Dni i lata na każdym świecie

Na Wenus planeta obraca się tak wolno, że jeden obrót trwa dłużej niż podróż dookoła Słońca. Dzień nie jest wszędzie taki sam, ani rok. Oto jak wypracować oba, na dowolnym świecie.

Dzień i rok to dwa różne zegary, a każdy świat ustawia je inaczej.

Spójrz.

Dzień to czas, jaki potrzeba światu na jeden obrót. A Rok Jest to czas potrzebny na jeden obrót wokół Słońca. Na Ziemi są to około 24 godziny i 365 dni. Inne światy są bardzo różne.

Świat	Długość dnia	Długość roku
Merkury	176 dni ziemskich	88 ziemskich dni
Wenus	117 dni ziemskich	225 dni ziemskich
Ziemia	24 godziny	365 dni
Mars	24 godziny 40 minut	687 dni ziemskich
Jowisz	9,9 godziny	11,9 lat ziemskich
Saturn	10,7 godziny	29,4 lat ziemskich
Uran	17,2 godziny	84 lata ziemskie
Neptun	16,1 godziny	164,8 lat ziemskich

Kilka niespodzianek:

• Na Merkurym jeden dzień (od wschodu do zachodu słońca) trwa dwa lata.
• Wenus obraca się do tyłu i bardzo powoli.
• Olbrzymie planety obracają się najszybciej ze wszystkich, mimo że są największe.
• A Mars Dzień na Marsie jest prawie taki sam jak nasz, co jest przydatne dla zespołów łazików na Ziemi.

Użyj panelu porównania pod orrery, aby porównać dwa dowolne światy.

Rozumiem.

Są dwa rodzaje dnia, a różnica ma znaczenie.

• Dzień gwiezdny to jeden obrót mierzony w stosunku do odległych gwiazd. Na Ziemi jest 23 godziny, 56 minut i 4 sekundy.
• Dzień słoneczny trwa od jednego południa do następnego. Podczas gdy Ziemia obraca się, porusza się również o około 1/365 drogi wokół swojej orbity, więc musi obrócić się trochę więcej (około 1 stopnia), zanim Słońce znów będzie nad głową. To zajmuje około 4 minuty, co daje 24 godziny.

Dla większości planet dwa dni są prawie takie same. Dla wolnych spinnerów są one zupełnie inne. Merkury obraca się raz na 58,6 ziemskich dni, a jego rok ma 88 dni. Oba ruchy łączą się tak, że jeden dzień słoneczny trwa 176 ziemskich dni: dokładnie dwa lata Merkurego. Merkury obraca się dokładnie trzy razy na każde dwie orbity, blokada spowodowana przez pływy Słońca.

Wenus obraca się do tyłu (w kierunku wstecznym), raz na 243 ziemskie dni. Ponieważ obrót i orbita idą w przeciwnych kierunkach, sumują się one, a dzień słoneczny jest krótszy niż obrót: około 117 dni ziemskich.

Lata stają się dłuższe wraz z odległością z dwóch powodów: ścieżka jest dłuższa, a planeta porusza się wolniej. Ziemia porusza się z prędkością około 29,8 km/s; Neptun z prędkością około 5,4 km/s na drodze 30 razy dłuższej.

Master

Dzień słoneczny wynika z dwóch prędkości kątowych. Przy obserwowanym okresie rotacji gwiazdy P_rot (ujemnym dla ruchu wstecznego) i okresie orbitalnym P_orb, mierzonych w tym samym kierunku:

1 / P_solar = 1 / P_rot − 1 / P_orb

Sprawdź Ziemię: 1/0.99727 − 1/365.256 = 1.00274 − 0.00274 = 1.00000 na dzień, więc P_solar = 1 dzień.

Sprawdź Merkury: 1/58,646 − 1/87,969 = 0,017052 − 0,011368 = 0,005684, więc P_solar = 175,9 dni.

Sprawdzamy Wenus (w ruchu wstecznym, P_rot = −243,018 dni): 1/(−243,018) − 1/224,701 = −0,004115 − 0,004450 = −0,008565, więc |P_solar| = 116,75 dni. Znak minus mówi, że Słońce wschodzi na zachodzie Wenus.

Lata są zgodne z trzecim prawem Keplera: T² ∝ a³ dla wszystkiego, co krąży wokół Słońca. Przy T w latach i a w au, T = a^1.5. Neptun w odległości a = 30,07 au daje T = 30,07^1,5 = 164,9 lat, co odpowiada obserwowanemu 164,79. Niewielka różnica wynika z zaokrąglenia i niewielkich mas planet, które są uwzględnione w wersji prawa Newtona.