Täällä maan päällä meillä on tapana pitää aikaa itsestäänselvyytenä, koskaan epäillään, että lisäykset, joilla sitä mitataan, ovat oikeastaan melko suhteellisia. Esimerkiksi tavat, joilla mitataan päiviämme ja vuosia, ovat todellisuudessa seurausta planeettamme etäisyydestä Auringosta, kiertoradalla kuluvasta ajasta ja ajasta, joka vie kiertää akselillaan. Sama pätee muihin aurinkokunnan planeetoihimme.
Vaikka me Earthlings, päivämme on noin 24 tuntia auringosta aurinkoon, yhden päivän pituus toisella planeetalla on aivan erilainen. Joissain tapauksissa ne ovat hyvin lyhyitä, kun taas toisissa ne voivat kestää pidempään kuin vuotta - joskus huomattavasti! Katsotaanpa, kuinka aika toimii muilla planeetoilla, ja katsotaanpa kuinka pitkät heidän päivät voivat olla?
Elohopeapäivä:
Elohopea on lähimpänä aurinkoomme sijaitsevaa planeettaa, joka vaihtelee 46 001 200 km: n perihelionista (lähinnä aurinkoa) 69 816 900 km: n päähän (kauimpana). Koska elohopean pyöritys kerran akselillaan - eli 58,646 maapäivää - kestää. sen sivuttainen kiertoaika - tämä tarkoittaa, että kestää hieman yli 58 maapäivää, ennen kuin Mercury kokee yhden päivän.
Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että Mercury kokee kaksi auringonlaskua hieman yli 58 päivässä. Koska se on lähellä aurinkoa ja nopea nopeus, jolla se kiertää sitä, kestää 175,97 maapäivää, jotta aurinko ilmestyy uudelleen samaan kohtaan taivaalla. Siksi, vaikka planeetta pyörii kerran 58 maapäivän välein, se on noin 176 päivää yhdestä auringonnoususta toiseen elohopealla.
Lisäksi kestää vain Mercury 87.969 Maapäivää yhden auringon kiertoradan (aka. Sen kiertoradan) suorittamiseksi. Tämä tarkoittaa, että vuosi elohopeaa vastaa noin 88 maapäivää, mikä puolestaan tarkoittaa, että yksittäinen Mercurian (tai Hermian) vuosi kestää vain puoli niin kauan kuin Mercurian päivä.
Lisäksi Mercuryn pohjoiset napa-alueet ovat jatkuvasti varjossa. Tämä johtuu siitä, että sen akseli on kallistettu vain 0,034 °: een (verrattuna maan 23,4 °: seen), mikä tarkoittaa, että siinä ei ole äärimmäisiä vuodenaikojen vaihteluita, joissa päivät ja yöt voivat kestää kuukausia vuodenajasta riippuen. Elohopean napoilla se on aina tumma ja varjoisa. Joten voisit sanoa, että navat ovat jatkuvassa hämärässä.
Päivä Venuksella:
Veneus, joka tunnetaan myös nimellä “Maan kaksois”, on aurinkoomme toiseksi lähin planeetta - se on 107 477 000 km perihelion kohdalla 108 939 000 km athelioniin. Valitettavasti Venus on myös hitaimmin liikkuva planeetta, tosiasia, joka käy ilmi tarkastelemalla sen napoja. Kun jokainen aurinkokunnan planeetta on kokenut litistymistä napoillaan niiden pyöritysnopeuden vuoksi, Venus ei ole kokenut tällaista litistymistä.
Venuksen pyörimisnopeus on vain 6,5 km / h (4,0 mph) - verrattuna Maan rationaaliseen nopeuteen 1670 km / h (1 040 mph) - mikä johtaa sivusuuntaiseen pyörimisjaksoon 243,025 päivää. Teknisesti se on -243,025 päivää, koska Venuksen kierto on taaksepäin. Tämä tarkoittaa, että Venus pyörii suuntaansa, joka on vastakkainen kiertoradallaansa Auringon ympäri.
Joten jos olisit Venuksen pohjoisnavan yläpuolella ja katsoisit sitä kiertävän auringon ympäri, huomaat sen liikkuvan myötäpäivään, kun taas sen kierto on vastapäivään. Siitä huolimatta tämä tarkoittaa silti, että Venuksen kestää yli 243 maapäivää pyöriä kerran akselillaan. Aivan kuten elohopean, Venuksen kiertoradan nopeus ja hidas kierto tarkoittaa, että yksi aurinkoinen päivä - aika, jonka aurinko palauttaa samaan kohtaan taivaalla - kestää noin 117 päivää.
Joten vaikka yksi Venusian (tai Cytherean) vuosi toimii 224.701 maapäivään, se kokee alle kaksi täyttä auringonlaskua ja auringonlaskua tuona aikana. Itse asiassa yksi Venusian / Cytherean-vuosi kestää niin kauan kuin 1,92 Venusian / Cytherean-päivää. Hyvä asia, että Venuksella on muita yhteisiä asioita maan kanssa, koska se on varma, ettei se ole sen päivittäinen sykli!
Päivä maan päällä:
Kun ajatellaan päivää maapallolla, meillä on taipumus ajatella sitä yksinkertaisena 24 tunnin välein. Tosiasiassa kestää Maapallon tarkalleen 23 tuntia 56 minuuttia ja 4,1 sekuntia pyörimään kerran akselillaan. Samaan aikaan maapallon aurinkopäivä on keskimäärin 24 tuntia pitkä, mikä tarkoittaa sitä, että aurinko ilmestyy samassa paikassa taivaalla. Näiden kahden arvon välillä sanotaan, että yksi päivä- ja yöjakso kestää jopa 24.
Samanaikaisesti yhden päivän pituus planeetalla vaihtelee vuodenajasyklien perusteella. Maan aksiaalisen kallistumisen vuoksi tietyillä pallonpuoliskoilla koetun auringonvalon määrä vaihtelee. Äärimmäisin tapaus on tämä pylväissä, joissa päivä ja yö voivat kestää päiviä tai kuukausia vuodenajasta riippuen.
Pohjois- ja etelänavoissa talvisin yksi yö voi kestää jopa kuusi kuukautta, jota kutsutaan ”napayöksi”. Kesällä pylväät kokevat niin kutsutun keskiyön auringon, jossa päivä kestää täydet 24 tuntia. Päivät eivät siis ole niin yksinkertaisia kuin haluamme kuvitella. Mutta verrattuna muihin aurinkokunnan planeetoihin, aikahallinta on edelleen helpompaa täällä maan päällä.
Päivä Marsilla:
Marsia voidaan monessa suhteessa kutsua myös ”Maan kaksoiseksi”. Sen lisäksi, että sen pinnalla on polaariset jäälakit, kausivaihtelut ja vesi (vaikkakin jäätynyt), päivä Marsilla on melko lähellä sitä mitä päivä Maapallolla on. Pohjimmiltaan Marsilla kuluu 24 tuntia 37 minuuttia ja 22 sekuntia yhden pyörimisen suorittamiseksi akselillaan. Tämä tarkoittaa, että päivä Marsilla vastaa 1.025957 päivää.
Kausivaihtelut Marsilla, jotka johtuvat siitä, että sillä on aksiaalinen kallistus kuin Maassa (25,19 ° verrattuna Maan 23,4 °), ovat samankaltaisempia kuin mitä meillä on kokemusta maapallolla kuin millään muulla planeetalla. Seurauksena on, että Marsin päivät kokevat samanlaisia vaihteluita: aurinko nousee nopeammin ja laskee myöhemmin kesällä ja sitten talvella päinvastoin.
Kausivaihtelut kestävät kuitenkin Marsissa kaksi kertaa niin kauan, että Mars on kauempana auringosta. Tämä johtaa siihen, että Marsin vuosi on noin kaksi maapallon vuotta pitkä - tarkkaan 686,971 Maapäivää, mikä on 668,5991 Marsin päivää (tai Sols). Seurauksena on, että pidempiä päiviä ja pidempiä öitä voidaan odottaa kestävän paljon kauemmin Punaisella planeetalla. Jotain tuleville siirtomaalaisille harkita!
Päivä Jupiterilla:
Ottaen huomioon, että se on aurinkokunnan suurin planeetta, voidaan olettaa, että päivä Jupiterilla kestäisi kauan. Mutta kuten käy ilmi, Jovian päivä on virallisesti vain 9 tuntia, 55 minuuttia ja 30 sekuntia pitkä, mikä tarkoittaa, että yksi päivä on hieman yli kolmannes maapallon päivän pituudesta. Tämä johtuu siitä, että kaasujättelijällä on erittäin nopea pyörimisnopeus, joka on 12,6 km / s (45 300 km / h tai 28148,115 mph) päiväntasaajalla. Tämä nopea pyörimisnopeus on myös yksi syy siihen, miksi planeetalla on niin rajuja myrskyjä.
Huomaa sanan käyttö virallisesti. Koska Jupiter ei ole kiinteä kappale, sen ylempi ilmakehä käy läpi erilaisen pyörimisnopeuden kuin päiväntasaajaansa. Pohjimmiltaan Jupiterin polaarisen ilmakehän kierto on noin 5 minuuttia pidempi kuin päiväntasaajan ilmakehän. Tämän vuoksi tähtitieteilijät käyttävät kolme järjestelmää viitekehyksinä.
Järjestelmää I sovelletaan leveysasteelta 10 ° N - 10 ° S, missä sen kiertoaika on planeetan lyhyin, 9 tunnissa, 50 minuutissa ja 30 sekunnissa. Järjestelmää II sovelletaan kaikilla leveysasteilla pohjois- ja eteläpuolella näistä; sen jakso on 9 tuntia, 55 minuuttia ja 40,6 sekuntia. Järjestelmä III vastaa planeetan magnetosfäärin kiertoa, ja IAU ja IAG käyttävät sitä jaksoa Jupiterin virallisen pyörimisen määrittelemiseen (eli 9 tuntia 44 minuuttia ja 30 sekuntia).
Joten jos pystyisit teoriassa seisomaan Jupiterin pilvipeitteillä (tai mahdollisesti kelluvalla alustalla geosynkronisella kiertoradalla), näkisit auringon nousevan laskevan alueen alle 10 tunnissa mistä tahansa leveysasteesta. Ja yhden Jovian vuoden tilassa aurinko nousi ja laski yhteensä noin 10 476 kertaa.
Päivä Saturnuksella:
Saturnuksen tilanne on hyvin samanlainen kuin Jupiterin. Massiivisesta koostaan huolimatta planeetan arvioitu pyörimisnopeus on 9,87 km / s (35 500 km / h tai 22058,677 mph). Sellaisena Saturnuksena kuluu noin 10 tuntia ja 33 minuuttia yhden sivuttaissuunnan kiertämisen tekemiseksi, jolloin Saturnusta tulee yksi päivä alle puolet siitä, mitä se on täällä maan päällä. Tässäkin ilmakehän nopea liike johtaa joihinkin supermyrskyihin, puhumattakaan planeetan pohjoisnavan ympärillä olevasta kuusikulmaisesta kuviosta ja etelänavan ympärillä olevasta pyörremyrskystä.
Ja kuten Jupiterkin, Saturnus kuluttaa aikansa kiertäen aurinkoa. Kiertoratajaksolla, joka vastaa 10 759,22 maapäivää (tai 29,4571 maavuotta), yksi Saturnuksen (tai Cronian) vuosi kestää noin 24 491 Saturnuksen päivää. Kuitenkin, kuten Jupiter, myös Saturnin ilmapiiri pyörii eri nopeudella leveysasteesta riippuen, mikä edellyttää, että tähtitieteilijät käyttävät kolmea järjestelmää, joilla on erilaiset viitekehykset.
Järjestelmä I kattaa päiväntasaajan alueen, eteläisen päiväntasaajan vyön ja pohjoisen päiväntasaajan vyön, ja sen kesto on 10 tuntia ja 14 minuuttia. Järjestelmä II kattaa kaikki muut Saturnian leveysasteet, pois lukien pohjoiset ja eteläiset navat, ja niille on osoitettu kiertoaikaksi 10 h 38 min 25,4 sek. Järjestelmä III käyttää radiopäästöjä että mitata Saturnin sisäinen pyörimisnopeus, joka antoi pyörimisjakson 10 h 39 min 22,4 sek.
Näitä erilaisia järjestelmiä käyttämällä tutkijat ovat saaneet Saturnusta vuosien varrella erilaisia tietoja. Esimerkiksi 1980-luvulta saatu tieto Voyager 1 ja 2 virkamatkat osoittivat, että päivä Saturnuksella oli 10 tuntia 39 minuuttia ja 24 sekuntia pitkä. Vuonna 2004 Cassini-Huygens-avaruuskoettimen toimittamat tiedot mittasivat planeetan painovoimakenttää, joka tuotti arviolta 10 tuntia, 45 minuuttia ja 45 sekuntia (± 36 sekuntia).
Vuonna 2007 tätä tarkistettiin UCLA: n maapallon, planeetta- ja avarustieteiden laitoksen tutkimuksilla, joiden tuloksena oli nykyinen arvio 10 tuntia ja 33 minuuttia. Aivan kuten Jupiterilla, tarkkojen mittausten saaminenongelma johtuu siitä, että kaasujätteenä Saturnin osat pyörivät nopeammin kuin muut.
Päivä uraanilla:
Kun tulemme Uranukseen, kysymys päivän pituudesta tulee hieman monimutkaiseksi. Yhtäältä planeetan sivuttaispyörimisjakso on 17 tuntia 14 minuuttia ja 24 sekuntia, mikä vastaa 0,71833 maapäivää. Joten voisit sanoa, että päivä Uranuksella kestää melkein yhtä kauan kuin päivä maan päällä. Se olisi totta, ellei tämä kaasu / jään jättiläinen ole mennyt äärimmäiseen aksiaaliseen kallistumiseen.
Aksiaalikulma 97,77 °, Uranus kiertää oleellisesti aurinkoa sivullaan. Tämä tarkoittaa, että joko sen pohjoinen tai eteläinen napa on osoitettu melkein suoraan aurinkoon eri aikoina kiertoradallaan. Kun yksi napa käy läpi "kesää" Uranuksessa, se kokee 42 vuoden jatkuvan auringonvalon. Kun sama napa on osoitettu pois auringosta (ts. Uraaninen “talvi”), se kokee 42 vuotta jatkuvaa pimeyttä.
Saatat siis sanoa, että yksi päivä - auringonnoususta seuraavaan - kestää Uranuksella täydet 84 vuotta! Toisin sanoen, yksi Uranian päivä on sama aika kuin yksittäinen Uranian vuosi (84.0205 Maan vuotta).
Lisäksi, kuten muiden kaasu / jään jättiläistenkin kanssa, Uranus pyörii nopeammin tietyillä leveysasteilla. Ergo, kun planeetan kierto on 17 tuntia ja 14,5 minuuttia päiväntasaajalla noin 60 ° etelään, ilmakehän näkyvät piirteet liikkuvat paljon nopeammin, jolloin täysi pyörimissuuntaus on vain 14 tuntia.
Päivä Neptunuksella:
Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, meillä on Neptunus. Tässäkin yhden päivän mittaaminen on melko monimutkaista. Esimerkiksi Neptunuksen sivusuuntainen kiertoaika on noin 16 tuntia, 6 minuuttia ja 36 sekuntia (vastaa 0,6713 maapäivää). Mutta koska se on kaasu / jään jättiläinen, planeetan navat pyörivät nopeammin kuin päiväntasaaja.
Kun planeetan magneettikentän pyörimisnopeus on 16,1 tuntia, leveä päiväntasaajavyöhyke pyörii noin 18 tunnin ajanjaksolla. Samaan aikaan napa-alueet pyörivät nopeimmin 12 tunnin jaksolla. Tämä differentiaalikierto on selvin kaikista aurinkokunnan planeetoista, ja se johtaa voimakkaaseen leveystuuleen.
Lisäksi planeetan aksiaalinen kallistus 28,32 ° johtaa kausivaihteluihin, jotka ovat samanlaisia kuin Maassa ja Marsissa. Neptunuksen pitkä kiertorata tarkoittaa, että vuodenajat kestävät neljäkymmentä maapallon vuotta. Mutta koska sen aksiaalikulma on verrattavissa maan maapallon kanssa, päivän pituuden vaihtelut pitkän vuoden aikana eivät ole enää äärimmäisiä.
Kuten näet tästä aurinkojärjestelmämme erilaisten planeettojen pienestä pilaantumisesta, päivä on se, mikä päivä muodostuu, täysin riippuen viitekehyksestäsi. Sen lisäksi, että se vaihtelee kyseisestä planeetasta riippuen, sinun on otettava huomioon myös vuodenajasyklit ja mistä maapallolla mittaukset tehdään.
Kuten Einstein teki tiivistelmän, aika on suhteessa tarkkailijaan. Inertiaalisen viitekehyksesi perusteella sen kulku vaihtelee. Ja kun seisot muulla planeetalla kuin Maapallolla, päivä- ja yökäsityksesi, joka on asetettu Maan aikaan (ja tietty aikavyöhyke), todennäköisesti sekoittuu!
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita siitä, kuinka aikaa mitataan muilla planeetoilla täällä, Space Magazine. Esimerkiksi, tässä on kuinka kauan on vuosi muilla planeetoilla ?, millä planeetalla on pisin päivä ?, Venuksen kierto, kuinka kauan on päivä Marsissa? ja kuinka kauan päivä Jupiterilla on ?.
Jos etsit lisätietoja, tutustu aurinkokuntamme Space.com -sivustolla
Tähtitiede-näyttelijöillä on jaksoja kaikilla planeetoilla, mukaan lukien jakso 49: Elohopea ja jakso 95: Ihmiset Marsille, osa 2 - kolonistit
