сколько длится день и ночь на марсе
Сутки на Марсе
Сутки на Марсе длятся дольше, чем на Земле. И этот факт — одна из потенциальных проблем для колонизации красной планеты. Ведь для того, чтобы координировать действия экипажа и техники, необходимо синхронизировать работу соответственно марсианскому времени. Для этого ввели даже отдельную единицу времени, обозначающую продолжительность суток на Марсе.
Время на красной планете
Сутками называется период времени, за которое небесное тело совершает полный оборот вокруг своей оси. При этом различают понятия синодических (солнечных) и сидерических (звездных) суток. Первые обозначают временной промежуток, за который планета обернется вокруг своей оси относительно Солнца. Вторые – осевой оборот относительно звезд. Синодические и сидерические сутки имеют разную продолжительность. К примеру, для Земли полный солнечный день составляет 24 часа, а звездный – 23 часа 56 минут и 4 секунды.
Сколько же длятся сутки на Марсе? Вычислить продолжительность данного временного промежутка несложно. Для этого нужно знать Средняя скорость вращения красной планеты вокруг своей оси в два раза ниже, чем у Земли — 868,2 км/с и 1674 км/с соответственно. Однако, из-за того, что марсианский диаметр на 53% меньше земного, день на планетах длится почти одинаково.
Длительность суток на Марсе составляет:
Если величина суток на Марсе в часах установлена точно, то, сколько длятся день и ночь на соседней планете, сказать трудно.
Марсианский сол
Из-за разной длительности суток на Земле и Марсе исследователям красной планеты пришлось ввести новую единицу времени – сол. Он равняется синодическому периоду вращения планеты. Сол продолжительней земного дня в 1,026 раза.
Для удобства синхронизации с земным временем сол разбили на часы, минуты и секунды. Эти временные промежутки оказались длительней земных. Так, марсианская минута больше земной на 1,62 секунды, а час на Марсе продолжается 61 минуту 30 секунд.
«Марсианское время» необходимо знать инженерам, дистанционно управляющим марсоходами. Эти аппараты получают энергию от солнечных батарей. Это означает, что работать они могут лишь в условиях марсианского дня, когда на панели батарей попадает достаточное количество солнечного света. Поэтому вся аппаратура на красной планете настроена на местное время. Это позволяет операторам скорректировать графики ее работы, не принимая во внимание продолжительность земного дня.
Такая единица марсианского времени была также описана в художественной литературе. Именно в солах ведет свой дневник Марк Уотни – главный герой фантастического романа «Марсианин», написанного американским писателем Энди Вейером.
Календарь колонизаторов
Если освоение красной планеты людьми пройдет удачно, первым поселенцам необходимо будет знать не только длительность дня на Марсе, но и продолжительность месяца. Земляне в обычной жизни используют григорианский календарь. Согласно ему, весь период обращения нашей планеты вокруг Солнца (365,2425 дней) разделен на 12 месяцев. Их продолжительность изменяется от 28 до 31 дня.
За счет большей удаленности от Солнца и более эксцентричной орбиты год на Марсе длится дольше земного. Он составляет 686,98 земных дней или 668,6 марсианских солов. Для удобства бытового времяисчисления будущие поселенцы красной планеты будут пользоваться дариским календарем.
Этот календарь был создан американский инженером Томасом Гангале. За единицу времени в нем принимается 1 сол, а год в нем равен 668,5907 солов. В 1 десятилетии Дариского календаря содержится шесть високосных лет по 669 марсианских дней. Весь марсианский год разделен на 24 месяца, продолжительностью по 28 или 27 дней. Короткими месяцами являются шестой, двенадцатый, восемнадцатый и двадцать четвертый (только в не високосные года).
Месяцы Дариского календаря
Месяцы Дариского календаря получили свои названия в честь 12 зодиакальных знаков (от Стрельца до Скорпиона) и их ведических аналогов, следующих друг за другом. Дни недели названы в честь объектов Солнечной системы:
Ошибка такой системы времяисчисления незначительна: 1 сол в 100 марсианских лет. Дариский календарь также может быть адаптирован для других планет и их спутников. Пока же он не нашел практического применения. На данный момент время на Марсе исчисляется только в солах.
Сколько длятся сутки на Марсе?
Сутки на Марсе отличаются по своей продолжительности от земных: они более длинные, и это является одной из проблем для возможной жизни людей на Красной планете.
Марсианское время
Сутками в астрономии и других науках называют период, нужный небесному телу для совершения полного оборота вокруг своей оси. Существует две разновидности этой единицы:
Первые сутки также называются солнечными, вторые — звездными.
Для каждого объекта эти значения различны, например, солнечный день нашей планеты длится 24 часа, а звездный — на 3 минуты 56 секунд меньше.
Знать марсианское время нужно не только ради интереса. Им оперируют, например, инженеры, дистанционно управляющие марсоходами. Эта техника питается энергией от солнечных батарей и может функционировать только в светлый период, чтобы уловить достаточное количество света.
Потому всю аппаратуру на Марсе настраивают на местное время, чтобы можно было корректировать ее графики работы вне зависимости от Земли.
Возникновение сола
Из-за разницы суток на двух планетах ученые ввели понятие сола — это единица времени Марса, его синодический (околосолнечный) период вращения. Он разбит на часы, минуты и секунды, которые более продолжительны, чем наши: минута на 1,62 секунды, а час — на полторы минуты. Марсианский сол длиннее дня на Земле в 1,026 раза.
Этот термин упоминается в художественных произведениях, например, их использует в дневниковых записях в космосе главный герой книги и фильма «Марсианин».
Сколько часов в сутках на Марсе
Марсианские сутки длятся:
Ученые рассчитали, сколько часов в сутках, по радиусу планеты и времени ее оборота вокруг собственной оси относительно Солнца. Местная ночь длится 12,2 часа, а марсианские закаты и восходы примерно совпадают с земными.
Год на Марсе
Космическим поселенцам важно будет знать длину местного месяца. Используемый землянами календарь там работать не будет из-за большей удаленности Марса от центра Солнечной системы. Кроме того, его орбита имеет высокую эксцентричность — ось вращения не совпадает с осью с геометрической точки зрения. Это объясняет, почему астрономический год там длиннее, чем на Земле — он занимает почти 687 наших суток и равен 668,6 солам.
На Красной планете существует 4 сезона года, представляющих собой периоды между солнцестояниями и весенним и осенним равноденствиями. Они имеют разную длительность в северном и южном полушариях:
Марсианский календарь
Для применения на Красной планете был разработан специальный календарь, часто называемый Дариским. В обиход его ввел американец Томас Гангале, назвав в часть своего сына Дариуса.
Единицей времени в этом календаре является сол, продолжительность года равна 668,5907 марсианских дней, но для удобства исчисления на каждые 10 лет будет:
Год состоит из 24 месяцев по 28 солов, кроме месяцев №№ 6, 12, 18, 24 (они на 1 день короче). В високосные годы последний месяц исключается из числа 27-дневных и становится «стандартным».
Наименованиями месяцев стали последовательно чередующиеся знаки зодиака и их ведические аналоги (первым считается Стрелец, за ним следует индуистский Дхану, третий — Козерог и т.д.). Количество дней в неделе — 7. Они получили имена Луны (соответствует земному понедельнику), Марса (вторнику) и затем Меркурия, Юпитера, Венеры, Сатурна, Солнца, которые соответствуют дням от среды до воскресенья. Началом года считается день весеннего равноденствия.
Дариский календарь не обладает абсолютной точностью: на каждые его 100 лет «натекает» ошибка в 1 сол. На сегодня существует несколько его вариаций, различающихся количеством и названиями месяцев, а также некоторыми другими деталями.
Как идет время на Марсе
Колонизация Красной планеты перестала быть чем-то фантастическим, не исключено, что это произойдет уже в текущем столетии. И для успеха миссии важно точно отслеживать время на Марсе.
Почему так важно знать марсианское время
Марсианские сутки длиннее земных. Это может стать одной из проблем для будущих поселенцев Красной планеты, т. к. слаженная работа техники и экипажа невозможна без синхронизации их действий по местному времени.
Возникновение сола
Чтобы облегчить исследования на Марсе, было решено ввести специальную единицу измерения — сол. Он равен 1 полному обороту Марса вокруг своей оси. Сол длится 24 часа 39 минут 35 секунд и равен 1,026 земного дня. Для удобства расчетов эта единица времени была разбита на промежутки по аналогии с привычными нам. Они тоже длиннее: марсианская минута почти на 1,5 секунды длиннее нашей, а 1 час длится 61,5 земной минуты.
Сколько часов в сутках на Марсе
Сутки на любой планете — это период, за который она успевает совершить 1 полный оборот относительно какого-то объекта, вращаясь вокруг собственной оси.
Существует 2 разновидности суток:
Значения напоминают аналогичные земные параметры, несмотря на то что средняя скорость вращения Марса в 2 раза ниже, чем у Земли. Сходство объясняется тем, что Красная планета почти в 1,5 раза меньше нашей в диаметре.
Продолжительность марсианских суток установлена, но какова длительность дня и ночи на Марсе — до сих пор неизвестно.
Продолжительность марсианского года
Если приземление на Красную планету будет удачным, поселенцам понадобится информация не только о марсианском времени. Не менее важно знать, какова продолжительность местных месяца и года. Григорианский календарь, используемый землянами, в данном случае не подойдет, потому что Марс дальше от Солнца и движется по более вытянутой орбите.
Один оборот вокруг Солнца планета совершает за почти 687 земных суток, или 668,6 местного дня.
Этот период был разделен на 24 месяца, которые получили названия в честь 12 зодиакальных знаков и их аналогов в ведическом исчислении. Первым считается Sagittarius (Стрелец), второй месяц — Dhanus (Дхану) и т. д. Разработанный календарь получил название дариского (в английском языке — Darian), его автором был американский инженер Т. Гангале, который дал ему имя в честь своего сына Дариуса.
По 27 дней содержат месяцы № 6, 12, 18 и 24. Это правило меняется в високосные годы, когда 24-й месяц тоже является длинным. В каждом марсианском десятилетии 6 високосных лет, количество солов в которых равно 669, и 4 года простых, длящихся по 668 суток. До сих пор ученые не пришли к единому мнению, в какой последовательности должны сменять друг друга високосные и простые годы.
С течением времени в календаре будут накапливаться «лишние» минуты. Эта ошибка приведет к тому, что каждые 100 местных лет летоисчисление будет отставать от действительного времени на 1 неполный сол, ошибка в 13 полных марсианских дней наступит здесь через 1400 местных лет.
Сейчас дариский календарь не имеет никакого практического значения. Летоисчисление на Марсе ведется только в солах. Например, марсоход «Кьюриосити» в марте 2018 г. праздновал юбилей своего присутствия на Красной планете — 2000 солов.
Орбита Марса
Планета движется по эллиптической орбите на расстоянии примерно 228 млн км от Солнца.
В перигелии она приближается к светилу почти на 55 млн км, в афелии — отдаляется от центра системы более, чем на 400 млн км.
Астрономы установили, что 1,5-2 млн лет назад марсианская орбита представляла собой почти правильную окружность.
Движение планеты
Однако не стоит понимать это буквально: внезапная смена вектора движения звездных тел невозможна.
Оптический эффект обратного направления объясняется:
Когда наша планета «догоняет» Марс, наблюдатель видит, будто последний катится в противоположную сторону. Это явление называется ретроградными изменениями.
Орбитальная скорость
Эта величина, характеризующая скорость обращения планеты вокруг Солнца. Для Марса она составляет 24 км/с.
Период вращения
Один оборот вокруг Солнца Марс совершает почти в 2 раза медленнее, чем Земля — за 1,88 привычного нам года.
Вращение оси Марса
Линейная скорость обращения планеты вокруг собственной оси равна почти 870 км/ч. Это вращение — причина смены дня и ночи на Марсе и некоторого сплющивания его полярных областей. Марсианская ось проходит через северный и южный полюса небесного тела, но постоянно немного меняет свое положение. На это влияют солнечная гравитация и сила притяжения соседней планеты — Юпитера.
Хронометрирование на Марсе
Сутки на Земле и Марсе
Сутки бывают двух видов – звездные (сидерические) сутки длительностью 23 ч 56 мин 4,09 с или 86164,09 секунд и средние солнечные сутки длительностью 24 часа или 86400 секунд. Они не равны друг другу потому, что за сутки, из-за орбитального движения Земли солнце смещается на фоне звезд. Средние солнечные сутки привязаны к «фиктивному Солнцу», поскольку скорость движения Земли по орбите, а значит и длительность истинных солнечных суток изменяются в течение года.
Для Марса соответствующие периоды составляют 24 ч 37 мин 22.66 с (88642,66 с) и 24 ч 39 мин 35.24 с (88775,24 с) соответственно. Как показывает простой расчет, длина звездных суток на Марсе на 2,9% больше чем на Земле, а длина солнечных суток на 2,7%.
По международному соглашению, для аппаратов, работающих на поверхности Марса, приняты т.н. «марсианские солнечные сутки» (Сол) разбитые на 24 «марсианских часа». Соответственно, эталон «марсианской секунды» на 2,7% длиннее земного. Это приводит к тому, что график работы операторов каждый день смещается на 40 минут, и они носят на руках специально разработанные часы с «марсианским временем». Существовали также и другие проекты марсианских часов. По одному из них предлагалось ввести на Марсе метрическое время, установив 10 часов в сутках, 100 минут в часе и 100 секунд в минуте, по другому – вводился укороченный 25-й час, длительностью 39 мин 35.24 с, но данные варианты были отклонены. Счет солов для космических аппаратов начинался с Sol 0 для миссий Viking, Mars Phoenix и MSL Curiosity и с Sol 1 для Mars Pathfinder, MER-A Spirit и MER-B Opportunity.
Нулевой меридиан Марса проходит через небольшой кратер Airy-0 который имеет координаты 5°06′59.99″ ю. ш. и 0°00′00″ в. д. На Марсе применяется планетоцентрический стандарт долготы, при котором долгота меняется от 0° до 360° в.д. Старый планетографический стандарт (0° до 360° з.д.) используется на плоских картах.
Координированное марсианское время (Coordinated Mars Time, MTC) является аналогом всемирного времени (Universal Time, UT). Оно определяется как среднее солнечное время на нулевом меридиане. Обозначение MTC может ввести в заблуждение о схожести со стандартом UTC, однако MTC не использует координационные високосные секунды, и наиболее близким земным аналогом MTC является стандарт UT1. Из-за большего эксцентриситета орбиты и другого наклона оси, разница между истинным солнечным временем (ИСВ/LTST) и средним солнечным временем (ССВ/LMST) изменяется в течение года гораздо сильнее, нежели на Земле. Если на Земле уравнение времени (УВ = ИСВ — ССВ) колеблется от «минус 14 мин 22 с» до «плюс 16 мин 23 с», то на Марсе эта разница составляет от «минус 50 мин» до «плюс 40 мин», что уже немало. В отечественной литературе чаще используется обратная разница (УВ = ССВ — ИСВ). Однако, нельзя путать солнечное время с поясным временем, которое связанно с солнечным лишь формально. Часовых поясов, в привычном для нас виде, на Марсе нет, и из шести марсоходов пять пользуются местным солнечным временем (LMST), а шестой (Mars Pathfinder) использует истинное солнечное время (LTST).
Стандарт MTC впервые появился в программе Mars24Sunclock, созданной институтом Годдарда, придя на смену стандарту AMT (Airy Mean Time), бывшему прямым аналогом устаревшего стандарта GMT. Стандарт AMT ни в одной из миссий не используется по причине его недостаточной точности. Однако теперь, когда существуют четкие и точные карты Марса, стандарт AMT снова может стать актуальным.
Для простоты астрономических расчетов на Земле применяется так называемая Юлианская дата (JD), где за нулевую точку принято 1 января 4713 г до н. э юлианского календаря или, что то же самое, 24 ноября 4714 г. до н. э. григорианского календаря. Первый день имел номер 0. Даты сменяются в полдень. Аналогичная дата для Марса установлена в сол совпадающий с 29 декабря 1873 года (дата рождения астронома Карла Отто Лампланда, первым осуществившего астрофотосъемку приснопамятных каналов на Марсе). Другими вариантами отсчета были 1608 г (изобретение телескопа) и весеннее равноденствие 11 апреля 1955 года.
Год на Земле и Марсе
Как выше было сделано с понятием суток определимся с тем, что такое год.
Звездный (сидерический) год — период орбитального движения вокруг Солнца относительно «неподвижных звёзд»;
Тропический год – период полной смены времен года или период в течении которого долгота Солнца изменяется на 360° ровно.
Эти периоды различаются меду собой примерно на 20 минут (тропический меньше звездного), что обусловлено гироскопическими процессами, в частности прецессией и нутацией оси планет.
Длительность одного оборота Марса вокруг Солнца составляет около 686,98 солнечных земных суток, или 668,59 солов. Поскольку эксцентриситет орбиты Марса (0,0934) существенно больше земного (0,0167), если принять за сезон периоды между равноденствиями и солнцестояниями, то самым длинным сезоном для северного полушария будет весна (193 сола), а самым коротким осень (142 сола).
Также как и на Земле на Марсе лучшим вариантом для основы календаря будет тропический год, так как циклы прецессии на Земле и на Марсе достаточно велики, для того, чтобы ими можно было пренебречь на относительно коротких промежутках времени. Длина тропического года зависит от выбора начальной точки. Обычно в качестве такой точки выбирают равноденствия или солнцестояния. Но обычно, для григорианского календаря используется весеннее равноденствие. Так как орбита Марса боле вытянута, то различия в длительности тропического года немного больше чем на Земле. Если для Земли отличается третий знак после запятой (от 365,2416 сут до 365,2427 сут), то для Марса существенно отличается уже второй знак (от 668.5880 сол до 668.5958 сол).
Сутки на Марсе
Сутки на Марсе длиннее земных. Однако разница между ними не настолько значительна, как в сравнении с сутками на Венере – 243 земных. Тем не менее для потенциальных колонизаторов Красной планеты это все еще проблема, так как координировать свои действия придется в соответствии с марсианским временем. Поэтому было принято решение ввести отдельный календарь и даже новую единицу времени для обозначения суток на этой планете.
Продолжительность суток
Всем вам наверняка известно, что сутки определяют время, за которое планета полностью оборачивается вокруг своей оси. Из-за этого и происходит смена дня и ночи. Но они тоже бывают разными в зависимости от того, относительно чего этот оборот высчитывать: Солнца или других звезд. Поэтому существует два понятия суток: синодические и сидерические. На Земле первые – это привычные нам солнечные, длящиеся ровно 24 часа. Вторые показывают оборот нашей планеты относительно звезд. И он длится на 3 мин 56 сек меньше.
Продолжительность суток
А сколько длятся сутки на Марсе? Узнать ответ на этот вопрос позволит средняя скорость оборота вокруг оси и длина диаметра. И то, и другое на Красной планете в два раза меньше, чем на Земле. Поэтому разница в длительности дней минимальная. Итак, относительно Солнца Марс совершает полный оборот вокруг оси за 24 ч 39 мин и 35 сек. Это синодические сутки, сидерические длятся на 2 минуты и 12 секунд меньше.
Марсианский сол
Так период вращения Красной планеты хоть и немного, но отличается от нашей, для марсианских суток пришлось вводить новую единицу времени – сол. Таким образом, сол равняется 1,026 оборота Земли вокруг своей оси или 24 ч 39 мин и 35 сек.
Эта единица также разбивается на часы, минуты и секунды. Для них не нужно придумывать альтернативные обозначения, как для суток, ведь можно просто увеличить их количество. Что и было сделано. Так минута на Марсе теперь равняется минуте и 1,62 секунды на Земле, а час – 61 мин 30 сек.
Марсианский сол
Точное время необходимо знать уже сейчас для того, чтобы эффективно управлять марсоходами. Все они настроены на марсианское время. Это позволяет им точно рассчитывать выполнение всех необходимых задач, пока длится день. Так как марсоходы питаются исключительно от солнечных панелей, работать ночью они не могут.
Эту же единицу времени используется и в художественной литературе. В фантастическом романе (а с недавнего времени еще и фильме) «Марсианин» главный герой Марк Уотни, застрявший на Марсе, ведет свой дневник в солах.
Календарь
Одной продолжительности суток на Марсе мало для успешной жизни на этой планете. Первые поселенцы должны будут как-то ориентироваться и в месяцах, и в годах. Специально для этого был придуман марсианский, а точнее дариский календарь. Его придумал и предложил аэрокосмический инженер и политолог Томас Гангале. Разработку он назвал в честь своего сына Дариуса.
В дариском календаре 24 месяца, которые названы в честь знаков зодиака и их санскритских эквивалентов. А дни недели называются солами Луны, Марса, Меркурия, Юпитера, Венеры, Сатурна и Солнца. Год на Марсе длится дольше земного – 687 наших дней или 668 солов. Это неудивительно, ведь планета находится дальше от нашей звезды, и ее орбита значительно больше.
Колонизаторы
Месяцы дариского календаря преимущественно длятся по 28 солов, каждый шестой – по 27. Високосный год проходит каждые шесть лет, и в нем в последний месяц добавляется один сол. При таком способе исчисления времени календарная ошибка весьма незначительна. Отставание будет примерно в 13 солов каждые 1400 лет, то есть примерно по одному дню на каждый век.
На сегодняшний день были представлены и другие календари с похожей формой, но разными названиями. Однако пока ни один из них, включая дариский, не был утвержден за ненадобностью. Время на Марсе все еще исчисляется в солах, так как местные месяцы и годы марсоходам ни к чему.