Dni a roky na každom svete

Na Venuši sa planéta otáča tak pomaly, že jeden obrat trvá dlhšie ako cesta okolo Slnka. Deň nie je všade rovnaký a ani rok nie je všade rovnaký. Tu je návod ako vyriešiť oboje, na ľubovoľnom svete.

Deň a rok sú dva rôzne hodiny, a každý svet ich nastavuje inak.

Pozri.

Deň je čas, ktorý potrebuje svet na jedno otočenie. Rok je čas, ktorý trvá, kým Zem raz obieha okolo Slnka. Na Zemi je to asi 24 hodín a 365 dní. Iné svety sú veľmi odlišné.

Svet	Dĺžka dňa	Dĺžka roka
Ortuť	176 pozemských dní	88 pozemských dní
Venuša	117 pozemských dní	225 pozemských dní
Zem	24 hodín	365 dní
Mars	24 hodín 40 minút	687 pozemských dní
Jupiter	9.9 hours	11,9 pozemských rokov
Saturn	10.7 hours	29,4 pozemských rokov
Urán	17,2 hodín	84 pozemských rokov
Neptún	16.1 hours	164,8 pozemských rokov

Niekoľko prekvapení:

• Na Merkúre jeden deň (od východu slnka do východu slnka) trvá dva roky.
• Venuša sa točí dozadu a veľmi pomaly.
• Obrie planéty sa otáčajú najrýchlejšie zo všetkých, aj keď sú najväčšie.
• Mars deň je takmer rovnaký ako náš, čo je užitočné pre tímy roverov na Zemi.

Použite porovnávacie pole pod orrery na porovnanie akýchkoľvek dvoch svetov.

Pochopte to.

Existujú dva druhy dňa a na rozdieloch záleží.

• The sidereal day is one spin measured against the distant stars. Zemský je 23 hodín 56 minút a 4 sekundy.
• Solárny deň je od jedného poludnia do druhého. Keď sa Zem otáča, pohybuje sa tiež asi 1/365 cesty okolo svojej obežnej dráhy, takže sa musí otočiť trochu navyše (asi 1 stupeň), než sa Slnko vráti nad hlavou. To trvá asi 4 minúty, čo je 24 hodín.

Pre väčšinu planét sú dva dni takmer rovnaké. Pre pomalých roztočov sú divoko odlišné. Merkúr sa otočí raz za 58,6 pozemských dní a jeho rok je 88 dní. Jeden slnečný deň trvá 176 pozemských dní, čo je presne dva roky Merkúra. Merkúr sa otáča presne trikrát za každé dve obežnice, čo je zámok spôsobený slnečnými prílivmi.

Venuša sa točí dozadu (retrográdna), raz za každých 243 pozemských dní. Pretože rotácia a obežná dráha idú opačnými smermi, súčtujú sa a slnečný deň je kratší ako rotácia: asi 117 pozemských dní.

Roky sa s rastúcou vzdialenosťou predlžujú z dvoch dôvodov: cesta je dlhšia a planéta sa pohybuje pomalšie. Zem sa pohybuje rýchlosťou 29,8 km/s, Neptún rýchlosťou 5,4 km/s a jeho dráha je 30-krát dlhšia.

Majster

Slnečný deň je odvodený z dvoch uhlových rýchlostí. Pri siderickej rotačnej perióde P_rot (záporná pre retrográdnu rotáciu) a orbitálnej perióde P_orb, obe merané v rovnakom smere:

1 / P_solar = 1 / P_rot − 1 / P_orb

Skontrolujte Zem: 1/0,99727 − 1/365,256 = 1,00274 − 0,00274 = 1,00000 za deň, takže P_solar = 1 deň.

Skontrolujte: 1/58,646 − 1/87,969 = 0,017052 − 0,011368 = 0,005684, takže P_solar = 175,9 dní.

Venuša (retrográdna, P_rot = −243,018 dní): 1/(−243,018) − 1/224,701 = −0,004115 − 0,004450 = −0,008565, takže |P_solar| = 116,75 dní. Znamenie mínus vám povie, že Slnko vychádza na západe na Venuši.

Roky nasledujú po treťom Keplerovom zákone: T² ∝ a³ pre všetko obiehajúce okolo Slnka. Pri T v rokoch a a v au, T = a^1.5. Neptún na a = 30,07 AU dáva T = 30,07^1,5 = 164,9 rokov, čo zodpovedá pozorovanému 164,79. Malý rozdiel pochádza zo zaokrúhľovania a z malých hmotností planét, ktoré Newtonova verzia zákona zahŕňa.