Εδώ στη Γη, έχουμε την τάση να θεωρούμε δεδομένο το χρόνο, ποτέ δεν υποψιαζόμαστε ότι οι αυξήσεις με τις οποίες το μετράμε είναι στην πραγματικότητα αρκετά σχετικές. Οι τρόποι με τους οποίους μετράμε τις μέρες και τα χρόνια μας, για παράδειγμα, είναι πραγματικά το αποτέλεσμα της απόστασης του πλανήτη μας από τον Ήλιο, του χρόνου που χρειάζεται για τροχιά και του χρόνου που απαιτείται για να περιστραφεί στον άξονα του. Το ίδιο ισχύει και για τους άλλους πλανήτες στο Ηλιακό μας Σύστημα.
Ενώ εμείς οι Γήινοι υπολογίζουμε ότι μια μέρα είναι περίπου 24 ώρες από την ηλιοφάνεια έως την ανατολή, το μήκος μιας ημέρας σε έναν άλλο πλανήτη είναι αρκετά διαφορετικό. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι πολύ σύντομες, ενώ σε άλλες, μπορούν να διαρκέσουν περισσότερο από χρόνια - μερικές φορές σημαντικά! Ας δούμε πώς λειτουργεί ο χρόνος σε άλλους πλανήτες και να δούμε πόσο καιρό μπορούν να είναι οι μέρες τους, έτσι;
Μια μέρα στον υδράργυρο:
Ο υδράργυρος είναι ο κοντινότερος πλανήτης στον Ήλιο μας, που κυμαίνεται από 46,001.200 χλμ. Στο περιήλιο (πλησιέστερα στον Ήλιο) έως 69.816.900 χλμ στο Απέλιο (πιο απομακρυσμένο). Δεδομένου ότι χρειάζονται 58.646 ημέρες της Γης για να περιστραφεί ο Ερμής μία φορά στον άξονά του - επίσης. την πλαϊνή περίοδο περιστροφής του - αυτό σημαίνει ότι χρειάζονται μόλις πάνω από 58 ημέρες στη Γη για να βιώσουν τον Ερμή μια μέρα.
Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι ο Ερμής βιώνει δύο ανατολές σε μόλις πάνω από 58 ημέρες. Λόγω της εγγύτητάς του με τον Ήλιο και της ταχύτητας με την οποία τον περιβάλλει, χρειάζονται το ισοδύναμο των 175,97 ημερών της Γης για να επανεμφανιστεί ο Ήλιος στο ίδιο μέρος στον ουρανό. Ως εκ τούτου, ενώ ο πλανήτης περιστρέφεται μία φορά κάθε 58 ημέρες της Γης, είναι περίπου 176 ημέρες από τη μια ανατολή στην άλλη στον Ερμή.
Επιπλέον, χρειάζεται μόνο ο υδράργυρος 87.969 ημέρες της Γης για να ολοκληρώσει μία μόνο τροχιά του Ήλιου (γνωστή και ως τροχιακή περίοδος). Αυτό σημαίνει ότι ένα έτος στον Ερμή είναι το ισοδύναμο περίπου 88 ημερών της Γης, το οποίο με τη σειρά του σημαίνει ότι ένα και μόνο Ερμούριο (ή Ερμιακό) έτος διαρκεί μόλις το ήμισυ της ημέρας του Ερμού.
Επιπλέον, οι βόρειες πολικές περιοχές του Mercury βρίσκονται συνεχώς στη σκιά. Αυτό οφείλεται στο ότι ο άξονας του έχει κλίση μόλις 0,034 ° (σε σύγκριση με τη Γη 23,4 °), πράγμα που σημαίνει ότι δεν αντιμετωπίζει ακραίες εποχιακές παραλλαγές όπου μέρες και νύχτες μπορούν να διαρκέσουν για μήνες ανάλογα με την εποχή. Στους πόλους του Ερμή, είναι πάντα σκοτεινό και σκιερό. Θα μπορούσατε λοιπόν να πείτε ότι οι πόλοι βρίσκονται σε συνεχή κατάσταση λυκόφως.
Μια μέρα στην Αφροδίτη:
Επίσης γνωστό ως «Γη του Δίδυμου», η Αφροδίτη είναι ο δεύτερος κοντινότερος πλανήτης στον Ήλιο μας - που κυμαίνεται από 107.477.000 χιλιόμετρα στο περιήλιο έως 108.939.000 χιλιόμετρα στο αφελείο. Δυστυχώς, η Αφροδίτη είναι επίσης ο πιο αργός κινούμενος πλανήτης, γεγονός που γίνεται φανερό κοιτάζοντας τους πόλους του. Ενώ κάθε άλλος πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα έχει βιώσει ισοπέδωση στους πόλους τους λόγω της ταχύτητας περιστροφής τους, η Αφροδίτη δεν έχει βιώσει τέτοια ισοπέδωση.
Η Αφροδίτη έχει ταχύτητα περιστροφής μόλις 6,5 km / h (4,0 mph) - σε σύγκριση με τη λογική ταχύτητα της Γης 1.670 km / h (1.040 mph) - η οποία οδηγεί σε μια περιστροφική περίοδο περιστροφής 243.025 ημερών. Τεχνικά, είναι -243.025 ημέρες, καθώς η περιστροφή της Αφροδίτης είναι οπισθοδρομική. Αυτό σημαίνει ότι η Αφροδίτη περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση της τροχιακής της διαδρομής γύρω από τον Ήλιο.
Αν λοιπόν βρισκόσασταν πάνω από τον βόρειο πόλο της Αφροδίτης και τον παρακολουθούσατε γύρω από τον Ήλιο, θα δείτε ότι κινείται δεξιόστροφα, ενώ η περιστροφή του είναι αριστερόστροφα. Ωστόσο, αυτό εξακολουθεί να σημαίνει ότι η Αφροδίτη χρειάζεται πάνω από 243 ημέρες της Γης για να περιστραφεί μία φορά στον άξονά της. Ωστόσο, όπως ο Ερμής, η τροχιακή ταχύτητα της Αφροδίτης και η αργή περιστροφή σημαίνει ότι μία μόνο ηλιακή ημέρα - ο χρόνος που χρειάζεται ο Ήλιος για να επιστρέψει στο ίδιο μέρος στον ουρανό - διαρκεί περίπου 117 ημέρες.
Έτσι, ενώ ένα έτος της Βενετίας (ή του Κυθήρου) λειτουργεί μέχρι τις 224.701 ημέρες της Γης, βιώνει λιγότερες από δύο πλήρεις ανατολές και ηλιοβασιλέματα εκείνη την εποχή. Στην πραγματικότητα, ένα μόνο έτος της Βενετίας / Κυθήρων διαρκεί όσο 1,92 ημέρες της Αφροδίτης / της Κυθήρας. Το καλό πράγμα ότι η Αφροδίτη έχει άλλα κοινά πράγματα με τη Γη, γιατί είναι σίγουρο ότι δεν είναι ο ημερήσιος κύκλος του!
Μια μέρα στη γη:
Όταν σκεφτόμαστε μια μέρα στη Γη, τείνουμε να την θεωρούμε ως ένα απλό 24ωρο διάστημα. Στην πραγματικότητα, η Γη παίρνει ακριβώς 23 ώρες 56 λεπτά και 4,1 δευτερόλεπτα για να περιστραφεί μία φορά στον άξονά της. Εν τω μεταξύ, κατά μέσο όρο, μια ηλιακή ημέρα στη Γη έχει διάρκεια 24 ώρες, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζεται αυτό το χρονικό διάστημα για να εμφανιστεί ο Ήλιος στο ίδιο μέρος στον ουρανό. Μεταξύ αυτών των δύο τιμών, λέμε ότι ένας κύκλος ημέρας και νύχτας διαρκεί ένα ζυγό 24.
Ταυτόχρονα, υπάρχουν παραλλαγές στο μήκος μιας ημέρας στον πλανήτη βάσει εποχιακών κύκλων. Λόγω της αξονικής κλίσης της Γης, η ποσότητα του ηλιακού φωτός που παρατηρείται σε ορισμένα ημισφαίρια θα ποικίλλει. Η πιο ακραία περίπτωση συμβαίνει στους πόλους, όπου μέρα και νύχτα μπορούν να διαρκέσουν ημέρες ή μήνες ανάλογα με την εποχή.
Στους Βόρειους και Νότιους Πολωνούς κατά τη διάρκεια του χειμώνα, μία νύχτα μπορεί να διαρκέσει έως και έξι μήνες, η οποία είναι γνωστή ως «πολική νύχτα». Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, οι πόλοι θα βιώσουν αυτό που λέγεται «ήλιος τα μεσάνυχτα», όπου μια μέρα διαρκεί 24 ώρες. Έτσι, οι μέρες δεν είναι τόσο απλές όσο θέλουμε να φανταστούμε. Αλλά σε σύγκριση με τους άλλους πλανήτες στο Ηλιακό Σύστημα, η διαχείριση του χρόνου είναι ακόμα πιο εύκολη εδώ στη Γη.
Μια μέρα στον Άρη:
Από πολλές απόψεις, ο Άρης μπορεί επίσης να ονομαστεί «Δίδυμο της Γης». Εκτός από την ύπαρξη πολικών καλυμμάτων πάγου, εποχιακών παραλλαγών και νερού (αν και παγωμένο) στην επιφάνειά του, μια μέρα στον Άρη είναι πολύ κοντά σε μια μέρα στη Γη. Ουσιαστικά, ο Άρης διαρκεί 24 ώρες 37 λεπτά και 22 δευτερόλεπτα για να ολοκληρώσει μία μόνο περιστροφή στον άξονά του. Αυτό σημαίνει ότι μια ημέρα στον Άρη ισοδυναμεί με 1.025957 ημέρες.
Οι εποχιακοί κύκλοι στον Άρη, οι οποίοι οφείλονται στο ότι έχει αξονική κλίση παρόμοια με τη Γη (25,19 ° σε σύγκριση με τη Γη 23,4 °), είναι πιο παρόμοιοι με αυτούς που βιώνουμε στη Γη από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη. Ως αποτέλεσμα, οι μέρες του Άρη βιώνουν παρόμοιες παραλλαγές, με τον Ήλιο να ανατέλλει νωρίτερα και να δύει αργότερα το καλοκαίρι και μετά να βιώνει το αντίστροφο το χειμώνα.
Ωστόσο, οι εποχιακές διακυμάνσεις διαρκούν δύο φορές περισσότερο στον Άρη, χάρη στον Άρη που βρίσκεται σε μεγαλύτερη απόσταση από τον Ήλιο. Αυτό οδηγεί στο έτος του Άρη να είναι περίπου δύο χρόνια στη Γη - 686.971 γήινες μέρες για να είναι ακριβείς, που αντιστοιχεί σε 668.5991 ημέρες του Άρη (ή Sols). Ως αποτέλεσμα, αναμένονται μεγαλύτερες μέρες και μεγαλύτερες νύχτες για πολύ περισσότερο στον Κόκκινο Πλανήτη. Κάτι για μελλοντικούς αποίκους!
Μια μέρα στον Δία:
Δεδομένου ότι είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα, θα περίμενε κανείς ότι μια μέρα στον Δία θα διαρκούσε πολύ. Όμως, όπως αποδεικνύεται, μια ημέρα των Γιοβιανής διαρκεί επίσημα μόνο 9 ώρες, 55 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα, πράγμα που σημαίνει ότι μια μέρα είναι λίγο πάνω από το ένα τρίτο της διάρκειας μιας γήινης ημέρας. Αυτό οφείλεται στο ότι ο γίγαντας αερίου έχει πολύ γρήγορη ταχύτητα περιστροφής, που είναι 12,6 km / s (45.300 km / h, ή 28148.115 mph) στον ισημερινό. Αυτή η γρήγορη ταχύτητα περιστροφής είναι επίσης ένας από τους λόγους που ο πλανήτης έχει τέτοιες βίαιες καταιγίδες.
Σημειώστε τη χρήση της λέξης επίσημα. Επειδή ο Δίας δεν είναι συμπαγές σώμα, η ανώτερη ατμόσφαιρά του υφίσταται διαφορετικό ρυθμό περιστροφής σε σύγκριση με τον ισημερινό του. Βασικά, η περιστροφή της πολικής ατμόσφαιρας του Δία είναι περίπου 5 λεπτά μεγαλύτερη από αυτήν της ισημερινής ατμόσφαιρας. Εξαιτίας αυτού, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τρία συστήματα ως πλαίσια αναφοράς.
Το σύστημα I εφαρμόζεται από τα γεωγραφικά πλάτη 10 ° N έως 10 ° S, όπου η περίοδος περιστροφής του είναι η μικρότερη του πλανήτη, σε 9 ώρες, 50 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα. Το σύστημα II εφαρμόζεται σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη βόρεια και νότια από αυτά. η περίοδος της είναι 9 ώρες, 55 λεπτά και 40,6 δευτερόλεπτα. Το σύστημα III αντιστοιχεί στην περιστροφή της μαγνητόσφαιρας του πλανήτη και η περίοδος χρησιμοποιείται από την IAU και την IAG για τον καθορισμό της επίσημης περιστροφής του Δία (δηλαδή 9 ώρες 44 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα)
Επομένως, αν μπορούσατε, θεωρητικά, να σταθείτε στις κορυφές του Δία (ή πιθανώς σε μια πλωτή πλατφόρμα σε γεωσυγχρονική τροχιά), θα παρατηρούσατε τον ήλιο να ανατέλλει μια δύση κάτω από 10 ώρες από οποιοδήποτε γεωγραφικό πλάτος. Και στο διάστημα ενός ενιαίου Ιωβιανού έτους, ο ήλιος θα ανέβαινε και θα έβγαινε συνολικά περίπου 10.476 φορές.
Μια μέρα στον Κρόνο:
Η κατάσταση του Κρόνου είναι πολύ παρόμοια με αυτήν του Δία. Παρά το τεράστιο μέγεθός του, ο πλανήτης έχει εκτιμώμενη ταχύτητα περιστροφής 9,87 km / s (35.500 km / h ή 22058.677 mph). Ως εκ τούτου, ο Κρόνος διαρκεί περίπου 10 ώρες και 33 λεπτά για να ολοκληρώσει μια μόνο περιστροφική περιστροφή, κάνοντας μια μέρα στον Κρόνο λιγότερο από το μισό από αυτό που είναι εδώ στη Γη. Και εδώ, αυτή η ταχεία κίνηση της ατμόσφαιρας οδηγεί σε κάποιες σούπερ καταιγίδες, για να μην αναφέρουμε το εξαγωνικό μοτίβο γύρω από τον βόρειο πόλο του πλανήτη και μια καταιγίδα δίνης γύρω από τον νότιο πόλο του.
Και, όπως και ο Δίας, ο Κρόνος περνά τον χρόνο του σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Με μια τροχιακή περίοδο που αντιστοιχεί σε 10.759,22 γήινες μέρες (ή 29,4571 γήινα χρόνια), ένα μόνο Κρόνο (ή Κρονιακό) έτος διαρκεί περίπου 24.491 Κρόνους. Ωστόσο, όπως και ο Δίας, η ατμόσφαιρα του Κρόνου περιστρέφεται με διαφορετική ταχύτητα ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος, πράγμα που απαιτεί οι αστρονόμοι να χρησιμοποιούν τρία συστήματα με διαφορετικά πλαίσια αναφοράς.
Σύστημα I Περιλαμβάνει την Ισημερινή Ζώνη, τη Νότια Ισημερινή Ζώνη και τη Βόρεια Ισημερινή Ζώνη και έχει περίοδο 10 ωρών και 14 λεπτών. Σύστημα II καλύπτει όλα τα άλλα γεωγραφικά πλάτη του Κρόνου, εξαιρουμένων των βόρειων και νότιων πόλων, και έχει εκχωρηθεί μια περίοδο περιστροφής 10 ωρών 38 λεπτά 25,4 δευτερόλεπτα. Σύστημα III χρησιμοποιεί εκπομπές ραδιοφώνου προς την μετρήστε τον εσωτερικό ρυθμό περιστροφής του Κρόνου, ο οποίος απέδωσε μια περίοδο περιστροφής 10 ωρών 39 λεπτά 22,4 δευτερόλεπτα.
Χρησιμοποιώντας αυτά τα διάφορα συστήματα, οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει διαφορετικά δεδομένα από τον Κρόνο με την πάροδο των ετών. Για παράδειγμα, τα δεδομένα που αποκτήθηκαν κατά τη δεκαετία του 1980 από το Voyager 1 και 2 αποστολές έδειξαν ότι μια μέρα στον Κρόνο ήταν 10 ώρες 39 λεπτά και 24 δευτερόλεπτα. Το 2004, τα δεδομένα που παρείχε ο διαστημικός ανιχνευτής Cassini-Huygens μέτρησαν το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη, το οποίο απέδωσε μια εκτίμηση 10 ωρών, 45 λεπτών και 45 δευτερολέπτων (± 36 δευτερόλεπτα).
Το 2007, αυτό αναθεωρήθηκε από έρευνες στο Τμήμα Γης, Πλανητικών και Διαστημικών Επιστημών, UCLA, οι οποίες οδήγησαν στην τρέχουσα εκτίμηση 10 ωρών και 33 λεπτών. Όπως και με τον Δία, το πρόβλημα της απόκτησης ακριβών μετρήσεων προκύπτει από το γεγονός ότι, ως γίγαντας αερίου, μέρη του Κρόνου περιστρέφονται γρηγορότερα από άλλα.
Μια μέρα στον Ουρανό:
Όταν φτάνουμε στον Ουρανό, το ζήτημα του πόσο μεγάλη είναι μια μέρα γίνεται λίγο περίπλοκο. Αφενός, ο πλανήτης έχει μια περιστροφική περίοδο περιστροφής 17 ωρών 14 λεπτών και 24 δευτερολέπτων, που ισοδυναμεί με 0,71833 ημέρες της Γης. Έτσι θα μπορούσατε να πείτε ότι μια μέρα στον Ουρανό διαρκεί σχεδόν όσο μια μέρα στη Γη. Θα ήταν αλήθεια, εάν δεν ήταν για την ακραία αξονική κλίση που συνέβη αυτός ο γίγαντας αερίου / πάγου.
Με αξονική κλίση 97,77 °, ο Ουρανός ουσιαστικά περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο. Αυτό σημαίνει ότι είτε ο βόρειος είτε ο νότιος πόλος του κατευθύνονται σχεδόν απευθείας στον Ήλιο σε διαφορετικούς χρόνους στην τροχιακή του περίοδο. Όταν ένας πόλος περνάει «καλοκαίρι» στον Ουρανό, θα ζήσει 42 χρόνια συνεχούς ηλιακού φωτός. Όταν ο ίδιος πόλος απομακρυνθεί από τον Ήλιο (δηλ. «Ουρανός« χειμώνας »), θα ζήσει 42 χρόνια συνεχούς σκοτάδι.
Ως εκ τούτου, μπορείτε να πείτε ότι μια μέρα - από τη μια ανατολή έως την άλλη - διαρκεί 84 χρόνια στον Ουρανό! Με άλλα λόγια, μια μόνο ημέρα Ουρανού είναι το ίδιο χρονικό διάστημα με ένα μόνο έτος Ουρανού (84.0205 χρόνια της Γης).
Επιπλέον, όπως και με τους άλλους γίγαντες αερίου / πάγου, ο Ουρανός περιστρέφεται γρηγορότερα σε ορισμένα γεωγραφικά πλάτη. Ergo, ενώ η περιστροφή του πλανήτη είναι 17 ώρες και 14,5 λεπτά στον ισημερινό, περίπου 60 ° νότια, τα ορατά χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας κινούνται πολύ πιο γρήγορα, κάνοντας μια πλήρη περιστροφή σε μόλις 14 ώρες.
Μια μέρα στον Ποσειδώνα:
Τελευταίο, αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, έχουμε τον Ποσειδώνα. Και εδώ, η μέτρηση μιας ημέρας είναι κάπως περίπλοκη. Για παράδειγμα, η περίοδος περιστροφικής περιστροφής του Ποσειδώνα είναι περίπου 16 ώρες, 6 λεπτά και 36 δευτερόλεπτα (το ισοδύναμο των 0,6713 ημερών της Γης). Αλλά επειδή είναι γίγαντας φυσικού αερίου / πάγου, οι πόλοι του πλανήτη περιστρέφονται γρηγορότερα από τον ισημερινό.
Ενώ το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη έχει ταχύτητα περιστροφής 16,1 ώρες, η ευρεία ζώνη του ισημερινού περιστρέφεται με περίοδο περίπου 18 ωρών. Εν τω μεταξύ, οι πολικές περιοχές περιστρέφονται ταχύτερα, σε περίοδο 12 ωρών. Αυτή η διαφορική περιστροφή είναι η πιο έντονη από οποιοδήποτε πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα και έχει ως αποτέλεσμα ισχυρή διάτμηση ανέμου.
Επιπλέον, η αξονική κλίση του πλανήτη 28,32 ° έχει ως αποτέλεσμα εποχιακές διακυμάνσεις παρόμοιες με αυτές της Γης και του Άρη. Η μεγάλη τροχιακή περίοδος του Ποσειδώνα σημαίνει ότι οι εποχές διαρκούν για σαράντα χρόνια στη Γη. Αλλά επειδή η αξονική κλίση του είναι συγκρίσιμη με τη Γη, η διακύμανση του μήκους της ημέρας κατά τη διάρκεια του μεγάλου έτους δεν είναι πλέον ακραία.
Όπως μπορείτε να δείτε από αυτή τη μικρή αδυναμία των διαφορετικών πλανητών στο Ηλιακό μας Σύστημα, αυτό που αποτελεί μια ημέρα εξαρτάται εξ ολοκλήρου από το πλαίσιο αναφοράς σας. Εκτός από το ότι ποικίλλει ανάλογα με τον εν λόγω πλανήτη, πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη τους εποχιακούς κύκλους και από πού λαμβάνονται οι μετρήσεις από τον πλανήτη.
Όπως συνοψίζει ο Αϊνστάιν, ο χρόνος είναι σχετικός με τον παρατηρητή. Με βάση το αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς σας, το πέρασμα του θα διαφέρει. Και όταν στέκεστε σε έναν πλανήτη διαφορετικό από τη Γη, η ιδέα της ημέρας και της νύχτας, η οποία έχει ρυθμιστεί στην ώρα της Γης (και σε μια συγκεκριμένη ζώνη ώρας) είναι πιθανό να μπερδευτεί πολύ!
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά με το πώς μετράται ο χρόνος σε άλλους πλανήτες εδώ στο Space Magazine. Για παράδειγμα, εδώ είναι πόσο καιρό είναι ένας χρόνος στους άλλους πλανήτες ;, Ποιος πλανήτης έχει τη μεγαλύτερη μέρα ;, Η περιστροφή της Αφροδίτης, Πόσο καιρό είναι μια μέρα στον Άρη; και πόσο διαρκεί μια μέρα στον Δία ;.
Αν ψάχνετε για περισσότερες πληροφορίες, δείτε το Ηλιακό μας Σύστημα στο Space.com
Το Astronomy Cast έχει επεισόδια σε όλους τους πλανήτες, όπως το επεισόδιο 49: Ερμής και το επεισόδιο 95: Άνθρωποι στον Άρη, Μέρος 2 - Αποικιοκράτες
