Скільки часу на планеті Міллер

0 Comments

§ 32. Ми тут. А де всі?

Учені порахували: зір на небі приблизно стільки само, скільки піщинок на Землі. Візьми в руки пригоршню піску. Уяви, скільки піску на Землі: на дні морів і океанів, на їхніх берегах, у всіх пустелях світу! Поглянь: кожна піщинка — це зоря, навколо якої може обертатися планета, можливо, схожа на нашу Землю. Як багато зір у Всесвіті! Як ти гадаєш, серед них можуть бути такі, де є життя? Більшість учених переконані, що ми не самотні у Всесвіті.

Нобелівську премію 2019 року присуджено швейцарським астрономам Мішелю Майору і Дідьє Кело, які відкрили екзопланети, що рухаються навколо зір, схожих на наше Сонце. Можливо, саме на цих планетах мешкають розумні істоти.

Мал. 173. Екзопланети, що потрапляють у зону життя, у порівнянні з планетами Сонячної системи

Зліпи інших істот

Проєкт «Planet Hunters». Полювання на екзопланети

2. ЩО ТАКЕ ЗОНА ЖИТТЯ

Оцінити кількість планет, на яких можливе життя, непросто, адже інопланетне життя й умови його виникнення можуть бути не такі, як на Землі. Але ми змушені орієнтуватися на життя земне, бо іншого не знаємо.

Зона життя — це певна область навколо планети, в межах якої умови на її поверхні приблизно такі самі як на Землі, і передбачають існування води у трьох станах. У Сонячній системі лише три планети потрапляють у зону життя — Венера, Земля і Марс.

Пригадай, у чому унікальність планети Земля. Які фізичні чинники на нашій планеті є важливими для існування різних форм життя?

Інший важливий фактор — стабільність умов на планеті протягом досить довгого проміжку часу. Для цього потрібно, щоб планетна орбіта була майже коловою, що є можливим у планетних системах з одним центральним світилом. Планета повинна мати достатню масу для того, щоб втримати атмосферу, і розташовуватися на такій відстані від своєї зорі, щоб у приповерхневому шарі могла існувати рідка вода. Із цієї причини пошуки життя на Місяці, Меркурії, на деяких супутниках інших планет, а також на астероїдах і ядрах комет можна вважати безперспективними.

Станом на 2023 рік ми знаємо напевне про існування більше ніж 30 екзопланет (мал. 173), які потрапляють у зону життя. Але чи виникло там життя? Чи є там розумні істоти? На якому етапі розвитку цивілізації перебуває там життя? Ми не знаємо. Проте це не заважає землянам шукати розумних істот у Всесвіті (мал. 174).

Мал. 174: 1 — найбільший радіотелескоп в Україні відправив у космос «Промінь мрій», у якому зашифрували 100 тисяч дитячих малюнків; 2 — пластинки з інформацією про Землю на борту «Вояджера-2»; перший розділ послання містить вітання 55 мовами, зокрема й українською: «Посилаємо привіт із нашого світу, бажаємо щастя, здоров’я і многая літа»

Всесвіт зберігає мовчання. Можливо, ми просто не чуємо, що нам гукають у відповідь, бо не здогадуємося, звідки чекати послання й коли саме. До того ж відповідь не обов’язково надійде у радіо- чи оптичному діапазонах. Для зв’язку може бути використано інші канали: гравітаційні хвилі, нейтрино, рентгенівські промені чи гамма-випромінювання. Багато каналів зв’язку людству ще потрібно відкрити, щоб почути Всесвіт і заявити про себе.

3. ЧОМУ ЛЮДСТВО ЗАЛИШИТЬ ЗЕМЛЮ

Через мільярди років у процесі еволюції неминуче збільшаться розміри й активність Сонця. Життя на Землі стане неможливим. Тому людство в далекій перспективі буде прагнути переселитися в більш комфортну зону Сонячної системи або змінити умови космічного тіла так, щоб вони були придатними для життя. Уже сьогодні існують проєкти колонізації інших небесних тіл (мал. 175, 176).

Тераформування — зміна кліматичних умов певного космічного тіла і створення умов, придатних для проживання людини, земних рослин і тварин.

Мал. 175: 1 — прототип космічного житла для Марса й Місяця заввишки 7 м, надрукований на 3D-принтері (проєкт Space X); 2 — поселення на Марсі (проєкт «Марс 2117», ОАЕ)

Мал. 176. Проєкт «Едем» (Велика Британія). Найбільший у світі оранжерейний комплекс

Марс — найбільш перспективне для тераформування тіло Сонячної системи (мал. 177). Умови на ньому багато в чому схожі на земні. На Марсі є вода, теоретично на марсіанському ґрунті можна вирощувати рослини. Але на поверхні планети дуже значні добові й річні коливання температури, надзвичайно слабке магнітне поле та низький тиск. Ці чинники стають суттєвими перешкодами на шляху до успішної колонізації планети. Щоб визначити потенційну можливість тераформування Марса в недалекому майбутньому, проводяться дослідження.

Якщо вдасться підвищити середню температуру на поверхні Марса хоча б на 30 °С та ущільнити його атмосферу, життя на цій планеті стане можливим. За підрахунками вчених, для досягнення цієї мети знадобиться приблизно сто років. За цей час на Марсі має з’явитися атмосфера, близька до земної за своїми фізико-хімічними параметрами, та достатні запаси води в рідкому стані.

Мал. 177. Етапи тераформування Марса. Ілюстрація

Наукові суперечки

Тераформування

На Марс від коронавірусу

Колонізація Марса

4. ЧИ САМОТНІ МИ У ВСЕСВІТІ

На це питання немає відповіді. Пошуки тривають. Можливо, ми переконаємося, що справді самотні в цьому холодному безконечному просторі, а наша планета — перша, на якій зародилося життя. Ми — перші розумні істоти у Всесвіті чи останні? А можливо, контакт з іншими істотами буде, і ми ввійдемо до Всегалактичної ради?

КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ

• Більшість учених переконані, що ми не самотні у Всесвіті.

• Екзопланети — це планети, які рухаються навколо зір, схожих на наше Сонце. Науковці передбачають, що саме на цих планетах може бути життя.

• У процесі еволюції неминуче збільшаться розміри й активність Сонця. Життя на Землі стане неможливим. Тому людство в далекій перспективі буде прагнути переселитися в більш комфортну зону Сонячної системи або змінити умови космічного тіла так, щоб вони були придатними для життя.

• Тераформування — зміна кліматичних умов певного космічного тіла і створення умов, придатних для проживання людини, земних рослин і тварин.

• Умови на Марсі багато в чому схожі на земні, тому ця планета найбільш перспективна для тераформування в Сонячній системі.

ЗАПИТАННЯЗАВДАННЯДОСЛІДЖЕННЯ

1. Що переконує тебе в тому, що життя у Всесвіті є лише (не лише) на Землі? Обери свою позицію.

2. Що таке тераформування?

3. Яка планета Сонячної системи, на думку вчених, найперспективніша для тераформування? Чому?

4. Прочитай за QR-кодом статтю «На Марс від коронавірусу, або цивілізаційні виклики і космічні технології». Які виклики спонукають людство якомога скоріше отримати космічну перспективу та позаземні місця існування?

Астрономи розповіли, скільки триває рік на кожній планеті Сонячної системи

Меркурій, найближча до Сонця планета, здійснює повний оберт за 88 днів. Найдальша від Сонця планета, Нептун, здійснює один оберт навколо Сонця за 165 років.

Найкоротший рік у Сонячній системі за Меркурієм. Він триває 88 земних днів. Найдовший – у Нептуна – 165 земних років.

Планети Сонячної системи постійно рухаються по своїх орбітах і обертаються навколо своїх осей. Всі планети обертаються навколо Сонця. Але час, потрібний для одного оберту навколо нашої центральної зірки, різний, пише Astronomy. Деяким планетам для цього потрібні дні, а деяким століття.

Як довго триває рік на кожній з планет в земних днях:

  • Меркурій – 88 днів;
  • Венера – 225 днів;
  • Земля – 365 днів;
  • Марс – 687 днів;
  • Юпітер – 4331 день або 12 земних років.
  • Сатурн – 10747 днів або 29,4 року.
  • Уран – 30 589 днів або 84 роки.
  • Нептун – 59 800 днів або 165 років.

Роки на інших планетах вимірюються тропічним роком Землі, який триває близько 365 сонячних днів; один сонячний день – це час, за який наша планета обертається повністю навколо своєї осі, що вимірюється положенням сонця над даною точкою. Рік вимірюється тим, скільки часу потрібно планеті на оберт навколо Сонця, а один повний оберт так і називається обертом.

Усі планети та інші небесні тіла Сонячної системи також роблять це, але з різною швидкістю. Газові гіганти Юпітер і Сатурн, а також крижані гіганти Уран і Нептун обертаються швидше, ніж Земля, Марс, Венера і Меркурій. Швидкість обертання кожної планети, частково, залежить від того, як вона сформувалася з протопланетного диска, що оточує Сонце. Але чому швидкість обертання планет-гігантів настільки вища, вчені поки не змогли з’ясувати.

Третій закон руху Кеплера пояснює, що час, необхідний планеті для здійснення оберту, пов’язаний з її відстанню від Сонця. Планети, що знаходяться далі від нього, повинні проходити довші шляхи, оскільки вони обертаються і рухаються повільніше, оскільки гравітаційний вплив Сонця зменшується з відстанню. І навпаки, планети, розташовані ближче до Сонця, рухаються швидше і відчувають більший гравітаційний вплив з боку нашої зірки.

Наприклад, Меркурій, найближча до Сонця планета, здійснює повний оберт за 88 днів. Найдальша від Сонця планета, Нептун, здійснює один оберт навколо Сонця за 165 років.

Планети також не рухаються з постійною швидкістю на всій своїй орбіті. Це пов’язано з тим, що орбіти планет не ідеально круглі, а трохи еліптичні. Другий закон руху Кеплера стверджує, що коли планета знаходиться ближче до Сонця на своїй орбіті, вона рухається швидше, ніж коли вона знаходиться далі від сонця.

Меркурій обертається навколо своєї осі дуже повільно і робить один оберт за 59 земних днів. Однак його орбіта навколо Сонця швидша порівняно з іншими планетами. Меркурій обертається навколо Сонця кожні 88 земних днів. Але здається, що Сонце дивно рухається по небу Меркурія, оскільки швидкість планети змінюється залежно від того, де воно знаходиться на своїй еліптичній орбіті навколо Сонця. Отже, один сонячний день, або повний цикл день-ніч, займає на Меркурії близько 176 земних днів.

Венері – найгарячішій планеті Сонячної системи потрібно близько 225 днів, щоб зробити один оберт навколо Сонця. Венера обертається дуже повільно і, здається, обертається ретроградно або за годинниковою стрілкою – на відміну від більшості планет, які обертаються проти годинникової стрілки або вперед, в тому ж напрямку, в якому вони рухаються по своїх орбітах. Венері потрібно 243 земних дня, щоб зробити один оберт навколо своєї осі.

Землі потрібно рівно 365,25 днів, щоб здійснити один повний оберт навколо Сонця. Земля обертається навколо своєї осі кожні 23,9 години.

Один рік на Марсі дорівнює 687 земним дням або 1,88 рокам. На Марсі сонячні дні називаються солами, а один рік також дорівнює 669,6 сола. Обертання Марса подібне до обертання Землі і робить один оберт кожні 24,6 години.

На Юпітері дні дуже короткі. Планеті потрібно трохи менше 10 годин, щоб зробити один оберт. Однак через віддаленість Юпітеру потрібно 12 земних років, щоб пройти один рік. Світлу Сонця, щоб досягти Юпітера, потрібно близько 43 хвилин, а сонячному світлу, щоб досягти Землі – всього 8 хвилин.

Відразу за Юпітером з другим найкоротшим днем знаходиться Сатурн, який здійснює оберт кожні 10,7 земних годин. Сатурн здійснює одну подорож навколо Сонця кожні 10 756 днів або 29,4 року. Через нахил осі Сатурна на 26,7° кут, під яким ми спостерігаємо кільця Сатурна, з часом змінюється.

Один рік на планеті Уран може тривати ціле життя! Урану потрібно близько 84 земних років, щоб здійснити повний оберт навколо Сонця. Однак один день на планеті проходить всього за 17,2 години. Як і Венера, Уран обертається ретроградно або проти годинникової стрілки.

Один день на Нептуні займає близько 16 земних годин. Його подорож навколо Сонця триває трохи більше 165 земних років або 59 800 земних днів. Вісь Нептуна нахилена під кутом 28,3°, тому на ньому спостерігаються пори року. Однак, оскільки рік такий довгий, кожен із чотирьох сезонів триває понад 40 років.

Плутон вважався дев’ятою планетою Сонячної системи протягом 76 років, з 1930 по 2006 рік. У 2006 році Міжнародний астрономічний союз перекваліфікував Плутон як карликову планету. Всього зараз існує п’ять визнаних карликових планет. Один рік на Плутоні дорівнює 248 земним рокам, а доба триває 153,3 земних години (трохи більше 6 земних діб).

Дослідження космосу

Вчені та астрономи постійно дивують космічними відкриттями. Так, зовсім недавно астрономи, які вивчають дані космічного телескопа”Кеплер”, виявили нову систему з семи “палючих” планет, що обертаються навколо далекої зірки, яка більша і гарячіша за Сонце.

Вас також можуть зацікавити новини:

Скільки триває день на інших планетах?

Земля є єдиною планетою з тривалістю доби приблизно 24 години

Визначення дня — це кількість часу, який потрібен астрономічному об’єкту, щоб завершити один повний оберт навколо своєї осі. На Землі доба становить 23 години 56 хвилин, але інші планети та тіла обертаються з різною швидкістю. Місяць, наприклад, обертається навколо своєї осі раз на 29,5 днів. Це означає, що майбутнім мешканцям Місяця доведеться звикати до «дня» сонячного світла, який триває приблизно 14 земних днів, і «ночі», яка триває приблизно стільки ж.

Зазвичай вчені вимірюють дні на інших планетах і астрономічних об’єктах відносно дня Землі. Цей стандарт застосовується в усій Сонячній системі, щоб уникнути плутанини під час обговорення подій, які відбуваються в цих світах. Проте тривалість дня кожного небесного тіла різна, будь то планета, місяць чи астероїд. Якщо він обертається навколо своєї осі, то має цикл «день і ніч».

У наступній таблиці зображено тривалість дня на планетах Сонячної системи.

Планета Тривалість дня
Меркурій58,6 земних днів
Венера243 земні дні
земля23 години 56 хвилин
Марс24 години 37 хвилин
Юпітер9 годин 55 хвилин
Сатурн10 годин 33 хвилини
Уран17 годин 14 хвилин
Нептун15 годин 57 хвилин
Плутон6,4 земних днів

Меркурій

NASA/Лабораторія прикладної фізики університету Джона Гопкінса/Вашингтонський інститут Карнегі/Wikimedia Commons/Громадське надбання

Щоб обертатися навколо своєї осі , планеті Меркурій потрібно 58,6 земних днів. Це може здатися довгим, але подумайте про це: його рік триває лише 88 земних днів! Це тому, що він обертається дуже близько до Сонця.

Однак є поворот. Меркурій гравітаційно пов’язаний із Сонцем таким чином, що він обертається три рази навколо своєї осі за кожні два оберти навколо Сонця. Якби люди могли жити на Меркурії, вони мали б один повний день (від сходу до сходу сонця) кожні два меркурійські роки.

Венера

Кевін Гілл/Flickr/CC BY 2.0

Планета Венера так повільно обертається навколо своєї осі, що один день на планеті триває майже 243 земних дні. Оскільки вона розташована ближче до Сонця, ніж Земля, рік на планеті складається з 225 днів. Таким чином, день насправді довший за рік, а це означає, що жителі Венери зможуть побачити лише два сходи сонця на рік. Ще один факт, який слід запам’ятати: Венера обертається «назад» навколо своєї осі порівняно із Землею, що означає, що два сходи сонця на рік відбуваються на заході, а заходи сонця — на сході.

Марс

У 24 години 37 хвилин тривалість дня на Марсі дуже схожа на земну, що є однією з причин, чому Марс часто вважають чимось на кшталт близнюка Землі. Проте, оскільки Марс знаходиться далі від Землі від Сонця, його рік довший за земний на 687 земних днів.

Юпітер

Коли справа доходить до світів газових гігантів, «тривалість дня» визначити складніше. Зовнішні світи не мають твердих поверхонь, хоча вони мають тверді ядра, вкриті величезними шарами хмар і шарами рідкого металевого водню та гелію під хмарами. На газовому гіганті Юпітері екваторіальна область хмарних поясів обертається зі швидкістю дев’ять годин 56 хвилин, тоді як полюси обертаються трохи швидше – дев’ять годин 50 хвилин. «Канонічну» (тобто загальноприйняту) тривалість дня на Юпітері визначають за швидкістю обертання його магнітного поля, яка становить 9 годин 55 хвилин.

Сатурн

NASA / JPL / Інститут космічних наук / Wikimedia Commons / Громадське надбання

Ґрунтуючись на вимірюваннях різних частин газового гіганта Сатурна (включно з його хмарними шарами та магнітним полем) космічним кораблем «Кассіні», планетологи встановили, що офіційна тривалість дня на Сатурні становить десять годин 33 хвилини.

Уран

Orange-kun (користувач старої версії: Brian0918)/Wikimedia Commons/Public Domain

Уран є дивним світом у багатьох відношеннях. Найнезвичайніше в Урані те, що він перекидається на бік і «котиться» навколо Сонця на боці. Це означає, що одна чи інша вісь спрямовані на Сонце протягом частини його 84-річної орбіти. Планета справді обертається навколо своєї осі кожні 17 годин 14 хвилин. Довжина дня, тривалість року на Урані та дивний нахил осі — усе разом створює день, який такий же довгий, як сезон на цій планеті.

Нептун

Кевін Гілл з Лос-Анджелеса, Каліфорнія, США/Wikimedia Commons/CC BY 2.0

На планеті-газовому гіганті Нептуні тривалість дня становить приблизно 15 годин. Вченим знадобилося кілька років, щоб розрахувати швидкість обертання цього газового гіганта. Вони виконали завдання, вивчивши зображення планети як обертових елементів в її атмосфері. Жоден космічний апарат не відвідував Нептун після «Вояджера-2» у 1989 році, тому день Нептуна потрібно вивчати з землі.

Плутон

NASA/JHUAPL/SwRI/Wikimedia Commons/Громадське надбання

Карликова планета Плутон має найдовший рік з усіх відомих планет (поки що) – 248 років. Його день набагато коротший, але все ж довший, ніж земний, і становить шість земних днів і 9,5 годин. Плутон перекинутий на бік під кутом 122 градуси відносно Сонця. Як наслідок, протягом частини року частини поверхні Плутона знаходяться або в денному, або в постійному нічному режимі.

Ключові висновки

  • Земля — єдина планета з приблизною тривалістю доби 24 години.
  • Юпітер має найкоротший день з усіх планет. Доба на Юпітері триває всього дев’ять годин 55 хвилин.
  • Венера має найдовший день з усіх планет. Доба на Венері триває 243 земних дні.