هنا على الأرض ، نميل إلى أخذ بعض الوقت كأمر مسلم به ، ولا نشك أبدًا في أن الزيادات التي نقيسها بها هي في الواقع نسبية تمامًا. الطرق التي نقيس بها أيامنا وسنيننا ، على سبيل المثال ، هي في الواقع نتيجة لمسافة كوكبنا عن الشمس ، والوقت الذي يستغرقه المدار ، والوقت الذي يستغرقه الدوران على محوره. وينطبق الشيء نفسه على الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي.
بينما نعتمد نحن أبناء الأرض على يوم يكون حوالي 24 ساعة من غروب الشمس إلى غروب الشمس ، يختلف طول يوم واحد على كوكب آخر تمامًا. في بعض الحالات ، تكون قصيرة جدًا ، بينما في حالات أخرى ، يمكن أن تستمر لفترة أطول من سنوات - أحيانًا إلى حد كبير! دعونا نستعرض كيف يعمل الوقت على الكواكب الأخرى ونرى كم يمكن أن تكون أيامهم ، أليس كذلك؟
يوم على الزئبق:
كوكب عطارد هو أقرب كوكب إلى شمسنا ، حيث يتراوح طوله من 46،001،200 كم عند الحضيض (الأقرب إلى الشمس) إلى 69،816،900 كم في الأوج (الأبعد). نظرًا لأن الزئبق يستغرق 58.646 يومًا أرضيًا للدوران مرة واحدة على محوره - ويعرف أيضًا باسم. فترة دوران فلكي - وهذا يعني أنه يستغرق أكثر من 58 يومًا أرضيًا حتى يمر عطارد يومًا واحدًا.
ومع ذلك ، هذا لا يعني أن عطارد يعاني من شروقين في أكثر من 58 يومًا. نظرًا لقربها من الشمس والسرعة العالية التي تدور حولها ، يستغرق الأمر ما يعادل 175.97 يومًا أرضيًا حتى تعود الشمس إلى الظهور في نفس المكان في السماء. وبالتالي ، بينما يدور الكوكب مرة واحدة كل 58 يومًا أرضيًا ، فإنه تقريبًا 176 يومًا من شروق الشمس إلى آخر على عطارد.
علاوة على ذلك ، لا يستغرق الأمر سوى عطارد 87.969 يومًا أرضيًا لإكمال مدار واحد للشمس (يُعرف أيضًا بفترة مدارية). وهذا يعني أن عامًا على عطارد يعادل ما يقرب من 88 يومًا أرضيًا ، مما يعني بدوره أن عامًا واحدًا من الزئبق (أو هيرميان) يدوم نصف المدة فقط في يوم الزئبق.
ما هو أكثر من ذلك ، المناطق القطبية الشمالية في عطارد في الظل باستمرار. ويرجع ذلك إلى إمالة محورها عند 0.034 درجة فقط (مقارنة بـ 23.4 درجة على الأرض) ، مما يعني أنها لا تعاني من اختلافات موسمية شديدة حيث يمكن أن تستمر الأيام والليالي لشهور اعتمادًا على الموسم. على أقطاب عطارد ، تكون دائمًا مظلمة ومظللة. لذا يمكنك القول أن القطبين في حالة شفق ثابتة.
يوم على كوكب الزهرة:
يُعرف كوكب الزهرة أيضًا باسم "توأم الأرض" ، وهو ثاني أقرب كوكب لشمسنا - يتراوح بين 107،477،000 كم عند الحضيض إلى 108،939،000 كم في الأوج. لسوء الحظ ، كوكب الزهرة هو أيضًا أبطأ كوكب يتحرك ، وهي حقيقة تتجلى من خلال النظر إلى أقطابها. في حين أن كل كوكب آخر في النظام الشمسي قد شهد التسطيح في أقطابها بسبب سرعة دورانها ، لم تشهد فينوس مثل هذا التسطيح.
تبلغ سرعة دوران كوكب الزهرة 6.5 كم / ساعة (4.0 ميل / ساعة) فقط - مقارنة بالسرعة العقلانية للأرض التي تبلغ 1،670 كم / ساعة (1040 ميل / ساعة) - مما يؤدي إلى فترة دوران فلكي 243.025 يومًا. من الناحية الفنية ، تستغرق -243.025 يومًا ، حيث أن دوران الزهرة هو رجعي. هذا يعني أن كوكب الزهرة يدور في الاتجاه المعاكس لمساره المداري حول الشمس.
لذا إذا كنت فوق القطب الشمالي لفينوس وشاهدته يدور حول الشمس ، فسترى أنه يتحرك في اتجاه عقارب الساعة ، في حين أن دورانه عكس اتجاه عقارب الساعة. ومع ذلك ، لا يزال هذا يعني أن الزهرة تستغرق 243 يومًا أرضيًا لتدور مرة واحدة على محورها. ومع ذلك ، مثل الكثير من عطارد ، فإن سرعة مدار الزهرة ودورانها البطيء يعني أن يومًا شمسيًا واحدًا - الوقت الذي تستغرقه الشمس للعودة إلى نفس المكان في السماء - يستمر حوالي 117 يومًا.
لذا ، بينما تعمل سنة فينوسية واحدة (أو Cytherean) على 224.701 يومًا أرضيًا ، فإنها تواجه أقل من شروقين وغروب الشمس ممتلئين في ذلك الوقت. في الواقع ، تستمر سنة فينوسية / Cytherean واحدة طالما 1.92 أيام Venusian / Cytherean. الشيء الجيد أن فينوس لديه أشياء أخرى مشتركة مع الأرض ، لأنه من المؤكد أنها ليست دورة نهارية!
يوم على الأرض:
عندما نفكر في يوم على الأرض ، فإننا نميل إلى التفكير فيه على أنه فاصل بسيط على مدار 24 ساعة. في الحقيقة ، تستغرق الأرض 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.1 ثانية بالضبط لتدور مرة واحدة على محورها. في غضون ذلك ، في المتوسط ، يبلغ طول اليوم الشمسي على الأرض 24 ساعة ، مما يعني أن الشمس تستغرق هذا الوقت من الوقت لتظهر في نفس المكان في السماء. بين هاتين القيمتين ، نقول أن دورة نهارية وليلية واحدة تستمر حتى 24.
في الوقت نفسه ، هناك اختلافات في طول يوم واحد على الكوكب بناءً على الدورات الموسمية. نظرًا لإمالة الأرض المحورية ، ستختلف كمية ضوء الشمس التي تظهر في نصفي الكرة الأرضية. تحدث الحالة الأكثر تطرفًا في القطبين ، حيث يمكن أن يستمر النهار والليل لأيام أو شهور اعتمادًا على الموسم.
في القطب الشمالي والجنوبي خلال فصل الشتاء ، يمكن أن تستمر ليلة واحدة لمدة تصل إلى ستة أشهر ، والتي تعرف باسم "ليلة قطبية". خلال فصل الصيف ، سيختبر القطبين ما يسمى "شمس منتصف الليل" ، حيث يستمر اليوم لمدة 24 ساعة كاملة. لذا ، الأيام ليست بسيطة كما نود أن نتخيل. ولكن مقارنة بالكواكب الأخرى في النظام الشمسي ، لا تزال إدارة الوقت أسهل هنا على الأرض.
يوم على المريخ:
في كثير من النواحي ، يمكن تسمية المريخ أيضًا باسم "توأم الأرض". بالإضافة إلى وجود أغطية جليدية قطبية ، والتغيرات الموسمية ، والمياه (وإن كانت مجمدة) على سطحه ، فإن يومًا على المريخ قريب جدًا من يوم على الأرض. بشكل أساسي ، يستغرق المريخ 24 ساعة و 37 دقيقة و 22 ثانية لإكمال دوران واحد على محوره. هذا يعني أن يوم على المريخ يعادل 1.025957 يومًا.
الدورات الموسمية على كوكب المريخ ، والتي ترجع إلى امتلاكها لإمالة محورية مماثلة للأرض (25.19 درجة مقارنة بـ 23.4 درجة للأرض) ، تشبه تلك التي نعيشها على الأرض أكثر من أي كوكب آخر. ونتيجة لذلك ، تشهد أيام المريخ اختلافات مماثلة ، حيث تشرق الشمس مبكرًا وتغيب في وقت لاحق في الصيف ثم تشهد عكس ذلك في الشتاء.
ومع ذلك ، تستمر الاختلافات الموسمية مرتين على كوكب المريخ ، وذلك بفضل وجود كوكب المريخ على مسافة أكبر من الشمس. يؤدي هذا إلى أن تكون سنة المريخ حوالي سنتين أرضيتين - 686.971 يومًا أرضيًا على وجه الدقة ، وهو ما يصل إلى 668.5991 يومًا مريخيًا (أو Sols). ونتيجة لذلك ، يمكن توقع أيام أطول وليالي أطول لفترة أطول بكثير على الكوكب الأحمر. شيء للمستوطنين للنظر في الاعتبار!
يوم على المشتري:
بالنظر إلى حقيقة أنه أكبر كوكب في النظام الشمسي ، يمكن للمرء أن يتوقع أن يستمر يوم على المشتري لفترة طويلة. ولكن كما اتضح ، فإن يوم جوفيان يبلغ طوله رسميًا 9 ساعات و 55 دقيقة و 30 ثانية فقط ، مما يعني أن يومًا واحدًا يزيد قليلاً عن ثلث طول يوم الأرض. ويرجع ذلك إلى أن عملاق الغاز لديه سرعة دوران سريعة جدًا ، والتي تبلغ 12.6 كم / ثانية (45300 كم / ساعة ، أو 28148.115 ميل في الساعة) عند خط الاستواء. هذه السرعة الدورانية السريعة هي أيضًا أحد الأسباب التي تجعل الكوكب يعاني من مثل هذه العواصف العنيفة.
لاحظ استخدام الكلمة بشكل رسمي. نظرًا لأن المشتري ليس جسمًا صلبًا ، فإن الغلاف الجوي العلوي يخضع لمعدل دوران مختلف مقارنةً بخط الاستواء. في الأساس ، فإن دوران الغلاف الجوي للمشتري القطبي أطول بحوالي 5 دقائق من الغلاف الجوي الاستوائي. ولهذا السبب ، يستخدم الفلكيون ثلاثة أنظمة كإطارات مرجعية.
ينطبق النظام I من خطوط العرض 10 درجات شمالاً إلى 10 درجات جنوبية ، حيث تكون فترة دورانه هي أقصر مدة للكوكب ، في 9 ساعات و 50 دقيقة و 30 ثانية. ينطبق النظام II على جميع خطوط العرض شمال وجنوب هذه المناطق ؛ مدتها 9 ساعات و 55 دقيقة و 40.6 ثانية. يتوافق النظام الثالث مع دوران الغلاف المغناطيسي للكوكب ، ويتم استخدام الفترة من قبل الاتحاد الفلكي الدولي و IAG لتحديد دوران المشتري الرسمي (أي 9 ساعات 44 دقيقة و 30 ثانية)
لذلك ، إذا استطعت ، نظريًا ، الوقوف على قمم السحابة للمشتري (أو ربما على منصة عائمة في مدار متزامن مع الأرض) ، فستشاهد الشمس تشرق وهي تجلس في مساحة أقل من 10 ساعات من أي خط عرض. وفي فضاء عام جوفي واحد ، تشرق الشمس وتصل إجمالي حوالي 10476 مرة.
يوم في زحل:
وضع زحل مشابه جدًا لوضع كوكب المشتري. على الرغم من حجمه الهائل ، فإن الكوكب لديه سرعة دوران تقدر بـ 9.87 كم / ثانية (35،500 كم / ساعة ، أو 22058.677 ميل في الساعة). على هذا النحو ، يستغرق زحل حوالي 10 ساعات و 33 دقيقة لإكمال دوران فلكي واحد ، مما يجعل يوم واحد على زحل أقل من نصف ما هو عليه هنا على الأرض. هنا أيضًا ، تؤدي هذه الحركة السريعة للغلاف الجوي إلى بعض العواصف الفائقة ، ناهيك عن النمط السداسي حول القطب الشمالي للكوكب وعاصفة دوامة حول القطب الجنوبي.
ومثل كوكب المشتري أيضًا ، يستغرق زحل وقته في الدوران حول الشمس. مع فترة مدارية تعادل 10،759.22 يوم أرضي (أو 29.4571 سنة أرضية) ، تستمر سنة زحل (أو كرونية) واحدة تقريبًا 24491 يومًا زحل. ومع ذلك ، مثل المشتري ، يدور الغلاف الجوي لزحل بسرعات مختلفة اعتمادًا على خط العرض ، الأمر الذي يتطلب أن يستخدم الفلكيون ثلاثة أنظمة ذات إطارات مرجعية مختلفة.
النظام الأول يشمل المنطقة الاستوائية ، الحزام الاستوائي الجنوبي وحزام الشمال الاستوائي ، ويبلغ مدته 10 ساعات و 14 دقيقة. النظام الثاني يغطي جميع خطوط العرض الأخرى لزحل ، باستثناء القطبين الشمالي والجنوبي ، وقد تم تخصيص فترة دوران تبلغ 10 ساعات و 38 دقيقة و 25.4 ثانية. النظام الثالث يستخدم انبعاثات الراديو إلى قياس معدل الدوران الداخلي لزحل ، والذي أسفر عن فترة دوران تبلغ 10 ساعات و 39 دقيقة و 22.4 ثانية.
باستخدام هذه الأنظمة المختلفة ، حصل العلماء على بيانات مختلفة من زحل على مر السنين. على سبيل المثال ، البيانات التي تم الحصول عليها خلال الثمانينات من القرن الماضي فوييجر 1 و 2 أشارت البعثات إلى أن يوم زحل كان 10 ساعات و 39 دقيقة و 24 ثانية طويلة. في عام 2004 ، قامت البيانات التي قدمها مسبار كاسيني-هيغنز بقياس مجال الجاذبية للكوكب ، والذي أسفر عن تقدير 10 ساعات و 45 دقيقة و 45 ثانية (± 36 ثانية).
في عام 2007 ، تم تنقيح هذا من خلال الأبحاث في قسم الأرض والكواكب وعلوم الفضاء ، جامعة كاليفورنيا ، التي أسفرت عن التقدير الحالي لمدة 10 ساعات و 33 دقيقة. مثل الكثير من المشتري ، تنشأ مشكلة الحصول على قياسات دقيقة من حقيقة أن أجزاء من زحل ، كعملاق غاز ، تدور أسرع من غيرها.
يوم على أورانوس:
عندما نأتي إلى أورانوس ، يصبح السؤال عن طول اليوم معقدًا بعض الشيء. من ناحية ، يمتلك الكوكب فترة دوران فلكي 17 ساعة و 14 دقيقة و 24 ثانية ، وهو ما يعادل 0.71833 يومًا أرضيًا. لذا يمكنك القول أن يومًا على أورانوس يستمر تقريبًا لمدة يوم على الأرض. سيكون هذا صحيحًا ، لولا الميل المحوري الشديد الذي يحدثه هذا العملاق الغازي / الجليدي.
مع إمالة محورية تبلغ 97.77 درجة ، يدور أورانوس بشكل أساسي حول الشمس على جانبها. وهذا يعني أن القطب الشمالي أو الجنوبي موجه بشكل مباشر تقريبًا إلى الشمس في أوقات مختلفة في فترتها المدارية. عندما يمر أحد الأقطاب بـ "الصيف" في أورانوس ، سيختبر 42 سنة من أشعة الشمس المستمرة. عندما يتم توجيه نفس القطب بعيدًا عن الشمس (أي "شتاء" أوراني) ، سيشهد 42 عامًا من الظلام المستمر.
ومن ثم ، يمكنك القول أن يومًا واحدًا - من شروق الشمس إلى آخر - يستمر لمدة 84 عامًا كاملة على أورانوس! وبعبارة أخرى ، فإن يوم Uranian واحد هو نفس مقدار الوقت مثل سنة Uranian واحدة (84.0205 سنة أرضية).
بالإضافة إلى ذلك ، كما هو الحال مع عمالقة الغاز / الجليد الأخرى ، يدور أورانوس بشكل أسرع عند خطوط عرض معينة. إرجو ، في حين أن دوران الكوكب هو 17 ساعة و 14.5 دقيقة عند خط الاستواء ، عند حوالي 60 درجة جنوبًا ، فإن السمات المرئية للغلاف الجوي تتحرك بسرعة أكبر ، مما يجعل الدوران الكامل في أقل من 14 ساعة.
يوم في نبتون:
أخيرًا وليس آخرًا ، لدينا نبتون. هنا أيضًا ، يعد قياس يوم واحد معقدًا إلى حد ما. على سبيل المثال ، تبلغ فترة الدوران الفلكي لنبتون 16 ساعة و 6 دقائق و 36 ثانية تقريبًا (ما يعادل 0.6713 يومًا أرضيًا). ولكن نظرًا لكونها عملاق غاز / جليد ، فإن أقطاب الكوكب تدور أسرع من خط الاستواء.
في حين أن المجال المغناطيسي للكوكب لديه سرعة دوران تبلغ 16.1 ساعة ، فإن المنطقة الاستوائية العريضة تدور لمدة 18 ساعة تقريبًا. في هذه الأثناء ، تدور المناطق القطبية بشكل أسرع ، في فترة 12 ساعة. هذا الدوران التفاضلي هو الأكثر وضوحا من أي كوكب في النظام الشمسي ، وينتج عنه قص رياح خط عرضي قوي.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الميل المحوري للكوكب البالغ 28.32 درجة ينتج عنه اختلافات موسمية مماثلة لتلك الموجودة على الأرض والمريخ. الفترة المدارية الطويلة لنبتون تعني أن الفصول تستمر لأربعين سنة من الأرض. ولكن نظرًا لأن ميله المحوري يمكن مقارنته بميل الأرض ، فإن الاختلاف في طول يومه على مدار عامه الطويل لم يعد أكثر تطرفًا.
كما ترون من هذه القائمة الصغيرة للكواكب المختلفة في نظامنا الشمسي ، فإن ما يشكل يومًا يعتمد تمامًا على الإطار المرجعي الخاص بك. بالإضافة إلى اختلافها اعتمادًا على الكوكب المعني ، يجب عليك أيضًا مراعاة الدورات الموسمية وأين يتم أخذ القياسات على هذا الكوكب.
كما لخص أينشتاين ، الوقت بالنسبة للمراقب. بناءً على الإطار المرجعي بالقصور الذاتي ، سيختلف مرورها. وعندما تقف على كوكب آخر غير كوكب الأرض ، من المحتمل أن يكون مفهومك عن النهار والليل ، والذي تم ضبطه على وقت الأرض (ومنطقة زمنية محددة) مرتبكًا للغاية!
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول كيفية قياس الوقت على الكواكب الأخرى هنا في مجلة الفضاء. على سبيل المثال ، إليك طول عام على الكواكب الأخرى؟ ، أي كوكب لديه أطول يوم؟ ، دوران الزهرة ، كم هو يوم على المريخ؟ وكم هو يوم المشتري ؟.
إذا كنت تبحث عن مزيد من المعلومات ، فراجع نظامنا الشمسي على موقع Space.com
يلقي فريق علم الفلك حلقات على جميع الكواكب ، بما في ذلك الحلقة 49: عطارد ، والحلقة 95: البشر إلى المريخ ، الجزء 2 - المستعمرون
