er en dag på Jupiter?.
Hvis du leder efter mere information, så tjek vores solsystem på Space.com
astronomi Cast har episoder på alle planeterne, herunder Episode 49: Mercury og Episode 95: mennesker til Mars, Del 2-kolonister