Qui sulla Terra, tendiamo a dare del tempo per scontato, mai sospettato che gli incrementi con cui lo misuriamo siano in realtà abbastanza relativi. I modi in cui misuriamo i nostri giorni e anni, ad esempio, sono in realtà il risultato della distanza del nostro pianeta dal Sole, del tempo impiegato per orbitare e del tempo necessario per ruotare sul suo asse. Lo stesso vale per gli altri pianeti nel nostro Sistema Solare.
Mentre noi terrestri contiamo su un giorno che è di circa 24 ore da sunup a sunup, la durata di un singolo giorno su un altro pianeta è abbastanza diversa. In alcuni casi, sono molto brevi, mentre in altri possono durare più a lungo degli anni, a volte in modo considerevole! Vediamo come funziona il tempo su altri pianeti e vediamo quanto possono durare i loro giorni, vero?
Un giorno sul mercurio:
Il mercurio è il pianeta più vicino al nostro Sole, che varia da 46.001.200 km al perielio (più vicino al Sole) a 69.816.900 km ad afelio (il più lontano). Dal momento che ci vogliono 58.646 giorni terrestri perché Mercurio ruoti una volta sul suo asse - aka. il suo periodo di rotazione siderale - questo significa che ci vogliono poco più di 58 giorni terrestri affinché Mercurio viva un solo giorno.
Tuttavia, questo non vuol dire che Mercurio sperimenta due albe in poco più di 58 giorni. A causa della sua vicinanza al Sole e della rapida velocità con cui lo circonda, sono necessari l'equivalente di 175,97 giorni terrestri affinché il Sole riappaia nello stesso posto nel cielo. Quindi, mentre il pianeta ruota una volta ogni 58 giorni terrestri, sono circa 176 giorni da un'alba a quella successiva su Mercurio.
Inoltre, Mercury impiega solo 87.969 giorni terrestri per completare una singola orbita del Sole (alias il suo periodo orbitale). Ciò significa che un anno su Mercurio è l'equivalente di circa 88 giorni terrestri, il che a sua volta significa che un singolo anno mercuriano (o Hermian) dura solo la metà di un giorno mercuriano.
Inoltre, le regioni polari settentrionali di Mercurio sono costantemente all'ombra. Ciò è dovuto al fatto che l'asse è inclinato di soli 0,034 ° (rispetto ai 23,4 ° della Terra), il che significa che non subisce variazioni stagionali estreme in cui giorni e notti possono durare per mesi a seconda della stagione. Ai poli di Mercurio, è sempre buio e ombroso. Quindi potresti dire che i poli sono in costante stato di penombra.
Un giorno su Venere:
Conosciuto anche come "Gemello della Terra", Venere è il secondo pianeta più vicino al nostro Sole - che varia da 107.477.000 km al perielio a 108.939.000 km ad afelio. Sfortunatamente, Venere è anche il pianeta in movimento più lento, un fatto che è reso evidente guardando i suoi poli. Mentre ogni altro pianeta del Sistema Solare ha sperimentato l'appiattimento ai suoi poli a causa della velocità della sua rotazione, Venere non ha sperimentato tale appiattimento.
Venere ha una velocità di rotazione di soli 6,5 km / h (4,0 mph) - rispetto alla velocità razionale della Terra di 1.670 km / h (1.040 mph) - che porta ad un periodo di rotazione siderale di 243.025 giorni. Tecnicamente, sono -243.025 giorni, poiché la rotazione di Venere è retrograda. Ciò significa che Venere ruota nella direzione opposta al suo percorso orbitale attorno al Sole.
Quindi se tu fossi sopra il polo nord di Venere e lo guardassi girare intorno al Sole, vedresti che si sta muovendo in senso orario, mentre la sua rotazione è in senso antiorario. Tuttavia, ciò significa che Venere impiega più di 243 giorni terrestri a ruotare una volta sul suo asse. Tuttavia, proprio come Mercurio, la velocità orbitale di Venere e la rotazione lenta significano che un singolo giorno solare - il tempo impiegato dal Sole per tornare nello stesso posto nel cielo - dura circa 117 giorni.
Quindi, mentre un singolo anno venusiano (o citeriano) arriva a 224.701 giorni terrestri, sperimenta meno di due albe e tramonti in quel momento. In effetti, un singolo anno venusiano / certoso dura fino a 1,92 giorni venusiano / citerio. Meno male che Venere ha altre cose in comune con la Terra, perché sicuramente non è il suo ciclo diurno!
Un giorno sulla terra:
Quando pensiamo a un giorno sulla Terra, tendiamo a pensarlo come un semplice intervallo di 24 ore. In verità, la Terra impiega esattamente 23 ore 56 minuti e 4,1 secondi per ruotare una volta sul suo asse. Nel frattempo, in media, un giorno solare sulla Terra è lungo 24 ore, il che significa che ci vuole una tale quantità di tempo perché il Sole appaia nello stesso posto nel cielo. Tra questi due valori, diciamo che un singolo ciclo diurno e notturno dura anche 24.
Allo stesso tempo, ci sono variazioni nella durata di un singolo giorno sul pianeta in base a cicli stagionali. A causa dell'inclinazione assiale della Terra, la quantità di luce solare sperimentata in alcuni emisferi varierà. Il caso più estremo si verifica ai poli, dove il giorno e la notte possono durare giorni o mesi a seconda della stagione.
Ai poli nord e sud durante l'inverno, una sola notte può durare fino a sei mesi, che è conosciuta come una "notte polare". Durante l'estate, i poli sperimenteranno quello che viene chiamato un "sole di mezzanotte", dove una giornata dura ben 24 ore. Quindi davvero, i giorni non sono così semplici come ci piace immaginare. Ma rispetto agli altri pianeti del Sistema Solare, la gestione del tempo è ancora più semplice qui sulla Terra.
Un giorno su Marte:
Per molti aspetti, Marte può anche essere chiamato "Gemello della Terra". Oltre ad avere calotte polari, variazioni stagionali e acqua (anche se congelata) sulla sua superficie, una giornata su Marte è abbastanza vicina a quella di un giorno sulla Terra. In sostanza, Marte impiega 24 ore 37 minuti e 22 secondi per completare una singola rotazione sul suo asse. Ciò significa che un giorno su Marte equivale a 1.025957 giorni.
I cicli stagionali su Marte, che sono dovuti ad un'inclinazione assiale simile a quella della Terra (25,19 ° rispetto ai 23,4 ° della Terra), sono più simili a quelli che sperimentiamo sulla Terra che su qualsiasi altro pianeta. Di conseguenza, i giorni marziani subiscono variazioni simili, con il Sole che sorge prima e tramonta più tardi in estate e quindi sperimentando il contrario in inverno.
Tuttavia, le variazioni stagionali durano il doppio rispetto a Marte, grazie al fatto che Marte si trova a una distanza maggiore dal Sole. Ciò porta a un anno marziano di circa due anni terrestri - 686.971 giorni terrestri per l'esattezza, che si risolve in 668.5991 giorni marziani (o Sols). Di conseguenza, giorni più lunghi e notti più lunghe possono durare molto più a lungo sul Pianeta Rosso. Qualcosa da considerare per i futuri coloni!
Un giorno su Giove:
Dato che è il più grande pianeta del sistema solare, ci si aspetterebbe che un giorno su Giove duri a lungo. Ma a quanto pare, un giorno gioviano è ufficialmente lungo solo 9 ore, 55 minuti e 30 secondi, il che significa che un singolo giorno è poco più di un terzo della durata di un giorno terrestre. Ciò è dovuto al fatto che il gigante gassoso ha una velocità di rotazione molto rapida, che è di 12,6 km / s (45.300 km / h, o 28148.115 mph) all'equatore. Questa rapida velocità di rotazione è anche una delle ragioni per cui il pianeta ha tempeste così violente.
Nota l'uso della parola ufficialmente. Poiché Giove non è un corpo solido, la sua atmosfera superiore subisce una diversa velocità di rotazione rispetto al suo equatore. Fondamentalmente, la rotazione dell'atmosfera polare di Giove è di circa 5 minuti più lunga di quella dell'atmosfera equatoriale. Per questo motivo, gli astronomi usano tre sistemi come frame di riferimento.
Il sistema I si applica dalle latitudini da 10 ° N a 10 ° S, dove il suo periodo di rotazione è il più breve del pianeta, a 9 ore, 50 minuti e 30 secondi. Il Sistema II si applica a tutte le latitudini a nord e sud di queste; il suo periodo è di 9 ore, 55 minuti e 40,6 secondi. Il Sistema III corrisponde alla rotazione della magnetosfera del pianeta e il suo periodo viene utilizzato da IAU e IAG per definire la rotazione ufficiale di Giove (ovvero 9 ore 44 minuti e 30 secondi)
Quindi, se potessi, teoricamente, stare in piedi sulle cime delle nuvole di Giove (o possibilmente su una piattaforma galleggiante in orbita geosincrona), vedresti il sole che sorge un'impostazione nello spazio di meno di 10 ore da qualsiasi latitudine. E nello spazio di un solo anno gioviano, il sole sorgerebbe e tramonterà un totale di circa 10.476 volte.
A Day On Saturn:
La situazione di Saturno è molto simile a quella di Giove. Nonostante le sue enormi dimensioni, il pianeta ha una velocità di rotazione stimata di 9,87 km / s (35.500 km / h, o 22058,677 mph). Come tale Saturno impiega circa 10 ore e 33 minuti per completare una singola rotazione siderale, facendo un solo giorno su Saturno meno della metà di quello che è qui sulla Terra. Anche qui, questo rapido movimento dell'atmosfera porta ad alcune super tempeste, per non parlare del modello esagonale attorno al polo nord del pianeta e di una tempesta di vortici attorno al suo polo sud.
E, come anche Giove, Saturno prende il suo tempo in orbita attorno al Sole. Con un periodo orbitale equivalente a 10.759,22 giorni terrestri (o 29.4571 anni terrestri), un singolo anno di Saturno (o Croniano) dura circa 24.491 giorni di Saturno. Tuttavia, come Giove, l'atmosfera di Saturno ruota a velocità diversa a seconda della latitudine, il che richiede che gli astronomi utilizzino tre sistemi con differenti cornici di riferimento.
Sistema I. comprende la zona equatoriale, la cintura equatoriale sud e la cintura equatoriale nord e ha un periodo di 10 ore e 14 minuti. Sistema II copre tutte le altre latitudini di Saturno, esclusi i poli nord e sud, e gli è stato assegnato un periodo di rotazione di 10 ore 38 min 25,4 sec. Sistema III utilizza le emissioni radio per misurare la velocità di rotazione interna di Saturno, che ha prodotto un periodo di rotazione di 10 ore 39 min 22,4 sec.
Usando questi vari sistemi, gli scienziati hanno ottenuto dati diversi da Saturno nel corso degli anni. Ad esempio, i dati ottenuti negli anni '80 dal Voyager 1 e 2 le missioni indicavano che un giorno di Saturno durava 10 ore 39 minuti e 24 secondi. Nel 2004, i dati forniti dalla sonda spaziale Cassini-Huygens hanno misurato il campo gravitazionale del pianeta, che ha prodotto una stima di 10 ore, 45 minuti e 45 secondi (± 36 sec).
Nel 2007, questo è stato rivisto da ricerche presso il Dipartimento di Scienze della Terra, del Pianeta e dello Spazio, UCLA, che hanno portato alla stima attuale di 10 ore e 33 minuti. Proprio come con Giove, il problema di ottenere misurazioni accurate deriva dal fatto che, come un gigante gassoso, parti di Saturno ruotano più velocemente di altre.
Un giorno su Urano:
Quando arriviamo a Urano, la questione di quanto dura un giorno diventa un po 'complicata. Da un lato, il pianeta ha un periodo di rotazione siderale di 17 ore 14 minuti e 24 secondi, che è l'equivalente di 0,71833 giorni terrestri. Quindi potresti dire che un giorno su Urano dura quasi quanto un giorno sulla Terra. Sarebbe vero, se non fosse per l'estrema inclinazione assiale che sta avvenendo questo gigante di gas / ghiaccio.
Con un'inclinazione assiale di 97,77 °, Urano orbita essenzialmente attorno al Sole. Ciò significa che il suo polo nord o sud è puntato quasi direttamente verso il Sole in momenti diversi nel suo periodo orbitale. Quando un polo attraversa "l'estate" su Urano, sperimenterà 42 anni di luce solare continua. Quando lo stesso polo viene puntato lontano dal Sole (cioè un "inverno" uraniano), sperimenterà 42 anni di oscurità continua.
Quindi, potresti dire che un singolo giorno - da un'alba all'altra - dura 84 anni interi su Urano! In altre parole, un singolo giorno di Uranian è lo stesso tempo di un singolo anno di Uranian (84.0205 anni terrestri).
Inoltre, come con gli altri giganti gas / ghiaccio, Urano ruota più velocemente a determinate latitudini. Ergo, mentre la rotazione del pianeta è di 17 ore e 14,5 minuti all'equatore, a circa 60 ° sud, le caratteristiche visibili dell'atmosfera si muovono molto più velocemente, facendo una rotazione completa in appena 14 ore.
A Day On Neptune:
Ultimo, ma non meno importante, abbiamo Nettuno. Anche qui, misurare un singolo giorno è alquanto complicato. Ad esempio, il periodo di rotazione siderale di Nettuno è di circa 16 ore, 6 minuti e 36 secondi (l'equivalente di 0,6713 giorni terrestri). Ma essendo un gigante gas / ghiaccio, i poli del pianeta ruotano più velocemente dell'equatore.
Mentre il campo magnetico del pianeta ha una velocità di rotazione di 16,1 ore, l'ampia zona equatoriale ruota con un periodo di circa 18 ore. Nel frattempo, le regioni polari ruotano più velocemente, per un periodo di 12 ore. Questa rotazione differenziale è la più pronunciata di qualsiasi pianeta nel Sistema Solare e provoca un forte taglio del vento latitudinale.
Inoltre, l'inclinazione assiale del pianeta di 28,32 ° provoca variazioni stagionali simili a quelle sulla Terra e su Marte. Il lungo periodo orbitale di Nettuno significa che le stagioni durano per quaranta anni terrestri. Ma poiché la sua inclinazione assiale è paragonabile a quella terrestre, la variazione della lunghezza della sua giornata nel corso del suo lungo anno non è più estrema.
Come puoi vedere da questa piccola carrellata dei diversi pianeti nel nostro Sistema Solare, ciò che costituisce un giorno dipende interamente dal tuo quadro di riferimento. Oltre a variare a seconda del pianeta in questione, devi anche tenere conto dei cicli stagionali e da dove sul pianeta vengono prese le misurazioni.
Come sintetizzava Einstein, il tempo è relativo all'osservatore. In base al quadro di riferimento inerziale, il suo passaggio sarà diverso. E quando ti trovi su un pianeta diverso dalla Terra, il tuo concetto di giorno e notte, che è impostato sull'ora terrestre (e su un fuso orario specifico) rischia di diventare piuttosto confuso!
Abbiamo scritto molti articoli interessanti su come il tempo viene misurato su altri pianeti qui su Space Magazine. Ad esempio, ecco quanto dura un anno sugli altri pianeti ?, Quale pianeta ha il giorno più lungo ?, La rotazione di Venere, Quanto dura un giorno su Marte? e quanto dura un giorno a Giove?
Se stai cercando maggiori informazioni, dai un'occhiata al nostro sistema solare su Space.com
Il cast di astronomia ha episodi su tutti i pianeti, tra cui l'episodio 49: Mercury e l'episodio 95: Humans to Mars, parte 2 - Colonists
