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.

Юпитер - пятая планета от нашего Солнца и находится между Марсом и Сатурном. Если вы думаете, что Земля большая, то это просто ничто по сравнению с Юпитером, который является самой большой планетой нашей Солнечной системы!

Масса Юпитера в 317 раз больше массы Земли, а также в 2.5 раза больше массы всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых! Если говорить об объеме, то в Юпитер поместятся 1300 таких планет, как Земля. Гравитация на этом «гиганте» в 2.5 раза больше, чем на Земле. Если бы кто-нибудь весом в 100 кг стоял на поверхности Юпитера, то там он весил бы 250 кг.

Юпитерианские полосы – особенность, которой обладает только планета Юпитер. Ни на одном из газовых гигантов таких полос нет! По одной из гепотиз, возникновение полос - прямое следствие воздействия на планету Юпитер его спутников. Под их воздействием якобы сформировались вытянутые образования из газообразного вещества, которые своим вращением и образовали полосы.

Когда смотришь на ночное небо, планета Юпитер - третий по яркости объект. Самыми яркими объектами нашей Солнечной системы являются Венера и Луна. Однако Юпитер светит даже ярче, чем самая яркая звезда на небосклоне - Сириус. В хороший бинокль или маленький телескоп можно увидеть белый диск Юпитера, а также его 4 ярких спутника.

Юпитер имеет 63 спутника! Ганимед является самым большим спутником (большим, чем планета Меркурий). На Европе была обнаружена вода, находящаяся под толстым слоем льда, а на поверхности другого спутника - Ио - было обнаружено целых 8 действующих вулканов!

В это трудно поверить, но у Юпитера 4 кольца! Самое главное из них - оставленное после столкновения метеоритов с 4-мя спутниками (Фива, Метида, Адрастея и Альматея). В отличие от колец Сатурна, в кольцах Юпитера не найден лед. Недавно ученые открыли еще одно кольцо, расположенное ближе всего к планете. Его назвали Гало.

Ученые подсчитали, что Юпитер выделяет энергии в 2-3 раза больше, чем получает от Солнца. Этот феномен объясняется учеными процессами постепенного сжатия планеты, а также возможным радиоактивным распадом в недрах Юпитера.

Галерея

А знаете ли Вы...

Различимое даже в небольшой телескоп Большое Красное Пятно - это гигантский вращающийся циклон, который наблюдается с 1800-х годов. Столетие назад оно было длиной 40000 км, однако в настоящее время его размеры уменьшились наполовину. Большое Красное Пятно на планете Юпитер - это самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе! По его длине могли бы разместиться 3 планеты размером с Землю. Он вращается против часовой стрелки со скоростью около 435 км/ч.

Несмотря на свою массу, Юпитер вращается вокруг своей оси быстрее людой другой планеты Солнечной системы. Для полного оборота ему достаточно всего 10-ти часов! Быстрое вращение Юпитера происходит из-за магнитного поля, а также радиации вокруг планеты.

У Юпитера самое сильное магнитное поле в нашей Солнечной системе. Оно в 14 раз больше, чем на Земле! Некоторые астрономы считают, что такое поле создается движением металлического водорода внутри планеты. Действительно, при температурах и давлениях, которые достигаются внутри Юпитера, водород является жидкостью, а не газом. Он является проводником электричества, а текущие в нем электрические токи создают магнитное поле планеты.

Еще одна странность Юпитера – феномен «горячих теней». Дело в том, что в тени температура обычно ниже, чем на окружающей поверхности. Но не на Юпитере! На этой планете там, где на поверхность падает тень от ее спутников, температура выше, чем на открытых участках

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.

> > 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.