Itt a földön hajlamosak vagyunk magától értetődőnek venni az időt, soha nem gyanítottuk, hogy a növekedések, amelyekkel mérjük, valójában meglehetősen relatívek. Például, hogy miként mérjük a napjainkat és éveinket, valójában annak a bolygónknak a Naptól való távolságának, a pályára eső időnek és a tengelyén való forgatásnak az eredménye van. Ugyanez igaz a Naprendszer többi bolygójára is.
Míg mi, földi földlakók, arra számítunk, hogy egy nap körülbelül 24 óra van a napfolttól a napfényig, addig egy másik nap bolygójának hossza egészen más. Egyes esetekben nagyon rövidek, míg másokban éveknél hosszabb ideig is tarthatnak - néha jelentősen! Nézzük meg, hogyan működik az idő más bolygókon, és nézzük meg, mennyi lehet a napjuk, mi?
A higany napja:
A Higany a Naphoz legközelebbi bolygó, a perihelionban lévő 46 001 200 km-től (a Naphoz legközelebb) 69,816,900 km-ig (a legtávolabbi). Mivel 58,646 Föld napig tart, amíg a Merkúr egyszer forog a tengelyén - más néven. oldalirányú forgási periódusa - ez azt jelenti, hogy alig több mint 58 Föld nap vesz igénybe, amíg a Merkúr egyetlen napot megtapasztal.
Ez azonban nem azt jelenti, hogy a Merkúr alig 58 nap alatt két napfelkeltét érez. A Naphoz való közelsége és a körülötte lévő gyors sebesség miatt 175,97 Földnapnak felel meg, amíg a Nap ugyanazon a helyen jelenik meg az égbolton. Ennélfogva, bár a bolygó 58 Földnaponként egyszer forog, körülbelül 176 nap van a napkeltekor a másikra a Merkúron.
Ráadásul csak a Merkúr 87.969 Föld napjai vesznek igénybe a Nap egyetlen pályájának (más néven annak keringési periódusának) kiteljesítését. Ez azt jelenti, hogy a higanyon belüli év körülbelül 88 Föld napnak felel meg, ami viszont azt jelenti, hogy egyetlen Merkúr (vagy Hermian) év csak félig tart, mint egy Merkúr nap.
Sőt, a Merkúr északi sarkvidékei állandóan árnyékban vannak. Ennek oka annak, hogy a tengelye mindössze 0,034 ° -on dől (a Föld 23,4 ° -ához képest), ami azt jelenti, hogy nem tapasztal szélsőséges szezonális variációkat, ahol a napok és éjszakák hónapokig tarthatnak az évszak függvényében. A higanyoszlopokon mindig sötét és árnyékos. Tehát azt lehet mondani, hogy a pólusok szürkület állandó állapotában vannak.
Nap Vénuszon:
Más néven „Föld iker” -ként is ismert Vénusz a Nap legközelebbi bolygója - a perihelion 1077.777 km-jétől az aphelion 1089.939.000 km-ig terjed. Sajnos a Vénusz egyben a leglassabban mozgó bolygó is, ezt a sarkokra mutatva világossá teszi. Míg a Naprendszer minden más bolygója megpördült a pólusokon a centrifugálási sebesség miatt, addig a Vénusz nem tapasztalt ilyen lapítást.
A Vénusz forgási sebessége mindössze 6,5 km / h (4,0 mph) - összehasonlítva a Föld ésszerű sebességével, 1 670 km / h (1040 mph) -, ami 243.025 napos oldalirányú forgási periódust eredményez. Technikailag -243,025 nap, mivel a Vénusz forgása visszafelé mutat. Ez azt jelenti, hogy a Vénusz a Nap körüli pályája felé fordul.
Tehát ha a Vénusz északi sarkán lennél, és a Nap körül köröznéd, látnád, hogy az óramutató járásával megegyezően mozog, míg az óramutató járásával ellentétesen forog. Ennek ellenére ez továbbra is azt jelenti, hogy a Vénusznak több mint 243 Föld napja van, hogy egyszer forogjon a tengelyén. Ugyanakkor, hasonlóan a Merkúr, a Vénusz keringési sebességéhez és a lassú forgáshoz, egy napenergia napja - az az idő, ameddig a Nap visszatér az ég ugyanazon helyére - kb. 117 napot tart.
Tehát, bár egy Vénusz (vagy Cytherean) év 224.701 Föld napig működik, addig kevesebb, mint két teljes napkelte és napnyugta van. Valójában egy velencei / cytheriai év 1,92 velencei / cytheriai napig tart. Jó dolog, hogy a Vénusznak más közös dolga van a Földdel, mert biztos, hogy nem a napi ciklusa!
Egy nap a Földön:
Amikor egy napra gondolunk a Földön, inkább egy egyszerű 24 órás időközönként gondolunk rá. Az igazság az, hogy pontosan 23 óra 56 perc és 4,1 másodperc alatt van szüksége a Földnek, hogy egyszer forogjon a tengelyén. Eközben a Földön egy napenergia-nap átlagosan 24 órát vesz igénybe, ami azt jelenti, hogy ennyi időbe telik, hogy a Nap ugyanazon a helyen jelenjen meg az égen. E két érték között azt mondjuk, hogy egy nappali és éjszakai ciklus akár 24 is tart.
Ugyanakkor a bolygó egyetlen napjának hossza változhat szezonális ciklusok alapján. A Föld tengelyirányú dőlése miatt az egyes féltekén tapasztalható napfény mennyisége változhat. A legszélsőségesebb eset a pólusoknál fordul elő, ahol a nappali és az éjszakai évszakoktól függően napokon vagy hónapokon át tarthatnak.
Az északi és a déli pólusokon télen egyetlen éjszaka akár hat hónapig is eltarthat, amelyet „sarki éjszakának” hívnak. Nyáron a pólusok megtapasztalják az úgynevezett éjféli napot, ahol egy nap teljes 24 órán át tart. Tehát a napok nem olyan egyszerűek, mint szeretnénk elképzelni. A Naprendszer többi bolygójához viszonyítva azonban az időkezelés itt a Földön még könnyebb.
Egy nap a Marson:
A Mars sok szempontból „Föld ikerének” is nevezhető. Amellett, hogy a felszínén sarki jégsapkák, szezonális változások és víz (bár fagyos) vannak, a Marson eltelt nap viszonylag közel áll ahhoz, ami a Földön van. A Mars lényegében 24 órát, 37 percet és 22 másodpercet vesz igénybe ahhoz, hogy egyetlen fordulatot teljesítsen a tengelyén. Ez azt jelenti, hogy a Marson elhelyezett nap 1,025957 napnak felel meg.
A Marson megfigyelt szezonális ciklusok, amelyek miatt a Földéhez hasonló tengelyirányú dőlés van (25,19 °, szemben a Föld 23,4 ° -ával), hasonlóak azokhoz, amelyeket a Földön tapasztalunk, mint bármely más bolygón. Ennek eredményeként a marsi napok hasonló variációkkal járnak: a Nap hamarabb felkel, később nyáron lejt, majd télen fordítottan tapasztalható.
Azonban a szezonális változások kétszer olyan hosszúak a Marson, mivel a Mars nagyobb távolságra van a Naptól. Ez azt eredményezi, hogy a marsi év körülbelül két Föld év hosszú - 686,971 Föld nap pontosságú, ami 668,5991 marsi napnak (vagy Sols-nak) számít. Ennek eredményeként hosszabb napok és hosszabb éjszakák várhatók sokkal hosszabb ideig a Vörös Bolygón. Valami a jövőbeli gyarmatosítók számára
Egy nap a Jupiterön:
Tekintettel arra a tényre, hogy ez a Naprendszer legnagyobb bolygója, feltételezhető, hogy egy nap Jupiternél hosszú ideig tart. De amint kiderül, egy jovi nap hivatalosan csak 9 óra, 55 perc és 30 másodperc hosszú, ami azt jelenti, hogy egy nap valamivel több, mint egyharmadát meghaladja a Föld napjának. Ennek oka a gáz óriás nagyon gyors fordulatszáma, amely az Egyenlítőnél 12,6 km / s (45 300 km / h, vagy 28148,115 mph). Ez a gyors fordulatszám az egyik oka annak, hogy a bolygón ilyen heves viharok vannak.
Vegye figyelembe a szó használatát hivatalosan. Mivel a Jupiter nem szilárd test, felső atmoszférája eltérő forgási sebességgel megy keresztül, egyenlítőjéhez képest. Alapvetően a Jupiter sarkvidéki légkörének forgása körülbelül 5 perccel hosszabb, mint az egyenlítői atmoszféra. Emiatt a csillagászok három rendszert használnak referenciakeretként.
Az I. rendszert az északi szélesség 10 ° -ától 10 ° -ig, ahol a forgási periódusa a legrövidebb a bolygón, 9 óra, 50 perc és 30 másodperc alatt kell alkalmazni. A II. Rendszer az északi és déli irányban található szélességi fokokra érvényes; időtartama 9 óra, 55 perc és 40,6 másodperc. A III. Rendszer megfelel a bolygó magnetoszféra forgásának, és ezt az időszakot az IAU és az IAG használja a Jupiter hivatalos forgásának meghatározására (azaz 9 óra 44 perc és 30 másodperc).
Tehát, ha elméletileg állhatna a Jupiter felhő tetején (vagy esetleg egy geoszinkron pályán lebegő platformon), akkor szemtanúja lehet a nap felkelésének, amely a szélességtől 10 óránál kevesebb helyre emelkedik. És egyetlen jovia évben a nap felkelne és összesen kb.
Egy nap a Szaturnuszon:
A Szaturnusz helyzete nagyon hasonló a Jupiter helyzetéhez. Hatalmas mérete ellenére a bolygó becsült forgási sebessége 9,87 km / s (35 500 km / h, vagy 22058,677 mph). Mint ilyen Saturn körülbelül 10 órát és 33 percet vesz igénybe az egy oldalirányú forgás befejezéséért, így a Saturn egyetlen napja kevesebb, mint annak a felének, ami itt van a Földön. A légkör ilyen gyors mozgása itt is szuper viharokhoz vezet, nem is beszélve a bolygó északi pólusa körüli hatszögletű mintáról és a déli pólusa körüli örvényviharról.
És a Jupiterhez hasonlóan a Szaturnusz időt kering a Nap körül. A 10 759,22 Föld napnak (vagy 29,4571 Föld évnek) megfelelő körüli periódusidővel egyetlen Saturnusi (vagy krónikus) év nagyjából 24 491 Szaturnusz napot tart. Ugyanakkor, hasonlóan a Jupiterhez, a Szaturnusz légköre a szélességi foktól függően eltérő sebességgel forog, ami megköveteli, hogy a csillagászok három különböző referenciakerettel rendelkező rendszert használjanak.
I. rendszer magában foglalja az Egyenlítői Zónát, a Déli Egyenlítői Övet és az Északi Egyenlítői Övet, és időtartama 10 óra és 14 perc. II. Rendszer lefedi az összes többi Saturniai szélességet, kivéve az északi és a déli pólusokat, és 10 órás forgási periódust kapott, 38 perc 25,4 mp. III. Rendszer rádiókibocsátást használ nak nek mérje meg a Szaturnusz belső forgási sebességét, amely 10 órás fordulatszámot eredményezett, 39 perc 22,4 mp.
E különféle rendszerek felhasználásával a tudósok eltérő adatokat szereztek a Saturn-ról az évek során. Például az 1980-as években a Voyager 1 és 2 missziók jelezték, hogy a Saturn egy napja 10 óra 39 perc és 24 másodperc hosszú volt. 2004-ben a Cassini-Huygens űrszondája szolgáltatta a bolygó gravitációs mezőjét, amely 10 óra, 45 perc és 45 másodperc (± 36 másodperc) becslést eredményezett.
2007-ben ezt felülvizsgálták az UCLA Föld-, Bolygó- és Űrtudományi Tanszékének kutatásai, amelyek eredményeként a jelenlegi becslés 10 óra és 33 perc volt. A Jupiterhez hasonlóan a pontos mérések megszerzésének problémája az a tény, hogy gáz óriásként a Szaturnusz részei gyorsabban forognak, mint mások.
Az Uránusz napja:
Az Uránuszra való érkezéskor egy kicsit bonyolulttá válik a nap egy napjának hossza. Egyrészt, a bolygó oldalirányú forgási periódusa 17 óra 14 perc és 24 másodperc, ami 0,71833 Föld napnak felel meg. Tehát azt lehet mondani, hogy egy nap az Uránuszon szinte olyan hosszú ideig tart, mint egy nap a Földön. Az igaz lenne, ha nem a szélsőséges tengelyes döntéshez vezetne ez a gáz / jég óriás.
97,77 ° tengelyirányú dőléssel az Uránusz lényegében az oldalán kerüli a Napot. Ez azt jelenti, hogy északi vagy déli pólusa szinte közvetlenül a Nap felé mutat, a pálya periódusának különböző időpontjaiban. Amikor az egyik pólus „nyáron” megy keresztül az Uránuszon, akkor 42 éves folyamatos napfényt fog tapasztalni. Amikor ugyanazt a pólusot a Nap felé mutatják (azaz urán „tél”), akkor 42 éves folyamatos sötétség tapasztalható meg.
Tehát azt mondhatnád, hogy egy nap - egyik napkeltekor a másikig - teljes 84 évig tart Uránuszon! Más szavakkal: egy uráni nap ugyanannyi időt vesz igénybe, mint egyetlen uráni év (84.0205 Föld év).
Ezen felül, mint a többi gáz / jég óriás esetében, az Uránusz bizonyos szélességeken gyorsabban forog. Ergo, míg a bolygó forgása 17 óra és 14,5 perc az Egyenlítőn, körülbelül 60 ° -tól délre, a légkör látható tulajdonságai sokkal gyorsabban mozognak, teljes forgatásuk pedig mindössze 14 órán belül megtörténik.
Egy nap a Neptunuszon:
Végül, de nem utolsósorban Neptununk is van. Itt is egy nap mérése kissé bonyolult. Például a Neptunusz oldalirányú forgási ideje körülbelül 16 óra, 6 perc és 36 másodperc (ami 0,6713 Föld napnak felel meg). De mivel gáz / jég óriás, a bolygó pólusai gyorsabban forognak, mint az Egyenlítő.
Míg a bolygó mágneses mezőjének forgási sebessége 16,1 óra, a széles egyenlítői zóna körülbelül 18 órás forog. Eközben a sarki régiók a leggyorsabban forognak, 12 órás időszakonként. Ez a differenciál-forgás a Naprendszer bármely bolygójának a legszembetűnőbb, és erős szélességi szélességi nyírást eredményez.
Ezenkívül a bolygó tengelyirányú 28,32 ° -os dőlése olyan szezonális variációkat eredményez, amelyek hasonlóak a Földön és a Marson. A Neptunusz hosszú keringési periódusa azt jelenti, hogy az évszakok negyven Föld évig tartanak. Mivel azonban tengelyirányú dőlése összehasonlítható a Földéval, napja hosszának a hosszú év során bekövetkező változása már nem extrém.
Amint az a Naprendszerünk különféle bolygóinak e kicsi lerombolásáról látszik, az, hogy mi képezi a napot, teljes mértékben az Ön referenciakeretétől függ. Amellett, hogy a kérdéses bolygótól függően változik, számításba kell venni a szezonális ciklusokat és azt is, hogy a bolygó mely pontjáról készülnek a mérések.
Amint Einstein összefoglalta, az idő viszonyul a megfigyelőhöz. Az inerciális referenciakeret alapján annak áthaladása különbözik. És amikor a Földtől eltérő bolygón állsz, a nappali és éjszakai elképzelésed, amelyet a Földidőre (és egy meghatározott időzónára) állítottak be, valószínűleg nagyon zavaros lesz!
Sok érdekes cikket írtunk arról, hogy miként mérik az időt más bolygókon itt, a Space Magazine-ban. Például, itt van: Meddig van egy év a többi bolygón? Melyik bolygón van a leghosszabb nap ?, A Vénusz forgása, Mennyi nap van a Marson? és mennyi nap van a Jupiterben ?.
Ha további információra van szüksége, nézd meg a Naprendszerünket a Space.com oldalon
A Csillagászat Cast-nak epizódjai vannak az összes bolygón, beleértve a 49. epizódot: higanyt és a 95. epizódot: Humans to Mars, 2. rész - gyarmatosítók
