Давняя загадка: сколько длится день на Сатурне?

Более 10 лет приборы космического аппарата «Cassini» пытаются определить точную скорость вращения Сатурна.

Like Love Haha Wow Sad Angry

Более 10 лет приборы космического аппарата «Cassini» пытаются определить точную скорость вращения Сатурна. В последний год миссии ее небывалые траектории проведут космический аппарат через неизведанные регионы газового гиганта, и ученые надеются, что смогут ответить на давний вопрос: сколько длится день на Сатурне?

Ранее Мишель Догерти, главный исследователь магнитометра (MAG) на борту «Cassini», говорила, что попытки измерить продолжительность дня на Сатурне сравнимы с поиском иголки в стоге сена. Теперь она думает по-другому. «Это больше похоже на поиск нескольких игл, которые непредсказуемо меняют цвет и форму», – сказала Мишель.

Если кто-то в космосе или на другой планете Солнечной системы выберет отличительную черту поверхности Земли, например, Мадагаскар, обратит внимание на его позицию и нажмет на секундомер, то через 23,934 часов Мадагаскар вернется в исходное положение. Это скорость вращения Земли, наш день.

Используя тот же принцип, земляне определили скорости вращения других планет. День на Меркурии длится около двух земных месяцев, а день на Марсе – 24.623 земных часа. Но этот способ не одинаково хорошо работает для других планет.

Когда над поверхностью планеты тысячи километров плотной атмосферы, появляется проблема синхронизации скорости ее вращения. Клубящиеся облачные полосы на газовой планете, Сатурне или Юпитере, движутся с разной скоростью, что делает невозможным использование облака для измерения скорости вращения планеты. Но ученые имеют пару тузов в рукаве: магнитное поле планеты и радиоволны.

На Земле и Юпитере северные магнитные полюса наклонены от оси вращения примерно на 10°, то есть они не совпадают с «истинным» северным полюсом планеты. Если бы вы могли увидеть магнитное поле Земли из космоса и ускорить время, магнитное поле раскачивалось бы как хула-хуп, пока планета вращается. Поскольку магнитное поле генерируется в глубинных недрах, для большинства планет скорость вращения поля говорит ученым о скорости вращения самой планеты. Одно полное колебание равно одному дню.

Мы не видим магнитные поля, но магнитометры видят, а радиоантенны могут обнаружить радиоизлучение планеты, которое повторяется каждый раз, когда планета совершает оборот. Почти сразу после изобретения радиоантенны ученые выяснили, что день на Юпитере длится 9 часов 55 минут. Но магнитное поле Сатурна смещено от оси вращения менее чем на градус и крутится плавно без колебаний.

Прибор «Cassini» MAG обнаружил сигнал в магнитном поле планеты, который выглядит как волна в данных, повторяющаяся каждые 10 часов 47 минут. Но эта периодичность изменяется при наблюдениях северного или южного полушария Сатурна, и, кажется, что связана она с изменяющимися сезонами.

Ученые «Cassini» не думали, что скорость вращения Сатурна станет головоломкой. «Мы думали, что уже знаем ее из измерений «Voyager», – сказал Билл Курт, член команды миссии «Cassini» из Университета штата Айова. Данные «Voyager» предполагали, что день на Сатурне длится 10,7 земных часов. Но магнитометр «Cassini» показывал немногим большую или меньшую продолжительность в зависимости от наблюдаемого полушария планеты.

«Сатурн ставит нас в тупик. Скорость его вращения находится где-то между 10,6 и 10,7 часа, но мы не уверены, что наблюдаемый нами сигнал MAG связан с недрами гиганта. Все, что мы видим, это изменяющиеся колебания, которые отличаются на полушариях и меняются со временем», – пояснила Мишель Догерти.

Начиная с ноября 2016 года, на заключительном этапе миссии «Cassini» начнет выполнять 20 облетов недалеко от основных колец Сатурна. Затем, в апреле 2017 года, комический аппарат начнет серию из 22 витков, в ходе которых он исследует неизведанные ранее области между атмосферой планеты и ее внутренним кольцом. В ходе этих маневров «Cassini» должен иметь больше шансов увидеть вращение Сатурна и определить продолжительность его дня.

Здесь, на Земле, люди воспринимают время как что-то само собой разумеющееся. Но на самом деле ведь в основе всего лежит крайне сложная система. Например, то, как люди исчисляют дни и годы, вытекает из того, каково расстояние между планетой и Солнцем, из времени, которое тратится Землей на совершение полного оборота вокруг газового светила, а также времени, которое тратится на совершение движения на 360 градусов вокруг своей оси. Тот же самый метод применим и для остальных планет, находящихся в Солнечной системе. Земляне привыкли считать, что в сутках содержится 24 часа, однако на других планетах продолжительность суток намного отличается. В некоторых случаях они короче, в других - длиннее, порой значительно. Солнечная система полна сюрпризов, и пришло время ее изучить.

Меркурий

Меркурий - это планета, которая располагается ближе всего к Солнцу. Расстояние это может составлять от 46 до 70 миллионов километров. Учитывая тот факт, что Меркурию требуется около 58 земных дней, чтобы обернуться на 360 градусов, стоит понимать, что на этой планете вы сможете увидеть рассвет только раз в 58 дней. Но для того чтобы описать круг около главного светила системы, Меркурию требуется всего 88 земных дней. Это означает, что год на этой планете длится примерно полтора дня.

Венера

Венера, известная также как «близнец Земли», является второй от Солнца планетой. Расстояние от нее до Солнца составляет от 107 до 108 миллионов километров. К сожалению, Венера также является самой медленно вращающейся планетой, что можно заметить при взгляде на ее полюса. В то время как абсолютно все планеты, находящиеся в Солнечной системе, испытали сплющивание на полюсах из-за скорости их вращения, у Венеры не наблюдается его признаков. В итоге Венере требуется около 243 земных дней, чтобы один раз обойти главное светило системы. Это может показаться странным, но планете требуется 224 дня, чтобы совершить полное вращение вокруг своей оси, что означает лишь одно: день на этой планете длится дольше, чем год!

Земля

Когда речь идет о сутках на Земле, люди обычно представляют их как 24 часа, в то время как на самом деле период вращения составляет всего 23 часа и 56 минут. Таким образом, одни сутки на Земле равны где-то 0.9 земным дням. Выглядит странно, однако люди всегда предпочитают простоту и удобство, а не точность. Однако все не так просто, и длина дня может изменяться - иногда она даже на самом деле равна 24 часам.

Марс

Во многих смыслах Марс тоже может быть назван близнецом Земли. Кроме того, что у него имеются снежные полюса, смена сезонов и даже вода (пусть и в замороженном состоянии), день на планете является крайне близким по продолжительности к дню на Земле. Оборот вокруг своей оси занимает у Марса 24 часа, 37 минут и 22 секунды. Таким образом, здесь день чуть-чуть длиннее, чем на Земле. Как уже было сказано ранее, сезонные циклы здесь также очень похожи на земные, поэтому и варианты продолжительности дня будут схожими.

Юпитер

Учитывая тот факт, что Юпитер является крупнейшей планетой Солнечной системы, можно было бы ожидать, что день на нем окажется невероятно продолжительным. Но на самом деле все обстоит совершенно иначе: сутки на Юпитере длятся всего 9 часов, 55 минут и 30 секунд, то есть один день на этой планете составляет примерно треть земного дня. Это происходит из-за того, что данный газовый гигант имеет очень высокую скорость вращения вокруг своей оси. Именно из-за этого на планете также наблюдаются очень сильные ураганы.

Сатурн

Ситуация на Сатурне очень похожа на ту, которая наблюдается на Юпитере. Несмотря на большой размер, планета имеет маленькую скорость вращения, поэтому на один период вращения на 360 градусов у Сатурна уходит всего 10 часов и 33 минуты. Это значит, что один день на Сатурне по продолжительности равен менее чем половине земного дня. И, опять же, высокая скорость вращения приводит к невероятным ураганам и даже постоянному вихревому шторму на южном полюсе.

Уран

Когда речь заходит об Уране, вопрос подсчета продолжительности дня становится затруднительным. С одной стороны, время вращения планеты вокруг своей оси составляет 17 часов, 14 минут и 24 секунды, что немногим меньше стандартного земного дня. И это заявление было бы верным, если бы не сильнейший осевой наклон Урана. Угол этого наклона составляет более 90 градусов. Это означает, что планета движется мимо главной звезды системы фактически на боку. Более того, при таком раскладе один полюс очень долгое время смотрит в сторону Солнца - целых 42 года. В итоге можно сказать, что сутки на Уране длятся 84 года!

Нептун

Последним в списке идет Нептун, и здесь также возникает проблема измерения продолжительности суток. Полное вращение вокруг своей оси планета совершает за 16 часов, 6 минут и 36 секунд. Однако и здесь имеется загвоздка - учитывая тот факт, что планета является газово-ледяным гигантом, ее полюса вращаются быстрее, чем экватор. Выше было обозначено время вращения магнитного поля планеты - ее экватор оборачивается за 18 часов, в то время как полюса завершают круговое вращение за 12 часов.

Образование

Сколько длятся сутки на Марсе и других планетах Солнечной системы?

Красная планета - второе название Марса, который достаточно близко расположен к Земле. Осуществлять наблюдение «соседки» на звёздном небе вполне возможно без телескопа.

Марс, относящийся к Земной группе, является четвёртой планетой от Солнца. Для сравнения: Земля занимает третью позицию в нашей Солнечной системе.

Красная планета - наша «соседка»

Название «красная» в первую очередь связано с её оттенком.Из-за высокого содержания окислов железа цвет её поверхности слегка красноватый. Что касается размеров планеты относительно Земли, то Марс меньше почти в два раза. Диаметр планеты примерно вполовину меньше Земного.

Сколько длятся сутки на Марсе?

Период обращения Марса вокруг Солнца составляет 687 земных суток. То есть год на Марсе длится практически в два раза дольше, чем на Земле.

Это связано с тем, что дистанция к нему в 1.62 раза больше, чем от нас к Солнцу, и период обращения, естественно, занимает больше времени.

Сколько длятся сутки на Марсе? Продолжительность суток на Марсе достаточно близка к Земным показателям. Только у данной планеты нашей Солнечной системы этот период максимально близок к нам по сравнению с остальными.

Относительно длительности, то сутки на Марсе в часах, привычных для нашего понимания, составят 24 часа 37 минут.

Этот показатель незначительно превышает Земные сутки. Причиной того, сколько длятся сутки на Марсе, в первую очередь является скорость обращения Красной планеты вокруг своей оси.

Видео по теме

Продолжительность суток на планетах нашей солнечной системы

То, какую имеют длительность сутки, напрямую зависит от дистанции к Солнцу и скорости вращения вокруг собственной оси каждой планеты. Различают сутки звёздные и солнечные.

Величина различия между ними зависит от сочетания двух факторов - это периоды обращения вокруг Солнца и обращения вокруг своей оси.

Рассмотрим длительность суток и года на других планетах и сравним с тем, сколько длятся сутки на Марсе и Земле.

Первая и самая близкая планета к Солнцу - это Меркурий. Звёздные сутки на этой планете составляют 59 земных суток, а солнечные длятся порядка 176.

Что касается Венеры, то из-за её обращения в противоположную сторону звёздные сутки имеют продолжительность 223 земных суток, а солнечные составляют 117 суток.

Земля же имеет 24 часа в солнечных сутках, звёздные сутки немного короче и составляют 23 часа 56 минут.

Продолжительность суток на Марсе звёздных и солнечных подобна длительности на Земле. И составляют соответственно 24 часа 37 минут и 24 часа и 40 минут. То есть день на Марсе длится 24 часа 40 минут.

Что касается планет-гигантов, то на Юпитере она равна почти десяти часам, на Сатурне - около 10 часов 34 минут. На Нептуне же - примерно 16 часов, и на Уране - 17 часов и 15 минут. Различие между солнечными и звёздными сутками на этих планетах незначительно. Это связано с продолжительным периодом обращения вокруг Солнца.
Как мы видим, из всех планет по длительности, в сравнении с Землёй, наиболее сходен Марс.

День на Марсе, так же как и на нашей планете, на четыре минуты длиннее, чем звёздные сутки.

На остальных планетах различие более значительно, столь большое сходство не наблюдается.

День на Марсе такой же, как и на Земле

В 2023 году планируется экспедиция на Марс. В этот раз, в отличие от обычных зондов, исследующих планету, на борту космического корабля полетят люди.

Эта достаточно сложная миссия сопряжена с тем, что условия для проживания людей намного труднее, чем на родной планете, и выход на прогулку в открытое пространство невозможен без средств защиты.

Одним из вопросов по адаптации новых марсианских жителей является реакция организма на то, сколько длятся сутки на Марсе, в отличие от Земных условий.

Будет ли при этом полноценная биологическая адаптация? По мнению физиологов, столь небольшое отличие в 37 минут будет достаточно легко воспринято поселенцами.

Ожидается много сложностей, но, возможно, несмотря на это, день на Марсе, столь похожий на наш, будет напоминать астронавтам родной дом. Недаром Красную планету называют близнецом Земли. Её сходство велико, но пригодность для проживания минимальна.

На фоне высокого уровня радиации для защиты поселенцев планируется строительство жилых комплексов, специально разработанных для защиты от достаточно жёстких условий.

На Марсе практически нет атмосферы, повышенная разряжённость. В воздухе планеты присутствует в основном углекислый газ.

Что касается климата, то он достаточно суров. На экваторе в летнее время температура максимально поднимается до отметки +27 градусов Цельсия.

На полюсах опускается до -120 градусов Цельсия. Стоит заметить, что угол наклона на Марсе близок к земному показателю и составляет 25 градусов.

Благодаря этому смена времён года схожа с привычными здешними условиями. Но все же год на Марсе длиннее земного почти в два раза и составляет почти 687 дней.

Исходя из того, сколько длятся сутки на Марсе, и из общего числа дней в марсианском году, получим, что первые поселенцы увидят Солнце в течение марсианского года 668 раз.

Астронавты будущего

В связи с этим у организаторов и учёных миссии существует ещё одна проблема, которая технически почти решена. Она связана с синхронизацией нашего и Марсианского времени. Научным термином «Сол» называют день на Марсе или продолжительность суток.

Именно таким образом новые жители Марса станут именовать свой день и говорить, что прошло два или три сола. Что же, будем надеяться, что столь грандиозная миссия станет удачной и откроет новую межпланетную эпоху будущего.

Вот и пришла весна. С полей сошел серый и унылый снег, а солнце стало теплее и ласковее. Пробуждается природа: начинает пробиваться первая зелень, набухают и распускаются почки на деревьях, возвращаются перелетные птицы, а из нор и гнезд выбирается живность. Вскоре наступят лето, осень, зима и снова придет весна. Из года в год на нашей планете сменяются времена года.

Но что же обеспечивает эти циклические изменения природы? Основной причиной смены времен года является наклон оси нашей планеты по отношению к плоскости эклиптики, т.е. плоскости вращения Земли вокруг Солнца. Ось Земли наклонена от плоскости эклиптики на 23,44°. Если бы этот угол был равен нулю, на планете никогда бы не сменялись времена года, продолжительность дня и ночи была бы одинакова, а солнце бы поднималось над горизонтом на одну и ту же высоту в течении всего года.

А сменяются ли времена года на других планетах Солнечной системы?

Меркурий

Если брать во внимание только тот показатель, который оказывает решающее влияние на формирование времен года на Земле, наклон оси вращения, то на Меркурии не должно быть привычных нам времен года. Однако Меркурий движется по очень вытянутой орбите, приближаясь в перигелии к Солнцу на 46 млн км и отдаляясь на 70 млн км в афелии, что вносит заметное влияние в формировании меркурианской погоды. Находясь на небольшом удалении от Солнца, освещенная сторона Меркурия нагревается в среднем до +300°C(максимум: +427 °C) и наступает меркурианское лето. В дальнем участке орбиты наступает зима, даже днем в это время температура не поднимается выше 107°C, а ночью опускается до -193°C.

Рассвет на Меркурии происходит лишь раз в два года (раз в 176 дней), но это самый горячий рассвет во всей системе.

В то же время на полюса Меркурия практически не попадает солнечный свет по причине минимального наклона оси вращения к плоскости эклиптики (0,01°). В этих темных и холодных областях были обнаружены ледяные полярные шапки, правда достигающие всего 2-х метров в толщину.

Интересно, что сутки (175,94 земных суток) на Меркурии длятся в два раза больше чем год (87,97 земных суток).

На Венере, как и на Меркурии, так же нет смены пор года. Угол оси вращения Венеры составляет внушительные 177°, другими словами, эта планета имеет перевернутую ориентацию, и фактический угол наклона составляет всего 3°. Эксцентриситет орбиты, т.е. ее степень отклонения от окружности, предельно мал (0,01) и потому не вносит совершено ни каких корректив в погоду. Круглый год на поверхности планеты царит раскаленное лето: средняя температура переваливает за отметку +400°C.

Круглый год на Венере царит знойная жара, средняя температура около +400°C.

Марс

Марс во многом похож на нашу планету. Наклон оси вращения Марса относительно плоскости его орбиты равен 25,2°, что лишь немногим больше земного. Немного больше и эксцентриситет орбиты Красной планеты. Как следствие, марсианский климат носит чуть более выраженный сезонный характер, иначе говоря разница (особенно в температуре) между различными временами года выражена сильнее.

Еще одна интересная особенность марсианских сезонов заключается в том, что они ощутимо отличаются в разных полушариях планеты. Так в южном полушарии наблюдаются жаркое лето и холодная зима, тогда как в северном такие контрасты отсутствуют - и лето и зима здесь мягкие.

Юпитер

Ось вращения планеты-гиганта наклонена всего на 3,13° по отношению к плоскости орбиты, степень отклонения самой орбиты от окружности также минимальна (0,05). Иначе говоря, ничто здесь климат не носит сезонного характера и постоянен на протяжении всего года.

Сатурн

Наклон оси вращения Сатурна равен 29°, поэтому смена времен года на этой планете характеризуется более выраженными перепадами в количестве солнечного света, а следовательно и температуры, чем на Земле. Каждый сезон - будь-то лето или осень длится на планете-гиганте около 7 лет. В зависимости от времени года, Сатурн может менять свою расцветку. Восемь лет назад, когда АМС "Кассини" впервые приблизился к планете, на северном полушарии была зима и эта часть Сатурна имела голубой оттенок. На сегодняшний день в голубой цвет окрашивается юг - туда пришла зима. По мнению астрономов это явление возникает из-за интенсивности излучения ультрофиолета - зимой оно понижается, с приходом лета - повышается.

Зима на южном полушарии Сатурна. Голубая дымка, покрывшая южный полюс планеты является прямым следствием понижения температуры, т.е. приходом зимы. 10 лет назад, в 2004 году точно такой же голубой туман окутывал северный полюс газового гиганта.

Уран

Угол наклона оси вращения планеты составляет 97,86° - другими словами Уран лежит на боку слегка вниз головой. Этот фактор объясняет довольно-таки специфическую смену сезонов. В периоды солнцестояния только один из полюсов планеты обращен к Солнцу. Привычная для нас смена дня и ночи характерна только для экватора, остальные части Урана находятся под покровом полярного дня или полярной ночи длиною 42 земных года.

Фотография Урана, сделанная зондом Вояджер-2

На обращенном к Солнцу полюсе происходят кардинальные изменения: температура значительно возрастает, верхние слои атмосферы начинают медленно приобретать яркие тона, сменяя бледно-голубой оттенок, возрастает скорость ветров и количество облаков.

Нептун

На Нептуне ось вращения отклонена на 30°, поэтому смена времен года здесь схожи с земными, однако свои коррективы вносит расстояние планеты до Солнца. Год на Нептуне составляет практически 165 земных лет, следовательно каждый сезон длится, не больше не меньше, 41 год! В 2005 году на южном полушарии началось лето, и продлится оно до 2046 года.

> > У какой планеты самый длинный день?

Венера – планета с самым длинным днем в Солнечной системе. Описание ретроградной Венеры, вращение вокруг оси и таблица сравнения с другими планетами.

Чтобы составить рейтинг длительности дня на планетах Солнечной системы, важно понимать, что именно мы имеем в виду. День планеты – время, за которое тело выполняет вращение оси. Мы знаем, что у Земли это 24 часа. Но другие солнечные планеты сильно отличаются. У Венеры самый длинный день среди всех планет Солнечной системы – 243 дня. Это даже дольше, чем ее орбитальный обход – 224.65 дней.

Давайте сравним с показателями других планет по порядку:

• Меркурий: 58 дней и 15 часов.
• Венера: 243 дня.
• Марс: 24 часа, 39 минут и 35 секунд.
• Юпитер: 9.9 часов.
• Сатурн: 10 часов 45 минут 45 секунд.
• Уран: 17 часов, 14 минут и 24 секунды.
• Нептун: 16 часов, 6 минут и 36 секунд. Но здесь стоит отметить, что экватор и полюса вращаются с разной скоростью.

А теперь давайте разбираться с тем, сколько длится день на Венере. Дело в том, что планета посажена ближе к звезде и отличается ретроградным вращением – в обратную сторону.

На поверхности Венеры побывало несколько зондов, которые даже умудрились оказаться на поверхности. Вы удивитесь, но в 1973 году рассматривали возможность человеческой миссии. Экипаж должен был состоять из трех человек на ракете Сатурн-V и пролететь на удаленности 5000 км от планеты.