tutaj na Ziemi mamy tendencję do brania czasu za pewnik, nigdy nie podejrzewaliśmy, że przyrosty, z którymi je mierzymy, są w rzeczywistości dość względne. Sposób, w jaki mierzymy nasze dni i lata, na przykład, jest wynikiem odległości naszej planety od Słońca, czasu jaki zajmuje Orbita i czasu jaki zajmuje obrót wokół własnej osi. To samo dotyczy innych planet w naszym Układzie Słonecznym.
podczas gdy my, Ziemianie, liczymy na to, że dzień jest około 24 godzin od wschodu do zachodu Słońca, długość jednego dnia na innej planecie jest zupełnie inna. W niektórych przypadkach są one bardzo krótkie, podczas gdy w innych mogą trwać dłużej niż lata-czasami znacznie! Sprawdźmy, jak działa czas na innych planetach i zobaczmy, jak długie mogą być ich dni, dobrze?
dzień na Merkurym:
Merkury jest najbliższą planetą naszego Słońca, od 46 001 200 km w peryhelium (najbliżej Słońca) do 69 816 900 km W aphelionie (najdalej). Ponieważ zajmuje 58.646 ziemskich dni, aby Merkury obracał się raz na swojej osi-aka. jego okres obrotu bocznego-oznacza to, że potrzeba nieco ponad 58 ziemskich dni, aby Merkury doświadczył jednego dnia.
jednak nie oznacza to, że Merkury doświadcza dwóch wschodów słońca w nieco ponad 58 dni. Ze względu na swoją bliskość do Słońca i dużą prędkość, z jaką je okrąża, potrzeba równowartości 175,97 ziemskich dni, aby słońce ponownie pojawiło się w tym samym miejscu na niebie. Tak więc, podczas gdy planeta obraca się raz na 58 ziemskich dni, jest to około 176 dni od jednego wschodu słońca do następnego na Merkurym.
Co więcej, wystarczy Merkuremu 87,969 dni ziemskich, aby ukończyć pojedynczą orbitę słońca (aka. jej okres orbitalny). Oznacza to, że rok na Merkurym jest odpowiednikiem około 88 ziemskich dni, co z kolei oznacza, że pojedynczy rok Merkuryjski (lub Hermiański) trwa tylko połowę czasu tak długo, jak Dzień Merkuryjski.
Co więcej, północne regiony polarne Merkurego są stale w cieniu. Jest to spowodowane nachyleniem jego osi o zaledwie 0,034° (w porównaniu do ziemi 23,4°), co oznacza, że nie doświadcza ekstremalnych zmian sezonowych, w których dni i noce mogą trwać miesiące w zależności od pory roku. Na biegunach Merkurego jest zawsze ciemno i cienisto. Można więc powiedzieć, że Polacy są w ciągłym stanie zmierzchu.
dzień na Wenus:
znana również jako „bliźniaczka Ziemi”, Wenus jest drugą najbliższą planetą naszego Słońca – od 107 477 000 km w peryhelium do 108 939 000 km W aphelionie. Niestety Wenus jest również najwolniej poruszającą się planetą, co widać po jej biegunach. Podczas gdy każda inna planeta w Układzie Słonecznym doświadczyła spłaszczenia na biegunach z powodu prędkości wirowania, Wenus nie doświadczyła takiego spłaszczenia.
Wenus ma prędkość obrotową zaledwie 6,5 km/h (4.0 mph) – w porównaniu do prędkości racjonalnej Ziemi 1670 km/h (1040 mph) – co prowadzi do okresu obrotu bocznego 243,025 dni. Technicznie rzecz biorąc, jest to -243,025 dni, ponieważ obrót Wenus jest wsteczny. Oznacza to, że Wenus obraca się w kierunku przeciwnym do swojej drogi orbitalnej wokół Słońca.
więc gdybyś był nad Biegunem Północnym Wenus i patrzył, jak krąży wokół Słońca, zobaczyłbyś, że porusza się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, podczas gdy jej obrót jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara. Niemniej jednak, nadal oznacza to, że Wenus zajmuje ponad 243 ziemskie dni, aby obrócić się raz na swojej osi. Jednak, podobnie jak Merkury, prędkość orbitalna Wenus i powolny obrót oznaczają, że jeden dzień słoneczny – czas potrzebny słońcu na powrót do tego samego miejsca na niebie – trwa około 117 dni.
tak więc, gdy jeden Wenusjański (lub Cyterejski) rok wynosi 224.701 ziemskich dni, przeżywa w tym czasie mniej niż dwa pełne wschody i zachody słońca. W rzeczywistości pojedynczy Wenus / Cyterean rok trwa tak długo, jak 1.92 Wenus/Cyterean dni. Dobrze, że Wenus ma inne rzeczy wspólne z ziemią, ponieważ na pewno nie jest to jej cykl dobowy!
dzień na Ziemi:
Kiedy myślimy o Dniu na Ziemi, mamy tendencję do myślenia o nim jako o prostym odstępie 24 godzin. W rzeczywistości, Ziemia potrzebuje dokładnie 23 godzin 56 minut i 4,1 sekundy, aby obrócić się raz na swojej osi. Tymczasem dzień słoneczny na ziemi trwa średnio 24 godziny, co oznacza, że potrzeba tyle czasu, aby słońce pojawiło się w tym samym miejscu na niebie. Między tymi dwiema wartościami mówimy, że pojedynczy cykl dzienny i nocny trwa parzyste 24.
jednocześnie istnieją różnice w długości jednego dnia na planecie w oparciu o cykle sezonowe. Ze względu na nachylenie osi Ziemi, ilość światła słonecznego doświadczanego na niektórych półkulach będzie się różnić. Najbardziej skrajny przypadek występuje na biegunach, gdzie dzień i noc mogą trwać kilka dni lub miesięcy w zależności od pory roku.
na biegunach Północnym i południowym podczas zimy pojedyncza noc może trwać do sześciu miesięcy, co jest znane jako „noc polarna”. Latem Polacy doświadczą tego, co nazywa się „midnight sun”, gdzie dzień trwa całą dobę. Tak naprawdę, dni nie są tak proste, jak chcemy sobie wyobrazić. Ale w porównaniu z innymi planetami Układu Słonecznego, zarządzanie czasem jest jeszcze łatwiejsze na Ziemi.
dzień na Marsie:
pod wieloma względami Mars może być również nazywany „bliźniakiem Ziemi”. Poza polarnymi czapami lodowymi, sezonowymi wahaniami i wodą (choć zamarzniętą) na powierzchni , dzień na Marsie jest dość zbliżony do tego, czym jest Dzień na Ziemi. Zasadniczo, Mars zajmuje 24 godziny 37 minut i 22 sekundy, aby wykonać pojedynczy obrót na swojej osi. Oznacza to, że dzień na Marsie jest odpowiednikiem 1,025957 dni.
sezonowe cykle na Marsie, które są spowodowane tym, że ma nachylenie osiowe podobne do ziemi (25,19° w porównaniu do ziemi 23,4°), są bardziej podobne do tych, których doświadczamy na Ziemi niż na jakiejkolwiek innej planecie. W rezultacie, marsjańskie dni doświadczają podobnych zmian, ze Słońcem wschodzącym wcześniej i zachodzącym później w lecie, a następnie doświadczającym odwrotności w zimie.
jednak sezonowe wahania trwają dwa razy dłużej na Marsie, dzięki temu, że Mars znajduje się w większej odległości od Słońca. Prowadzi to do tego, że rok marsjański ma około dwóch lat ziemskich – dokładnie 686.971 dni ziemskich, co odpowiada 668.5991 dni marsjańskich (lub Sols). W rezultacie można oczekiwać, że dłuższe dni i dłuższe noce trwają znacznie dłużej na Czerwonej Planecie. Coś dla przyszłych kolonistów do rozważenia!
dzień na Jowiszu:
biorąc pod uwagę fakt, że jest to największa planeta w Układzie Słonecznym, można się spodziewać, że Dzień na Jowiszu będzie trwał długo. Ale jak się okazuje, dzień Jowisza oficjalnie trwa tylko 9 godzin, 55 minut i 30 sekund, co oznacza, że jeden dzień jest nieco ponad jedną trzecią długości dnia Ziemi. Jest to spowodowane tym, że gazowy olbrzym ma bardzo szybką prędkość obrotową, która wynosi 12,6 km/S (45 300 km/h lub 28148,115 mph) na równiku. Ta szybka prędkość obrotowa jest również jednym z powodów, dla których planeta ma tak gwałtowne burze.
zwróć uwagę na użycie słowa oficjalnie. Ponieważ Jowisz nie jest ciałem stałym, jego górna atmosfera podlega innej szybkości obrotu niż równik. Zasadniczo obrót atmosfery polarnej Jowisza jest o około 5 minut dłuższy niż w atmosferze Równikowej. Z tego powodu astronomowie używają trzech systemów jako ram odniesienia.
system i stosuje się od szerokości geograficznych 10° N do 10° s, gdzie jego okres rotacji jest najkrótszy dla planety, 9 godzin, 50 minut i 30 sekund. System II obowiązuje na wszystkich szerokościach geograficznych na północ i południe od nich; jego okres wynosi 9 godzin, 55 minut i 40,6 sekundy. System III odpowiada rotacji magnetosfery planety, a jego okres jest używany przez IAU i IAG do określenia oficjalnej rotacji Jowisza (tj. 9 godzin 44 minuty i 30 sekund)
więc gdybyś mógł teoretycznie stanąć na szczytach chmur Jowisza (lub być może na pływającej platformie na orbicie geosynchronicznej), byłbyś świadkiem Wschodzącego Słońca w przestrzeni mniejszej niż 10 godzin od dowolnej szerokości geograficznej. W ciągu jednego roku Jowisza słońce wzejdzie i zachodzi około 10 476 razy.
dzień na Saturnie:
sytuacja Saturna jest bardzo podobna do sytuacji Jowisza. pomimo ogromnych rozmiarów planeta ma szacowaną prędkość obrotową 9,87 km/S (35 500 km/h, czyli 22058 677 mph). Jako taki Saturn zajmuje około 10 godzin i 33 minut, aby wykonać pojedynczy obrót boczny, co czyni jeden dzień na Saturnie mniej niż połowę tego, co jest tutaj na Ziemi. Również tutaj, ten gwałtowny ruch atmosfery prowadzi do pewnych super burz, nie wspominając o sześciokątnym wzorze wokół bieguna północnego planety i burzy wirowej wokół bieguna południowego.
i, podobnie jak Jowisz, Saturn zajmuje swój czas krążąc wokół Słońca. Z okresem orbitalnym równym 10 759,22 ziemskich dni (lub 29 4571 ziemskich lat), pojedynczy Saturnian (lub Kronian) rok trwa około 24 491 Saturnian dni. Jednakże, podobnie jak Jowisz, atmosfera Saturna obraca się z różną prędkością w zależności od szerokości geograficznej, co wymaga, aby astronomowie używali trzech systemów o różnych klatkach odniesienia.
System i obejmuje strefę Równikową, Południowy pas równikowy i Północny pas równikowy i ma okres 10 godzin i 14 minut. System II obejmuje wszystkie inne szerokości Saturna, z wyjątkiem bieguna północnego i Południowego, i przypisano okres rotacji 10 godzin 38 min 25,4 sek. System III wykorzystuje emisję radiową do pomiaru wewnętrznej szybkości rotacji Saturna, co dało okres rotacji 10 godzin 39 min 22,4 sek.
korzystając z tych różnych systemów, naukowcy uzyskali różne dane z Saturna na przestrzeni lat. Na przykład dane uzyskane w latach 80.przez misje Voyager 1 i 2 wskazywały, że dzień na Saturnie trwał 10 godzin 39 minut i 24 sekundy. W 2004 roku sonda kosmiczna Cassini-Huygens zmierzyła pole grawitacyjne planety, co dało szacunki na 10 godzin, 45 minut i 45 sekund (± 36 sekund).
w 2007 roku zostało to zmienione przez badania na Wydziale Nauk o Ziemi, planetach i kosmosie, UCLA, co zaowocowało aktualnymi szacunkami na 10 godzin i 33 minuty. Podobnie jak w przypadku Jowisza, problem uzyskania dokładnych pomiarów wynika z faktu, że jako gazowy olbrzym części Saturna obracają się szybciej niż inne.
dzień na Uranie:
Kiedy przyjeżdżamy na uran, pytanie o to, jak długi jest dzień, staje się nieco skomplikowane. Z jednej strony, planeta ma okres obrotu bocznego wynoszący 17 godzin, 14 minut i 24 sekundy, co odpowiada 0.71833 Dni Ziemi. Można więc powiedzieć, że dzień na Uranie trwa prawie tak długo, jak dzień na Ziemi. Byłoby to prawdą, gdyby nie ekstremalne nachylenie osiowe tego gazowo-lodowego giganta.
z nachyleniem osiowym 97,77°, Uran zasadniczo okrąża Słońce po swojej stronie. Oznacza to, że jego biegun północny lub Południowy jest skierowany niemal bezpośrednio na słońce w różnych okresach jego okresu orbitalnego. Kiedy jeden Polak przechodzi „lato” na Uranie, doświadczy 42 lat ciągłego światła słonecznego. Kiedy ten sam Biegun jest skierowany od Słońca (tj. Urańska „zima”), przeżyje 42 lata ciągłej ciemności.
stąd można powiedzieć, że jeden dzień – od jednego wschodu słońca do następnego – trwa pełne 84 lata na Uranusie! Innymi słowy, jeden dzień Urana jest taką samą ilością czasu jak jeden rok Urana (84.0205 lat ziemskich).
ponadto, podobnie jak w przypadku innych gazowych/lodowych olbrzymów, Uran obraca się szybciej na określonych szerokościach geograficznych. Ergo, podczas gdy rotacja planety wynosi 17 godzin i 14,5 minuty na równiku, w odległości około 60° na południe, widoczne cechy atmosfery poruszają się znacznie szybciej, wykonując pełny obrót w zaledwie 14 godzin.
dzień na Neptunie:
wreszcie mamy Neptuna. Również tutaj pomiar jednego dnia jest nieco skomplikowany. Na przykład okres obrotu bocznego Neptuna wynosi około 16 godzin, 6 minut i 36 sekund (odpowiednik 0,6713 ziemskich dni). Ale ze względu na to, że jest gazowo-lodowym olbrzymem, bieguny planety obracają się szybciej niż równik.
podczas gdy pole magnetyczne planety ma prędkość obrotową 16,1 godziny, szeroka Strefa Równikowa obraca się z okresem około 18 godzin. Tymczasem regiony polarne obracają się najszybciej, w okresie 12 godzin. Ta rotacja różnicowa jest najbardziej wyraźna ze wszystkich planet w Układzie Słonecznym i powoduje silne wzdłużne ścinanie wiatru.
ponadto nachylenie osiowe planety o 28,32° powoduje sezonowe zmiany, które są podobne do tych na Ziemi i Marsie. Długi okres orbitalny Neptuna oznacza, że Pory roku trwają czterdzieści ziemskich lat. Ale ponieważ jego nachylenie osiowe jest porównywalne z nachyleniem Ziemi, zmienność długości dnia w ciągu długiego roku nie jest bardziej ekstremalna.
Jak widać z tego małego zestawienia różnych planet w naszym Układzie Słonecznym, to, co stanowi dzień, zależy całkowicie od Twojego punktu odniesienia. Oprócz tego, że różni się w zależności od danej planety, należy również wziąć pod uwagę cykle sezonowe i miejsce, w którym na planecie pomiary są pobierane.
jak podsumował Einstein, czas jest względny wobec obserwatora. W zależności od bezwładności układu odniesienia, jego przejście będzie się różnić. A kiedy stoisz na planecie innej niż ziemia, twoja koncepcja dnia i nocy, która jest ustawiona na czas ziemski (i określoną strefę czasową), prawdopodobnie będzie dość zdezorientowana!
napisaliśmy wiele ciekawych artykułów o tym, jak mierzony jest czas na innych planetach tutaj w Universe Today. Na przykład, jak długo trwa rok na innych planetach? Która planeta ma najdłuższy dzień? Rotacja Wenus, jak długo trwa dzień na Marsie? A Jak długi jest Dzień na Jowiszu?.
Jeśli szukasz więcej informacji, sprawdź nasz Układ Słoneczny na Space.com
Astronomia Obsada ma odcinki na wszystkich planetach, w tym odcinek 49: Merkury, i odcinek 95: Ludzie na Marsa, część 2-koloniści