Aici, pe Pământ, avem tendința să ne luăm timp, dar nu am bănuit niciodată că creșterile cu care îl măsurăm sunt de fapt relativ relative. Modalitățile în care ne măsurăm zilele și anii, de exemplu, sunt de fapt rezultatul distanței planetei noastre față de Soare, timpul necesar pentru a orbita și timpul necesar pentru a se roti pe axa sa. Același lucru este valabil și pentru celelalte planete din Sistemul nostru solar.
În timp ce noi Pământenii contează că o zi este de aproximativ 24 de ore de la răsărit până la răsărit, durata unei singure zile pe o altă planetă este cu totul alta. În unele cazuri, acestea sunt foarte scurte, în timp ce în altele, acestea pot dura mai mult decât ani - uneori considerabil! Să trecem la modul în care funcționează timpul pe alte planete și să vedem cât pot fi zilele lor, nu-i așa?
O zi pe mercur:
Mercur este cea mai apropiată planetă de Soarele nostru, variind de la 46.001.200 km la perihelie (cel mai apropiat de Soare) până la 69.816.900 km la afelie (cel mai îndepărtat). Deoarece este nevoie de 58.646 zile Pământ pentru ca Mercur să se rotească o dată pe axa sa - aka. perioada sa de rotație siderală - asta înseamnă că durează puțin peste 58 de zile pe Pământ pentru ca Mercur să experimenteze o singură zi.
Totuși, aceasta nu înseamnă că Mercur experimentează două răsărituri de soare în puțin peste 58 de zile. Datorită apropierii de Soare și a vitezei rapide cu care îl înconjoară, este nevoie de echivalentul a 175,97 zile Pământ pentru ca Soarele să reapară în același loc pe cer. Prin urmare, în timp ce planeta se rotește o dată la 58 de zile pe Pământ, este aproximativ 176 de zile de la un răsărit la altul pe Mercur.
Mai mult decât atât, este nevoie doar de Mercur 87.969 zile Pământ pentru a finaliza o singură orbită a Soarelui (de asemenea perioada orbitală). Aceasta înseamnă că un an pentru Mercur este echivalentul a aproximativ 88 de zile Pământ, ceea ce înseamnă, la rândul său, că un singur an mercurian (sau hermian) durează doar jumătate cât o zi mercuriană.
Ba mai mult, regiunile polare nordice ale lui Mercur sunt în continuă umbră. Acest lucru se datorează faptului că axa este înclinată la doar 0,034 ° (în comparație cu 23,4 ° Pământ), ceea ce înseamnă că nu prezintă variații sezoniere extreme, unde zilele și nopțile pot dura luni în funcție de sezon. Pe stâlpii lui Mercur, este întotdeauna întunecat și umbrit. Deci, ai putea spune că stâlpii sunt într-o stare constantă de amurg.
O zi pe Venus:
Cunoscut și sub denumirea de „Twin’s Earth”, Venus este a doua cea mai apropiată planetă de Soarele nostru - variind de la 107.477.000 km la perihelion la 108.939.000 km la afelion. Din păcate, Venus este, de asemenea, cea mai lentă planetă în mișcare, fapt care se evidențiază luând în considerare poli. În timp ce toate celelalte planete din Sistemul Solar au experimentat aplatizarea la poli, datorită vitezei de rotire a acestora, Venus nu a cunoscut nicio aplatizare.
Venus are o viteză de rotație de doar 6,5 km / h (4,0 mph) - în comparație cu viteza rațională a Pământului de 1.670 km / h (1.040 mph) - ceea ce duce la o perioadă de rotație siderală de 243.025 zile. Tehnic, este de -243.025 de zile, de când rotirea lui Venus este retrogradă. Aceasta înseamnă că Venus se rotește în direcția opusă traseului orbital în jurul Soarelui.
Așadar, dacă ați fi deasupra polului nord al lui Venus și l-ați privit cum se învârte în jurul Soarelui, ați vedea că se mișcă în sensul acelor de ceasornic, în timp ce rotirea acestuia este în sens contrar acelor de ceasornic. Cu toate acestea, aceasta înseamnă totuși că Venus are nevoie de 243 de zile pe Pământ pentru a roti o dată pe axa sa. Cu toate acestea, la fel ca Mercur, viteza orbitală a lui Venus și rotația lentă înseamnă că o singură zi solară - timpul necesar Soarelui pentru a reveni în același loc pe cer - durează aproximativ 117 zile.
Așa că, în timp ce un singur an venusian (sau cytherean) se termină până la 224.701 zile de Pământ, acesta experimentează mai puțin de două răsărituri și apusuri de soare pline în acea perioadă. De fapt, un singur an venusian / cyterean durează până la 1,92 zile venusiene / cytheree. Lucru bun Venus are alte lucruri în comun cu Pământul, pentru că este sigur că nu este ciclul său diurn!
O zi pe pământ:
Când ne gândim la o zi pe Pământ, avem tendința să o gândim la ea ca la un simplu interval de 24 de ore. Într-adevăr, Pământul durează exact 23 ore 56 minute și 4,1 secunde pentru a roti o dată pe axa sa. Între timp, în medie, o zi solară pe Pământ durează 24 de ore, ceea ce înseamnă că este nevoie de acea perioadă de timp pentru ca Soarele să apară în același loc pe cer. Între aceste două valori, spunem că un singur ciclu de zi și noapte durează chiar și 24.
În același timp, pe planetă există variații în lungimea unei singure zile pe baza ciclurilor sezoniere. Datorită înclinării axiale a Pământului, cantitatea de lumină solară experimentată în anumite emisfere va varia. Cazul cel mai extrem se întâmplă la stâlpi, unde ziua și noaptea pot dura zile sau luni, în funcție de sezon.
La Polul Nord și Sud în timpul iernii, o singură noapte poate dura până la șase luni, ceea ce este cunoscut drept „noapte polară”. În timpul verii, stâlpii vor experimenta ceea ce se numește „soare la miezul nopții”, unde o zi durează 24 de ore complete. Deci, într-adevăr, zilele nu sunt atât de simple pe cât ne place să ne imaginăm. În comparație cu celelalte planete din Sistemul Solar, gestionarea timpului este încă mai ușoară aici pe Pământ.
O zi pe Marte:
În multe privințe, Marte poate fi numit și „Pământul gemeni”. Pe lângă faptul că au suprafețe polare, variații sezoniere și apă (deși înghețată) pe suprafața sa, o zi pe Marte este destul de aproape de ceea ce este o zi pe Pământ. În esență, Marte durează 24 de ore 37 de minute și 22 de secunde pentru a finaliza o singură rotație pe axa sa. Aceasta înseamnă că o zi pe Marte este echivalentă cu 1.025957 zile.
Ciclurile sezoniere de pe Marte, care se datorează faptului că au o înclinare axială similară cu cea a Pământului (25,19 ° în comparație cu 23,4 ° Pământ), sunt mai similare cu cele pe care le experimentăm pe Pământ decât pe orice altă planetă. Drept urmare, zilele marțiene experimentează variații similare, Soarele răsărind mai devreme și apus mai târziu vara și apoi se confruntă cu inversul în timpul iernii.
Cu toate acestea, variațiile sezoniere durează de două ori mai mult pe Marte, datorită faptului că Marte se află la o distanță mai mare de Soare. Acest lucru duce la anul marțian având aproximativ doi ani de pe Pământ - 686.971 zilele Pământului pentru a fi exacte, ceea ce înseamnă până la 668.5991 zile marțiene (sau Soli). Drept urmare, se pot aștepta zile mai lungi și nopți mai lungi pe Planeta Roșie. Ceva pentru viitorii coloniști să ia în considerare!
O zi pe Jupiter:
Având în vedere faptul că este cea mai mare planetă din Sistemul Solar, ne putem aștepta ca o zi pe Jupiter să dureze mult timp. Dar, după cum se dovedește, o zi joviană este oficială doar 9 ore, 55 minute și 30 de secunde, ceea ce înseamnă că o singură zi este puțin peste o treime din lungimea unei zile a Pământului. Acest lucru se datorează gigantului gazului care are o viteză de rotație foarte rapidă, care este de 12,6 km / s (45.300 km / h, sau 28148.115 mph) la ecuator. Această viteză de rotație rapidă este, de asemenea, unul dintre motivele pentru care planeta are asemenea furtuni violente.
Rețineți utilizarea cuvântului oficial. Deoarece Jupiter nu este un corp solid, atmosfera sa superioară suferă o rată de rotație diferită în comparație cu ecuatorul său. Practic, rotația atmosferei polare a lui Jupiter este cu aproximativ 5 minute mai lungă decât cea a atmosferei ecuatoriale. Din această cauză, astronomii folosesc trei sisteme ca cadre de referință.
Sistemul I se aplică de la latitudinile 10 ° N până la 10 ° S, unde perioada de rotație este cea mai scurtă a planetei, la 9 ore, 50 minute și 30 de secunde. Sistemul II se aplică la toate latitudinile de nord și sud de acestea; perioada sa este de 9 ore, 55 minute și 40,6 secunde. Sistemul III corespunde rotației magnetosferei planetei, iar IAU și IAG folosesc perioada pentru a defini rotația oficială a lui Jupiter (adică 9 ore 44 minute și 30 de secunde)
Așadar, dacă teoretic ai putea sta pe vârfurile de nori ale lui Jupiter (sau, eventual, pe o platformă plutitoare în orbita geosincronă), ai asista la soarele ridicând un cadru în spațiu la mai puțin de 10 ore de la orice latitudine. Și în spațiul unui singur an jovian, soarele va răsări și va apela la un număr de aproximativ 10.476 de ori.
O zi pe Saturn:
Situația lui Saturn este foarte similară cu cea a lui Jupiter. În ciuda dimensiunilor sale masive, planeta are o viteză de rotație estimată de 9,87 km / s (35 500 km / h, sau 22058.677 mph). Deoarece Saturn are nevoie de aproximativ 10 ore și 33 de minute pentru a finaliza o singură rotație siderală, făcând o singură zi pe Saturn mai puțin de jumătate din ceea ce este aici pe Pământ. Și aici, această mișcare rapidă a atmosferei duce la unele super furtuni, fără să mai vorbim de modelul hexagonal din jurul polului nord al planetei și o furtună de vortex în jurul polului său sud.
Și, la fel ca și Jupiter, Saturn își face timpul orbitând pe Soare. Cu o perioadă orbitală care este echivalentul a 10.759,22 zile Pământului (sau 29.4571 ani Pământ), un singur an saturnian (sau Cronian) durează aproximativ 24.491 de zile saturniene. Cu toate acestea, la fel ca Jupiter, atmosfera lui Saturn se rotește cu viteză diferită în funcție de latitudine, ceea ce impune ca astronomii să folosească trei sisteme cu cadre de referință diferite.
Sistemul I cuprinde Zona Ecuatorială, Centura Ecuatorială Sud și Centura Ecuatorială Nord și are o perioadă de 10 ore și 14 minute. Sistemul II acoperă toate celelalte latitudini saturniene, cu excepția polului nord și sud, și au primit o perioadă de rotație de 10 ore 38 min 25,4 sec. Sistemul III utilizează emisiile radio la măsurați rata de rotație internă a lui Saturn, care a produs o perioadă de rotație de 10 ore 39 min 22,4 sec.
Folosind aceste sisteme diferite, oamenii de știință au obținut date diferite de la Saturn de-a lungul anilor. De exemplu, datele obținute în cursul anilor 1980 de către Voyager 1 și 2 misiunile au indicat că o zi pe Saturn avea 10 ore 39 minute și 24 de secunde. În 2004, datele furnizate de sonda spațială Cassini-Huygens au măsurat câmpul gravitațional al planetei, care a produs o estimare de 10 ore, 45 minute și 45 de secunde (± 36 sec).
În 2007, aceasta a fost revizuită prin cercetări la Departamentul de Științe ale Pământului, Planetare și Spațiale, UCLA, care a dus la estimarea actuală de 10 ore și 33 de minute. La fel ca în cazul lui Jupiter, problema obținerii unor măsurători exacte apare din faptul că, ca gigant al gazelor, părți din Saturn se rotesc mai repede decât altele.
O zi pe Uranus:
Când venim în Uranus, întrebarea cât de lungă este o zi devine complicată. Pe de o parte, planeta are o perioadă de rotație siderală de 17 ore 14 minute și 24 de secunde, ceea ce este echivalentul a 0,71833 zile Pământ. Deci, ai putea spune că o zi pe Uranus durează aproape cât o zi pe Pământ. Ar fi adevărat, dacă nu ar fi fost înclinarea axială extremă pe care acest gigant de gaz / gheață a avut loc.
Cu o înclinare axială de 97,77 °, Uranus orbitează în esență pe Soarele de partea sa. Aceasta înseamnă că fie polul său nord, fie sudul este îndreptat aproape direct spre Soare, în momente diferite în perioada sa orbitară. Când un pol traversează „vara” pe Uranus, acesta va experimenta 42 de ani de soare continuu. Când același pol este îndepărtat de Soare (adică o „iarnă” uraniană), acesta va trăi 42 de ani de întuneric continuu.
Prin urmare, s-ar putea să spuneți că o singură zi - de la un răsărit la altul - durează 84 de ani în Uranus! Cu alte cuvinte, o singură zi Uraniană este aceeași perioadă de timp ca un singur an Uranian (84.0205 ani Pământ).
În plus, ca și în cazul celorlalți giganți de gaz / gheață, Uranus se rotește mai repede la anumite latitudini. Ergo, în timp ce rotația planetei este de 17 ore și 14,5 minute la ecuator, la aproximativ 60 ° sud, caracteristicile vizibile ale atmosferei se mișcă mult mai repede, făcând o rotație completă în cel puțin 14 ore.
O zi pe Neptun:
Ultimul, dar nu în ultimul rând, îl avem pe Neptun. Și aici, măsurarea unei singure zile este oarecum complicată. De exemplu, perioada de rotație siderală a lui Neptun este de aproximativ 16 ore, 6 minute și 36 de secunde (echivalentul a 0,6713 zile Pământ). Dar datorită faptului că este un gigant cu gaz / gheață, poli ai planetei se rotesc mai repede decât ecuatorul.
În timp ce câmpul magnetic al planetei are o viteză de rotație de 16,1 ore, zona ecuatorială largă se rotește cu o perioadă de aproximativ 18 ore. Între timp, regiunile polare rotesc cel mai rapid, pe o perioadă de 12 ore. Această rotație diferențială este cea mai pronunțată a oricărei planete din Sistemul Solar și are ca rezultat forfecarea puternică a vântului latitudinal.
În plus, înclinarea axială a planetei de 28,32 ° are ca rezultat variații sezoniere similare cu cele de pe Pământ și Marte. Perioada orbitală lungă a Neptunului înseamnă că anotimpurile durează patruzeci de ani pe Pământ. Dar, deoarece înclinarea sa axială este comparabilă cu cea a Pământului, variația în lungimea zilei de-a lungul anului lung nu este mai extremă.
După cum puteți vedea din această mică redresare a diferitelor planete din Sistemul nostru solar, ceea ce constituie o zi depinde în întregime de cadrul dvs. de referință. Pe lângă faptul că variază în funcție de planeta în cauză, trebuie să ții cont și de ciclurile sezoniere și de unde sunt efectuate măsurătorile de pe planetă.
După cum a rezumat Einstein, timpul este relativ la observator. Pe baza cadrului dvs. de referință inerțial, trecerea acestuia va diferi. Și atunci când stai pe o altă planetă decât Pământul, conceptul tău de zi și de noapte, care este setat la ora Pământului (și a unui fus orar specific) este probabil să se confunde!
Am scris multe articole interesante despre modul în care se măsoară timpul pe alte planete aici la Space Magazine. De exemplu, iată cât mai este un an pe celelalte planete? Care planetă are cea mai lungă zi? și cât de lungă este o zi în Jupiter ?.
Dacă căutați mai multe informații, consultați Sistemul nostru solar de la Space.com
Cast Astronomy are episoade pe toate planetele, inclusiv Episodul 49: Mercur și Episodul 95: Oameni spre Marte, Partea a 2-a - Coloniști
