วันหนึ่งบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ

ที่นี่บนโลกเรามีแนวโน้มที่จะได้รับเวลาไม่เคยสงสัยเลยว่าการเพิ่มขึ้นที่เราวัดได้นั้นค่อนข้างสัมพันธ์กัน ตัวอย่างเช่นวิธีที่เราวัดวันและปีของเราเป็นผลมาจากระยะทางของดาวเคราะห์ของเราจากดวงอาทิตย์เวลาที่ใช้ในการโคจรและเวลาที่ใช้ในการหมุนบนแกนของมัน เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะของเรา

ในขณะที่เรา Earthlings นับวันอยู่ประมาณ 24 ชั่วโมงจาก sunup ถึง sunup ความยาวของวันเดียวบนดาวเคราะห์ดวงอื่นนั้นค่อนข้างแตกต่างกัน ในบางกรณีพวกเขาจะสั้นมากในขณะที่คนอื่น ๆ พวกเขาสามารถนานกว่าปี - บางครั้งมาก! มาดูกันว่าเวลาทำงานบนดาวเคราะห์ดวงอื่นและดูว่าพวกเขาสามารถอยู่ได้นานเท่าไร

วันหนึ่งบนดาวพุธ:

ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ที่ใกล้เคียงที่สุดกับดวงอาทิตย์ของเราตั้งแต่ 46,001,200 กม. ที่ดวงอาทิตย์ (ใกล้กับดวงอาทิตย์) ถึง 69,816,900 กม. ที่ aphelion เนื่องจากใช้เวลา 58.646 วัน Earth for Mercury หมุนหนึ่งรอบบนแกนของมัน - aka ระยะเวลาการหมุนรอบดาวฤกษ์ - ซึ่งหมายความว่ามันใช้เวลาเพียง 58 วันในโลกที่ดาวพุธจะได้สัมผัสกับวันเดียว

อย่างไรก็ตามนี่ไม่ได้เป็นการบอกว่าดาวพุธประสบกับดวงอาทิตย์ขึ้นสองดวงในเวลาเพียง 58 วัน เนื่องจากความใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์และความเร็วที่รวดเร็วซึ่งมันวนรอบมันจึงใช้เวลาเทียบเท่า 175.97 วัน Earth Earth เพื่อให้ดวงอาทิตย์ปรากฏขึ้นอีกครั้งในสถานที่เดียวกันบนท้องฟ้า ดังนั้นในขณะที่ดาวเคราะห์หมุนรอบทุก ๆ 58 วันบนโลกมันมีระยะเวลา 176 วันนับจากพระอาทิตย์ขึ้นหนึ่งถึงดวงถัดไปบนดาวพุธ

ยิ่งไปกว่านั้นมันใช้เวลาเพียงปรอท 87.969 วันในโลกในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ให้เสร็จสมบูรณ์ (อาคาช่วงเวลาการโคจรของมัน) ซึ่งหมายความว่าหนึ่งปีของดาวพุธเทียบเท่ากับประมาณ 88 วันโลกซึ่งหมายความว่าปี Mercurian (หรือเฮอร์เมียน) หนึ่งปีจะอยู่ได้นานครึ่งวันตราบเท่าที่เป็นวันพุธ

ยิ่งไปกว่านั้นพื้นที่ขั้วโลกเหนือของปรอทยังอยู่ในที่ร่มตลอดเวลา นี่เป็นเพราะแกนของมันเอียงอยู่ที่ 0.034 ° (เทียบกับ 23.4 °ของโลก) ซึ่งหมายความว่ามันจะไม่พบกับความผันแปรตามฤดูกาลที่รุนแรงซึ่งวันและคืนสามารถยาวนานหลายเดือนขึ้นอยู่กับฤดูกาล บนเสาของดาวพุธมันจะมืดและร่มรื่นอยู่เสมอ ดังนั้นคุณสามารถพูดได้ว่าเสานั้นอยู่ในช่วงพลบค่ำ

วันที่วีนัส:

ดาวศุกร์เป็นที่รู้จักกันในนาม "โลกของทวิน" เป็นดาวเคราะห์ที่ใกล้เคียงที่สุดกับดวงอาทิตย์ของเราตั้งแต่ 107,477,000 กม. ที่ดวงอาทิตย์ถึง 108,939,000 น่าเสียดายที่วีนัสยังเป็นดาวเคราะห์ที่เคลื่อนไหวช้าที่สุดซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่เห็นได้ชัดเมื่อมองดูขั้ว ในขณะที่ดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะมีประสบการณ์แบนราบที่ขั้วเนื่องจากความเร็วในการหมุนรอบตัวดาวศุกร์จึงไม่มีประสบการณ์แบนราบดังกล่าว

ดาวศุกร์มีความเร็วในการหมุนเพียง 6.5 กม. / ชม. (4.0 ไมล์ต่อชั่วโมง) - เมื่อเทียบกับความเร็วที่มีเหตุผลของโลกที่ 1,670 กม. / ชม. (1,040 ไมล์ต่อชั่วโมง) - ซึ่งนำไปสู่ระยะเวลาการหมุนรอบดาวฤกษ์ 243.025 วัน ในทางเทคนิคแล้วมันคือ -243.025 วันเนื่องจากการหมุนของดาวศุกร์เป็นถอยหลังเข้าคลอง ซึ่งหมายความว่าดาวศุกร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับเส้นทางการโคจรรอบดวงอาทิตย์

ดังนั้นหากคุณอยู่เหนือขั้วโลกเหนือของดาวศุกร์และดูมันเป็นวงกลมรอบดวงอาทิตย์คุณจะเห็นว่ามันกำลังเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกาในขณะที่การหมุนของมันหมุนทวนเข็มนาฬิกา อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ยังหมายความว่าดาวศุกร์ใช้เวลาในการหมุนรอบโลกถึง 243 วันในแกนของมัน อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับดาวพุธความเร็วการโคจรของดาวศุกร์และการหมุนรอบตัวช้าหมายความว่าวันสุริยะวันเดียว - เวลาที่ดวงอาทิตย์ต้องกลับไปยังสถานที่เดียวกันบนท้องฟ้าเป็นเวลาประมาณ 117 วัน

ดังนั้นในขณะที่ปีหนึ่งของ Venusian (หรือ Cytherean) ทำงานได้ถึง 224.701 วัน Earth มันก็มีประสบการณ์พระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกน้อยกว่าสองดวงในเวลานั้น ในความเป็นจริงหนึ่งปี Venusian / Cytherean เป็นเวลานานเท่าที่ 1.92 วัน Venusian / Cytherean สิ่งที่ดีวีนัสมีสิ่งอื่นที่เหมือนกันกับโลกเพราะแน่นอนว่ามันไม่ใช่วัฏจักรรายวัน!

วันบนโลก:

เมื่อเราคิดถึงวันบนโลกเรามักจะคิดว่ามันเป็นช่วงเวลาง่ายๆตลอด 24 ชั่วโมง อันที่จริงมันใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาทีและ 4.1 วินาทีในการหมุนรอบแกนโลก ในขณะเดียวกันโดยเฉลี่ยวันสุริยคติบนโลกนั้นมีความยาว 24 ชั่วโมงซึ่งหมายความว่ามันต้องใช้เวลาระยะหนึ่งเพื่อที่ดวงอาทิตย์จะปรากฏในตำแหน่งเดียวกันบนท้องฟ้า ระหว่างค่าทั้งสองนี้เราบอกว่ารอบวันและรอบกลางคืนยาวนานถึง 24 คู่

ในเวลาเดียวกันมีการเปลี่ยนแปลงในความยาวของวันเดียวบนโลกตามรอบฤดูกาล เนื่องจากความเอียงตามแนวแกนของโลกปริมาณของแสงแดดที่พบในซีกโลกหนึ่งจะแตกต่างกันไป กรณีที่รุนแรงที่สุดของเรื่องนี้เกิดขึ้นที่เสาซึ่งทั้งกลางวันและกลางคืนสามารถอยู่ได้เป็นวันหรือเป็นเดือนขึ้นอยู่กับฤดูกาล

ที่ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ในช่วงฤดูหนาวคืนเดียวสามารถอยู่ได้นานถึงหกเดือนซึ่งเรียกว่า "คืนขั้วโลก" ในช่วงฤดูร้อนเสาจะได้สัมผัสกับสิ่งที่เรียกว่า "ดวงอาทิตย์เที่ยงคืน" ซึ่งวันหนึ่งจะคงอยู่ตลอด 24 ชั่วโมง จริงๆแล้ววันนั้นไม่ง่ายอย่างที่เราคิด แต่เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะการจัดการเวลายังง่ายกว่าบนโลก

วันบนดาวอังคาร:

ในหลาย ๆ แง่มุมดาวอังคารสามารถถูกเรียกว่า "Earth's Twin" นอกเหนือจากการมีแคปน้ำแข็งขั้วโลกการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและน้ำ (แม้ว่าจะถูกแช่แข็ง) บนพื้นผิวของมันแล้ววันบนดาวอังคารก็ใกล้เคียงกับวันบนโลกนี้ โดยพื้นฐานแล้ว Mars ใช้เวลา 24 ชั่วโมง 37 นาทีและ 22 วินาทีในการหมุนแกนเดียวให้เสร็จสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าวันบนดาวอังคารเท่ากับ 1.025957 วัน

วัฏจักรตามฤดูกาลบนดาวอังคารซึ่งมีแกนเอียงคล้ายกับโลก (25.19 °เทียบกับโลก 23.4 °) คล้ายกับที่เราพบบนโลกมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น เป็นผลให้วันอังคารพบการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันกับดวงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นในไม่ช้าและการตั้งค่าต่อไปในช่วงฤดูร้อนและจากนั้นก็ประสบกับสิ่งที่ตรงกันข้ามในฤดูหนาว

อย่างไรก็ตามความผันแปรของฤดูกาลอยู่บนดาวอังคารนานกว่าสองเท่าเนื่องจากการอยู่ในระยะที่ไกลจากดวงอาทิตย์มากขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่ปีที่ดาวอังคารมีความยาวประมาณสองปีโลก - 686.971 วันของโลกเป็นที่แน่นอนซึ่งทำงานได้ถึง 668.5991 วันอังคาร (หรือ Sols) เป็นผลให้คาดว่าจะสามารถใช้เวลานานขึ้นและยาวนานขึ้นได้นานกว่าบนดาวเคราะห์สีแดง อะไรที่จะทำให้อาณานิคมในอนาคตพิจารณา!

วันหนึ่งบนดาวพฤหัสบดี:

จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะเราคาดว่าหนึ่งวันบนดาวพฤหัสจะอยู่ได้นาน แต่ปรากฎว่าวัน Jovian เป็นทางการเพียง 9 ชั่วโมง 55 นาทีและ 30 วินาทีซึ่งหมายความว่าวันเดียวยาวกว่าหนึ่งในสามของความยาวของวันคุ้มครองโลก นี่คือสาเหตุที่ยักษ์ก๊าซมีความเร็วในการหมุนเร็วมากซึ่งก็คือ 12.6 km / s (45,300 km / h หรือ 28148.115 mph) ที่เส้นศูนย์สูตร ความเร็วในการหมุนที่รวดเร็วนี้เป็นหนึ่งในสาเหตุที่ดาวเคราะห์มีพายุรุนแรงเช่นนี้

สังเกตการใช้คำศัพท์ อย่างเป็นทางการ. เนื่องจากดาวพฤหัสบดีไม่ได้เป็นร่างกายที่มั่นคงบรรยากาศชั้นบนของมันจึงมีอัตราการหมุนที่แตกต่างเมื่อเทียบกับเส้นศูนย์สูตร โดยทั่วไปการหมุนของบรรยากาศขั้วโลกของดาวพฤหัสบดีจะยาวกว่าบรรยากาศในแถบเส้นศูนย์สูตรประมาณ 5 นาที ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงใช้ระบบสามระบบเป็นกรอบอ้างอิง

ระบบฉันใช้จากละติจูด 10 ° N ถึง 10 ° S โดยที่ระยะเวลาการหมุนของมันสั้นที่สุดในโลกคือ 9 ชั่วโมง 50 นาทีและ 30 วินาที ระบบที่สองนำไปใช้กับละติจูดทั้งหมดเหนือและใต้ของสิ่งเหล่านี้ ระยะเวลาคือ 9 ชั่วโมง 55 นาทีและ 40.6 วินาที System III สอดคล้องกับการหมุนของสนามแม่เหล็กของโลกและ IAU และ IAG ใช้เพื่อกำหนดระยะเวลาการหมุนอย่างเป็นทางการของดาวพฤหัสบดี (เช่น 9 ชั่วโมง 44 นาทีและ 30 วินาที)

ถ้าคุณทำได้ในทางทฤษฎียืนบนยอดเมฆของจูปิเตอร์ (หรืออาจเป็นบนแพลตฟอร์มลอยในวงโคจรแบบ geosynchronous) คุณจะได้เห็นดวงอาทิตย์ขึ้นในเวลาน้อยกว่า 10 ชั่วโมงจากละติจูดใด ๆ และในอวกาศของปี Jovian ดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นและรวมเป็น 10,476 เท่า

วันเสาร์

สถานการณ์ของดาวเสาร์นั้นคล้ายกับของดาวพฤหัสบดีมาก แม้จะมีขนาดใหญ่ แต่ดาวเคราะห์ก็มีความเร็วในการหมุนประมาณ 9.87 กม. / วินาที (35,500 กม. / ชม. หรือ 22058.677 ไมล์ต่อชั่วโมง) เช่นดาวเสาร์ใช้เวลาประมาณ 10 ชั่วโมงและ 33 นาทีในการหมุนรอบดาวฤกษ์เดี่ยวทำให้วันเสาร์บนดาวเสาร์น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของที่อยู่บนโลก ที่นี่เช่นกันการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของชั้นบรรยากาศนำไปสู่พายุซูเปอร์บางตัวไม่ต้องพูดถึงลวดลายหกเหลี่ยมรอบขั้วเหนือของดาวเคราะห์และพายุกระแสน้ำวนรอบขั้วใต้ของมัน

และเช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ก็ใช้เวลาในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ ด้วยระยะเวลาการโคจรที่เทียบเท่ากับ 10,759.22 วันของโลก (หรือ 29.4571 ปีของโลก) หนึ่งปีของดาวเสาร์ (หรือโครเนี่ยน) มีอายุประมาณ 24,491 วันของดาวเสาร์ อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดีบรรยากาศของดาวเสาร์หมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับละติจูดซึ่งต้องการให้นักดาราศาสตร์ใช้ระบบสามระบบที่มีกรอบอ้างอิงแตกต่างกัน

ระบบที่ 1 บนโลกไซเบอร์เขตเส้นศูนย์สูตรแถบเส้นศูนย์สูตรภาคใต้และแถบเส้นศูนย์สูตรเหนือและมีระยะเวลา 10 ชั่วโมง 14 นาที ระบบที่สอง ครอบคลุมละติจูดดาวเสาร์อื่น ๆ ทั้งหมดไม่รวมขั้วเหนือและขั้วโลกใต้และได้รับการกำหนดระยะเวลาการหมุน 10 ชั่วโมง 38 นาที 25.4 วินาที ระบบที่สาม ใช้การปล่อยคลื่นวิทยุ ถึง วัดอัตราการหมุนภายในของดาวเสาร์ซึ่งให้ระยะเวลาการหมุน 10 ชม. 39 นาที 22.4 วินาที

ด้วยการใช้ระบบต่าง ๆ เหล่านี้นักวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลที่แตกต่างจากดาวเสาร์หลายปี ตัวอย่างเช่นข้อมูลที่ได้รับระหว่างปี 1980 โดย รอบโลก 1 และ 2 ภารกิจระบุว่าหนึ่งวันบนดาวเสาร์คือ 10 ชั่วโมง 39 นาทีและ 24 วินาที ในปี 2004 ข้อมูลจากยานสำรวจอวกาศ Cassini-Huygens วัดสนามแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ซึ่งให้ผลประมาณ 10 ชั่วโมง 45 นาทีและ 45 วินาที (± 36 วินาที)

ในปี 2550 สิ่งนี้ถูกแก้ไขโดยงานวิจัยที่กรมโลกดาวเคราะห์และวิทยาศาสตร์อวกาศ UCLA ซึ่งส่งผลให้ประมาณการปัจจุบัน 10 ชั่วโมงและ 33 นาที เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดีปัญหาของการได้รับการตรวจวัดที่แม่นยำนั้นเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าในฐานะที่เป็นก๊าซยักษ์ชิ้นส่วนของดาวเสาร์หมุนได้เร็วกว่าส่วนอื่น ๆ

วันยูเรนัส:

เมื่อเรามาถึงดาวยูเรนัสคำถามที่ว่าวันหนึ่ง ๆ จะซับซ้อนสักเพียงใด หนึ่งในมือข้างหนึ่งดาวเคราะห์มีระยะเวลาการหมุนรอบดาวฤกษ์ 17 ชั่วโมง 14 นาทีและ 24 วินาทีซึ่งเทียบเท่ากับ 0.71833 วันโลก ดังนั้นคุณสามารถบอกได้ว่าวันหนึ่งบนดาวยูเรนัสนั้นกินเวลานานเกือบหนึ่งวันบนโลก มันจะเป็นจริงถ้าไม่ใช่เพราะความเอียงของแกนก๊าซยักษ์ / น้ำแข็งนี้ที่เกิดขึ้น

ด้วยความเอียงของแนวแกนที่ 97.77 °ดาวยูเรนัสจะโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นหลัก ซึ่งหมายความว่าทั้งขั้วเหนือหรือขั้วใต้ชี้ไปที่ดวงอาทิตย์โดยตรงในช่วงเวลาต่าง ๆ ในช่วงการโคจร เมื่อหนึ่งขั้วกำลังผ่าน "ฤดูร้อน" บนดาวยูเรนัสมันจะได้สัมผัสกับแสงแดด 42 ปี เมื่อขั้วเดียวกันนั้นชี้ออกไปจากดวงอาทิตย์ (เช่น "ฤดูหนาว" ของชาว Uranian) จะมีประสบการณ์ความมืดต่อเนื่อง 42 ปี

ดังนั้นคุณอาจพูดว่าวันเดียว - จากพระอาทิตย์ขึ้นหนึ่งไปยังอีก - เป็นเวลา 84 ปีเต็มในดาวยูเรนัส! กล่าวอีกนัยหนึ่งวัน Uranian เดียวคือระยะเวลาเท่ากับปี Uranian เดียว (84.0205 โลกปี)

นอกจากนี้เช่นเดียวกับยักษ์ก๊าซ / น้ำแข็งอื่น ๆ ดาวยูเรนัสหมุนได้เร็วขึ้นในละติจูดที่แน่นอน เออร์โกในขณะที่การหมุนของดาวเคราะห์เป็นเวลา 17 ชั่วโมงและ 14.5 นาทีที่เส้นศูนย์สูตรซึ่งอยู่ทางใต้ประมาณ 60 °คุณลักษณะที่มองเห็นได้ของบรรยากาศจะเคลื่อนที่เร็วกว่ามาก

วันเนปจูน:

สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดเรามีเนปจูน ที่นี่เช่นกันการวัดวันเดียวค่อนข้างซับซ้อน ตัวอย่างเช่นระยะเวลาการหมุนรอบของดาวเนปจูนอยู่ที่ประมาณ 16 ชั่วโมง 6 นาทีและ 36 วินาที (เทียบเท่ากับ 0.6713 วันโลก) แต่เนื่องจากมันเป็นยักษ์ก๊าซ / น้ำแข็งขั้วของดาวเคราะห์จึงหมุนเร็วกว่าเส้นศูนย์สูตร

ในขณะที่สนามแม่เหล็กของโลกมีความเร็วในการหมุน 16.1 ชั่วโมงโซนเส้นศูนย์สูตรกว้างจะหมุนด้วยระยะเวลาประมาณ 18 ชั่วโมง ในขณะเดียวกันบริเวณขั้วโลกหมุนได้เร็วที่สุดในเวลา 12 ชั่วโมง การหมุนที่แตกต่างกันนี้เด่นชัดที่สุดของดาวเคราะห์ใด ๆ ในระบบสุริยะและมันส่งผลให้เกิดแรงเฉือน latitudinal ลมแรง

นอกจากนี้ความเอียงของแกนโลกที่ 28.32 °ทำให้เกิดการแปรผันตามฤดูกาลที่คล้ายกับบนโลกและดาวอังคาร ระยะเวลาการโคจรของเนปจูนที่ยาวนานหมายความว่าฤดูกาลนี้มีอายุยาวนานถึงสี่สิบปีโลก แต่เนื่องจากความเอียงของแกนนั้นเปรียบได้กับโลกความแปรผันในความยาวของวันในช่วงปีที่ยาวนานจึงไม่มากนัก

ดังที่คุณเห็นจากดาวเคราะห์ดวงเล็ก ๆ ในระบบสุริยะของเราสิ่งที่ถือว่าเป็นวันขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงของคุณ นอกจากจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับดาวเคราะห์ที่มีปัญหาคุณยังต้องคำนึงถึงวัฏจักรตามฤดูกาลและสถานที่ที่การวัดจะถูกนำมาจากบนโลก

เมื่อสรุปแล้ว Einstein เวลาสัมพันธ์กับผู้สังเกตการณ์ ขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงเฉื่อยของคุณข้อความจะแตกต่างกัน และเมื่อคุณกำลังยืนอยู่บนดาวเคราะห์อื่นนอกเหนือจากโลกแนวคิดของคุณทั้งกลางวันและกลางคืนซึ่งถูกกำหนดเป็นเวลาโลก (และเขตเวลาที่เฉพาะเจาะจง) มีแนวโน้มที่จะสับสนมาก!

เราได้เขียนบทความที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับการวัดเวลาบนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่ Space Magazine ตัวอย่างเช่นต่อไปนี้เป็นเวลาหนึ่งปีบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ดาวเคราะห์ดวงใดมีวันที่ยาวที่สุด? การหมุนของดาวศุกร์ระยะเวลาหนึ่งวันบนดาวอังคาร และวันหนึ่งบนดาวพฤหัสนานเท่าไหร่?

หากคุณกำลังมองหาข้อมูลเพิ่มเติมตรวจสอบระบบสุริยะของเราที่ Space.com

นักดาราศาสตร์มีตอนทั้งหมดบนดาวเคราะห์รวมถึงตอนที่ 49: ดาวพุธและตอนที่ 95: มนุษย์สู่ดาวอังคารตอนที่ 2 - อาณานิคม