Ici sur Terre, nous avons tendance à prendre le temps pour acquis, sans jamais soupçonner que les incréments avec lesquels nous le mesurons sont en fait tout à fait relatifs. La façon dont nous mesurons nos jours et nos années, par exemple, est en fait le résultat de la distance de notre planète par rapport au Soleil, du temps qu’il faut pour orbiter et du temps qu’il faut pour tourner sur son axe. Il en va de même pour les autres planètes de notre système solaire.
Alors que nous, Terriens, comptons sur une journée d’environ 24 heures entre le lever du soleil et le lever du soleil, la durée d’une seule journée sur une autre planète est très différente. Dans certains cas, ils sont très courts, tandis que dans d’autres, ils peuvent durer plus de plusieurs années – parfois considérablement! Voyons comment le temps fonctionne sur d’autres planètes et voyons combien de temps leurs jours peuvent durer, n’est-ce pas?
Une journée sur Mercure:
Mercure est la planète la plus proche de notre Soleil, allant de 46 001 200 km au périhélie (le plus proche du Soleil) à 69 816 900 km à l’aphélie (le plus éloigné). Puisqu’il en faut 58.646 jours terrestres pour que Mercure tourne une fois sur son axe – aka. sa période de rotation sidérale – cela signifie qu’il faut un peu plus de 58 jours terrestres pour que Mercure connaisse une seule journée.
Cependant, cela ne veut pas dire que Mercure connaît deux levers de soleil en un peu plus de 58 jours. En raison de sa proximité avec le Soleil et de la rapidité avec laquelle il le fait tourner, il faut l’équivalent de 175,97 jours terrestres pour que le Soleil réapparaisse au même endroit dans le ciel. Ainsi, alors que la planète tourne une fois tous les 58 jours terrestres, c’est environ 176 jours d’un lever à l’autre sur Mercure.
De plus, il ne faut que 87,969 jours terrestres à Mercure pour compléter une seule orbite du Soleil (alias. sa période orbitale). Cela signifie qu’une année sur Mercure équivaut à environ 88 jours terrestres, ce qui signifie qu’une seule année Mercurienne (ou Hermienne) dure à peine la moitié de la durée d’une journée Mercurienne.
De plus, les régions polaires nordiques de Mercure sont constamment à l’ombre. Cela est dû au fait que son axe est incliné à seulement 0,034 ° (contre 23,4 ° sur Terre), ce qui signifie qu’il ne connaît pas de variations saisonnières extrêmes où les jours et les nuits peuvent durer des mois en fonction de la saison. Sur les pôles de Mercure, il fait toujours sombre et ombragé. On pourrait donc dire que les polonais sont dans un état constant de crépuscule.
Une Journée Sur Vénus:
Également appelée « Jumelle de la Terre”, Vénus est la deuxième planète la plus proche de notre Soleil – allant de 107 477 000 km au périhélie à 108 939 000 km à l’aphélie. Malheureusement, Vénus est également la planète qui se déplace le plus lentement, ce qui est mis en évidence en regardant ses pôles. Alors que toutes les autres planètes du Système solaire ont connu un aplatissement à leurs pôles en raison de la vitesse de leur rotation, Vénus n’a pas connu un tel aplatissement.
Vénus a une vitesse de rotation de seulement 6,5 km/h (4.0 mph) – par rapport à la vitesse rationnelle de la Terre de 1 670 km / h (1 040 mph) – ce qui conduit à une période de rotation sidérale de 243,025 jours. Techniquement, c’est -243,025 jours, puisque la rotation de Vénus est rétrograde. Cela signifie que Vénus tourne dans la direction opposée à sa trajectoire orbitale autour du Soleil.
Donc, si vous étiez au-dessus du pôle nord de Vénus et que vous la regardiez tourner autour du Soleil, vous verriez qu’elle se déplace dans le sens des aiguilles d’une montre, alors que sa rotation est dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Néanmoins, cela signifie toujours que Vénus prend plus de 243 jours terrestres pour tourner une fois sur son axe. Cependant, tout comme Mercure, la vitesse orbitale de Vénus et la rotation lente signifient qu’un seul jour solaire – le temps qu’il faut au Soleil pour revenir au même endroit dans le ciel – dure environ 117 jours.
Ainsi, alors qu’une seule année vénusienne (ou cythérienne) s’élève à 224.701 jours terrestres, il connaît moins de deux levers et couchers de soleil complets à ce moment-là. En fait, une seule année vénusienne/Cythère dure jusqu’à 1,92 jour vénusien/Cythère. Heureusement que Vénus a d’autres points communs avec la Terre, car c’est sûr que ce n’est pas son cycle diurne!
Un jour sur Terre:
Lorsque nous pensons à un jour sur Terre, nous avons tendance à le considérer comme un simple intervalle de 24 heures. En vérité, il faut exactement 23 heures 56 minutes et 4,1 secondes à la Terre pour tourner une fois sur son axe. Pendant ce temps, en moyenne, une journée solaire sur Terre dure 24 heures, ce qui signifie qu’il faut ce temps pour que le Soleil apparaisse au même endroit dans le ciel. Entre ces deux valeurs, on dit qu’un seul cycle de jour et de nuit dure même 24.
En même temps, il existe des variations de la durée d’une seule journée sur la planète en fonction des cycles saisonniers. En raison de l’inclinaison axiale de la Terre, la quantité de lumière solaire ressentie dans certains hémisphères variera. Le cas le plus extrême se produit aux pôles, où le jour et la nuit peuvent durer des jours ou des mois selon la saison.
Aux pôles Nord et Sud pendant l’hiver, une seule nuit peut durer jusqu’à six mois, ce qu’on appelle une « nuit polaire”. Pendant l’été, les polonais connaîtront ce qu’on appelle un « soleil de minuit”, où une journée dure 24 heures complètes. Donc vraiment, les jours ne sont pas aussi simples qu’on aime l’imaginer. Mais par rapport aux autres planètes du Système solaire, la gestion du temps est encore plus facile ici sur Terre.
Un jour sur Mars:
À bien des égards, Mars peut aussi être appelé « Jumeau de la Terre”. En plus d’avoir des calottes polaires, des variations saisonnières et de l’eau (bien que gelée) à sa surface, une journée sur Mars est assez proche de ce qu’est une journée sur Terre. Essentiellement, Mars met 24 heures 37 minutes et 22 secondes pour effectuer une seule rotation sur son axe. Cela signifie qu’un jour sur Mars équivaut à 1,025957 jour.
Les cycles saisonniers sur Mars, qui sont dus à son inclinaison axiale similaire à celle de la Terre (25,19 ° contre 23,4 °), sont plus similaires à ceux que nous expérimentons sur Terre que sur n’importe quelle autre planète. En conséquence, les jours martiens connaissent des variations similaires, le soleil se levant plus tôt et se couchant plus tard en été, puis connaissant l’inverse en hiver.
Cependant, les variations saisonnières durent deux fois plus longtemps sur Mars, grâce à la plus grande distance de Mars avec le Soleil. Cela conduit à ce que l’année martienne dure environ deux années Terrestres – 686,971 jours terrestres pour être exact, ce qui équivaut à 668,5991 jours martiens (ou Sols). En conséquence, on peut s’attendre à ce que les journées et les nuits plus longues durent beaucoup plus longtemps sur la planète Rouge. Quelque chose à considérer pour les futurs colons!
Une journée sur Jupiter:
Étant donné que c’est la plus grande planète du Système Solaire, on pourrait s’attendre à ce qu’une journée sur Jupiter dure longtemps. Mais il s’avère qu’un jour jovien ne dure officiellement que 9 heures, 55 minutes et 30 secondes, ce qui signifie qu’un seul jour représente un peu plus d’un tiers de la longueur d’un jour terrestre. Cela est dû au fait que la géante gazeuse a une vitesse de rotation très rapide, qui est de 12,6 km / s (45 300 km / h, soit 28148,115 mph) à l’équateur. Cette vitesse de rotation rapide est également l’une des raisons pour lesquelles la planète a des tempêtes aussi violentes.
Notez l’utilisation officielle du mot. Jupiter n’étant pas un corps solide, sa haute atmosphère subit une vitesse de rotation différente de celle de son équateur. Fondamentalement, la rotation de l’atmosphère polaire de Jupiter est environ 5 minutes plus longue que celle de l’atmosphère équatoriale. Pour cette raison, les astronomes utilisent trois systèmes comme cadres de référence.
Le système I s’applique des latitudes 10° N à 10°S, où sa période de rotation est la plus courte de la planète, à 9 heures, 50 minutes et 30 secondes. Le système II s’applique à toutes les latitudes au nord et au sud de celles-ci ; sa période est de 9 heures, 55 minutes et 40,6 secondes. Le système III correspond à la rotation de la magnétosphère de la planète, et sa période est utilisée par l’UAI et l’IAG pour définir la rotation officielle de Jupiter (soit 9 heures 44 minutes et 30 secondes)
Donc, si vous pouviez, théoriquement, vous tenir au sommet des nuages de Jupiter (ou éventuellement sur une plate-forme flottante en orbite géosynchrone), vous assisteriez le soleil se lever et se coucher en l’espace de moins de 10 heures depuis n’importe quelle latitude. Et en l’espace d’une seule année jovienne, le soleil se lèverait et se coucherait environ 10 476 fois au total.
Un jour sur Saturne:
La situation de Saturne est très similaire à celle de Jupiter.Malgré sa taille massive, la planète a une vitesse de rotation estimée à 9,87 km/ s (35 500 km/ h, soit 22058,677 mph). En tant que telle, Saturne prend environ 10 heures et 33 minutes pour effectuer une seule rotation sidérale, ce qui fait en une seule journée sur Saturne moins de la moitié de ce qu’elle est ici sur Terre. Ici aussi, ce mouvement rapide de l’atmosphère conduit à des super tempêtes, sans parler du motif hexagonal autour du pôle nord de la planète et d’une tempête vortex autour de son pôle sud.
Et, comme Jupiter, Saturne prend son temps en orbite autour du Soleil. Avec une période orbitale équivalente à 10 759,22 jours terrestres (ou 29,4571 années terrestres), une seule année saturnienne (ou Cronienne) dure environ 24 491 jours saturniens. Cependant, comme Jupiter, l’atmosphère de Saturne tourne à une vitesse différente en fonction de la latitude, ce qui oblige les astronomes à utiliser trois systèmes avec des cadres de référence différents.
Le Système I englobe la Zone Équatoriale, la Ceinture Équatoriale Sud et la Ceinture Équatoriale Nord, et a une période de 10 heures et 14 minutes. Le système II couvre toutes les autres latitudes saturniennes, à l’exclusion des pôles nord et sud, et une période de rotation de 10 h 38 min 25,4 s a été assignée. Le système III utilise les émissions radio pour mesurer le taux de rotation interne de Saturne, ce qui a donné une période de rotation de 10 h 39 min 22,4 s.
En utilisant ces différents systèmes, les scientifiques ont obtenu différentes données de Saturne au fil des ans. Par exemple, les données obtenues au cours des années 1980 par les missions Voyager 1 et 2 indiquaient qu’une journée sur Saturne durait 10 heures 39 minutes et 24 secondes. En 2004, les données fournies par la sonde spatiale Cassini-Huygens ont mesuré le champ gravitationnel de la planète, ce qui a donné une estimation de 10 heures, 45 minutes et 45 secondes (± 36 secondes).
En 2007, cela a été révisé par des recherches du Département des Sciences de la Terre, des Planètes et de l’Espace de l’UCLA, ce qui a abouti à l’estimation actuelle de 10 heures et 33 minutes. Tout comme pour Jupiter, le problème de l’obtention de mesures précises provient du fait que, en tant que géante gazeuse, des parties de Saturne tournent plus vite que d’autres.
Une journée sur Uranus:
Lorsque nous arrivons à Uranus, la question de la durée d’une journée devient un peu compliquée. D’une part, la planète a une période de rotation sidérale de 17 heures 14 minutes et 24 secondes, ce qui équivaut à 0.71833 Jours terrestres. On pourrait donc dire qu’une journée sur Uranus dure presque aussi longtemps qu’une journée sur Terre. Ce serait vrai, n’eût été l’inclinaison axiale extrême de ce géant gaz / glace.
Avec une inclinaison axiale de 97,77°, Uranus orbite essentiellement autour du Soleil de son côté. Cela signifie que son pôle nord ou sud est pointé presque directement sur le Soleil à différents moments de sa période orbitale. Lorsqu’un pôle traverse « l’été” sur Uranus, il connaîtra 42 ans de lumière solaire continue. Lorsque ce même pôle est éloigné du Soleil (i.e. un « hiver » uranien), il connaîtra 42 ans d’obscurité continue.
Par conséquent, vous pourriez dire qu’une seule journée – d’un lever à l’autre – dure 84 ans sur Uranus! En d’autres termes, un seul jour uranien correspond à la même durée qu’une seule année uranienne (84,0205 années terrestres).
De plus, comme les autres géantes gazeuses/glaciaires, Uranus tourne plus vite à certaines latitudes. Alors que la rotation de la planète est de 17 heures et 14,5 minutes à l’équateur, à environ 60° sud, les caractéristiques visibles de l’atmosphère se déplacent beaucoup plus rapidement, effectuant une rotation complète en aussi peu que 14 heures.
Une Journée Sur Neptune:
Enfin, mais pas des moindres, nous avons Neptune. Ici aussi, mesurer une seule journée est un peu compliqué. Par exemple, la période de rotation sidérale de Neptune est d’environ 16 heures, 6 minutes et 36 secondes (l’équivalent de 0,6713 jour terrestre). Mais comme il s’agit d’une géante gazeuse / glacée, les pôles de la planète tournent plus vite que l’équateur.
Alors que le champ magnétique de la planète a une vitesse de rotation de 16,1 heures, la large zone équatoriale tourne avec une période d’environ 18 heures. Pendant ce temps, les régions polaires tournent le plus rapidement, à une période de 12 heures. Cette rotation différentielle est la plus prononcée de toutes les planètes du Système solaire, et elle se traduit par un fort cisaillement du vent latitudinal.
De plus, l’inclinaison axiale de la planète de 28,32° entraîne des variations saisonnières similaires à celles de la Terre et de Mars. La longue période orbitale de Neptune signifie que les saisons durent quarante années terrestres. Mais comme son inclinaison axiale est comparable à celle de la Terre, la variation de la longueur de sa journée au cours de sa longue année n’est pas plus extrême.
Comme vous pouvez le voir à partir de ce petit aperçu des différentes planètes de notre Système Solaire, ce qui constitue une journée dépend entièrement de votre cadre de référence. En plus de varier en fonction de la planète en question, vous devez également prendre en compte les cycles saisonniers et d’où proviennent les mesures sur la planète.
Comme le résume Einstein, le temps est relatif à l’observateur. En fonction de votre référentiel inertiel, son passage sera différent. Et lorsque vous vous trouvez sur une planète autre que la Terre, votre concept de jour et de nuit, qui est réglé sur l’heure terrestre (et un fuseau horaire spécifique) risque de devenir assez confus!
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur la façon dont le temps est mesuré sur d’autres planètes ici à l’Univers aujourd’hui. Par Exemple, voici Combien De Temps Dure Une Année Sur Les Autres Planètes?, Quelle Planète A le Jour Le Plus Long?, La Rotation de Vénus, Combien De Temps Dure Une Journée sur Mars? et Combien De Temps Dure Une Journée Sur Jupiter?.
Si vous cherchez plus d’informations, consultez notre Système solaire à Space.com
La distribution d’astronomie contient des épisodes sur toutes les planètes, y compris l’épisode 49: Mercure et l’épisode 95: Les humains vers Mars, Partie 2 – Les colons