сколько дней в марсианском году
Год на Марсе
Марс – увлекательнейший объект, который изучают уже несколько десятилетий. В некотором роде он напоминает нашу планету и, возможно, мы сможем использовать его как второй дом. Вот только нужно приспособиться к его ритму. Какой будет продолжительность года на Марсе?
Как долго длится марсианский год?
1 год на Марсе равен 1,88 земным годам. В 2017 году планета перешла на солнечную долготу, встретив весеннее равноденствие (5 мая). Это и было начало нового года. У нас этот момент всего лишь говорит о начале весны, но не знаменует отсчет календарного года.
Формирование Кимберли на Красной планете, запечатленное ровером Curiosity. Слои на переднем плане углубляются к основанию горы Эолида, указывая на водный поток к бассейну, который существовал до того, как сформировалась большая часть возвышенности
Что повлияло на длительность года на Марсе?
1 год на Марсе равен 1,88 земным годам
Марс обладает четырьмя сезонами. Но эксцентричность орбитального пути делает их непохожими на земные. Орбитальная скорость планеты не остается стабильной, а меняется в зависимости от дистанции к звезде. Медлительность наступает при афелии, а ускорение – на перигелии. Все сезоны проходят вдвое дольше, чем земные. Во время перигелия Солнце излучает на 40% больше энергии.
Теперь вы знаете, сколько длится год на Марсе и как обстоят дела. Это поможет вам изучить другие объекты и сравнивать их показатели. Ведь существуют планеты и с более непривычными для нас временными рамками.
Почему сутки на Марсе называют сол
Подобно всем планетам Солнечной системы, Марс вращается вокруг своей оси. Дни на красной планете сменяются ночами, и за единицу измерения марсианского времени логично приняты сутки. Давайте попробуем разобраться, какова продолжительность дня на Марсе?
Сутки на Земле и Марсе
Для живущих на Земле людей система летоисчисления кажется совершенно естественной. Поток времени разбит на определенные интервалы: минуты, дни, месяцы. Сделано это в соответствии с суточным и годовым природными циклами. Запуск межпланетных аппаратов сделал актуальным вопрос, сколько длятся сутки на Марсе.
Привычные 24-часовые сутки – это промежуток времени, за который Солнце возвращается в ту же точку небосвода, где его наблюдали вчера. Мы отслеживаем его перемещение с поверхности планеты, ожидая повторного появления в зафиксированном пункте.
Время, необходимое на один оборот вокруг оси относительно Солнца – это солнечные, или синодические, сутки.
Обычно считается, что длина суток составляет ровно двадцать четыре часа. В реальности их размеры непостоянны из-за эллиптической формы орбиты, поэтому в точных расчетах применяют истинные и средние солнечные сутки.
Рассмотрим две оси времени – солнечного и звездного
Звезды также могут служить ориентиром. Но наша планета, вращаясь, одновременно передвигается по орбите и за сутки немного смещается относительно картины звездного неба. Когда созвездия вернутся в первоначальное положение, полный оборот относительно Солнца еще не будет завершен. Планете нужно дополнительно повернуться вокруг оси. Так возникает разница между солнечными и звездными сутками.
Время, за которое Земля совершает оборот относительно звезд, называют звездными, или сидерическими сутками.
Звездные сутки короче солнечных. Чтобы вычислить их длительность, разделим длину экватора 40 075,017 км на экваториальную скорость вращения 1674,4 км/ч. Поскольку в часе содержится 60 минут, а не 100, пересчитываем десятичную дробную часть в минуты и секунды и получаем 23 ч 56 мин 4 сек, или 0,997 солнечных суток. Это промежуток от первичного до повторного прохождения звезды через определенный, обычно нулевой, меридиан.
Марс – наш ближайший сосед в космосе, который обладает во многом сходными параметрами. Зная, что длина его экватора 21 158,52 км, а экваториальная скорость вращения 868,22 км/ч, можно по аналогии вычислить продолжительность звездных суток. Заметно, что скорость вращения вокруг оси примерно в два раза меньше, а экватор во столько же раз короче земного. Поэтому сутки на Марсе совсем немного отличаются от наших:
Нельзя сказать наверняка, что длиннее, день или ночь на Марсе. В зависимости от положения оси на разных участках планеты они могут сильно отличаться.
Что такое сол на Марсе
Хотя день на Марсе длится не намного дольше, эта разница создает неудобства при управлении космической техникой. Каждый марсианский день приносит 40 дополнительных минут, и расхождение с земным календарем быстро увеличивается. Для удобства работы операторов, управляющих марсоходами и другим оборудованием, была введена уникальная единица измерения – сол. Сразу возникает вопрос, чему равен 1 сол на Марсе и сколько это дней.
Один Сол, или марсианские сутки, имеет продолжительность 24 часа 39 минуты 35,244 секунд.
Это значение – результат детальных астрономических наблюдений. Марсианский сол дольше одного дня на Земле в 1,026 раза.
Ученые постарались сделать управление космическими аппаратами максимально удобным. Для этого каждый сол разбили на двадцать четыре часа, подобно привычным нам суткам. Такое деление уже заложено в человеческом подсознании, и менять его было бы неразумно. Хотя предлагались и альтернативные версии. В одном из них к 24 стандартным часам добавлялся еще один урезанный промежуток в размере 39 мин 35 сек. В другом использовалась десятичная система: день хотели разделить на 10 частей по 100 минут.
Из-за того что сол дольше наземных суток, эталонная длина секунды на красной планете увеличена на 2,7%. Соответственно изменяются и остальные единицы: длительность минуты больше на 1,62 секунды, часа – на 1 минуту 30 секунд. Постепенно из-за округления накапливается календарная ошибка, и некоторые года объявляют високосными – количество солов в них на один больше.
В марсианских солах будут измерять свое время переселенцы в отдаленном будущем. Трудно сказать, почему уже сейчас понятие сол прочно вошло в обиход. Возможно, чтобы избежать путаницы между земными и инопланетными определениями. По устоявшейся терминологии день – это солнечные сутки на Земле, а сол на Марсе.
Марсианское время
Работающая в космосе аппаратура получает питание от солнечных батарей, накапливающих заряд при дневном свете. Для правильного управления техникой нужно знать, какое количество излучения попадает на поверхность в различные отрезки дня. Специалистам хорошо известно, сколько длится марсианский день, и они могут рассчитать количество добываемой энергии. Но из-за разницы в длине суток им требуется специальная система отсчета.
Синхронизация графика, по которому работают марсоходы и удаленно обслуживающие их операторы, необходима в первую очередь для комфорта человека. Когда в лаборатории НАСА наступает утро, а в Европе вечер, непонятно, как определить, в каком часовом поясе находится Марс. Поэтому аппаратура, установленная на марсоходах, ориентирована на местное времяисчисление и на то, сколько часов в сутках на Марсе.
Начальный отсчет происходит от нулевого меридиана, который проходит по кратеру Эйри-0. Это маленький кратер, который расположен внутри большего по размеру и имеет координаты 5°06′59.99″ южной широты и 0°00′00″ восточной долготы. Кстати говоря, Марс не разделен на часовые пояса. Посадочные модули в большинстве случаев работают по местному времени, принимая во внимание, что сутки на Марсе в часах дольше земных.
Люди продолжают осваивать вселенную и пытаются найти способы комфортного обитания в ней. Чтобы скоординировать деятельность многих людей из разных стран, работающих с инопланетной техникой, важно знать продолжительность марсианского светового дня и сола. Спускаемые аппараты не будут больше привязаны к местному времени в точке приземления, когда станет возможным деление на часовые пояса.
Как долго длится год на Марсе
Колонизация инопланетных миров начнется в недалеком будущем. Поселенцам нужно будет знать, сколько продолжается марсианский год, чтобы правильно организовать свою жизнедеятельность. Астрономы серьезно изучают временные характеристики планет.
Почему марсианский год в два раза длиннее земного
Причина, по которой длительность 1-го года на Марсе значительно превышает знакомые нам 365 дней, кроется в орбитальных особенностях планет.
В череде планет, вращающихся вокруг Солнца, Марс расположен на четвертом месте, а Земля занимает третью позицию. Расстояние от центра системы до красной планеты в среднем составляет 228 миллионов километров, что примерно в полтора раза больше, чем до Земли. Получается, что земная орбита меньше диаметром и расположена как бы внутри орбиты своего ближайшего соседа. По этой причине на своем пути вокруг светила, Марсу приходится преодолевать существенно, большую дистанцию. Скорость его движения при этом медленнее: всего 24 тысячи км/сек по сравнению с земными 29 тысячами. Земля проходит свой оборот дважды, прежде чем Марс завершит свой полный оборот вокруг звезды.
Год на Земле и Марсе в сравнении
В астрономии различают несколько определений продолжительности года
Независимо от способа измерения – относительно Солнца или звезд – марсианский год длиннее земного из-за различий скорости движения и длины орбиты. Длительность годового отрезка измеряется в сутках. Так год на Марсе длится 686,98 суток, а земной 365,26, что чуть ли не вдвое меньше. Тропический период голубой планеты равен 365,24 суток, также составляя примерно половину от интервала на красной.
Солнечный год обеих планет на 20 минут короче звездного, потому что Солнце приходит в точку весеннего равноденствия раньше, чем завершится полный оборот вокруг оси. День равноденствия дает самую маленькую погрешность измерений, его обычно используют как начало отсчета. Если изменить условия наблюдений, продолжительность года тоже поменяется. Особенности орбитального движения изначально приводят к непостоянной длительности, эти различия несколько больше земных.
Марс, как и Земля, имеет, временна года. Земля с меньшей по размеру эллиптической орбитой имеет сезоны приблизительно одинаковой длины. Центр орбиты четвертой планеты значительно смещен относительно Солнца. По этой причине Марс ведет себя по-другому, проходя поблизости от звезды, он двигается быстрее, а вдали от светила перемещается медленнее. Поэтому в северном полушарии короче всего зима 4 месяца, а весна, которая приходит как раз при дальнем положении, тянется 7 наших месяцев или 193 сола. В южном полушарии разница между сезонами гораздо меньше.
Если пересчитать марсианское время на стандартные земные календарные месяцы, то получим 22 месяца 18 дней, или 98 недель на земле этот показатель равен 12 месяцев и 52 недели соответственно.
Чему равен один год на Марсе
О том, какова продолжительность года на Марсе, можно рассуждать с двух точек зрения. В привычных единицах год на Марсе длится 687 земных суток. Но разница длины дня между нашими небесными телами составляет около 40 минут, выходит марсианские сутки длиннее земных. Ученые точно рассчитали, чему равняется марсианские сутки, и получили величину 24 часа 39 минут и 35 секунд. Сутки на Марсе получили свое имя Сол.
Логично, что продолжительность годового цикла стала высчитываться новой единицей, и составила 669,56 сол.
А в пересчете на часы, минуты, было установлено, сколько продолжается звездный год на Марсе:
Указать длительность от равноденствия до солнцестояния, то есть солнечного интервала, с такой же точностью невозможно. При исследовании перемещения Солнца можно выбирать различные точки отсчета. Из-за вариаций угловой скорости светила результат каждый раз будет другим. Традиционно началом года считают день весеннего равноденствия.
Было предложено несколько вариантов систематизации марсианского времени. Различными способами его разбивали на дни, часы и месяцы. Учитывали даже високосные добавления. Но на практике никакой из рукотворных календарей не используется. Исчисление проводится только в солах, как наиболее удобных и понятных единицах. Для подсчета прошедших марсианских лет до сих пор не принят исходный пункт. Поэтому год остается скорее астрономическим понятием.
Знание того, сколько времени занимает марсианский ежегодный цикл, очень важно для исследования планеты. Подготовка отправки пилотируемых кораблей невозможна без точных расчетов, основанных на астрономических наблюдениях.
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.
Как долго длится год на Марсе?
Учитывая сходство нашей родной планеты и Марса, многие часто называют его “близнецом Земли”. Марс относится к планетам земного типа – это означает, что он состоит в основном из силикатных пород и минералов, которые формируют ядро, мантию и кору планеты. Кроме того, Марс находится в пределах обитаемой зоны Солнца, имеет полярные льды в настоящее время, и, вероятно, имел проточную воду на своей поверхности в далёком прошлом. Однако несмотря на это, Марс и Земля различны по ряду параметров.
В дополнение к контрасту температур, состоянию поверхности и воздействию вредного излучения, Марсу также необходимо значительно больше времени, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. На самом деле, год на Марсе почти в два раза дольше, чем год на Земле, его продолжительность составляет 686,971 дней, что равно примерно 1,88 земного года. И в течении этого времени, планета претерпевает некоторые весьма интересные изменения.
Любопытно то, что Марс в течение марсианского года претерпевает очень похожие на земные изменения (ещё одна общая деталь). В зависимости от расстояния до Солнца, и того каким полушарием он к нему повернут, там можно наблюдать изменения температуры и погоды. В общем на Марсе, как и на Земле, присутствуют сезонные изменения, что обусловлено наклоном его оси и эксцентреситетом орбиты.
Марс вращается вокруг нашего Солнца на среднем расстоянии 227 939 200 километров, что примерно в 1,5 раза превышает расстояние между Солнцем и Землей. Тем не менее, в ходе своего 686,971 дневного орбитального периода, это расстояние значительно изменяется. В течение марсианского года, орбита планеты варьируется в пределах от 206 700 000 километров (1,3814 а.е.) в перигелии до 249 200 000 километров (1,666 а.е.) в афелии.
В результате такого движения эксцентриситет планеты равен приблизительно 0,09, что больше, чем для любой другой планеты в Солнечной системе (за исключением Меркурия, эксцентриситет которого равен 0,20563). Тем не менее, многие из вас будут удивлены узнав, что около 1,35 миллиона лет назад, орбита Марса была близка к круговой, а его эксцентриситет составлял всего 0,002.
Древний океан на Марсе, известный как Аравия. Предположительно океан сформировался около 4 миллиардов лет назад. Авторы и права: Robert Citron images, UC Berkeley.
Более того, в течение последних 35 000 лет, орбита Марса становилась всё более эксцентричной из-за гравитационного воздействия других планет. Он достиг минимального эксцентриситета (0,079) примерно 19 000 лет назад, и достигнет своего пика (0,105) приблизительно через 24 000 лет.
Каждые 780 дней (779,94, если быть точным), Земля и Марс подходят на минимальное расстояние друг к другу. Это длится на протяжении примерно 8,5 дней, а расстояние между планетами не превышает 56 миллионов километров, что делает этот момент идеальным временем для отправки исследовательских миссий (продолжительность которых в данном случае составит всего 8 месяцев, а не несколько лет).
Сидерический день – количество времени, необходимое Марсу для того, чтобы завершить один оборот вокруг своей оси, составляет около 24 часов 37 минут и 22 секунд. В то же время, солнечный день (или сол) на Марсе – количество времени, необходимое для того чтобы Солнце вернулось в то же место в небе – длится 24 часа 39 минут и 35,244 секунд. Таким образом, марсианский год эквивалентен 668,5991 солам.
Ось Марса наклонена на 25,19 градусов по отношению к плоскости орбиты, что очень похоже на осевой наклон Земли (23,44 градуса). В результате на Марсе есть несколько сезонов, как и на Земле, однако они почти в два раза длиннее, поскольку его орбитальный период гораздо больше. Весна в северном полушарии (самый длинный сезон), длится приблизительно 7 земных месяцев. Лето занимает второе место по продолжительности, оно длится шесть месяцев, в то время как осень – 5,3 месяца, а зима чуть более 4 месяцев. В южном полушарии длина сезонов отличается незначительно.
Эти два изображения были сделаны камерой Mastcam, установленной на борту марсохода Curiosity. Фотография слева была получена 21 мая, а фотография справа – 17 июня. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / MSSS.
Эксцентриситет орбиты Марса является важным фактором, когда речь идёт о сезонных циклах планеты. На протяжении лета в южном полушарии, планета находится вблизи перигелия, а на протяжении зимы – вблизи афелия. В результате, температуры в южном полушарии более экстремальны, чем в северном. Летом температура на юге может быть на 30 К (30°С, 54°F) выше, чем на севере.
На Марсе также наблюдаются самые большие пыльные бури в Солнечной системе, они могут быть как небольшими штормами, так и гигантскими ураганами (тысячи километров в диаметре), которые порой охватывают всю планету и погружают поверхность в тень. Как правило такие штормы появляются, когда Марс находится ближе всего к Солнцу, что объясняется, вероятно, увеличением глобальной температуры.
Таким образом Марс имеет много общего с Землей. В то же время, он имеет несколько ключевых отличий. Их знание будет иметь решающее значение, когда придёт время колонизировать Красную Планету.