Która planeta obraca się najszybciej i najwolniej – Poszukiwacze Planet

Planeta z najwolniejszą rotacją to Wenus, ma ona najdłuższe ramy czasowe rotacji (243 dni). Planetą o najszybszym obrocie jest Jowisz, który kończy obrót wokół własnej osi w czasie nieco poniżej dziesięciu godzin.

Chcesz wiedzieć dlaczego i jak obracają się planety? Wszystkie odpowiedzi znajdziesz w tym artykule.

Planety to często fascynujące zagadnienie. Przy odpowiednim przemyśleniu, jest to dość zdumiewające w jakiej skali działa nasz wszechświat. Planety dla większości z nas są tymi gigantycznymi zaokrąglonymi ciałami, które krążą wokół Słońca i w zależności od ich położenia, są gościnne dla życia. Ale planety to coś znacznie więcej. Są to żywe masy skał i gazów, wciąż gorące od ich powstania (co widać podczas erupcji wulkanicznych).

Typowo, planety krążą wokół gwiazdy, zwanej systemem gwiezdnym. Grawitacyjne przyciąganie gwiazdy utrzymuje planetę na orbicie. Każda planeta ma przede wszystkim dwa ruchy: rotację i rewolucję. Wyjaśniając krótko, obrót jest wtedy, gdy planeta kończy jedną podróż orbitalną wokół swojej gwiazdy. Ale dodatkowo, planety mają również inny charakterystyczny ruch zwany rotacją, w którym obracają się wokół własnej osi, co pozwala na powstawanie nocy i dni.

Dlaczego i jak planety się obracają?

Gwiazdy i planety tworzą strukturę w wyniku rozpadu kolosalnych mgieł międzygwiezdnego gazu i pozostałości. Materiał w tych mgiełkach jest w ciągłym ruchu, a same mgiełki są w ruchu, krążąc w całkowitej grawitacji systemu. Z powodu tego rozwoju obłok będzie najprawdopodobniej miał pewien niewielki obrót, obserwowany z punktu znajdującego się blisko jego środka.

Ten obrót można przedstawić jako precyzyjną energię, racjonalną część jego ruchu, która nie może się zmienić. Zachowanie pędu kątowego wyjaśnia, dlaczego łyżwiarka obraca się tym szybciej, im bardziej wciąga ramiona. Gdy jej ramiona zbliżają się do osi obrotu, jej prędkość rośnie, a moment pędu pozostaje taki sam jak poprzednio. Podobnie, jej pivot łagodnieje, gdy rozszerza ramiona na końcu skrętu.

Jak obłok międzygwiezdny rozpada się, dzieli się na małe kawałki, z których każdy spada autonomicznie i każdy przekazuje kawałek oryginalnego momentu pędu. Obracające się mgły wyrównują się w płytki protogwiazdowe, z których budują się pojedyncze gwiazdy i ich planety. W nie do końca poznanym mechanizmie, choć przyjmuje się, że jest on związany ze stałymi polami przyciągania związanymi z młodą gwiazdą, ogromna większość momentu pędu jest przenoszona do pozostałego dysku akrecyjnego. Planety powstają z materiału znajdującego się w tym kręgu, poprzez wzrost mniejszych cząstek.

W naszej pobliskiej grupie planetarnej gazowe planety mamuty (Jowisz, Saturn, Uran i Neptun) obracają się szybciej wokół własnej osi niż planety wewnętrzne i mają dużą część pędu ramowego. Samo Słońce obraca się stopniowo, tylko raz na miesiąc. Wszystkie planety obracają się wokół Słońca w podobny sposób i prawie w podobnej płaszczyźnie.

Ponadto, wszystkie obracają się w podobnym kierunku ogólnym, ze szczególnymi przypadkami Wenus i Urana. Przyjmuje się, że te różnice pochodzą od uderzeń, które miały miejsce późno w rozwoju planet. (Porównywalne uderzenie jest akceptowane jako powodujące rozwój naszego Księżyca).

Rotacja vs Rewolucja

Ludzie, ogólnie, mylą te dwa terminy, jednak istnieje rozsądny kontrast pomiędzy rotacją i rewolucją. Podczas gdy oba przedstawiają ruchy po okręgu, te ruchy są bardzo szczególne, a świadomość jak je rozróżnić może być kluczowa – szczególnie w kosmologii i materiałoznawstwie, na przykład. Przyjrzyjmy się bardziej krytycznie rotacji i rewolucji i zrozummy dokładnie, co te terminy oznaczają.

Rotacja może być scharakteryzowana jako ruch okrężny obiektu wokół własnej osi, lub na sobie. W momencie, gdy obiekt się obraca, każdy punkt tego kształtu okrąża oś ogniskową, więc istnieje niezawodnie podobna separacja od dowolnego punktu obiektu do środka.

Aby tym bardziej zrozumieć tę ideę, powinniśmy przyjąć Ziemię za przykład. Ziemia wykonuje pełny obrót wokół siebie z zachodu na wschód w regularnych odstępach czasu (mniej więcej), pozwalając na zjawisko dnia i nocy, podobnie jak na prądy, wiatry i pływy. Obraca się wokół własnej osi, która przecina środek planety od bieguna północnego w kierunku bieguna południowego, przeciwnie do równika.

Rewolucja może być scharakteryzowana jako okrągły rozwój obiektu wokół zewnętrznej osi, lub wokół innego ciała. Na przykład, mówimy o obrocie, gdy przedstawiamy ruch Ziemi wokół Słońca, Księżyca okrążającego Ziemię, pojazdu wykonującego okrążenia wokół toru wyścigowego lub pszczoły miodnej krążącej wokół kwiatu.

W naukach kosmicznych rozróżnienie między obrotem a ruchem obrotowym jest głęboko krytyczne, w świetle faktu, że te dwa ruchy mają całkowicie unikalne konsekwencje dla ciał niebieskich. Biorąc za przykład Ziemię, jej ruch orbitalny wokół Słońca jest tym, co powoduje zmiany pór roku, a także jest przyczyną przesileń i równonocy.

Planeta z najwolniejszym ruchem obrotowym: Wenus

Wenus jest drugą planetą od Słońca, okrążającą je co 224,7 ziemskich dni. Ma najdłuższy czas rotacji (243 dni) spośród wszystkich planet Układu Słonecznego i obraca się w drugą stronę niż większość innych planet (co oznacza, że Słońce wschodzi na zachodzie, a zachodzi na wschodzie). Nie posiada żadnych satelitów. Nazwana została na cześć rzymskiej bogini uczuć i doskonałości.

Jest drugim po Księżycu najjaśniejszym charakterystycznym obiektem na nocnym niebie, wystarczająco okazałym, by rzucać cienie podczas wieczoru i, raz na jakiś czas, oczywistym dla pozbawionego oka, widocznym dla każdego. Krążąc wewnątrz ziemskiego okręgu, Wenus jest przeciętną planetą i nigdy nie wydaje się błądzić daleko od Słońca; jej najbardziej ekstremalna kątowa separacja od Słońca (elongacja) wynosi 47,8°.

Wenus okrąża Słońce w normalnej separacji około 0,72 AU (108 milionów km; 67 milionów mil), i kończy okrążenie co 224,7 dni. Chociaż wszystkie orbity planetarne są eliptyczne, orbita Wenus jest najbliższa kołu, z mimośrodowością poniżej 0,01. Kiedy Wenus znajduje się pomiędzy Ziemią a Słońcem w koniunkcji podrzędnej, zbliża się do Ziemi najbardziej ze wszystkich planet na średnią odległość 41 milionów kilometrów (25 milionów mil).

Planeta ta osiąga połączenie podrzędne co 584 dni, biorąc wszystko pod uwagę. W wyniku zmniejszającej się niekonwencjonalności ziemskiego okręgu, separacje bazowe staną się bardziej godne uwagi na przestrzeni tysięcy lat. Od roku 1 do 5383 jest 526 zbliżeń na odległość poniżej 40 milionów kilometrów, ale od tego czasu nie ma ich przez około 60 158 lat.

Każda z planet Układu Słonecznego okrąża Słońce w sposób przeciwny do ruchu wskazówek zegara, obserwując je z bieguna północnego Ziemi. Większość planet dodatkowo obraca się na swoich osiach w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, jednak Wenus obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara w ruchu wstecznym raz na 243 dni ziemskie – najwolniejszy obrót Ziemi. Ponieważ jej rotacja jest tak umiarkowana, Wenus jest wyjątkowo okrągła.

W ten sposób wenusjański dzień świąteczny trwa dłużej niż wenusjański rok (243 w porównaniu z 224,7 dniami ziemskimi). Równik Wenus obraca się z prędkością 6,52 km/h (4,05 mph), podczas gdy ziemski obraca się z prędkością 1,669,8 km/h (1,037,6 mph). Rotacja Wenus zwolniła w ciągu 16 lat pomiędzy wizytami wahadłowca Magellan i Venus Express; każda wenusjańska doba boczna wydłużyła się w tym czasie o 6,5 minuty. W wyniku rotacji wstecznej, długość dnia słonecznego na Wenus jest zasadniczo krótsza niż dnia gwiazdowego i wynosi 116,75 dni ziemskich (co czyni wenusjański dzień słoneczny krótszym niż 176 dni ziemskich na Merkurym).

Jeden rok wenusjański to około 1,92 wenusjańskich dni słonecznych. Dla obserwatora znajdującego się na zewnątrz Wenus, Słońce wznosi się na zachodzie i zachodzi na wschodzie, pomimo faktu, że ciemne mgły Wenus prawie uniemożliwiają obserwację Słońca z powierzchni planety.

Planeta o najszybszym ruchu obrotowym: Jowisz

Jowisz jest główną planetą, której barycentrum ze Słońcem leży poza objętością Słońca, jednak zaledwie o 7% jego rozpiętości. Normalna separacja Jowisza od Słońca wynosi 778 mln km (około 5,2 razy więcej niż średnia separacja Ziemi od Słońca, czyli 5,2 AU), a jego orbita kończy się co 11,86 lat. To jest mniej więcej dwie piąte czasu orbitalnego Saturna, kształtując bliski orbitalny pogłos między dwiema największymi planetami w Układzie Słonecznym.

Orbita kołowa Jowisza jest nachylona pod kątem 1,31° w przeciwieństwie do Ziemi. Ponieważ mimośród jego orbity wynosi 0,048, separacja Jowisza od Słońca waha się o 75 milionów kilometrów pomiędzy najbliższą metodologią (peryhelium) a największą separacją (aphelium).

Przechylenie osiowe Jowisza jest ogólnie niewielkie: tylko 3,13°. Dlatego też nie napotyka on krytycznych regularnych zmian, w przeciwieństwie do, na przykład, Ziemi i Marsa.

Obrót Jowisza jest najszybszy spośród wszystkich planet Układu Słonecznego, kończąc obrót wokół własnej osi w czasie nieco poniżej dziesięciu godzin; to sprawia, że wybrzuszenie równikowe jest skutecznie obserwowane przez podstawowy teleskop znajdujący się na Ziemi. Planeta jest uformowana jako sferoida obła, co oznacza, że szerokość nad jej równikiem jest większa niż odległość między biegunami. Na Jowiszu, szerokość centralna jest 9 275 km (5 763 mi) dłuższa niż odległość w poprzek szacowana przez bieguny.

Ponieważ Jowisz jest w większości gazowy, jego górny klimat doświadcza rotacji różnicowej. Obrót polarnej atmosfery Jowisza jest o około 5 minut dłuższy niż centralnego klimatu; trzy systemy są wykorzystywane jako ramy odniesienia, szczególnie podczas diagramowania ruchu elementów środowiska.

System I obowiązuje od zakresu 10° N do 10° S; jego okres jest najkrótszy na planecie i wynosi 9h 50m 30.0s. Układ II obowiązuje we wszystkich zakresach na północ i południe od nich; jego okres wynosi 9h 55m 40.6s. System III został po raz pierwszy scharakteryzowany przez radiokosmologów i odnosi się do obrotu magnetosfery planety; jego okres to autentyczny obrót Jowisza.

Pytania powiązane

1. Jaka jest możliwa przyczyna obracania się Wenus zgodnie z ruchem wskazówek zegara i w tak wolnym tempie?

Nikt tak naprawdę nie wie na pewno. Wenus jest rzeczywiście dziwadłem, jeśli chodzi o zrozumienie dlaczego obraca się w taki sposób, w jaki się obraca. Istnieje jednak kilka teorii, które starają się wyjaśnić to dziwne zachowanie. Dwie z najbardziej powszechnych są wymienione poniżej dla lepszego zrozumienia:

• Astronomowie uważają, że Wenus została uderzona przez inną dużą planetę we wczesnym etapie jej historii, miliardy lat temu. Połączony pęd pomiędzy tymi dwoma obiektami uśrednił się do obecnej prędkości obrotowej i kierunku.

• Jedną z możliwości jest to, że Wenus obracała się normalnie, gdy po raz pierwszy uformowała się z mgławicy słonecznej, a następnie efekty pływowe z jej gęstej atmosfery mogły spowolnić jej rotację.