Kuinka monta Maan päivää on Marsissa. Kuinka pitkä on vuosi Marsissa
Planeetan ominaisuudet:
- Etäisyys auringosta: 227,9 miljoonaa km
- Planeetan halkaisija: 6786 km*
- Päivät planeetalla: 24h 37 min 23s**
- Vuosi planeetalla: 687 päivää***
- t° pinnalla: -50 °C
- Tunnelma: 96 % hiilidioksidia; 2,7 % typpeä; 1,6 % argonia; 0,13 % happea; mahdollinen vesihöyry (0,03 %)
- Satelliitit: Phobos ja Deimos
* halkaisija planeetan päiväntasaajalla
** pyörimisjakso oman akselinsa ympäri (Maan päivinä)
*** kiertoaika Auringon ympäri (Maan päivinä)
Mars-planeetta on aurinkokunnan neljäs planeetta, 227,9 miljoonan kilometrin päässä auringosta eli 1,5 kertaa kauempana kuin maapallo. Planeetalla on sulaisempi kiertorata kuin maapallolla. Marsin eksentrinen kierto auringon ympäri on yli 40 miljoonaa kilometriä. 206,7 miljoonaa kilometriä perihelionissa ja 249,2 miljoonaa kilometriä aphelionissa.
Esitys: Mars-planeetta
Marsia seuraa kaksi pientä luonnollista satelliittia, Phobos ja Demos, kiertoradalla auringon ympäri. Niiden koot ovat 26 ja 13 km.
Planeetan keskimääräinen säde on 3390 kilometriä - noin puolet maapallon säteestä. Planeetan massa on lähes 10 kertaa pienempi kuin maan massa. Ja koko Marsin pinta-ala on vain 28% Maan pinta-alasta. Tämä on hieman enemmän kuin kaikkien maanpäällisten mantereiden pinta-ala ilman valtameriä. Pienen massan ansiosta vapaan pudotuksen kiihtyvyys on 3,7 m/s² eli 38 % maan kiihtyvyydestä. Toisin sanoen 80 kiloa painava astronautti maan päällä painaa hieman yli 30 kiloa Marsissa.
Marsin vuosi on lähes kaksi kertaa pidempi kuin maapallon ja se on 780 päivää pitkä. Mutta päivä punaisella planeetalla on kestoltaan melkein sama kuin maan päällä ja on 24 tuntia 37 minuuttia.
Marsin keskimääräinen tiheys on myös pienempi kuin maan ja on 3,93 kg / m³. sisäinen rakenne Mars muistuttaa maanpäällisten planeettojen rakennetta. Planeetan kuori on keskimäärin 50 kilometriä, mikä on paljon enemmän kuin maan päällä. 1 800 kilometriä paksu vaippa on pääosin piitä, kun taas planeetan nesteydin, halkaisijaltaan 1 400 kilometriä, on 85 prosenttia rautaa.
Marsista ei ole löydetty geologista aktiivisuutta. Mars on kuitenkin ollut hyvin aktiivinen aiemmin. Marsissa geologiset tapahtumat tapahtuivat sellaisessa mittakaavassa, jota ei ole nähty maan päällä. Punaisella planeetalla on suurin aurinkokunta Olympus-vuori on 26,2 kilometriä korkea. Sekä syvin kanjoni (Mariner Valley), joka on jopa 11 kilometriä syvä.
Kylmä maailma
Marsin pinnan lämpötilat vaihtelevat -155 °C:sta +20 °C:seen päiväntasaajalla keskipäivällä. Erittäin harvinaisen ilmapiirin ja heikkouden takia magneettikenttä auringon säteily säteilyttää vapaasti planeetan pintaa. Siksi yksinkertaisimpienkin elämänmuotojen olemassaolo Marsin pinnalla on epätodennäköistä. Ilmakehän tiheys planeetan pinnalla on 160 kertaa pienempi kuin maan pinnalla. Ilmakehä koostuu 95 % hiilidioksidi 2,7 % typpeä ja 1,6 % argonia. Muiden kaasujen, mukaan lukien hapen, osuus ei ole merkittävä.
Ainoa Marsissa havaittu ilmiö on pölymyrskyt, ottavat joskus maailmanlaajuisen Marsin ulottuvuuden. Viime aikoihin asti näiden ilmiöiden alkuperä oli epäselvä. Uusimmat planeetalle lähetetyt roverit onnistuivat kuitenkin korjaamaan pölypyörteitä, joita esiintyy jatkuvasti Marsissa ja jotka voivat saavuttaa monenlaisia kokoja. Ilmeisesti, kun tällaisia pyörteitä on liikaa, ne kehittyvät pölymyrskyksi.
(Marsin pinta ennen pölymyrskyn alkua, pöly on vasta kerääntymässä sumuksi kaukaisuudessa, kuten taiteilija Kees Veenenbos on kuvannut)
Pöly peittää lähes koko Marsin pinnan. Planeetan punainen väri johtuu rautaoksidista. Lisäksi Marsissa se saattaa riittää suuri määrä vettä. Planeetan pinnalta on löydetty kuivia jokiuomaa ja jäätiköitä.
Marsin kuut
Marsilla on kaksi luonnollista satelliittia, jotka kiertävät planeettaa. Nämä ovat Phobos ja Deimos. Mielenkiintoista on, että kreikaksi heidän nimensä käännetään "peloksi" ja "kauhuksi". Ja tämä ei ole yllättävää, koska ulkoisesti molemmat satelliitit todella herättävät pelkoa ja kauhua. Niiden muodot ovat niin epäsäännöllisiä, että ne ovat enemmän kuin asteroideja, kun taas halkaisijat ovat melko pieniä - Phobos 27 km, Deimos 15 km. Satelliitit koostuvat kivisistä kivistä, pinta on monissa pienissä kraattereissa, vain Phobosissa on valtava kraatteri, jonka halkaisija on 10 km, lähes 1/3 satelliitin koosta. Ilmeisesti kaukaisessa menneisyydessä jokin asteroidi melkein tuhosi sen. Punaisen planeetan satelliitit muistuttavat niin muodoltaan ja rakenteeltaan asteroideja, että yhden version mukaan Mars itse vangitsi, alistui ja muuttui ikuisiksi palvelijoiksi.
Kellon ja kalenterin synkronoinnin ongelma Maan ja Marsin kanssa tuli varsin akuuttiksi, kun robottien Mars-tutkimuksen aikakausi alkoi, koska oli välttämätöntä tietää selkeästi aurinkoenergian virtaus Marsissa sekä päivän että vuoden aikana. Tässä artikkelissa ehdotan harkitsemaan olemassa olevia tapoja laskea aikaa Marsissa.
Koska Marsin pyörimisakselin kaltevuus kiertoradan tasoon nähden poikkeaa vain vähän Maan kallistuksesta (23°26"21"" (Maa) ja 25°11"24"" (Mars)), se käy läpi samanlaisen kausittaisia jaksoja, mutta koska Marsin kiertoradan eksentrisyys on paljon suurempi, jaksojen kestot ovat melko erilaisia. Lisäksi, jos Marsin päivä on kestoltaan lähellä Maata, niin vuoden kesto on erilainen, mikä lisää entisestään kalenterien välistä epäsynkronointia.
Päivät maan päällä ja Marsissa
On olemassa kahdenlaisia päiviä - sideeraalinen (sideeraalinen) päivä, joka kestää 23 tuntia 56 minuuttia 4,09 s tai 86164,09 sekuntia, ja keskimääräinen aurinkopäivä, joka kestää 24 tuntia tai 86 400 sekuntia. Ne eivät ole keskenään tasavertaisia, koska päivällä Maan kiertoradan liikkeen vuoksi aurinko siirtyy tähtien taustaa vasten. Keskimääräinen aurinkopäivä on sidottu "fiktiiviseen aurinkoon", koska Maan kiertoradan nopeus ja siten todellisen aurinkopäivän kesto muuttuvat ympäri vuoden.Marsissa vastaavat ajanjaksot ovat 24 h 37 min 22,66 s (88642,66 s) ja 24 h 39 min 35,24 s (88775,24 s). Kuten yksinkertainen laskelma osoittaa, sideerisen päivän pituus Marsissa on 2,9 % pidempi kuin maan päällä ja aurinkopäivän pituus 2,7 %.
Kansainvälisen sopimuksen mukaan Marsin pinnalla toimiville laitteille ns. "Marsin aurinkopäivä" (Sol) jaettu 24 "Marsin tuntiin". Näin ollen "Marsin sekunnin" standardi on 2,7% pidempi kuin Maan. Tämä johtaa siihen, että kuljettajat siirtävät työaikatauluaan 40 minuuttia joka päivä ja käyttävät erityisesti suunniteltuja "Marsin aikaisia" kelloja. Siellä oli myös muita Marsin kellon projekteja. Yhden mukaan Marsissa ehdotettiin metrisen ajan käyttöönottamista, jolloin vuorokaudessa asetetaan 10 tuntia, 100 minuuttia tunnissa ja 100 sekuntia minuutissa, toisen mukaan otettiin käyttöön lyhennetty 25. tunti, joka kestää 39 minuuttia 35.24 s, mutta nämä vaihtoehdot hylättiin. Solujen laskeminen avaruusaluksille aloitettiin Sol 0:sta Viking-, Mars Phoenix- ja MSL Curiosity -tehtäville ja Sol 1 Mars Pathfinderille, MER-A Spiritille ja MER-B Opportunitylle.
Marsin nollameridiaani kulkee pienen Airy-0-kraatterin läpi, jonka koordinaatit ovat 5°06′59.99″ eteläistä. sh. ja 0°00′00″ itäistä pituutta. e. Mars käyttää planetosentristä pituusastetta, joka vaihtelee välillä 0°E - 360°E. Tasaisissa kartoissa käytetään vanhaa planetografista standardia (0° - 360° W).
Koordinoitu Marsin aika (MTC) on analoginen maailmanajan (UT) kanssa. Se määritellään keskiarvoksi aurinkoaika alkumeridiaanilla. MTC-nimitys voi olla harhaanjohtava samankaltaisuuden suhteen UTC-standardin kanssa, mutta MTC ei käytä karkaussekunteja ja MTC:tä lähin maanpäällinen vastine on UT1-standardi. Suuremman kiertoradan epäkeskisyyden ja erilaisen aksiaalisen kallistuksen vuoksi ero todellisen aurinkoajan (WIS/LTST) ja keskimääräisen aurinkoajan (SST/LMST) välillä vaihtelee paljon enemmän vuoden aikana kuin maan päällä. Jos maapallolla aikayhtälö (UV = WIS - SV) vaihtelee välillä "miinus 14 min 22 s" - "plus 16 min 23 s", niin Marsissa tämä ero on "miinus 50 min" ja "plus 40 min" välillä. , jota jo paljon. Kotimaisessa kirjallisuudessa käytetään useammin käänteistä eroa (HC = CER - WIS). Aurinkoaikaa ei kuitenkaan pidä sekoittaa normaaliaikaan, joka liittyy vain muodollisesti aurinkoaikaan. Marsissa ei ole aikavyöhykkeitä tavanomaisessa muodossa, ja kuudesta kulkijasta viisi käyttää paikallista aurinkoaikaa (LMST) ja kuudes (Mars Pathfinder) käyttää todellista aurinkoaikaa (LTST).
MTC-standardi ilmestyi ensimmäisen kerran Goddard Instituten luomassa Mars24Sunclock-ohjelmassa, joka korvasi AMT (Airy Mean Time) -standardin, joka oli suora analogi vanhentuneelle GMT-standardille. AMT-standardia ei käytetä missään tehtävissä sen riittämättömän tarkkuuden vuoksi. Nyt kun Marsista on kuitenkin olemassa selkeät ja tarkat kartat, AMT-standardi voi jälleen tulla merkitykselliseksi.
Maapallon tähtitieteellisten laskelmien yksinkertaistamiseksi käytetään ns. Julian päivämäärää (JD), jossa nolla piste hyväksyttiin 1. tammikuuta 4713 eKr. Julianuksen kalenterin e tai, mikä on sama, 24. marraskuuta 4714 eKr. e. gregoriaaninen kalenteri. Ensimmäinen päivä oli numero 0. Päivämäärät vaihtuvat keskipäivällä. Samanlainen päivämäärä Marsille on asetettu Soliin, joka on sama kuin 29. joulukuuta 1873 (tähtitieteilijä Carl Otto Lamplandin syntymäaika, joka oli ensimmäinen, joka otti astrovalokuvauksen aina mieleenpainuvista Marsin kanavista). Muita viittauksia olivat vuosi 1608 (teleskoopin keksintö) ja kevätpäiväntasaus 11. huhtikuuta 1955.
Vuosi maapallolla ja Marsissa
Kuten edellä tehtiin päivän käsitteen kanssa, määritellään mikä vuosi on.Sideerinen (sideeraalinen) vuosi - Auringon ympäri tapahtuvan kiertoradan jakso suhteessa "kiinteisiin tähtiin";
Trooppinen vuosi - vuodenaikojen täydellisen vaihtumisen jakso tai ajanjakso, jonka aikana Auringon pituusaste muuttuu 360 ° tarkasti.
Nämä jaksot eroavat toisistaan noin 20 minuuttia (trooppinen on vähemmän kuin tähti), mikä johtuu gyroskooppisista prosesseista, erityisesti planetaarisen akselin precesiosta ja nutaatiosta.
Marsin yhden kierroksen kesto Auringon ympäri on noin 686,98 aurinkopäivää eli 668,59 solsia. Koska Marsin kiertoradan eksentrisyys (0,0934) on huomattavasti suurempi kuin maan (0,0167), jos otamme vuodentasausten ja päivänseisausten väliset ajanjaksot vuodenaikaana, niin pohjoisen pallonpuoliskon pisin kausi on kevät (193 solsia). , ja pisin lyhyt syksy(sol 142).
Aivan kuten Maan päällä Marsissa paras vaihtoehto kalenterin perusta olisi trooppinen vuosi, koska precessiosyklit Maalla ja Marsilla ovat riittävän pitkiä ollakseen mitättömiä suhteellisen lyhyillä aikajaksoilla. Trooppisen vuoden pituus riippuu lähtökohdan valinnasta. Yleensä sellaiseksi pisteeksi valitaan päiväntasaus tai päivänseisaukset. Mutta yleensä kevätpäiväntasausta käytetään gregoriaanisessa kalenterissa. Koska Marsin kiertorata on pidennetympi, erot trooppisen vuoden pituudessa ovat hieman suuremmat kuin maan päällä. Jos Maan kolmas desimaali eroaa (365,2416 päivästä 365,2427 päivään), niin Marsin toinen desimaali eroaa merkittävästi (668,5880 solista 668,5958 solsiin).
Kalenteri
AT jokapäiväinen elämä käytämme gregoriaanista kalenteria Julian päivämäärän sijaan siitä yksinkertaisesta syystä, että syklinen kalenteri on paljon kätevämpi ja hyödyllisempi jokapäiväisessä elämässä. Ja niin tulevat Marsin siirtokunnat tarvitsevat syklisen kalenterin. Yksi minkä tahansa kalenterin pääongelmista on karkausvuosien interkalaatio. Se liittyy siihen tosiasiaan, että vuodessa ei ole kokonaislukua päiviä, ja jos et ota huomioon tämän korjausta, virhe kertyy hyvin nopeasti siviilikalenterin ja trooppisen vuoden väliin. Yksi tällaisen kalenterin muunnelma on Darian-kalenteri, jonka on luonut ilmailu-avaruusinsinööri ja politologi Thomas Gangale. Tämä kalenteri koostuu 24 kuukaudesta 27-28 päivää ja perustuu kymmenen vuoden sykliin, jossa on kuusi vuotta. karkausvuodet 669 päivää ja neljä tavallista 668 päivää. Tämä kalenteri antaa virheen 1 sol per 100 vuotta ja on varsin sopiva nykyisiin tarkoituksiin. Tällä hetkellä ei kuitenkaan käytetä tätä tai muuta kalenteria, lasku menee vain solleihin.Monet ihmiset kuulivat sanan "sol" ensimmäisen kerran elokuvassa "The Martian". Se kertoo miehestä, joka vietti pitkän aikaa Marsissa yksin. Ja mikä on soli Marsissa ja mitä se laskee? Yritetään ymmärtää tämä ongelma.
Suolan tulo
Punaisen planeetan tutkimuksen jälkeen ihmiset ovat kohdanneet ajanlaskennan ongelman. Tuolloin kehitettiin ainutlaatuinen ajan mittausjärjestelmä, sol. Joten mikä on soli Marsissa ja miksi sitä tarvitaan? Sol on marsilainen päivä. Se on erilainen kuin meidän maallinen.
Marsin automaattisessa tutkimuksessa tiedemiehet kohtaavat tietämättömyyden ongelman aurinkoenergian virtauksesta, josta roverit saavat virtansa. Ja sitten oli kiireellinen tarve luoda Marsin kalenteri ja erityinen kello. Ne ovat synkronoituja Marsin kanssa.
Koska Punaisen planeetan kiertoradan kaltevuus ratatasoon nähden on hieman erilainen kuin Maan, planeetalla esiintyy samanlaisia kausijaksoja. Marsin kiertoradan epäkeskisyys on kuitenkin suurempi, minkä vuoksi jaksojen kesto vaihtelee suuresti. Marsin päivät ovat lähellä maapallon päiviä, mutta vuoden kesto on erilainen, mikä tekee Marsin ja Maan kalenterin suuresti epätahdista. Tästä johtuen meidän piti kehittää erityinen kalenteri ja uusi aikalaskenta, joka toimii synkronoituna kellojemme ja kalenteriemme kanssa. Marsin aurinkopäivän tunteessa Marsin koneilla työskentelevät käyttäjät tietävät aurinkoenergian ajan.
Aika Marsissa
Kuinka pitkä on Marsin päivä ja mikä on soli Marsissa? Solia kutsutaan Marsin aurinkopäiväksi. Ne vastaavat 24 tuntia, 39 minuuttia ja 35 sekuntia. Yleensä päivä voi olla tähtikirkas ja aurinkoinen. Ensimmäiset kestävät 24 tuntia, 27 minuuttia ja 22 sekuntia. Maapallolla nämä luvut ovat pienemmät: sideerinen päivä kestää 23 tuntia ja 56 minuuttia ja aurinkopäivä 24 tuntia. Aurinkopäivän pituus vaihtelee ympäri vuoden, kun planeetta liikkuu kiertoradalla ja aurinko siirtyy tähtitaivaan taustaa vasten.
Ja mikä on Mars-sooli tutkijoille? Kansainvälisten standardien mukaan Punaisella planeetalla toimiville ajoneuvoille on tapana käyttää Marsin aurinkopäivää eli solia, joka on jaettu 24 Marsin tuntiin. Lisäksi hajotuksessa otettiin huomioon, että sekuntien kesto minuutissa Marsissa on 2,7 % pidempi kuin maan päällä. Tämän ominaisuuden vuoksi operaattorien työaikataulu siirtyy joka Maan päivä neljälläkymmenellä minuutilla. Nyt tiedämme, mikä 1 sol on Marsissa: se vastaa 24 tuntia, 39 minuuttia ja 35 sekuntia maan päällä.
Lähtölaskenta
Tiedon siitä, kuinka kauan sol kestää Marsissa, tiedemiehet saivat planeetan yksityiskohtaisen tutkimuksen jälkeen. Alkuluku on nollameridiaani, joka kulkee pienen kraatterin läpi. Koordinaatti Marsin aika on universaalin ajan analogi. Se määritellään keskimääräiseksi aurinkoajaksi alkumeridiaanilla.
Tiedemiesten mukaan ero todellisen auringon ja keskimääräisen aurinkoajan välillä vaihtelee suuresti ympäri vuoden. Maapallolla on aikavaihtelu miinus neljätoista minuutista plus kuuteentoista minuuttiin, Marsissa nämä vaihtelut ovat suurempia - melkein tunnin.
Punaisella planeetalla ei ole meille tuttuja aikavyöhykkeitä. Kuusi kulkuria toimii tällä planeetalla: viisi niistä on paikallista aurinkoaikaa ja yksi todellista aurinkoaikaa.
Vuosi Marsissa
Kuten päivänkin, maapallolla on kahdenlaisia vuosia: trooppinen ja tähtivuosi. Jälkimmäinen ymmärretään ajanjaksoksi, jolloin vuodenajat vaihtuvat täydellisesti tai ajanjaksona, jolloin Auringon pituusaste muuttuu 360 astetta. sideerinen vuosi- kiertoradalla Auringon ympäri suhteessa kiinteisiin tähtiin. Nämä jaksot poikkeavat toisistaan noin kaksikymmentä minuuttia. Sama tapahtuu Punaisella planeetalla.
Kun tiedät Marsin "sol" -käsitteen, kuinka monta päivää se on, voit laskea Marsin vuoden. Koska tämä planeetta kiertää valon ympärillä hitaammin kuin Maa, vuosi täällä on pidempi - 686 Maan päivää, ja sololeja tulee olemaan vähemmän - 668. Jos otamme päiväntasausten ja päivänseisausten väliset ajanjaksot vuodenaikoina, niin kevät on pidetään pisimpään ajanjaksona pohjoisella pallonpuoliskolla - se kestää satayhdeksänkymmentäkolme sollia ja syksy - sataneljäkymmentäkaksi solsia.
Marsin kalenterin perusteella trooppista vuotta pidetään menestyneimpänä vuosityyppinä, koska planeetan precessiosyklit ovat suuria. Trooppisen vuoden pituus voi kuitenkin olla erilainen: kaikki riippuu lähtökohdasta. Aluksi voidaan valita kevätpäiväntasauspäivä tai päivänseisauksen päivä. Mutta he käyttävät yleensä kevätpäiväntasauspäivää, koska Marsin kiertorata on pitempi ja trooppisen vuoden indeksi, laskettuna eri vertailupisteistä, on erilainen.
marsin kalenteri
Maapallolla on kaksi kalenteria: gregoriaaninen ja juliaaninen. Meille on kätevämpää käyttää gregoriaanista aikalaskentaa: se on kätevämpää jokapäiväisessä elämässä. Tämän perusteella tutkijat tulivat siihen tulokseen, että tulevaisuuden Marsin siirtokuntien on helpompi elää syklisen (gregoriaanisen) kalenterin mukaan. Tässä kalenterissa on kuitenkin yksi pieni ongelma - karkausvuosi. Vuosilaskelmassamme muutos tapahtuu neljän vuoden välein. Jos sitä ei olisi, trooppinen vuosi ja kalenterimme olisivat vahvasti ristiriidassa keskenään. Sama tapahtuu Marsissa.
T. Gangal ehdotti yhtä Marsin kalenterin muunnelmista. Hän kehitti kalenterin, joka koostuu 24 kuukaudesta jaettuna 27 ja 28 päivään. Kalenteri perustuu kymmenen vuoden sykliin, jossa kuusi karkausvuotta on 669 päivää ja neljä 668 päivää. Tutkijoiden mukaan tämä kalenteri pystyy antamaan virheen 1 sol sataa vuotta kohden. Tämä aikalaskenta soveltuu varsin Marsiin, mutta sitä ei käytetä. Tähtitieteilijät ja muut tiedemiehet laskevat vain sooleja.
Nyt tähtitieteilijät, kartografit ja muut tiedemiehet tietävät paljon Marsista. Kaikkia tietoja käyttämällä he voivat kehittää kalenterin tai soveltaa Gangalen kehittämää kalenteria. Loppujen lopuksi tiedemiehillä on jopa AMT-standardin mukaiset aloituspäivämäärät: maan päällä nollapäivänä on tapana pitää Juliaanin päivämäärä 1. tammikuuta 4712 eKr. tai gregoriaanisen kalenterin 24. marraskuuta 4714 alkaen. . Ensimmäinen päivä oli nolla, ja itse päivämäärät muuttuivat keskipäivällä. Vastaava päivämäärä Marsille on Sol, joka osui 29. joulukuuta 1873. Laskentavaihtoehtoja oli muitakin: 1608 ja kevätpäiväntasauspäivä 11.4.1955.
roverit
Mars-kulkijat ovat olleet Punaisella planeetalla pitkään. Lisäksi joka kerta kun he laskeutuvat tälle planeetalle, pidetään lähtölaskentaa, mutta ei kuten meillä, ilman päivämääriä, vaan solseja. Operaattorit kirjoittavat tehdystä työstä: "Sol 36. Rover kulki kraatterista X laaksoon Y" tai "Sol 128. Auto törmäsi kiveen." Ja jokainen tiedemies ymmärtää, milloin se tapahtui ja missä auto on nyt.
Johtopäätös
Kun otetaan huomioon, mikä soli on Marsissa ja kuinka monta päivää se kestää, voidaan kuvitella, kuinka koneenkäyttäjät työskentelevät tällaisen aikataulun mukaan: ajan myötä päivä vaihtuu, ja kun meillä on yö, on punaisella päivä. Planeetta ja päinvastoin.
(Astronomy@Science_Newworld).
Marsin ja Maan samankaltaisuuden vuoksi sitä kutsutaan usein "Maan kaksoseksi". Mars on maanpäällinen planeetta, mikä tarkoittaa, että se koostuu pääasiassa silikaattikivistä ja mineraaleista, jotka muodostavat planeetan ytimen, vaipan ja kuoren. Mars on myös "Goldilocks Zone" (asuttava vyöhyke), on napajää tällä hetkellä, ja sen pinnalla oli todennäköisesti juoksevaa vettä kaukaisessa menneisyydessä
. Tästä huolimatta Mars ja Maa ovat kuitenkin erilaisia monin tavoin.
Lämpötilakontrastien, pintaolosuhteiden ja haitalliselle säteilylle altistumisen lisäksi Marsilla kestää myös huomattavasti kauemmin yhden kierroksen suorittaminen auringon ympäri. Itse asiassa vuosi Marsissa on melkein kaksi kertaa pidempi kuin vuosi maan päällä, 686 971 päivää, mikä on noin 1,88 maavuotta. Ja tänä aikana planeetalla käy läpi erittäin mielenkiintoisia muutoksia.
On mielenkiintoista, että Marsissa tapahtuu Marsin vuoden aikana hyvin samanlaisia muutoksia kuin Maan (toinen yleinen yksityiskohta. Riippuen etäisyydestä aurinkoon ja mihin pallonpuoliskoon se on käännetty, siellä voidaan havaita lämpötilan ja sään muutoksia. Yleensä vuodenaikojen vaihtelut havaitaan Marsissa. Muutoksia, kuten maan päällä, johtuen planeetan akselin kallistumisesta ja sen kiertoradan epäkeskisyydestä.
Mars kiertää aurinkoa keskimäärin 227 939 200 km:n etäisyydellä, mikä on noin 1,5 kertaa auringon ja maan välinen etäisyys. Kuitenkin sen 686 971 päivän kiertoradan aikana tämä etäisyys muuttuu merkittävästi. Marsin vuoden aikana planeetan kiertorata vaihtelee 206 700 000 km:stä (1 3814 AU) perihelionissa 249 200 000 km:iin (1 666 AU) aphelionissa.
Tämän liikkeen seurauksena planeetan epäkeskisyys on noin 0,09, mikä on selvempi kuin millään muulla aurinkokunnan planeetalla (lukuun ottamatta Merkuriusta, jonka epäkeskisyys on 0,20563. Monet teistä kuitenkin yllättyivät tietää, että noin 1,35 miljoonaa vuotta sitten Marsin kiertorata oli lähellä pyöreää ja sen epäkeskisyys oli vain 0,002.
Lisäksi viimeisen 35 000 vuoden aikana Marsin radasta on tullut yhä epäkeskeisempi muiden planeettojen painovoiman vaikutuksesta. Se saavutti minimiepäkeskisyytensä (0,079) noin 19 000 vuotta sitten ja saavuttaa huippunsa (0,105) noin 24 000 vuodessa.
780 päivän välein (779,94 tarkalleen) maa ja mars ovat vähimmäisetäisyyden päässä toisistaan. Tämä kestää noin 8,5 päivää, ja planeettojen välinen etäisyys ei ylitä 56 miljoonaa km, mikä tekee tästä hetkestä täydellinen aika lähettää tutkimusmatkoja (jonka kesto on 8 kuukautta, ei useita vuosia.
Sideerinen päivä on aika, joka kuluu Marsin yhden kierroksen suorittamiseen akselillaan, mikä on noin 24 tuntia 37 minuuttia ja 22 sekuntia. Samaan aikaan aurinkopäivä (tai sol) Marsissa - aika, joka kestää auringon palaamiseen samaan paikkaan taivaalla - kestää 24 tuntia 39 minuuttia ja 35,244 sekuntia. Siten Marsin vuosi vastaa 668,5991 Solamia.
Marsin akseli on kallistettu 25,19 astetta kiertoradan tasoon nähden, mikä on hyvin samankaltainen kuin maan aksiaalinen kallistus (23,44 astetta), minkä seurauksena Marsissa on useita vuodenaikoja, kuten maan päällä, mutta ne kuitenkin ovat lähes kaksi kertaa pidempiä, koska sen kiertoaika on paljon pidempi.Kevät pohjoisella pallonpuoliskolla (pisin kausi), kestää noin 7 Maan kuukautta. Kesä on toiseksi pisin, se kestää kuusi kuukautta, kun taas syksy kestää 5,3 kuukautta, ja talvi hieman yli 4 kuukautta Eteläisellä pallonpuoliskolla vuodenaikojen pituus vaihtelee hieman.
Marsin kiertoradan epäkeskisyys on tärkeä tekijä, kun me puhumme planeetan kausivaihteluista. Kesällä planeetta on eteläisellä pallonpuoliskolla lähellä periheliaa ja talvella lähellä apheliaa. Tämän seurauksena lämpötilat eteläisellä pallonpuoliskolla ovat äärimmäisempiä kuin pohjoisella. Kesällä lämpötilat etelässä voivat olla jopa 30 K (30\xB0c, 54\xB0F) korkeammat kuin pohjoisessa.
Marsissa on myös aurinkokunnan suurimpia pölymyrskyjä, jotka vaihtelevat pienistä myrskyistä jättimäisiin hurrikaaneihin (halkaisijaltaan tuhansia kilometrejä), jotka nielaisevat koko planeetan ja syöksyvät pinnan varjoon. Yleensä tällaisia myrskyjä esiintyy, kun Mars on lähimpänä aurinkoa, mikä johtuu todennäköisesti maapallon lämpötilan noususta.
Näin ollen Marsilla on paljon yhteistä maan kanssa. Samalla siinä on useita keskeisiä eroja. Heidän tietonsa on kriittistä, kun tulee aika kolonisoida punainen planeetta.
Kellon ja kalenterin synkronoinnin ongelma Maan ja Marsin kanssa tuli varsin akuuttiksi, kun robottien Mars-tutkimuksen aikakausi alkoi, koska oli välttämätöntä tietää selkeästi aurinkoenergian virtaus Marsissa sekä päivän että vuoden aikana. Tässä artikkelissa ehdotan harkitsemaan olemassa olevia tapoja laskea aikaa Marsissa.
Koska Marsin pyörimisakselin kaltevuus kiertoradan tasoon nähden poikkeaa vain vähän Maan kallistuksesta (23°26"21"" (Maa) ja 25°11"24"" (Mars)), se käy läpi samanlaisen kausittaisia jaksoja, mutta koska Marsin kiertoradan eksentrisyys on paljon suurempi, jaksojen kestot ovat melko erilaisia. Lisäksi, jos Marsin päivä on kestoltaan lähellä Maata, niin vuoden kesto on erilainen, mikä lisää entisestään kalenterien välistä epäsynkronointia.
Päivät maan päällä ja Marsissa
On olemassa kahdenlaisia päiviä - sideeraalinen (sideeraalinen) päivä, joka kestää 23 tuntia 56 minuuttia 4,09 s tai 86164,09 sekuntia, ja keskimääräinen aurinkopäivä, joka kestää 24 tuntia tai 86 400 sekuntia. Ne eivät ole keskenään tasavertaisia, koska päivällä Maan kiertoradan liikkeen vuoksi aurinko siirtyy tähtien taustaa vasten. Keskimääräinen aurinkopäivä on sidottu "fiktiiviseen aurinkoon", koska Maan kiertoradan nopeus ja siten todellisen aurinkopäivän kesto muuttuvat ympäri vuoden.Marsissa vastaavat ajanjaksot ovat 24 h 37 min 22,66 s (88642,66 s) ja 24 h 39 min 35,24 s (88775,24 s). Kuten yksinkertainen laskelma osoittaa, sideerisen päivän pituus Marsissa on 2,9 % pidempi kuin maan päällä ja aurinkopäivän pituus 2,7 %.
Kansainvälisen sopimuksen mukaan Marsin pinnalla toimiville laitteille ns. "Marsin aurinkopäivä" (Sol) jaettu 24 "Marsin tuntiin". Näin ollen "Marsin sekunnin" standardi on 2,7% pidempi kuin Maan. Tämä johtaa siihen, että kuljettajat siirtävät työaikatauluaan 40 minuuttia joka päivä ja käyttävät erityisesti suunniteltuja "Marsin aikaisia" kelloja. Siellä oli myös muita Marsin kellon projekteja. Yhden mukaan Marsissa ehdotettiin metrisen ajan käyttöönottamista, jolloin vuorokaudessa asetetaan 10 tuntia, 100 minuuttia tunnissa ja 100 sekuntia minuutissa, toisen mukaan otettiin käyttöön lyhennetty 25. tunti, joka kestää 39 minuuttia 35.24 s, mutta nämä vaihtoehdot hylättiin. Solujen laskeminen avaruusaluksille aloitettiin Sol 0:sta Viking-, Mars Phoenix- ja MSL Curiosity -tehtäville ja Sol 1 Mars Pathfinderille, MER-A Spiritille ja MER-B Opportunitylle.
Marsin nollameridiaani kulkee pienen Airy-0-kraatterin läpi, jonka koordinaatit ovat 5°06′59.99″ eteläistä. sh. ja 0°00′00″ itäistä pituutta. e. Mars käyttää planetosentristä pituusastetta, joka vaihtelee välillä 0°E - 360°E. Tasaisissa kartoissa käytetään vanhaa planetografista standardia (0° - 360° W).
Koordinoitu Marsin aika (MTC) on analoginen maailmanajan (UT) kanssa. Se määritellään keskimääräiseksi aurinkoajaksi alkumeridiaanilla. MTC-nimitys voi olla harhaanjohtava samankaltaisuuden suhteen UTC-standardin kanssa, mutta MTC ei käytä karkaussekunteja ja MTC:tä lähin maanpäällinen vastine on UT1-standardi. Suuremman kiertoradan epäkeskisyyden ja erilaisen aksiaalisen kallistuksen vuoksi ero todellisen aurinkoajan (WIS/LTST) ja keskimääräisen aurinkoajan (SST/LMST) välillä vaihtelee paljon enemmän vuoden aikana kuin maan päällä. Jos maapallolla aikayhtälö (UV = WIS - SV) vaihtelee välillä "miinus 14 min 22 s" - "plus 16 min 23 s", niin Marsissa tämä ero on "miinus 50 min" ja "plus 40 min" välillä. , jota jo paljon. Kotimaisessa kirjallisuudessa käytetään useammin käänteistä eroa (HC = CER - WIS). Aurinkoaikaa ei kuitenkaan pidä sekoittaa normaaliaikaan, joka liittyy vain muodollisesti aurinkoaikaan. Marsissa ei ole aikavyöhykkeitä tavanomaisessa muodossa, ja kuudesta kulkijasta viisi käyttää paikallista aurinkoaikaa (LMST) ja kuudes (Mars Pathfinder) käyttää todellista aurinkoaikaa (LTST).
MTC-standardi ilmestyi ensimmäisen kerran Goddard Instituten luomassa Mars24Sunclock-ohjelmassa, joka korvasi AMT (Airy Mean Time) -standardin, joka oli suora analogi vanhentuneelle GMT-standardille. AMT-standardia ei käytetä missään tehtävissä sen riittämättömän tarkkuuden vuoksi. Nyt kun Marsista on kuitenkin olemassa selkeät ja tarkat kartat, AMT-standardi voi jälleen tulla merkitykselliseksi.
Maapallon tähtitieteellisten laskelmien yksinkertaistamiseksi käytetään ns. Julian-päivämäärää (JD), jossa nollapisteeksi otetaan 1. tammikuuta 4713 eKr. Julianuksen kalenterin e tai, mikä on sama, 24. marraskuuta 4714 eKr. e. gregoriaaninen kalenteri. Ensimmäinen päivä oli numero 0. Päivämäärät vaihtuvat keskipäivällä. Samanlainen päivämäärä Marsille on asetettu Soliin, joka on sama kuin 29. joulukuuta 1873 (tähtitieteilijä Carl Otto Lamplandin syntymäaika, joka oli ensimmäinen, joka otti astrovalokuvauksen aina mieleenpainuvista Marsin kanavista). Muita viittauksia olivat vuosi 1608 (teleskoopin keksintö) ja kevätpäiväntasaus 11. huhtikuuta 1955.
Vuosi maapallolla ja Marsissa
Kuten edellä tehtiin päivän käsitteen kanssa, määritellään mikä vuosi on.Sideerinen (sideeraalinen) vuosi - Auringon ympäri tapahtuvan kiertoradan jakso suhteessa "kiinteisiin tähtiin";
Trooppinen vuosi - vuodenaikojen täydellisen vaihtumisen jakso tai ajanjakso, jonka aikana Auringon pituusaste muuttuu 360 ° tarkasti.
Nämä jaksot eroavat toisistaan noin 20 minuuttia (trooppinen on vähemmän kuin tähti), mikä johtuu gyroskooppisista prosesseista, erityisesti planetaarisen akselin precesiosta ja nutaatiosta.
Marsin yhden kierroksen kesto Auringon ympäri on noin 686,98 aurinkopäivää eli 668,59 solsia. Koska Marsin kiertoradan eksentrisyys (0,0934) on huomattavasti suurempi kuin maan (0,0167), jos otamme vuodentasausten ja päivänseisausten väliset ajanjaksot vuodenaikaana, niin pohjoisen pallonpuoliskon pisin kausi on kevät (193 solsia). , ja lyhyin syksy (142 solia) .
Samoin kuin Marsin maapallolla, trooppinen vuosi olisi paras vaihtoehto kalenterin pohjalta, koska Maan ja Marsin precessiosyklit ovat riittävän suuria ollakseen merkityksettömiä suhteellisen lyhyessä ajassa. Trooppisen vuoden pituus riippuu lähtökohdan valinnasta. Yleensä sellaiseksi pisteeksi valitaan päiväntasaus tai päivänseisaukset. Mutta yleensä kevätpäiväntasausta käytetään gregoriaanisessa kalenterissa. Koska Marsin kiertorata on pidennetympi, erot trooppisen vuoden pituudessa ovat hieman suuremmat kuin maan päällä. Jos Maan kolmas desimaali eroaa (365,2416 päivästä 365,2427 päivään), niin Marsin toinen desimaali eroaa merkittävästi (668,5880 solista 668,5958 solsiin).
