Μέρες και χρόνια σε κάθε κόσμο

Στην Αφροδίτη, ο πλανήτης περιστρέφεται τόσο αργά που μια στροφή διαρκεί περισσότερο από ένα ταξίδι γύρω από τον Ήλιο. Μια μέρα δεν είναι παντού το ίδιο πράγμα, ούτε και ένας χρόνος. Εδώ είναι πώς να δουλέψεις και τα δύο, σε οποιονδήποτε κόσμο.

Μια μέρα και ένα χρόνο είναι δύο διαφορετικά ρολόγια, και κάθε κόσμος τα θέτει διαφορετικά.

Κοίτα.

Α ημέρα είναι ο χρόνος που χρειάζεται ένας κόσμος για να περιστραφεί μία φορά. Α έτος είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να κάνει μια περιστροφή γύρω από τον Ήλιο. Στη Γη αυτά είναι περίπου 24 ώρες και 365 ημέρες. Άλλοι κόσμοι είναι πολύ διαφορετικοί.

Κόσμος	Διάρκεια της ημέρας	Διάρκεια του έτους
Υδράργυρος	176 ημέρες της Γης	88 ημέρες της Γης
Αφροδίτη	117 ημέρες της Γης	225 ημέρες της Γης
Γη	24 ώρες	365 ημέρες
Μάιος	24 ώρες 40 λεπτά	687 ημέρες της Γης
Δίας	9,9 ώρες	11,9 Γήινα έτη
Κρόνος	10,7 ώρες	29,4 Γήινα έτη
Ουρανός	17,2 ώρες	84 Γήινα έτη
Ποσειδώνας	16,1 ώρες	164,8 Γήινα έτη

Μερικές εκπλήξεις:

• Ενεργοποίηση Υδράργυρος, μια ημέρα (από την ανατολή του ηλίου μέχρι την ανατολή) διαρκεί δύο από τα χρόνια της.
• Αφροδίτη περιστρέφεται προς τα πίσω και πολύ αργά.
• Οι γίγαντες πλανήτες περιστρέφονται ταχύτερα από όλους, παρόλο που είναι οι μεγαλύτεροι.
• Α Μάιος Η ημέρα είναι σχεδόν ίδια με τη δική μας, κάτι που είναι χρήσιμο για τις ομάδες των ρομπότ στη Γη.

Χρησιμοποιήστε το πλαίσιο σύγκρισης κάτω από την ορχήστρα για να συγκρίνετε δύο κόσμους.

Καταλάβετε

Υπάρχουν δύο είδη ημέρας, και η διαφορά έχει σημασία.

• Η αστρική ημέρα είναι μία περιστροφή μετρημένη σε σχέση με τα μακρινά αστέρια. Η διάρκεια της Γης είναι 23 ώρες 56 λεπτά και 4 δευτερόλεπτα.
• Η Ηλιακή ημέρα είναι από το ένα μεσημέρι στο άλλο. Καθώς η Γη περιστρέφεται, κινείται επίσης περίπου 1/365 της διαδρομής γύρω από την τροχιά της, έτσι πρέπει να στρίψει λίγο περισσότερο (περίπου 1 μοίρα) πριν ο Ήλιος είναι πίσω πάνω από το κεφάλι. Αυτό διαρκεί περίπου 4 λεπτά, δίνοντας 24 ώρες.

Για τους περισσότερους πλανήτες οι δύο ημέρες είναι σχεδόν ίδιες. Για τους αργούς κλώστες είναι άγρια διαφορετικοί. Ο Ερμής περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του μία φορά κάθε 58,6 ημέρες της Γης και το έτος του έχει διάρκεια 88 ημερών. Οι δύο κινήσεις συνδυάζονται έτσι ώστε μια ηλιακή ημέρα διαρκεί 176 γήινες ημέρες: ακριβώς δύο χρόνια του Ερμή. Ο Ερμής περιστρέφεται ακριβώς τρεις φορές για κάθε δύο τροχιές, ένα κλείδωμα που προκαλείται από τις παλιρροϊκές δυνάμεις του Ήλιου.

Η Αφροδίτη περιστρέφεται προς τα πίσω (ανάδρομη), μία φορά κάθε 243 ημέρες της Γης. Επειδή η περιστροφή και η τροχιά πηγαίνουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, προστίθενται, και η ηλιακή ημέρα είναι μικρότερη από την περιστροφή: περίπου 117 γήινες ημέρες.

Τα χρόνια μεγαλώνουν με την απόσταση για δύο λόγους: η διαδρομή είναι μεγαλύτερη και ο πλανήτης κινείται πιο αργά. Η Γη κινείται με ταχύτητα περίπου 29,8 χλμ/δευτ. ενώ ο Ποσειδώνας με περίπου 5,4 χλμ/δευτ. σε μια τροχιά 30 φορές μεγαλύτερη.

Κύριε.

Η ηλιακή ημέρα προκύπτει από τις δύο γωνιακές ταχύτητες. Με την αστρική περίοδο περιστροφής αρνητική για ανάδρομη τροχιά) και την τροχιακή περίοδο και οι δύο μετρημένες προς την ίδια κατεύθυνση:

1 / P_solar = 1 / P_rot − 1 / P_orb

Έλεγχος Γη: 1/0,99727 − 1/365,256 = 1,00274 − 0,00274 = 1,00000 ανά ημέρα, άρα P_solar = 1 ημέρα.

Ελέγξτε τον Ερμή: 1/58,646 − 1/87,969 = 0,017052 − 0,011368 = 0,005684, άρα P_solar = 175,9 ημέρες.

Ελέγξτε την Αφροδίτη (ανάδρομη, P_rot = −243.018 ημέρες): 1/(−243.018) − 1/224.701 = −0.004115 − 0.004450 = −0.008565, άρα |P_solar| = 116.75 ημέρες. Το μείον σας λέει ότι ο Ήλιος ανατέλλει στα δυτικά της Αφροδίτης.

Τα έτη ακολουθούν τον τρίτο νόμο του Κέπλερ: T² ∝ a³ για οτιδήποτε περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Με το T στα χρόνια και το a στο au, T = a^1.5. Ο Ποσειδώνας σε απόσταση a = 30,07 AU δίνει T = 30,07^1.5 = 164,9 χρόνια, που ταιριάζει με τα παρατηρούμενα 164,79. Η μικρή διαφορά προέρχεται από στρογγυλοποίηση και από τις μικρές μάζες των πλανητών, που η εκδοχή του Νεύτωνα του νόμου περιλαμβάνει.