Jours et années sur chaque monde

Sur Vénus, la planète tourne si lentement qu’un tour prend plus de temps qu’un voyage autour du Soleil. Un jour n’est pas la même chose partout, et une année non plus. Voici comment faire fonctionner les deux, sur n’importe quel monde.

Un jour et une année sont deux horloges différentes, et chaque monde les règle différemment.

Regardez.

Un jour est le temps qu’il faut à un monde pour tourner une fois. Une année est le temps qu’il faut pour faire un tour du Soleil. Sur Terre, ce sont environ 24 heures et 365 jours. Les autres mondes sont très différents.

Monde	Durée de la journée	Durée de l ’ année
Mercure	176 jours terrestres	88 jours terrestres
Vénus	117 jours terrestres	225 jours terrestres
Terre	24 heures	365 jours
Mars	24 heures 40 minutes	687 jours terrestres
Jupiter	9,9 heures	11,9 années terrestres
Saturne	10,7 heures	29,4 années terrestres
Uranus	17,2 heures	84 années terrestres
Neptune	16,1 heures	164,8 années terrestres

Quelques petites surprises:

• On Mercure, un jour (du lever au coucher du soleil) dure deux de ses années.
• Vénus tourne à l’envers et très lentement.
• Les planètes géantes tournent le plus vite de toutes, même si elles sont les plus grandes.
• Une journée martienne est presque la même que la nôtre, ce qui est pratique pour les équipes de rovers sur Terre.

Utilisez le panneau de comparaison sous l’arborescence pour comparer deux mondes.

Comprendre

Il y a deux sortes de journée, et la différence est importante.

• Le jour sidéral est une rotation mesurée par rapport aux étoiles lointaines. La Terre est de 23 heures 56 minutes 4 secondes.
• Le jour solaire est d’un midi à l’autre. Pendant que la Terre tourne, elle se déplace également d’environ 1/365 de son orbite, donc elle doit tourner un peu plus (environ 1 degré) avant que le Soleil ne soit de nouveau au-dessus. Cela prend environ 4 minutes de plus, ce qui donne 24 heures.

Pour la plupart des planètes, les deux jours sont presque identiques. Pour les spinners lents, ils sont complètement différents. Mercure tourne une fois tous les 58,6 jours terrestres et son année dure 88 jours. Les deux mouvements se combinent de sorte qu’un jour solaire dure 176 jours terrestres: exactement deux années mercuriennes. Mercure tourne exactement trois fois pour deux orbites, un verrouillage causé par les marées du Soleil.

Vénus tourne en arrière (rétrograde), une fois tous les 243 jours terrestres. Parce que la rotation et l’orbite vont dans des directions opposées, elles s’additionnent, et le jour solaire est plus court que la rotation: environ 117 jours terrestres.

Les années s’allongent avec la distance pour deux raisons : le chemin est plus long et la planète se déplace plus lentement. La Terre se déplace à environ 29,8 km/s; Neptune à environ 5,4 km/s sur une trajectoire 30 fois plus longue.

Master

Le jour solaire découle des deux vitesses angulaires. Avec la période de rotation sidérale P_rot (négative pour la rétrograde) et la période orbitale P_orb, toutes deux mesurées dans le même sens:

1 / P_solar = 1 / P_rot − 1 / P_orb

Vérifiez la Terre: 1/0,99727 − 1/365,256 = 1,00274 − 0,00274 = 1,00000 par jour, donc P_solar = 1 jour.

Vérifiez Mercure: 1/58,646 − 1/87,969 = 0,017052 − 0,011368 = 0,005684, donc P_solaire = 175,9 jours.

Vérifiez Vénus (rétrograde, P_rot = −243,018 jours): 1/(−243,018) − 1/224,701 = −0,004115 − 0,004450 = −0,008565, donc |P_solar| = 116,75 jours. Le signe moins vous indique que le Soleil se lève à l’ouest sur Vénus.

Les années suivent la troisième loi de Kepler: T² ∝ a³ pour tout ce qui tourne autour du Soleil. Avec T en années et a en au, T = a^1.5. Neptune à a = 30.07 au donne T = 30.07^1.5 = 164.9 ans, correspondant aux 164.79 observés. La petite différence provient de l’arrondissement et des petites masses des planètes, que la version newtonienne de la loi inclut.