Zile şi ani pe fiecare lume

Pe Venus, planeta se rotește atât de încet încât o rotație durează mai mult decât o călătorie în jurul Soarelui. O zi nu este același lucru peste tot, și nici un an. Iată cum să le rezolvi pe amândouă, pe orice lume.

O zi şi un an sunt două ceasuri diferite, iar fiecare lume le stabileşte în mod diferit.

Uite.

A zi Este cât timp durează o lume să se învârtă o dată. Un an este timpul necesar pentru a face o rotire în jurul Soarelui. Pe Pământ acestea sunt de aproximativ 24 de ore și 365 de zile. Alte lumi sunt foarte diferite.

Lume	Lungimea zilei	Durata anului
Mercur	176 zile terestre	88 zile pe Pământ
Venus	117 zile pe Pământ	225 zile terestre
Pământ	24 de ore	365 de zile
Martie	24 ore 40 minute	687 zile pe Pământ
Jupiter	9,9 ore	11.9 Anii Pământului
Saturn	10,7 ore	29,4 ani pe Pământ
Uranus	17,2 ore	84 de ani pe Pământ
Neptun	16,1 ore	164,8 ani pe Pământ

Câteva surprize:

• • Da. Mercur, o zi (de la răsărit la răsărit) durează doi ani.
• Venus se rotește înapoi și foarte încet.
• Planetele gigant se rotesc cel mai repede dintre toate, chiar dacă sunt cele mai mari.
• A Martie Ziua este aproape la fel ca a noastră, ceea ce este util pentru echipele de rover pe Pământ.

Folosește panoul de comparație de sub orrery pentru a compara oricare două lumi.

Înţelegeţi.

Există două feluri de zi, iar diferența contează.

• • Nu. Zi siderală Este o rotație măsurată în raport cu stelele îndepărtate. Pe Pământ este de 23 ore, 56 minute și 4 secunde.
• • Nu. Zi solară Este de la un prânz la altul. În timp ce Pământul se rotește, el se mișcă și cu aproximativ 1/365 din drumul orbitei sale, deci trebuie să se rotească puțin mai mult (aproximativ 1 grad) înainte ca Soarele să fie din nou deasupra capului. Asta durează încă 4 minute, ceea ce înseamnă 24 de ore.

Pentru majoritatea planetelor cele două zile sunt aproape la fel. Pentru spinners lente acestea sunt foarte diferite. Mercur se rotește o dată la fiecare 58,6 zile terestre, iar anul său are 88 de zile. Cele două mișcări se combină astfel încât o zi solară durează 176 de zile terestre: exact doi ani mercureni. Mercur se rotește de exact trei ori la fiecare două orbite, o blocare cauzată de mareele Soarelui.

Venus se rotește înapoi (retrogradă), o dată la fiecare 243 de zile ale Pământului. Deoarece rotația și orbita se îndreaptă în direcții opuse, ele se adună, iar ziua solară este mai scurtă decât rotația: aproximativ 117 zile terestre.

Anii devin mai lungi cu distanta din doua motive: calea este mai lunga, iar planeta se misca mai incet. Pământul se mișcă cu aproximativ 29,8 km/s; Neptun cu aproximativ 5,4 km/s pe o traiectorie de 30 de ori mai lungă.

Maestre.

Ziua solară urmează din cele două viteze unghiulare. Cu perioada de rotație siderală P_rot (negativă pentru retrograd) și perioada orbitală P_orb, ambele măsurate în aceeași direcție:

1 / P_solar = 1 / P_rot − 1 / P_orb

Verificați Pământul: 1/0,99727 − 1/365,256 = 1,00274 − 0,00274 = 1,00000 pe zi, deci P_solar = 1 zi.

Verificați Mercur: 1/58,646 − 1/87,969 = 0,017052 − 0,011368 = 0,005684, deci P_solar = 175,9 zile.

Verificați Venus (retrogradă, P_rot = −243.018 zile): 1/(−243.018) − 1/224.701 = −0.004115 − 0.004450 = −0.008565, deci |P_solar| = 116.75 zile. Semnul minus vă spune că Soarele răsare în vest pe Venus.

Anii urmează a treia lege a lui Kepler: T² ∝ a³ pentru tot ceea ce orbitează Soarele. Cu T în ani și a în au, T = a^1.5. Neptun la a = 30,07 ua dă T = 30,07^1.5 = 164,9 ani, corespunzător cu 164,79 observați. Diferența mică vine din rotunjire și din masele mici ale planetelor, pe care versiunea lui Newton a legii le include.