Päiviä ja vuosia jokaisessa maailmassa

Venuksessa planeetta pyörii niin hitaasti, että yksi kierros kestää kauemmin kuin matka Auringon ympäri. Päivä ei ole sama asia kaikkialla, eikä myöskään vuosi. Tässä on ohjeet, miten voit tehdä molemmat missä tahansa maailmassa.

Päivä ja vuosi ovat kaksi eri kelloa, ja jokainen maailma asettaa ne eri tavalla.

Katso.

Päivä on aika, jonka maailma kestää pyöriä kerran. A-M_BAR_Kiina vuosi Tämä on aika, joka tarvitaan kiertämään Aurinkoa kerran. Maapallolla nämä ovat noin 24 tuntia ja 365 päivää. Muut maailmat ovat hyvin erilaisia.

Maailmanlaajuinen	Päivän pituus	Vuoden pituus
Elohopea	176 Maan päivää	88 Maan päivää
Venus	117 Maan päivää	225 Maan päivää
Maa	24 tuntia	365 päivää vuodessa
Maaliskuu	24 tuntia 40 minuuttia	687 Maan päivää
Jupiter	9.9 hours	11,9 Maan vuotta
Saturnus	10.7 hours	29,4 Maan vuotta
Uranus	17,2 tuntia	84 Maan vuotta
Neptunus	16.1 hours	164,8 Maan vuotta

Muutamia yllätyksiä:

• • On. Elohopea, yksi päivä (auringonnoususta auringonnousuun) kestää kaksi vuotta.
• Venus pyörii taaksepäin ja hyvin hitaasti.
• Jättiläisplaneetat pyörivät nopeimmin kaikista, vaikka ne ovatkin suurimmat.
• Mars päivä on lähes sama kuin meidän, mikä on kätevää rover-ryhmille Maassa.

Käytä vertailupaneelia, joka on orreryn alla, vertaillaksesi mitä tahansa kahta maailmaa.

Ymmärrän.

On olemassa kahdenlaisia päiviä, ja niiden erot ovat tärkeitä.

• • Mitä? tähtipäivä Tämä on yksi pyörimys mitattuna kaukaisiin tähtiin nähden. Maan aika on 23 tuntia, 56 minuuttia ja 4 sekuntia.
• Aurinkopäivä on päivä, joka alkaa yhdestä keskipäivästä ja päättyy seuraavaan. Kun Maa pyörii, se myös liikkuu noin 1/365 kierrosta kiertoradallaan, joten sen on käännyttävä hieman ylimääräistä (noin 1 astetta) ennen kuin Aurinko on takaisin pään päällä. Se kestää noin 4 minuuttia lisää, mikä antaa 24 tuntia.

Useimmilla planeetoilla nämä kaksi päivää ovat lähes samat. Hidas spinners ne ovat villisti erilaisia. Merkurius kiertää kerran 58,6 Maan päivässä ja sen vuosi on 88 päivää. Nämä kaksi liikettä yhdistyvät siten, että yksi aurinkopäivä kestää 176 Maan päivää eli tasan kaksi Merkuriuksen vuotta. Merkurius pyörii tasan kolme kertaa joka toinen kierros, mikä on vuorovesivoiman aiheuttama lukko.

Venus kiertää takaperin (retrograde), kerran 243 Maan päivässä. Koska pyöriminen ja kiertorata kulkevat vastakkaisiin suuntiin, ne lasketaan yhteen, ja aurinkopäivä on lyhyempi kuin pyöriminen: noin 117 Maan päivää.

Vuodet pitenevät etäisyyden myötä kahdesta syystä: polku on pidempi ja planeetta liikkuu hitaammin. Earth moves at about 29.8 km/s; Neptune at about 5.4 km/s along a path 30 times longer.

Mestari.

Aurinkopäivä on seurausta kahdesta kulmanopeudesta. Kun tähden pyörimisaika P_rot (negatiivinen retrogradille) ja kiertoradallaoloaika P_orb mitataan molemmat samaan suuntaan:

1 / P_solar = 1 / P_rot − 1 / P_orb

Tarkista Maa: 1/0,99727 − 1/365,256 = 1,00274 − 0,00274 = 1,00000 päivässä, joten P_solar = 1 päivä.

Tarkista Merkurius: 1/58,646 − 1/87,969 = 0,017052 − 0,011368 = 0,005684, joten P_solar = 175,9 päivää.

Tarkista Venuksen (retrogradinen, P_rot = −243.018 päivää): 1/(−243.018) − 1/224.701 = −0.004115 − 0.004450 = −0.008565, joten |P_solar| = 116.75 päivää. Miinusmerkki kertoo, että Aurinko nousee Venuksen länsipuolella.

Vuodet seuraavat Keplerin kolmatta lakia: T² ∝ a³ kaikille Aurinkoa kiertäville kappaleille. Kun T on vuosia ja a au, T = a^1.5. Neptunuksen etäisyys a = 30,07 AU antaa T = 30,07^1,5 = 164,9 vuotta, joka vastaa havaittua 164,79 vuotta. Pieni ero johtuu pyöristämisestä ja planeettojen pienistä massoista, jotka Newtonin versio laista sisältää.