ما هي مدة الصيف على المريخ؟ كم هي سنة على المريخ
(علم الفلك @ Science_Newworld).
نظرًا للتشابه بين المريخ والأرض ، غالبًا ما يطلق عليه "توأم الأرض". كوكب المريخ هو كوكب أرضي ، مما يعني أنه يتكون أساسًا من صخور السيليكات والمعادن التي تشكل لب الكوكب ، وغطاءه ، وقشرته. يقع المريخ أيضًا داخل "منطقة Goldilocks" (المنطقة الصالحة للسكن) ، وله أغطية جليدية قطبية في الوقت الحاضر ، وربما كان يحتوي على مياه جارية على سطحه في الماضي البعيد.
. ومع ذلك ، على الرغم من ذلك ، يختلف المريخ والأرض في عدد من النواحي.
بالإضافة إلى تباين درجات الحرارة وظروف السطح والتعرض للإشعاع الضار ، يستغرق المريخ أيضًا وقتًا أطول بكثير لإكمال دورة واحدة حول الشمس. في الواقع ، يبلغ طول السنة على سطح المريخ ضعف ما يقارب العام على الأرض ، أي 686.971 يومًا ، أي حوالي 1.88 سنة أرضية. وخلال هذا الوقت ، يمر الكوكب ببعض التغييرات الممتعة للغاية.
من المثير للاهتمام أنه خلال سنة المريخ ، يمر المريخ بتغيرات مشابهة جدًا لتلك الموجودة على الأرض (تفاصيل أخرى شائعة. اعتمادًا على المسافة إلى الشمس ، والنصف الذي تحول إليه ، يمكنك ملاحظة التغيرات في درجة الحرارة والطقس هناك. بشكل عام ، تُلاحظ التغيرات الموسمية على كوكب المريخ.تغييرات ، كما هو الحال على الأرض ، بسبب ميل محور الكوكب وانحراف مداره.
يدور كوكب المريخ حول شمسنا على مسافة متوسطة تبلغ 227.939.200 كيلومتر ، أي حوالي 1.5 ضعف المسافة بين الشمس والأرض. ومع ذلك ، خلال الفترة المدارية التي تبلغ 686971 يومًا ، تتغير هذه المسافة بشكل كبير. خلال سنة المريخ ، يختلف مدار الكوكب من 206.700.000 كم (1.3814 AU) عند الحضيض إلى 249.200.000 كم (1.666 AU) عند الأوج.
نتيجة لهذه الحركة ، يبلغ الانحراف المركزي للكوكب حوالي 0.09 ، وهو أكثر وضوحًا من أي كوكب آخر في النظام الشمسي (باستثناء عطارد ، الذي له انحراف مركزي قدره 0.20563. ومع ذلك ، سوف يفاجأ الكثير منكم اعلم أنه منذ حوالي 1.35 مليون سنة ، كان مدار المريخ قريبًا من دائري ، وكان انحرافه 0.002 فقط.
علاوة على ذلك ، خلال الـ 35000 سنة الماضية ، أصبح مدار المريخ غريب الأطوار بشكل متزايد بسبب تأثير الجاذبية للكواكب الأخرى. لقد وصل إلى الحد الأدنى من الانحراف المركزي (0.079) منذ حوالي 19000 عام ، وسيصل إلى ذروته (0.105) في حوالي 24000 عام.
كل 780 يومًا (779.94 على وجه الدقة) ، تقع الأرض والمريخ على مسافة لا تقل عن بعضهما البعض. يستمر هذا حوالي 8.5 يومًا ، ولا تتجاوز المسافة بين الكواكب 56 مليون كيلومتر ، مما يجعل هذه اللحظة وقتًا مثاليًا لإرسال بعثات استكشافية (والتي ستستغرق 8 أشهر ، وليس عدة سنوات.
اليوم الفلكي هو مقدار الوقت الذي يستغرقه المريخ لإكمال دورة واحدة على محوره ، وهي حوالي 24 ساعة و 37 دقيقة و 22 ثانية. في الوقت نفسه ، اليوم الشمسي (أو اليوم المريخي) على المريخ - مقدار الوقت الذي تستغرقه الشمس للعودة إلى نفس المكان في السماء - يستمر 24 ساعة و 39 دقيقة و 35.244 ثانية. وهكذا ، فإن سنة المريخ تعادل 668.5991 سولام.
يميل محور المريخ بمقدار 25.19 درجة بالنسبة لمستوى المدار ، وهو مشابه جدًا للميل المحوري للأرض (23.44 درجة) ، ونتيجة لذلك ، فإن للمريخ عدة فصول ، تمامًا كما هو الحال على الأرض ، يبلغ طولها ضعف المدة تقريبًا ، نظرًا لأن الفترة المدارية أطول بكثير ، حيث يستمر الربيع في نصف الكرة الشمالي (أطول موسم) ، ويستمر حوالي 7 أشهر من الأرض ، والصيف هو ثاني أطول فترة ، ويستمر ستة أشهر ، بينما يستمر الخريف لمدة 5.3 شهرًا ، و الشتاء ما يزيد قليلاً عن 4 أشهر في نصف الكرة الجنوبي ، يختلف طول الفصول قليلاً.
يعد الانحراف اللامركزي لمدار المريخ عاملاً مهمًا عندما يتعلق الأمر بالدورات الموسمية للكوكب. خلال فصل الصيف في نصف الكرة الجنوبي ، يكون الكوكب بالقرب من الحضيض ، وخلال فصل الشتاء يكون بالقرب من الأوج. نتيجة لذلك ، تكون درجات الحرارة في نصف الكرة الجنوبي أكثر تطرفًا منها في النصف الشمالي. في الصيف ، يمكن أن تصل درجات الحرارة في الجنوب إلى 30 كلفن (30 \ xB0c ، 54 \ xB0F) أعلى منها في الشمال.
يحتوي المريخ أيضًا على بعض أكبر العواصف الترابية في النظام الشمسي ، بدءًا من العواصف الصغيرة إلى الأعاصير العملاقة (التي يبلغ قطرها آلاف الكيلومترات) التي تبتلع الكوكب بأكمله وتغرق السطح في الظل. كقاعدة عامة ، تظهر مثل هذه العواصف عندما يكون المريخ أقرب ما يكون إلى الشمس ، وربما يرجع ذلك إلى زيادة درجة الحرارة العالمية.
وهكذا ، فإن للمريخ الكثير من القواسم المشتركة مع الأرض. في الوقت نفسه ، هناك العديد من الاختلافات الرئيسية. ستكون معرفتهم حاسمة عندما يحين وقت استعمار الكوكب الأحمر.
هنا على الأرض ، نميل إلى أخذ الوقت كأمر مسلم به ، ولا نفكر أبدًا في أن الخطوة التي نقيسها فيها نسبية إلى حد ما.
على سبيل المثال ، كيف نقيس أيامنا وسنواتنا هي النتيجة الفعلية لبعد كوكبنا عن الشمس ، والوقت الذي يستغرقه للدوران حول محوره. وينطبق الشيء نفسه على الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي. بينما نحسب نحن أبناء الأرض يومًا في 24 ساعة من الفجر إلى الغسق ، يختلف طول يوم واحد على كوكب آخر اختلافًا كبيرًا. في بعض الحالات ، يكون قصيرًا جدًا ، بينما في حالات أخرى ، يمكن أن يستمر لأكثر من عام.
يوم على عطارد:
عطارد هو أقرب كوكب إلى شمسنا ، حيث يتراوح من 46،001،200 كم عند الحضيض (أقرب مسافة من الشمس) إلى 69،816،900 كم في الأوج (الأبعد). يدور عطارد حول محوره في 58.646 يومًا أرضيًا ، مما يعني أن يومًا على عطارد يستغرق حوالي 58 يومًا من أيام الأرض من الفجر إلى الغسق.
ومع ذلك ، يستغرق عطارد 87969 يومًا فقط من أيام الأرض للالتفاف حول الشمس مرة واحدة (بمعنى آخر ، الفترة المدارية). هذا يعني أن سنة على عطارد تعادل ما يقرب من 88 يومًا من أيام الأرض ، وهذا بدوره يعني أن سنة واحدة على عطارد تدوم 1.5 يوم عطارد. علاوة على ذلك ، فإن المناطق القطبية الشمالية لعطارد في الظل باستمرار.
ويرجع ذلك إلى الميل المحوري 0.034 درجة (الأرض 23.4 درجة بالمقارنة) ، مما يعني أن عطارد لا يعاني من تغيرات موسمية شديدة حيث يمكن أن تستمر الأيام والليالي لأشهر ، اعتمادًا على الموسم. دائمًا ما يكون الظلام عند أقطاب عطارد.
يوم على كوكب الزهرة:
يُعرف كوكب الزهرة أيضًا باسم توأم الأرض ، وهو ثاني أقرب كوكب لشمسنا ، حيث يتراوح من 107،477،000 كم عند الحضيض إلى 108،939،000 كم عند الأوج. لسوء الحظ ، كوكب الزهرة هو أيضًا أبطأ كوكب ، وهذه الحقيقة واضحة عندما تنظر إلى قطبيه. في حين أن الكواكب في النظام الشمسي شهدت تسطيحًا عند القطبين بسبب سرعة الدوران ، لم ينجو كوكب الزهرة من ذلك.
يدور كوكب الزهرة بسرعة 6.5 كم / ساعة فقط (مقارنة بالسرعة المنطقية للأرض البالغة 1670 كم / ساعة) ، مما ينتج عنه فترة دوران فلكي تبلغ 243.025 يومًا. من الناحية الفنية ، هذا هو أقل من 243.025 يومًا ، نظرًا لأن دوران الزهرة يتراجع (أي الدوران في الاتجاه المعاكس لمساره المداري حول الشمس).
ومع ذلك ، لا يزال كوكب الزهرة يدور حول محوره في 243 يومًا من أيام الأرض ، أي أن الكثير من الأيام تمر بين شروق الشمس وغروبها. قد يبدو هذا غريباً حتى تعرف أن سنة واحدة على كوكب الزهرة هي 224.071 يومًا من أيام الأرض. نعم ، يستغرق كوكب الزهرة 224 يومًا لإكمال دورته المدارية ، ولكن أكثر من 243 يومًا للانتقال من الفجر إلى الغسق.
لذا فإن يوم واحد من كوكب الزهرة هو أكثر بقليل من عام على الزهرة! من الجيد أن كوكب الزهرة له أوجه تشابه أخرى مع الأرض ، لكن من الواضح أن هذه ليست دورة يومية!
يوم على الأرض:
عندما نفكر في يوم على الأرض ، فإننا نميل إلى الاعتقاد بأنه 24 ساعة فقط. في الحقيقة ، الفترة النجمية لدوران الأرض هي 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.1 ثانية. لذا فإن يوم واحد على الأرض يعادل 0.997 يومًا على الأرض. الغريب ، مرة أخرى ، يفضل الناس البساطة عندما يتعلق الأمر بإدارة الوقت ، لذلك نقوم بالتقريب.
في الوقت نفسه ، هناك اختلافات في طول يوم واحد على الكوكب حسب الموسم. بسبب ميل محور الأرض ، ستختلف كمية ضوء الشمس المتلقاة في بعض نصفي الكرة الأرضية. تحدث الحالات الأكثر لفتًا للانتباه في القطبين ، حيث يمكن أن يستمر النهار والليل لعدة أيام وحتى أشهر ، حسب الموسم.
في القطبين الشمالي والجنوبي في الشتاء ، يمكن أن تستمر ليلة واحدة لمدة تصل إلى ستة أشهر ، والمعروفة باسم "الليلة القطبية". في الصيف ، سيبدأ ما يسمى بـ "اليوم القطبي" عند القطبين ، حيث لا تغرب الشمس لمدة 24 ساعة. الأمر في الواقع ليس بالسهولة التي يود المرء أن يتخيلها.
اليوم على المريخ:
من نواحٍ عديدة ، يمكن تسمية المريخ أيضًا بتوأم الأرض. أضف التقلبات الموسمية والماء (وإن كان في شكل متجمد) إلى الغطاء الجليدي القطبي ، ويوم على المريخ قريب جدًا من الأرض. يقوم المريخ بعمل ثورة واحدة على محوره خلال 24 ساعة. 
37 دقيقة و 22 ثانية. هذا يعني أن يومًا ما على سطح المريخ يعادل 1.025957 يومًا من أيام الأرض.
تشبه الدورات الموسمية على المريخ دوراتنا أكثر من أي كوكب آخر ، وذلك بسبب ميله المحوري بمقدار 25.19 درجة. نتيجة لذلك ، تشهد أيام المريخ تغيرات مماثلة مع شروق الشمس مبكرًا وغروبها في أواخر الصيف والعكس صحيح في الشتاء.
ومع ذلك ، فإن التغيرات الموسمية تدوم ضعف المدة على المريخ لأن الكوكب الأحمر يقع على مسافة أكبر من الشمس. ينتج عن هذا أن تكون سنة المريخ ضعف طول سنة الأرض - 686.971 يومًا من أيام الأرض أو 668.5991 يومًا على كوكب المريخ أو سول.
يوم على كوكب المشتري:
بالنظر إلى حقيقة أنه أكبر كوكب في النظام الشمسي ، يتوقع المرء أن يكون يومًا على كوكب المشتري طويلًا. ولكن كما اتضح ، فإن اليوم الرسمي على كوكب المشتري يستمر فقط 9 ساعات و 55 دقيقة و 30 ثانية ، وهو أقل من ثلث طول يوم الأرض. هذا يرجع إلى حقيقة أن عملاق الغاز لديه سرعة دوران عالية جدًا تقارب 45300 كم / ساعة. هذه السرعة العالية للدوران هي أيضًا أحد الأسباب التي تجعل الكوكب يعاني من مثل هذه العواصف العنيفة.
لاحظ استخدام كلمة رسمية. نظرًا لأن كوكب المشتري ليس جسمًا صلبًا ، فإن غلافه الجوي العلوي يتحرك بسرعة مختلفة عن سرعة خط الاستواء. في الأساس ، يكون دوران الغلاف الجوي القطبي للمشتري أسرع بخمس دقائق من دوران الغلاف الجوي الاستوائي. لهذا السبب ، يستخدم علماء الفلك ثلاثة أطر مرجعية.
يستخدم النظام I عند خطوط العرض من 10 درجات شمالاً إلى 10 درجات جنوباً ، حيث تكون فترة دورانه 9 ساعات و 50 دقيقة و 30 ثانية. ينطبق النظام II على جميع خطوط العرض شمالًا وجنوبًا ، حيث تبلغ مدة الدوران 9 ساعات و 55 دقيقة و 40.6 ثانية. يتوافق النظام III مع دوران الغلاف المغناطيسي للكوكب ، وتستخدم هذه الفترة من قبل IAU و IAG لتحديد الدوران الرسمي لكوكب المشتري (أي 9 ساعات و 44 دقيقة و 30 ثانية)
لذلك ، إذا كان بإمكانك نظريًا الوقوف على سحب عملاق غازي ، فسترى الشمس تشرق أقل من مرة كل 10 ساعات عند أي خط عرض لكوكب المشتري. وفي عام واحد على كوكب المشتري تشرق الشمس حوالي 10.476 مرة.
يوم على زحل:
يشبه وضع زحل إلى حد كبير كوكب المشتري. على الرغم من حجمه الكبير ، تقدر سرعة دوران الكوكب بـ 35500 كم / ساعة. تستغرق دورة فلكية واحدة لزحل حوالي 10 ساعات و 33 دقيقة ، مما يجعل يومًا واحدًا على زحل أقل من نصف يوم على الأرض.
الفترة المدارية لدوران زحل تعادل 10759.22 يوم أرضي (أو 29.45 سنة أرضية) ، وتستمر السنة حوالي 24491 يوم زحل. ومع ذلك ، مثل كوكب المشتري ، يدور الغلاف الجوي لزحل بمعدلات مختلفة اعتمادًا على خط العرض ، مما يتطلب من علماء الفلك استخدام ثلاثة إطارات مرجعية مختلفة.
يغطي النظام الأول المناطق الاستوائية للقطب الاستوائي الجنوبي والحزام الاستوائي الشمالي ، ويبلغ مدته 10 ساعات و 14 دقيقة. يغطي النظام II جميع خطوط العرض الأخرى لزحل باستثناء القطبين الشمالي والجنوبي ، مع فترة دوران تبلغ 10 ساعات و 38 دقيقة و 25.4 ثانية. يستخدم النظام III البث اللاسلكي لقياس معدل الدوران الداخلي لزحل ، مما أدى إلى فترة دوران مدتها 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 ، أشارت البيانات التي تم الحصول عليها خلال الثمانينيات من قبل بعثتي فوييجر 1 و 2 إلى أن اليوم على زحل هو 10 ساعات و 45 دقيقة و 45 ثانية (± 36 ثانية).
في عام 2007 تمت مراجعة هذا من قبل الباحثين في قسم علوم الأرض والكواكب والفضاء بجامعة كاليفورنيا ، مما أدى إلى التقدير الحالي بـ 10 ساعات و 33 دقيقة. مثل كوكب المشتري ، تكمن مشكلة القياسات الدقيقة في أن الأجزاء المختلفة تدور بسرعات مختلفة.
اليوم على أورانوس:
عندما اقتربنا من أورانوس ، أصبحت مسألة طول اليوم أكثر صعوبة. من ناحية أخرى ، يمتلك الكوكب فترة دوران فلكية تبلغ 17 ساعة و 14 دقيقة و 24 ثانية ، أي ما يعادل 0.71833 يومًا من أيام الأرض. وهكذا ، يمكننا القول أن اليوم على أورانوس يستمر تقريبًا مثل يوم على الأرض. سيكون هذا صحيحًا لولا الميل المحوري الشديد لهذا العملاق الغازي والجليد.
بإمالة محورية تبلغ 97.77 درجة ، يدور أورانوس بشكل أساسي حول الشمس على جانبه. هذا يعني أن الشمال أو الجنوب يواجهان مباشرة نحو الشمس في أوقات مختلفة من الفترة المدارية. عندما يكون الصيف في أحد القطبين ، ستشرق الشمس هناك باستمرار لمدة 42 عامًا. عندما يتم إبعاد نفس القطب عن الشمس (أي أنه فصل الشتاء على أورانوس) ، سيكون هناك ظلام لمدة 42 عامًا.
لذلك ، يمكننا القول أن يومًا ما على أورانوس من شروق الشمس إلى غروبها يستمر حتى 84 عامًا! بمعنى آخر ، يوم واحد على أورانوس يستمر لمدة عام واحد.
أيضًا ، كما هو الحال مع عمالقة الغاز / الجليد الأخرى ، يدور أورانوس بشكل أسرع عند خطوط عرض معينة. لذلك ، في حين أن دوران الكوكب عند خط الاستواء ، خط عرض 60 درجة جنوبًا تقريبًا ، هو 17 ساعة و 14.5 دقيقة ، فإن السمات المرئية للغلاف الجوي تتحرك بشكل أسرع بكثير ، مما يؤدي إلى ثورة كاملة في غضون 14 ساعة فقط.
يوم على نبتون:
أخيرًا ، لدينا نبتون. هنا ، أيضًا ، قياس يوم واحد أكثر تعقيدًا إلى حد ما. على سبيل المثال ، تبلغ فترة الدوران الفلكي لنبتون حوالي 16 ساعة و 6 دقائق و 36 ثانية (ما يعادل 0.6713 يومًا أرضيًا). ولكن نظرًا لأصله الغازي / الجليدي ، فإن أقطاب الكوكب تدور بشكل أسرع من خط الاستواء.
مع الأخذ في الاعتبار أن سرعة دوران المجال المغناطيسي للكوكب تبلغ 16.1 ساعة ، فإن المنطقة الاستوائية تدور حوالي 18 ساعة. وفي الوقت نفسه ، تدور المناطق القطبية لمدة 12 ساعة. هذا الدوران التفاضلي أكثر إشراقًا من أي كوكب آخر في النظام الشمسي ، مما ينتج عنه قص قوي للرياح في خطوط العرض.
بالإضافة إلى ذلك ، ينتج عن الميل المحوري للكوكب بمقدار 28.32 درجة تقلبات موسمية مماثلة لتلك الموجودة على الأرض والمريخ. تعني الفترة المدارية الطويلة لنبتون أن الموسم يستمر لمدة 40 سنة أرضية. ولكن نظرًا لأن ميلها المحوري يمكن مقارنته بميل الأرض ، فإن التباين في طول النهار على مدار عامها الطويل ليس متطرفًا.
كما ترون من هذا الملخص للكواكب المختلفة في نظامنا الشمسي ، فإن طول اليوم يعتمد كليًا على الإطار المرجعي لدينا. بالإضافة إلى ذلك ، تختلف الدورة الموسمية اعتمادًا على الكوكب المعني ، ومن أين يتم أخذ القياسات على الكوكب.
أصبحت مشكلة مزامنة الساعات والتقاويم على الأرض والمريخ حادة للغاية عندما بدأ عصر استكشاف المريخ بواسطة الروبوتات ، حيث كان من الضروري معرفة تدفق الطاقة الشمسية بوضوح على مدار اليوم والسنة على سطح المريخ. في هذه المقالة ، أقترح النظر في الطرق الحالية لحساب الوقت على المريخ.
نظرًا لأن ميل محور دوران المريخ إلى مستوى المدار يختلف قليلاً عن ميل الأرض (23 درجة 26 "21" (الأرض) و 25 درجة 11 "24" (المريخ)) ، فإنه يخضع لما يشبه الفترات الموسمية ، ولكن نظرًا لأن الانحراف المركزي لمدار المريخ أكبر بكثير ، فإن مدد الفترات مختلفة تمامًا. أيضًا ، إذا كان يوم المريخ قريبًا من الأرض ، فستختلف مدة العام ، مما يعزز عدم التزامن بين التقويمات.
أيام على الأرض والمريخ
هناك نوعان من اليوم - يوم فلكي (فلكي) يستمر 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.09 ثانية أو 86164.09 ثانية ومتوسط يوم شمسي يستمر 24 ساعة أو 86400 ثانية. لا يتساوى أحدهما مع الآخر لأنه خلال النهار ، بسبب الحركة المدارية للأرض ، تتحرك الشمس على خلفية النجوم. يرتبط متوسط اليوم الشمسي بـ "الشمس الوهمية" ، حيث تتغير سرعة مدار الأرض ، وبالتالي مدة اليوم الشمسي الحقيقي ، على مدار العام.بالنسبة للمريخ ، الفترات المقابلة هي 24 ساعة و 37 دقيقة و 22.66 ثانية (88642.66 ثانية) و 24 ساعة و 39 دقيقة و 35.24 ثانية (88775.24 ثانية) على التوالي. كما تظهر عملية حسابية بسيطة ، فإن طول اليوم الفلكي على المريخ أطول بنسبة 2.9٪ منه على الأرض ، وطول اليوم الشمسي 2.7٪.
بالاتفاق الدولي ، للأجهزة التي تعمل على سطح المريخ ما يسمى ب. "يوم المريخ الشمسي" (سول) مقسم إلى 24 "ساعة مريخية". وعليه ، فإن معيار "ثانية المريخ" أطول بنسبة 2.7٪ من معيار الأرض. ينتج عن ذلك قيام المشغلين بتغيير جدول عملهم بمقدار 40 دقيقة كل يوم وارتداء ساعات "توقيت المريخ" المصممة خصيصًا. كانت هناك أيضًا مشاريع أخرى لساعة المريخ. وفقًا لأحدهم ، تم اقتراح إدخال الوقت المتري على المريخ ، وتحديد 10 ساعات في اليوم ، و 100 دقيقة في الساعة و 100 ثانية في الدقيقة ، وفقًا لآخر ، تم تقديم ساعة 25 أقصر ، استمرت 39 دقيقة و 35.24 ق ، ولكن تم رفض هذه الخيارات. بدأت أعداد Sol للمركبات الفضائية في Sol 0 لمهام Viking و Mars Phoenix و MSL Curiosity ، و Sol 1 للمريخ باثفايندر و MER-A Spirit و MER-B Opportunity.
يمر خط الزوال الصفري للمريخ عبر الحفرة الصغيرة Airy-0 التي لها إحداثيات 5 ° 06′59.99 ″ S. ش. و 0 ° 00′00 E. يستخدم المريخ معيار خط الطول الذي يركز على كوكب الأرض ، والذي يختلف من 0 درجة شرقا إلى 360 درجة شرقا. يُستخدم المعيار القديم لعلم الكوكب (من 0 درجة إلى 360 درجة غربًا) في المخططات المسطحة.
يُعد توقيت المريخ المنسق (MTC) مماثلاً للتوقيت العالمي (UT). يتم تعريفه على أنه متوسط الوقت الشمسي عند خط الزوال الرئيسي. يمكن أن يكون التعيين MTC مضللًا بشأن التشابه مع معيار UTC ، ومع ذلك ، لا تستخدم MTC الثواني الكبيسة ، وأقرب نظير أرضي لـ MTC هو معيار UT1. بسبب الانحراف المداري الأكبر والميل المحوري المختلف ، فإن الفرق بين الوقت الشمسي الحقيقي (WIS / LTST) ومتوسط الوقت الشمسي (SST / LMST) يختلف كثيرًا خلال العام عنه على الأرض. إذا كانت معادلة الوقت (UV = WIS - SNE) على الأرض تتراوح من "ناقص 14 دقيقة و 22 ثانية" إلى "زائد 16 دقيقة و 23 ثانية" ، فسيكون هذا الاختلاف على المريخ من "ناقص 50 دقيقة" إلى "زائد 40 دقيقة" ، وهو بالفعل الكثير. في الأدبيات المحلية ، غالبًا ما يتم استخدام الفرق العكسي (HC = CER - WIS). ومع ذلك ، لا ينبغي للمرء أن يخلط بين التوقيت الشمسي والتوقيت القياسي ، والذي يرتبط رسميًا فقط بالتوقيت الشمسي. لا توجد مناطق زمنية على كوكب المريخ كما نعرفها ، ومن بين المركبات الستة ، تستخدم خمسة منها التوقيت الشمسي المحلي (LMST) والسادسة (Mars Pathfinder) تستخدم التوقيت الشمسي الحقيقي (LTST).
ظهر معيار MTC لأول مرة في برنامج Mars24Sunclock الذي أنشأه معهد Goddard ، ليحل محل معيار AMT (Airy Mean Time) ، والذي كان نظيرًا مباشرًا لمعيار GMT القديم. لا يتم استخدام معيار AMT في أي من المهام بسبب دقته غير الكافية. ومع ذلك ، بعد أن أصبحت هناك خرائط واضحة ودقيقة للمريخ ، قد يصبح معيار AMT ذا صلة مرة أخرى.
لتبسيط الحسابات الفلكية على الأرض ، يتم استخدام ما يسمى بالتاريخ اليولياني (JD) ، حيث يتم أخذ 1 يناير 4713 قبل الميلاد كنقطة الصفر. ه بالتقويم اليولياني أو ما هو نفسه ، 24 نوفمبر 4714 قبل الميلاد. ه. التقويم الميلادي. اليوم الأول كان رقم 0. تتغير التواريخ ظهراً. تم تحديد تاريخ مشابه للمريخ في سول ، والذي يتزامن مع 29 ديسمبر 1873 (تاريخ ميلاد عالم الفلك كارل أوتو لامبلاند ، الذي كان أول من قام بالتصوير الفلكي للقنوات التي لا تنسى على كوكب المريخ). المراجع الأخرى كانت 1608 (اختراع التلسكوب) والاعتدال الربيعي في 11 أبريل 1955.
عام على الأرض والمريخ
كما تم القيام به أعلاه مع مفهوم اليوم ، دعنا نحدد ماهية العام.السنة الفلكية (الفلكية) - فترة الحركة المدارية حول الشمس بالنسبة إلى "النجوم الثابتة" ؛
السنة الاستوائية - فترة تغير كامل في الفصول أو فترة يتغير خلالها خط طول الشمس بمقدار 360 درجة بالضبط.
تختلف هذه الفترات عن بعضها البعض بحوالي 20 دقيقة (المدارية أقل من النجمية) ، ويرجع ذلك إلى العمليات الجيروسكوبية ، على وجه الخصوص ، حركة المحور الكوكبي.
تبلغ مدة دورة واحدة للمريخ حول الشمس حوالي 686.98 يومًا شمسيًا على الأرض ، أو 668.59 يوم مريخي. نظرًا لأن الانحراف المركزي لمدار المريخ (0.0934) أكبر بكثير من مدار الأرض (0.0167) ، إذا أخذنا الفترات بين الاعتدالات والانقلاب الشتوي كموسم ، فإن أطول موسم في نصف الكرة الشمالي سيكون الربيع (193 مريخيًا) ، وأقصر خريف (142 مريخيًا).
كما هو الحال على الأرض على سطح المريخ ، ستكون السنة الاستوائية هي الخيار الأفضل على أساس التقويم ، نظرًا لأن الدورات الاستباقية على الأرض والمريخ كبيرة بما يكفي لتكون مهملة خلال فترات زمنية قصيرة نسبيًا. يعتمد طول السنة الاستوائية على اختيار نقطة البداية. عادة ، يتم اختيار الاعتدالات أو الانقلابات على أنها نقطة. ولكن عادة ما يتم استخدام الاعتدال الربيعي للتقويم الغريغوري. نظرًا لأن مدار المريخ أكثر استطالة ، فإن الاختلافات في طول السنة الاستوائية أكبر قليلاً منها على الأرض. إذا كان المكان العشري الثالث يختلف بالنسبة للأرض (من 365.2416 يومًا إلى 365.2427 يومًا) ، فإن المكان العشري الثاني يختلف كثيرًا بالنسبة للمريخ (من 668.5880 مريخي إلى 668.5958 مريخيًا).
تقويم
في الحياة اليومية ، نستخدم التقويم الغريغوري ، وليس التواريخ اليوليانية ، لسبب بسيط هو أن التقويم الدوري هو أكثر ملاءمة وفائدة في الحياة اليومية. وبالتالي ستحتاج مستعمرات المريخ المستقبلية إلى تقويم دوري. واحدة من المشاكل الرئيسية في أي تقويم هي إقحام السنوات الكبيسة. إنه مرتبط بحقيقة أنه لا يوجد عدد صحيح من الأيام في السنة ، وإذا لم تأخذ في الاعتبار التصحيح لهذا ، فإن الخطأ يتراكم بسرعة كبيرة بين التقويم المدني والسنة الاستوائية. أحد أشكال مثل هذا التقويم هو التقويم الداري الذي أنشأه مهندس الطيران والعالم السياسي توماس جانجيل. يتكون هذا التقويم من 24 شهرًا من 27 إلى 28 يومًا ويستند إلى دورة مدتها عشر سنوات مع ست سنوات كبيسة من 669 يومًا وأربع سنوات عادية من 668. يحتوي هذا التقويم على خطأ 1 مريخ لكل 100 عام وهو مناسب تمامًا لـ الأغراض الحالية. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، لا يتم استخدام هذا التقويم أو أي تقويم آخر ، يذهب الفاتورة فقط إلى اليوم المريخي.أصبحت مشكلة مزامنة الساعات والتقاويم على الأرض والمريخ حادة للغاية عندما بدأ عصر استكشاف المريخ بواسطة الروبوتات ، حيث كان من الضروري معرفة تدفق الطاقة الشمسية بوضوح على مدار اليوم والسنة على سطح المريخ. في هذه المقالة ، أقترح النظر في الطرق الحالية لحساب الوقت على المريخ.
نظرًا لأن ميل محور دوران المريخ إلى مستوى المدار يختلف قليلاً عن ميل الأرض (23 درجة 26 "21" (الأرض) و 25 درجة 11 "24" (المريخ)) ، فإنه يخضع لما يشبه الفترات الموسمية ، ولكن نظرًا لأن الانحراف المركزي لمدار المريخ أكبر بكثير ، فإن مدد الفترات مختلفة تمامًا. أيضًا ، إذا كان يوم المريخ قريبًا من الأرض ، فستختلف مدة العام ، مما يعزز عدم التزامن بين التقويمات.
أيام على الأرض والمريخ
هناك نوعان من اليوم - يوم فلكي (فلكي) يستمر 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.09 ثانية أو 86164.09 ثانية ومتوسط يوم شمسي يستمر 24 ساعة أو 86400 ثانية. لا يتساوى أحدهما مع الآخر لأنه خلال النهار ، بسبب الحركة المدارية للأرض ، تتحرك الشمس على خلفية النجوم. يرتبط متوسط اليوم الشمسي بـ "الشمس الوهمية" ، حيث تتغير سرعة مدار الأرض ، وبالتالي مدة اليوم الشمسي الحقيقي ، على مدار العام.بالنسبة للمريخ ، الفترات المقابلة هي 24 ساعة و 37 دقيقة و 22.66 ثانية (88642.66 ثانية) و 24 ساعة و 39 دقيقة و 35.24 ثانية (88775.24 ثانية) على التوالي. كما تظهر عملية حسابية بسيطة ، فإن طول اليوم الفلكي على المريخ أطول بنسبة 2.9٪ منه على الأرض ، وطول اليوم الشمسي 2.7٪.
بالاتفاق الدولي ، للأجهزة التي تعمل على سطح المريخ ما يسمى ب. "يوم المريخ الشمسي" (سول) مقسم إلى 24 "ساعة مريخية". وعليه ، فإن معيار "ثانية المريخ" أطول بنسبة 2.7٪ من معيار الأرض. ينتج عن ذلك قيام المشغلين بتغيير جدول عملهم بمقدار 40 دقيقة كل يوم وارتداء ساعات "توقيت المريخ" المصممة خصيصًا. كانت هناك أيضًا مشاريع أخرى لساعة المريخ. وفقًا لأحدهم ، تم اقتراح إدخال الوقت المتري على المريخ ، وتحديد 10 ساعات في اليوم ، و 100 دقيقة في الساعة و 100 ثانية في الدقيقة ، وفقًا لآخر ، تم تقديم ساعة 25 أقصر ، استمرت 39 دقيقة و 35.24 ق ، ولكن تم رفض هذه الخيارات. بدأت أعداد Sol للمركبات الفضائية في Sol 0 لمهام Viking و Mars Phoenix و MSL Curiosity ، و Sol 1 للمريخ باثفايندر و MER-A Spirit و MER-B Opportunity.
يمر خط الزوال الصفري للمريخ عبر الحفرة الصغيرة Airy-0 التي لها إحداثيات 5 ° 06′59.99 ″ S. ش. و 0 ° 00′00 E. يستخدم المريخ معيار خط الطول الذي يركز على كوكب الأرض ، والذي يختلف من 0 درجة شرقا إلى 360 درجة شرقا. يُستخدم المعيار القديم لعلم الكوكب (من 0 درجة إلى 360 درجة غربًا) في المخططات المسطحة.
يُعد توقيت المريخ المنسق (MTC) مماثلاً للتوقيت العالمي (UT). يتم تعريفه على أنه متوسط الوقت الشمسي عند خط الزوال الرئيسي. يمكن أن يكون التعيين MTC مضللًا بشأن التشابه مع معيار UTC ، ومع ذلك ، لا تستخدم MTC الثواني الكبيسة ، وأقرب نظير أرضي لـ MTC هو معيار UT1. بسبب الانحراف المداري الأكبر والميل المحوري المختلف ، فإن الفرق بين الوقت الشمسي الحقيقي (WIS / LTST) ومتوسط الوقت الشمسي (SST / LMST) يختلف كثيرًا خلال العام عنه على الأرض. إذا كانت معادلة الوقت (UV = WIS - SNE) على الأرض تتراوح من "ناقص 14 دقيقة و 22 ثانية" إلى "زائد 16 دقيقة و 23 ثانية" ، فسيكون هذا الاختلاف على المريخ من "ناقص 50 دقيقة" إلى "زائد 40 دقيقة" ، وهو بالفعل الكثير. في الأدبيات المحلية ، غالبًا ما يتم استخدام الفرق العكسي (HC = CER - WIS). ومع ذلك ، لا ينبغي للمرء أن يخلط بين التوقيت الشمسي والتوقيت القياسي ، والذي يرتبط رسميًا فقط بالتوقيت الشمسي. لا توجد مناطق زمنية على كوكب المريخ كما نعرفها ، ومن بين المركبات الستة ، تستخدم خمسة منها التوقيت الشمسي المحلي (LMST) والسادسة (Mars Pathfinder) تستخدم التوقيت الشمسي الحقيقي (LTST).
ظهر معيار MTC لأول مرة في برنامج Mars24Sunclock الذي أنشأه معهد Goddard ، ليحل محل معيار AMT (Airy Mean Time) ، والذي كان نظيرًا مباشرًا لمعيار GMT القديم. لا يتم استخدام معيار AMT في أي من المهام بسبب دقته غير الكافية. ومع ذلك ، بعد أن أصبحت هناك خرائط واضحة ودقيقة للمريخ ، قد يصبح معيار AMT ذا صلة مرة أخرى.
لتبسيط الحسابات الفلكية على الأرض ، يتم استخدام ما يسمى بالتاريخ اليولياني (JD) ، حيث يتم أخذ 1 يناير 4713 قبل الميلاد كنقطة الصفر. ه بالتقويم اليولياني أو ما هو نفسه ، 24 نوفمبر 4714 قبل الميلاد. ه. التقويم الميلادي. اليوم الأول كان رقم 0. تتغير التواريخ ظهراً. تم تحديد تاريخ مشابه للمريخ في سول ، والذي يتزامن مع 29 ديسمبر 1873 (تاريخ ميلاد عالم الفلك كارل أوتو لامبلاند ، الذي كان أول من قام بالتصوير الفلكي للقنوات التي لا تنسى على كوكب المريخ). المراجع الأخرى كانت 1608 (اختراع التلسكوب) والاعتدال الربيعي في 11 أبريل 1955.
عام على الأرض والمريخ
كما تم القيام به أعلاه مع مفهوم اليوم ، دعنا نحدد ماهية العام.السنة الفلكية (الفلكية) - فترة الحركة المدارية حول الشمس بالنسبة إلى "النجوم الثابتة" ؛
السنة الاستوائية - فترة تغير كامل في الفصول أو فترة يتغير خلالها خط طول الشمس بمقدار 360 درجة بالضبط.
تختلف هذه الفترات عن بعضها البعض بحوالي 20 دقيقة (المدارية أقل من النجمية) ، ويرجع ذلك إلى العمليات الجيروسكوبية ، على وجه الخصوص ، حركة المحور الكوكبي.
تبلغ مدة دورة واحدة للمريخ حول الشمس حوالي 686.98 يومًا شمسيًا على الأرض ، أو 668.59 يوم مريخي. نظرًا لأن الانحراف المركزي لمدار المريخ (0.0934) أكبر بكثير من مدار الأرض (0.0167) ، إذا أخذنا الفترات بين الاعتدالات والانقلاب الشتوي كموسم ، فإن أطول موسم في نصف الكرة الشمالي سيكون الربيع (193 مريخيًا) ، وأقصر خريف (142 مريخيًا).
كما هو الحال على الأرض على سطح المريخ ، ستكون السنة الاستوائية هي الخيار الأفضل على أساس التقويم ، نظرًا لأن الدورات الاستباقية على الأرض والمريخ كبيرة بما يكفي لتكون مهملة خلال فترات زمنية قصيرة نسبيًا. يعتمد طول السنة الاستوائية على اختيار نقطة البداية. عادة ، يتم اختيار الاعتدالات أو الانقلابات على أنها نقطة. ولكن عادة ما يتم استخدام الاعتدال الربيعي للتقويم الغريغوري. نظرًا لأن مدار المريخ أكثر استطالة ، فإن الاختلافات في طول السنة الاستوائية أكبر قليلاً منها على الأرض. إذا كان المكان العشري الثالث يختلف بالنسبة للأرض (من 365.2416 يومًا إلى 365.2427 يومًا) ، فإن المكان العشري الثاني يختلف كثيرًا بالنسبة للمريخ (من 668.5880 مريخي إلى 668.5958 مريخيًا).
تقويم
في الحياة اليومية ، نستخدم التقويم الغريغوري ، وليس التواريخ اليوليانية ، لسبب بسيط هو أن التقويم الدوري هو أكثر ملاءمة وفائدة في الحياة اليومية. وبالتالي ستحتاج مستعمرات المريخ المستقبلية إلى تقويم دوري. واحدة من المشاكل الرئيسية في أي تقويم هي إقحام السنوات الكبيسة. إنه مرتبط بحقيقة أنه لا يوجد عدد صحيح من الأيام في السنة ، وإذا لم تأخذ في الاعتبار التصحيح لهذا ، فإن الخطأ يتراكم بسرعة كبيرة بين التقويم المدني والسنة الاستوائية. أحد أشكال مثل هذا التقويم هو التقويم الداري الذي أنشأه مهندس الطيران والعالم السياسي توماس جانجيل. يتكون هذا التقويم من 24 شهرًا من 27 إلى 28 يومًا ويستند إلى دورة مدتها عشر سنوات مع ست سنوات كبيسة من 669 يومًا وأربع سنوات عادية من 668. يحتوي هذا التقويم على خطأ 1 مريخ لكل 100 عام وهو مناسب تمامًا لـ الأغراض الحالية. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، لا يتم استخدام هذا التقويم أو أي تقويم آخر ، يذهب الفاتورة فقط إلى اليوم المريخي.الكوكب الأحمر هو الاسم الثاني للمريخ ، وهو قريب جدًا من الأرض. من الممكن جدا مراقبة "الجار" في السماء المرصعة بالنجوم بدون تلسكوب.
المريخ ، الذي ينتمي إلى مجموعة الأرض ، هو رابع كوكب من الشمس. للمقارنة: تحتل الأرض المرتبة الثالثة في نظامنا الشمسي.
الكوكب الأحمر هو "جارنا"
يرتبط اسم "أحمر" أساسًا بظلها.
بسبب المحتوى العالي من أكاسيد الحديد ، يكون لون سطحه ضارب إلى الحمرة قليلاً. أما بالنسبة للأرض ، فهي مرتين تقريبًا. قطر الكوكب حوالي نصف قطر الأرض.
ما هي مدة اليوم على المريخ؟
فترة ثورة المريخ حول الشمس هي 687 يومًا أرضيًا. أي أن سنة على سطح المريخ تدوم ضعف المدة على الأرض تقريبًا.
هذا يرجع إلى حقيقة أن المسافة إليها أكبر بـ 1.62 مرة من المسافة بيننا وبين الشمس ، وأن فترة الثورة بالطبع تستغرق وقتًا أطول.
ما هي مدة اليوم على المريخ؟ طول اليوم على المريخ قريب جدًا من طول اليوم على الأرض. فقط بالنسبة لهذا الكوكب من نظامنا الشمسي ، هذه الفترة هي أقرب ما يمكن إلينا مقارنة بالباقي.
فيما يتعلق بالمدة ، فإن اليوم على سطح المريخ بالساعات المألوفة لفهمنا سيكون 24 ساعة و 37 دقيقة.
هذا المؤشر يتجاوز قليلا يوم الأرض. إن سبب طول اليوم على المريخ هو ، أولاً وقبل كل شيء ، سرعة دوران الكوكب الأحمر حول محوره.
طول اليوم على كواكب نظامنا الشمسي
يعتمد طول اليوم بشكل مباشر على المسافة إلى الشمس وسرعة الدوران حول محوره الخاص لكل كوكب. يتم التمييز بين الأيام الفلكية والشمسية.
يعتمد حجم الاختلاف بينهما على مزيج من عاملين - هذه فترات الثورة حول الشمس والثورة حول محورها.
ضع في اعتبارك طول اليوم والسنة على الكواكب الأخرى وقارن مع المدة التي يستغرقها اليوم على المريخ والأرض.
الأول والأكثر هو عطارد. اليوم الفلكي هو 59 يومًا من أيام الأرض ، واليوم الشمسي حوالي 176 يومًا.
أما بالنسبة للزهرة ، فبسبب دورانها في الاتجاه المعاكس ، فإن الأيام الفلكية تبلغ 223 يومًا أرضيًا ، والأيام الشمسية 117 يومًا.
من ناحية أخرى ، تمتلك الأرض 24 ساعة في اليوم الشمسي ، أما اليوم الفلكي فهو أقصر قليلاً ويبلغ 23 ساعة و 56 دقيقة.
طول اليوم على كوكب المريخ ، نجميًا وشمسيًا ، مشابه لذلك على الأرض. وهما على التوالي 24 ساعة و 37 دقيقة و 24 ساعة و 40 دقيقة. أي أن اليوم على سطح المريخ يستمر 24 ساعة و 40 دقيقة.
أما بالنسبة للكواكب العملاقة ، فهي على كوكب المشتري تستغرق ما يقرب من عشر ساعات ، على زحل - حوالي 10 ساعات و 34 دقيقة. على نبتون - حوالي 16 ساعة ، وعلى أورانوس - 17 ساعة و 15 دقيقة. الفرق بين الأيام الشمسية والفلكية على هذه الكواكب ضئيل. هذا يرجع إلى طول فترة الثورة حول الشمس.
كما نرى ، من بين جميع الكواكب في المدة ، مقارنة بالأرض ، فإن المريخ هو الأكثر تشابهًا.
اليوم على المريخ ، كما هو الحال على كوكبنا ، أطول بأربع دقائق من اليوم الفلكي.
على الكواكب الأخرى ، يكون الاختلاف أكثر أهمية ، ولا يتم ملاحظة هذا التشابه الكبير.
يوم على المريخ هو نفسه على الأرض
في عام 2023 ، من المخطط أن يطير الناس هذه المرة ، على عكس المجسات التقليدية لاستكشاف الكوكب ، على متن المركبة الفضائية.
ترتبط هذه المهمة الصعبة إلى حد ما بحقيقة أن الظروف المعيشية للناس أكثر صعوبة مما هي عليه على كوكبهم الأصلي ، وأن المشي في مكان مفتوح أمر مستحيل بدون معدات الحماية.
تتمثل إحدى المشكلات المتعلقة بتكيف سكان المريخ الجدد في رد فعل الجسم على المدة التي يستغرقها اليوم على سطح المريخ ، على عكس ظروف الأرض.
هل سيكون هناك تكيف بيولوجي كامل؟ وفقًا لعلماء الفسيولوجيا ، فإن مثل هذا الفارق الصغير البالغ 37 دقيقة سوف يدركه المستوطنون بسهولة.
من المتوقع وجود العديد من الصعوبات ، ولكن ربما ، على الرغم من أن المريخ مشابه جدًا لنا ، فإنه سيذكر رواد الفضاء بمنزلهم. لا عجب أن يسمى الكوكب الأحمر توأم الأرض. شكله رائع ، لكن قابلية السكن فيه قليلة.
على خلفية المستويات العالية من الإشعاع لحماية المستوطنين ، من المخطط بناء مجمعات سكنية مصممة خصيصًا للحماية من الظروف القاسية إلى حد ما.
عمليا لا يوجد غلاف جوي على المريخ ، زيادة الخلخلة. يحتوي هواء الكوكب بشكل أساسي على ثاني أكسيد الكربون.
أما المناخ فهو شديد القسوة. عند خط الاستواء في الصيف ، ترتفع درجة الحرارة بحد أقصى +27 درجة مئوية.
بفضل هذا ، فإن تغيير الفصول يشبه الظروف المحلية المعتادة. لكن مع ذلك ، يبلغ طول السنة على المريخ ضعف طول الأرض وتقريبًا 687 يومًا.
بناءً على المدة التي يستغرقها اليوم على سطح المريخ ، ومن إجمالي عدد الأيام في سنة مريخية ، نتوصل إلى أن المستوطنين الأوائل سيرون الشمس خلال العام المريخي 668 مرة.
رواد فضاء المستقبل
في هذا الصدد ، يواجه منظمو البعثة وعلماؤها مشكلة أخرى تم حلها تقريبًا من الناحية الفنية. إنه متصل بمزامنة زمننا وزمن المريخ. يشير المصطلح العلمي "Sol" إلى يوم على سطح المريخ أو طول اليوم.
هذه هي الطريقة التي يسمي بها سكان المريخ الجدد يومهم ويقولون إن اثنين أو ثلاثة أيام مريخية قد مرت. حسنًا ، دعونا نأمل أن تنجح مثل هذه المهمة العظيمة وتفتح حقبة جديدة بين الكواكب في المستقبل.
