Ở đây trên Trái đất, chúng ta có xu hướng mất thời gian, không bao giờ nghi ngờ rằng số gia mà chúng ta đo được thực sự khá tương đối. Các cách mà chúng ta đo ngày và năm của chúng ta, ví dụ, thực sự là kết quả của khoảng cách hành tinh của chúng ta từ Mặt trời, thời gian cần thiết để quay quanh quỹ đạo và thời gian cần thiết để quay trên trục của nó. Điều này cũng đúng với các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Trong khi chúng ta Trái đất tính vào một ngày là khoảng 24 giờ từ lúc mặt trời đến lúc mặt trời mọc, thì độ dài của một ngày trên một hành tinh khác lại hoàn toàn khác. Trong một số trường hợp, chúng rất ngắn, trong khi ở những người khác, chúng có thể tồn tại lâu hơn nhiều năm - đôi khi đáng kể! Hãy để cuốn sách về thời gian hoạt động trên các hành tinh khác và xem ngày của chúng có thể kéo dài bao lâu?
Một ngày trên sao Thủy:
Sao Thủy là hành tinh gần Mặt trời nhất của chúng ta, dao động từ 46.001.200 km tại perihelion (gần Mặt trời nhất) đến 69.816.900 km tại aphelion (xa nhất). Vì phải mất 58.646 ngày Trái đất để Sao Thủy quay một lần trên trục của nó - aka. chu kỳ quay vòng thiên văn của nó - điều này có nghĩa là chỉ mất hơn 58 ngày Trái đất để Sao Thủy trải qua một ngày.
Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là sao Thủy trải qua hai lần mặt trời mọc chỉ trong hơn 58 ngày. Do sự gần gũi của nó với Mặt trời và tốc độ nhanh của nó bao quanh nó, phải mất tương đương 175,97 ngày Trái đất để Mặt trời xuất hiện trở lại ở cùng một vị trí trên bầu trời. Do đó, trong khi hành tinh quay một lần trong 58 ngày Trái đất, thì khoảng 176 ngày từ lúc mặt trời mọc đến lần tiếp theo trên Sao Thủy.
Hơn thế nữa, chỉ mất 87.969 ngày Trái đất để hoàn thành một quỹ đạo của Mặt trời (hay còn gọi là thời kỳ quỹ đạo của nó). Điều này có nghĩa là một năm trên Sao Thủy tương đương với khoảng 88 ngày Trái đất, điều này có nghĩa là một năm Mercurian (hoặc Hermian) chỉ kéo dài bằng một nửa so với một ngày của Mercurian.
Hơn nữa, các vùng cực bắc của Sao Thủy Mercury liên tục trong bóng râm. Điều này là do trục của nó bị nghiêng ở mức 0,034 ° (so với Trái đất 23,4 °), điều đó có nghĩa là nó không trải qua các biến đổi theo mùa cực đoan, nơi ngày và đêm có thể kéo dài hàng tháng tùy theo mùa. Trên các cực của Sao Thủy, nó luôn tối và râm mát. Vì vậy, bạn có thể nói các cực ở trong trạng thái hoàng hôn liên tục.
Một ngày trên sao Kim:
Còn được biết đến với tên gọi Trái đất, ngoài đời, Venus là hành tinh gần thứ hai so với Mặt trời của chúng ta - dao động từ 107.477.000 km ở trạng thái perihelion đến 108.939.000 km khi aphelion. Thật không may, Sao Kim cũng là hành tinh di chuyển chậm nhất, một thực tế được chứng minh bằng cách nhìn vào các cực của nó. Trong khi mọi hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời đều trải qua quá trình làm phẳng tại các cực của chúng do tốc độ quay của chúng, thì Sao Kim đã trải qua không có sự làm phẳng như vậy.
Sao Kim có tốc độ quay chỉ 6,5 km / giờ (4,0 dặm / giờ) - so với tốc độ hợp lý của Trái đất là 1.670 km / giờ (1.040 dặm / giờ) - dẫn đến thời gian quay vòng là 243.025 ngày. Về mặt kỹ thuật, nó là -243.025 ngày, vì vòng quay Venus Venus bị thụt lùi. Điều này có nghĩa là sao Kim quay theo hướng ngược lại với đường quỹ đạo của nó quanh Mặt trời.
Vì vậy, nếu bạn ở trên cực bắc Venus, và quan sát nó vòng quanh Mặt trời, bạn sẽ thấy nó đang di chuyển theo chiều kim đồng hồ, trong khi vòng quay của nó ngược chiều kim đồng hồ. Tuy nhiên, điều này vẫn có nghĩa là Sao Kim mất hơn 243 ngày Trái đất để quay một lần trên trục của nó. Tuy nhiên, giống như Sao Thủy, tốc độ quỹ đạo sao Kim và quay chậm có nghĩa là một ngày mặt trời duy nhất - thời gian Mặt trời quay trở lại cùng một vị trí trên bầu trời - kéo dài khoảng 117 ngày.
Vì vậy, trong khi một năm sao Kim (hoặc Cytherean) hoạt động đến 224.701 ngày Trái đất, nó trải qua ít hơn hai lần bình minh và hoàng hôn đầy đủ trong thời gian đó. Trên thực tế, một năm sao Kim / Cytherean duy nhất kéo dài tới 1,92 ngày sao Kim / Cytherean. Điều tốt là sao Kim có những điểm chung khác với Trái đất, bởi vì nó chắc chắn không phải là chu kỳ ngày đêm của nó!
Một ngày trên trái đất:
Khi chúng ta nghĩ về một ngày trên Trái đất, chúng ta có xu hướng nghĩ về nó như một khoảng thời gian 24 giờ đơn giản. Trên thực tế, Trái đất mất đúng 23 giờ 56 phút và 4,1 giây để quay một lần trên trục của nó. Trong khi đó, trung bình, một ngày mặt trời trên Trái đất dài 24 giờ, điều đó có nghĩa là phải mất một khoảng thời gian đó để Mặt trời xuất hiện ở cùng một nơi trên bầu trời. Giữa hai giá trị này, chúng tôi nói rằng một chu kỳ ngày và đêm kéo dài thậm chí 24.
Đồng thời, có những thay đổi về độ dài của một ngày trên hành tinh dựa trên chu kỳ theo mùa. Do độ nghiêng dọc trục Trái đất, lượng ánh sáng mặt trời trải nghiệm ở một số bán cầu nhất định sẽ khác nhau. Trường hợp cực đoan nhất của điều này xảy ra ở các cực, trong đó ngày và đêm có thể kéo dài trong nhiều ngày hoặc nhiều tháng tùy theo mùa.
Ở Bắc cực và Nam cực trong mùa đông, một đêm duy nhất có thể kéo dài đến sáu tháng, được biết đến như một đêm cực cực của Hồi giáo. Vào mùa hè, những người Ba Lan sẽ trải nghiệm cái được gọi là một nửa đêm mặt trời, nơi một ngày kéo dài trọn vẹn 24 giờ. Vì vậy, thực sự, ngày không đơn giản như chúng ta tưởng tượng. Nhưng so với các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời, việc quản lý thời gian vẫn dễ dàng hơn ở đây trên Trái đất.
Một ngày trên sao Hỏa:
Xét về nhiều khía cạnh, Sao Hỏa cũng có thể được gọi là Trái đất Sớm Twin Twin. Ngoài việc có các tảng băng cực, các biến thể theo mùa và nước (mặc dù bị đóng băng) trên bề mặt của nó, một ngày trên Sao Hỏa khá gần với một ngày trên Trái đất. Về cơ bản, Sao Hỏa mất 24 giờ 37 phút và 22 giây để hoàn thành một vòng quay duy nhất trên trục của nó. Điều này có nghĩa là một ngày trên Sao Hỏa tương đương với 1.025957 ngày.
Các chu kỳ theo mùa trên Sao Hỏa, do nó có độ nghiêng dọc trục tương tự Trái đất (25,19 ° so với Trái đất 23,4 °), tương tự như những gì chúng ta trải nghiệm trên Trái đất so với bất kỳ hành tinh nào khác. Kết quả là, ngày sao Hỏa trải qua các biến thể tương tự, với Mặt trời mọc sớm hơn và lặn muộn hơn vào mùa hè và sau đó trải qua sự đảo ngược vào mùa đông.
Tuy nhiên, các biến thể theo mùa kéo dài gấp đôi trên Sao Hỏa, nhờ Sao Hỏa ở khoảng cách xa hơn so với Mặt Trời. Điều này dẫn đến năm sao Hỏa kéo dài khoảng hai năm Trái đất - chính xác là 686.971 ngày Trái đất, diễn ra đến 668.5991 ngày sao Hỏa (hoặc Sols). Do đó, ngày dài hơn và đêm dài hơn có thể được dự kiến sẽ kéo dài hơn nhiều trên Hành tinh Đỏ. Một cái gì đó cho thực dân tương lai để xem xét!
Một ngày trên sao Mộc:
Với thực tế rằng nó là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời, người ta sẽ mong đợi rằng một ngày trên Sao Mộc sẽ tồn tại lâu dài. Nhưng hóa ra, một ngày của Jovian chính thức chỉ có 9 giờ, 55 phút và 30 giây, có nghĩa là một ngày chỉ dài hơn một phần ba chiều dài của một ngày Trái đất. Điều này là do người khổng lồ khí có tốc độ quay rất nhanh, là 12,6 km / s (45.300 km / h, hoặc 28148.115 dặm / giờ) tại xích đạo. Tốc độ quay nhanh này cũng là một trong những lý do khiến hành tinh này có những cơn bão dữ dội như vậy.
Lưu ý việc sử dụng từ chính thức. Vì Sao Mộc không phải là một vật thể rắn, bầu khí quyển phía trên của nó trải qua một tốc độ quay khác so với đường xích đạo của nó. Về cơ bản, vòng quay của khí quyển cực Jupiter thái dài hơn khoảng 5 phút so với bầu khí quyển xích đạo. Bởi vì điều này, các nhà thiên văn học sử dụng ba hệ thống làm khung tham chiếu.
Hệ thống I áp dụng từ các vĩ độ 10 ° N đến 10 ° S, trong đó chu kỳ quay của nó là hành tinh ngắn nhất, vào lúc 9 giờ, 50 phút và 30 giây. Hệ thống II áp dụng ở tất cả các vĩ độ bắc và nam; thời gian của nó là 9 giờ, 55 phút và 40,6 giây. Hệ thống III tương ứng với vòng quay của từ trường hành tinh, và thời gian của nó được IAU và IAG sử dụng để xác định vòng quay chính thức của Sao Mộc (tức là 9 giờ 44 phút và 30 giây)
Vì vậy, về mặt lý thuyết, nếu bạn có thể đứng trên đỉnh mây của Sao Mộc (hoặc có thể trên nền tảng nổi trên quỹ đạo địa không đồng bộ), bạn sẽ chứng kiến mặt trời mọc một khung cảnh trong không gian dưới 10 giờ từ bất kỳ vĩ độ nào. Và trong không gian của một năm Jovian, mặt trời sẽ mọc và thiết lập tổng cộng khoảng 10,476 lần.
Một ngày trên sao Thổ:
Tình hình Sao Thổ rất giống với tình huống của Sao Mộc. Mặc dù có kích thước khổng lồ, hành tinh này có vận tốc quay ước tính 9,87 km / s (35.500 km / h, tương đương 22058.677 dặm / giờ). Như vậy, Sao Thổ mất khoảng 10 giờ 33 phút để hoàn thành một vòng quay thiên thể, khiến một ngày trên Sao Thổ chỉ bằng một nửa so với ở đây trên Trái đất. Ở đây cũng vậy, sự chuyển động nhanh chóng của bầu khí quyển này dẫn đến một số siêu bão, chưa kể đến mô hình lục giác xung quanh cực bắc hành tinh và một cơn bão xoáy quanh cực nam của nó.
Và, cũng giống như Sao Mộc, Sao Thổ mất thời gian quay quanh Mặt trời. Với chu kỳ quỹ đạo tương đương với 10.759,22 ngày Trái đất (hoặc 29,4571 năm Trái đất), một năm Saturnian (hoặc Cronian) duy nhất kéo dài khoảng 24.491 ngày Saturn. Tuy nhiên, giống như Sao Mộc, bầu khí quyển Sao Thổ quay với tốc độ khác nhau tùy theo vĩ độ, đòi hỏi các nhà thiên văn sử dụng ba hệ thống với các khung tham chiếu khác nhau.
Hệ thống I bao gồm Vùng xích đạo, Vành đai xích đạo phía Nam và Vành đai xích đạo phía Bắc, và có thời gian 10 giờ 14 phút. Hệ thống II bao gồm tất cả các vĩ độ Saturn khác, ngoại trừ các cực bắc và nam, và đã được chỉ định thời gian quay là 10 giờ 38 phút 25,4 giây. Hệ thống III sử dụng khí thải vô tuyến đến đo tốc độ quay nội bộ của Saturn, mang lại thời gian quay là 10 giờ 39 phút 22,4 giây.
Sử dụng các hệ thống khác nhau này, các nhà khoa học đã thu được dữ liệu khác nhau từ Sao Thổ trong những năm qua. Chẳng hạn, dữ liệu thu được trong năm 1980 do Hành trình 1 và 2 nhiệm vụ chỉ ra rằng một ngày trên Sao Thổ là 10 giờ 39 phút và 24 giây. Năm 2004, dữ liệu do tàu thăm dò không gian Cassini-Huygens cung cấp đã đo trường hấp dẫn hành tinh, mang lại ước tính 10 giờ, 45 phút và 45 giây (± 36 giây).
Năm 2007, điều này đã được sửa đổi bởi các nghiên cứu tại Khoa Khoa học Trái đất, Hành tinh và Vũ trụ, UCLA, dẫn đến ước tính hiện tại là 10 giờ 33 phút. Giống như với Sao Mộc, vấn đề thu được các phép đo chính xác xuất phát từ thực tế là, như một người khổng lồ khí, các bộ phận của Sao Thổ quay nhanh hơn các phần khác.
Một ngày trên sao Thiên Vương:
Khi chúng ta đến Sao Thiên Vương, câu hỏi bao lâu một ngày trở nên hơi phức tạp. Một mặt, hành tinh này có chu kỳ quay vòng thiên văn là 17 giờ 14 phút và 24 giây, tương đương với 0,71833 ngày Trái đất. Vì vậy, bạn có thể nói một ngày trên Sao Thiên Vương kéo dài gần như một ngày trên Trái đất. Đó là sự thật, phải chăng vì độ nghiêng trục cực lớn mà người khổng lồ khí / băng này đã xảy ra.
Với độ nghiêng dọc trục 97,77 °, Uranus về cơ bản quay quanh Mặt trời. Điều này có nghĩa là cực bắc hoặc cực nam của nó được chĩa gần như trực tiếp vào Mặt trời tại các thời điểm khác nhau trong thời kỳ quỹ đạo của nó. Khi một cây sào đi qua mùa hè trực tiếp trên Uranus, nó sẽ trải qua 42 năm ánh sáng mặt trời liên tục. Khi cùng một cực được chỉ ra từ Mặt trời (tức là một mùa đông Uranian, mùa đông), nó sẽ trải qua 42 năm bóng tối liên tục.
Do đó, bạn có thể nói rằng một ngày duy nhất - từ mặt trời mọc đến mặt trời tiếp theo - kéo dài trọn vẹn 84 năm trên Sao Thiên Vương! Nói cách khác, một ngày Uranian có cùng thời gian với một năm Uranian (84.0205 năm Trái đất).
Ngoài ra, cũng như các đại gia khí / băng khác, Sao Thiên Vương quay nhanh hơn ở các vĩ độ nhất định. Ergo, trong khi vòng quay hành tinh là 17 giờ và 14,5 phút tại xích đạo, ở khoảng 60 ° nam, các đặc điểm có thể nhìn thấy của bầu khí quyển di chuyển nhanh hơn nhiều, tạo ra một vòng quay hoàn toàn chỉ trong 14 giờ.
Một ngày trên sao Hải Vương:
Cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng, chúng ta có Sao Hải Vương. Ở đây cũng vậy, đo một ngày là hơi phức tạp. Chẳng hạn, thời gian quay vòng của sao Hải Vương là khoảng 16 giờ, 6 phút và 36 giây (tương đương với 0,6713 ngày Trái đất). Nhưng do nó là một người khổng lồ khí / băng, các cực của hành tinh quay nhanh hơn so với đường xích đạo.
Trong khi đó, từ trường hành tinh có tốc độ quay 16,1 giờ, vùng xích đạo rộng quay với thời gian khoảng 18 giờ. Trong khi đó, các vùng cực quay nhanh nhất, trong khoảng thời gian 12 giờ. Vòng quay vi sai này là rõ rệt nhất của bất kỳ hành tinh nào trong Hệ Mặt Trời, và nó dẫn đến sự cắt gió mạnh ở vĩ độ.
Ngoài ra, độ nghiêng dọc trục của hành tinh 28,32 ° dẫn đến các biến thể theo mùa tương tự như trên Trái đất và Sao Hỏa. Thời kỳ quỹ đạo dài của sao Hải Vương có nghĩa là các mùa kéo dài trong bốn mươi năm Trái đất. Nhưng vì độ nghiêng dọc trục của nó tương đương với Trái đất, nên sự thay đổi độ dài trong ngày của nó trong suốt một năm dài của nó không còn là cực đoan nữa.
Như bạn có thể thấy từ danh sách nhỏ các hành tinh khác nhau trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, những gì tạo nên một ngày phụ thuộc hoàn toàn vào khung tham chiếu của bạn. Ngoài việc thay đổi tùy thuộc vào hành tinh được đề cập, bạn cũng phải tính đến các chu kỳ theo mùa và nơi mà các phép đo được thực hiện trên hành tinh.
Như Einstein đã tóm tắt, thời gian là tương đối với người quan sát. Dựa trên khung tham chiếu quán tính của bạn, đoạn văn của nó sẽ khác nhau. Và khi bạn đang đứng trên một hành tinh khác ngoài Trái đất, khái niệm ngày và đêm của bạn, được đặt theo giờ Trái đất (và múi giờ cụ thể) có thể sẽ bị lẫn lộn!
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về cách đo thời gian trên các hành tinh khác tại Tạp chí Vũ trụ. Ví dụ: ở đây, một năm trên các hành tinh khác là bao lâu?, Hành tinh nào có ngày dài nhất?, Sự quay của sao Kim, một ngày trên sao Hỏa là bao lâu? và một ngày trên sao Mộc là bao lâu?
Nếu bạn đang tìm kiếm thêm thông tin, hãy xem Hệ mặt trời của chúng tôi tại Space.com
Cast Astronomy Cast có các tập trên tất cả các hành tinh, bao gồm Tập 49: Sao Thủy và Tập 95: Con người lên Sao Hỏa, Phần 2 - Thực dân
