每个世界的天数和年份

在金星上,行星的自转速度如此缓慢,一圈需要比绕太阳一周要长。 一天并非在每个地方都是一样的,一年也不是。 下面是如何在任何世界上解决这两个问题。

一天和一年是两个不同的时钟,每个世界都设置它们不一样。

看

一个天是世界旋转一次所需的时间。 一个年是绕太阳一圈所需的时间。 在地球上,这些大约是24小时和365天。 其他世界是非常不同的。

世界	白天的长度	年长度
水星	176地球日	88地球日
金星	117地球日	225地球日
地球	24小时	365天
Mars	24小时40分钟	687地球日
木星	9.9小时	11.9地球年
土星	10.7小时	29.4地球年
天王星	17.2小时	84地球年
海王星	16.1小时	164.8地球年

一些惊喜:

• 上 水星,一天(日出到日落)持续两年。
• 金星 向后旋转并且非常缓慢。
• 巨行星的自转速度最快,尽管它们是最大的。
• 火星的一天几乎和我们的一天相同,这对地球上的探测车团队来说很方便。

使用图标下方的比较面板来比较任意两个世界。

理解

有两种类型的日子,而差异是重要的。

• 恒星日 是相对于遥远的恒星而言测量的一个自转。 地球的是23小时56分4秒。
• 太阳日是从一个正午到下一个。 当地球自转时,它也会移动大约1/365的轨道距离,所以在太阳回到头顶之前,它必须多转一点(大约1度 ) 。 这需要大约4分钟,给出24小时。

对于大多数行星来说,这两天几乎是一样的。 对于慢旋转者来说,它们是完全不同的。 水星每58.6地球日自转一次,一年为88天。 这两种运动结合在一起,使得一个太阳日持续176个地球日:正好是两个水星年。 水星的自转是每两个轨道正好三次,这种锁定是由太阳潮汐引起的。

金星自转向后(逆行 ) , 每243地球日一次。 由于自转和轨道的方向相反,它们加起来,太阳日比自转短:大约117个地球日。

年份随着距离的增加而变长,原因有两个:轨道更长,行星移动速度也更慢。 地球的运动速度约为29.8公里/秒,而海王星则以5.4公里/秒的速度沿着30倍长的轨道运行。

硕士

太阳日是从两个角速度得出的。 恒星自转周期P_rot(逆行为负值)和轨道周期P_orb,两者都在同一方向上测量:

1/P_solar = 1/P_rot - 1/P_orb

检查地球：1/0.99727 - 1/365.256 = 1.00274 - 0.00274 = 每天1.00000，因此P_solar = 1天。

检查水星：1/58.646 - 1/87.969 = 0.017052 - 0.011368 = 0.005684，因此P_solar = 175.9天。

检查金星（逆行，P_rot = −243.018天）：1/(−243.018) − 1/224.701 = −0.004115 − 0.004450 = −0.008565，所以|P_solar| = 116.75天。 负号告诉你太阳在金星的西方升起。

年份遵循开普勒的第三定律:T² ∝ a³ 对于所有绕太阳运行的物体。 以年为单位的 T 和以 au 为单位的 a,则 T = a^1.5。 海王星在a=30.07天文单位时的轨道周期为T=30.07^1.5=164.9年,与观测到的164.79年相符。 微小的差异来自圆周和行星的微小质量,牛顿版本的定律包括了这些。