В планетарной астрономии термин сол широко применяется для обозначения продолжительности суток на Марсе. Определение одного сола основывается на среднем времени прохождения центрального меридиана Солнца через точку на поверхности Марса.
Средняя продолжительность сола составляет 24 часа 39 минут и 35,244 секунды. Это значение превышает продолжительность земных суток примерно на 40 минут.
- Причина различия между продолжительностью сола и солнечных суток на Земле заключается в разнице угловых скоростей вращения Марса и Земли.
- Солнечный день на Марсе немного длиннее, чем на Земле, из-за более медленного вращения Марса вокруг своей оси.
- Термин сол был предложен американским астрономом Карлом Саганом в его романе «Контакт» (1985 г.).
- Использование термина сол удобно в исследованиях Марса, поскольку позволяет избежать двусмысленности, связанной с использованием понятия «сутки» на двух разных планетах.
Чему равны сутки?
Сутки — интервал времени, в котором планета совершает один полный оборот вокруг своей оси.
На Земле выделяют два основных типа суток:
- Средние солнечные сутки — равны 24 часам и основаны на среднем времени, за которое Солнце проходит через верхнюю точку меридиана (наблюдателя на Земле).
- Звёздные, сидерические сутки — приблизительно 23 часа 56 минут 4 секунды и являются временем, за которое Земля совершает один полный оборот относительно далёких звёзд.
Эти два типа суток отличаются из-за орбитального движения Земли вокруг Солнца. Поскольку Земля движется по своей орбите, Солнце смещается на фоне далёких звёзд. Для полного круга этого смещения требуется около 4 минут, что и составляет разницу между средними солнечными и звёздными сутками.
Помимо этих основных типов суток, существуют и другие варианты, например:
- Солнечные сутки — время с момента рассвета до следующего рассвета.
- Лунные сутки — время с момента новолуния до следующего новолуния.
- Местные звёздные сутки — интервал времени между двумя последовательными прохождениями данной звезды через меридиан местного наблюдателя.
Почему сутки увеличиваются?
Увеличение продолжительности суток является следствием торможения приливного вращения Земли.
Гравитационное притяжение Луны и Солнца, особенно Луны, вызывает возмущающее приливное воздействие на Землю, которое проявляется в земных приливах и отливах.
Это гравитационное воздействие деформирует земную кору, создавая два приливных выступа в противоположных точках планеты, направленных в сторону и в противоположную сторону от Луны.
Когда Земля вращается, эти приливные выступы смещаются относительно Луны, что вызывает прецессию оси вращения Земли. Это движение приводит к постепенному замедлению вращения Земли и, следовательно, увеличению продолжительности суток.
Гравитационное воздействие Луны оказывает более значительное влияние на вращение Земли, чем Солнца. Это связано с тем, что Луна находится ближе к Земле и имеет более сильное гравитационное поле.
Следует отметить, что влияние Солнца на вращение Земли противоположно влиянию Луны. Солнечное приливное воздействие стремится ускорить вращение Земли, но этот эффект является относительно небольшим по сравнению с замедляющим эффектом Луны.
Почему сутки стали короче?
В процессе формирования Земной системы около 4,5 миллиарда лет назад формирование Луны из облака космической пыли и газа значительно повлияло на вращение нашей планеты.
Вначале Луна находилась по отношению к Земле существенно ближе, чем сейчас. Это привело к более быстрому вращению Земли, а следовательно, и к более коротким суткам.
По мере своего постепенного удаления Луна оказывала гравитационное воздействие на Землю, что привело к постепенному замедлению ее вращения. В результате продолжительность суток увеличивалась.
- Гравитационное взаимодействие между Землей и Луной также вызвало колебания оси вращения Земли, что привело к изменению ее наклона и появлению времен года.
- В настоящее время Луна продолжает удаляться от Земли со скоростью около 3,8 см в год, что в конечном итоге приведет к дальнейшему увеличению продолжительности суток.
Понимание взаимосвязи между Землей и Луной позволяет нам оценить динамику нашей планетарной системы и ее влияние на жизнь на Земле.