Hier auf der Erde machen wir uns keine Gedanken mehr über unsere Zeitmessungen. Wenn wir uns nicht über Zeitzonen ärgern, den zusätzlichen Tag eines Schaltjahres genießen oder über die Rationalität der Sommerzeit nachdenken, neigen wir dazu, alles als selbstverständlich hinzunehmen. Aber wenn man bedenkt, dass Inkremente wie ein Jahr völlig relativ sind, abhängig von einem bestimmten Raum und Ort, beginnt man zu sehen, wie Zeit wirklich funktioniert.
Hier auf der Erde betrachten wir ein Jahr als 365 Tage. Es sei denn natürlich, es ist ein Schaltjahr, das alle vier Jahre stattfindet (in dem es 366) ist. Aber die eigentliche Definition eines Jahres ist die Zeit, die unser Planet braucht, um eine einzige Umlaufbahn um die Sonne zu vollenden. Wenn Sie sich also in einen anderen Bezugsrahmen versetzen würden – sagen wir, auf einen anderen Planeten – würde ein Jahr zu etwas anderem führen. Mal sehen, wie lange ein Jahr auf den anderen Planeten dauert, oder?
Ein Jahr auf Merkur:
Einfach ausgedrückt hat Merkur eine Umlaufzeit von 88 Tagen (87,969 um genau zu sein), was bedeutet, dass ein einzelnes Jahr 88 Erdentage umfasst – oder das Äquivalent von etwa 0,241 Erdenjahren. Aber hier ist die Sache. Aufgrund der langsamen Rotation von Merkur (einmal alle 58,646 Tage) und seiner hohen Umlaufgeschwindigkeit (47,362 km/s) entspricht ein Tag auf Merkur tatsächlich 175,96 Erdentagen.
MESSENGER-Karten von Merkur – eine monochrome Karte mit 250 m/Pixel und eine achtfarbige (links), 1-km/Pixel-Farbkarte. Kleine Lücken werden am nächsten Sonnentag (rechts) ausgefüllt. Bildnachweis: NASA/Johns Hopkins University APL/Carnegie Institution of Washington
Im Grunde ist ein einzelnes Jahr auf Merkur halb so lang wie ein merkurianischer (aka. Hermian) Tag. Dies liegt daran, dass Merkur der sonnennächste Planet ist, der zwischen 46.001.200 km im Perihel und 69.816.900 km im Aphel liegt. In dieser Entfernung schießt der Planet schneller um die Sonne herum als jeder andere in unserem Sonnensystem und hat das kürzeste Jahr.
Im Laufe eines Jahres unterliegt Merkur starken Schwankungen der Oberflächentemperatur – von 80 °K (-193,15 °C;-315,67 °F) bis 700 °K (426,85 °C; 800,33 °F). Dies liegt jedoch an der unterschiedlichen Entfernung des Planeten von der Sonne und seiner Drehung, die eine Seite längeren Perioden extrem heißer Temperaturen und eine Seite längeren Perioden der Nacht aussetzt. Die geringe axiale Neigung von Merkur (0,034 °) und seine schnelle Umlaufzeit bedeuten, dass es bei Merkur wirklich keine jahreszeitlichen Schwankungen gibt. Im Grunde ist ein Teil des Jahres genauso höllisch heiß oder schrecklich kalt wie jeder andere.
Ein Jahr auf der Venus:
Der unserer Sonne zweitnächste Planet, Venus, absolviert einmal in 224,7 Tagen eine einzelne Umlaufbahn. Dies bedeutet, dass ein einzelnes Jahr auf der Venus etwa 0,6152 Erdenjahre entspricht. Aber noch einmal, die Dinge werden durch die Tatsache kompliziert, dass die Venus eine ungewöhnliche Rotationsperiode hat. Tatsächlich braucht die Venus 243 Tage der Erde, um sich einmal um ihre Achse zu drehen – die langsamste Rotation aller Planeten – und ihre Rotation ist retrograd zu ihrer Umlaufbahn.
Der Planet Venus, wie er sich von der Magellan 10-Mission vorgestellt hat. Bildnachweis: NASA/JPL
Zusammen mit seiner Umlaufzeit bedeutet dies, dass ein einzelner Sonnentag auf der Venus (die Zeit von einem Sonnenaufgang zum nächsten) 117 Erdentage beträgt. Im Grunde dauert ein einzelnes Jahr auf der Venus also 1,92 venusianische (auch bekannt als kytherische) Tage. Dies würde wiederum zu verwirrenden Zeitzyklen für jeden Menschen führen, der versucht, es auf der Venus zu versuchen!
Außerdem hat die Venus eine sehr geringe axiale Neigung – 3° im Vergleich zu 23,5° der Erde – und ihre Nähe zur Sonne sorgt für einen viel kürzeren jahreszeitlichen Zyklus – 55-58 Tage im Vergleich zu den 90-93 Tagen der Erde. Hinzu kommt der ungewöhnliche Tag-Nacht-Zyklus, die Schwankungen sind sehr gering. Tatsächlich beträgt die Temperatur auf der Venus fast immer brutale 736 K (463 °C), was heiß genug ist, um Blei zu schmelzen!
Ein Jahr auf Erden:
Im Vergleich dazu ist ein Jahr auf der Erde ziemlich vorhersehbar, was wahrscheinlich einer der Gründe ist, warum das Leben hier gedeihen kann. Kurz gesagt, unser Planet braucht 365,2564 Sonnentage, um eine einzelne Sonnenumlaufbahn zu vollenden, weshalb wir alle vier Jahre einen zusätzlichen Tag in den Kalender aufnehmen (d. h. ein Schaltjahr, das 2016 zufällig ist).
Da unsere Achse jedoch geneigt ist, gibt es im Jahresverlauf erhebliche Unterschiede zwischen den Jahreszeiten. Im Winter, wenn eine Hemisphäre von der Sonne weg gerichtet ist, ändert sich der Abstand der Sonne vom Äquator um bis zu 23,5°. Infolgedessen werden sich zwischen Sommer und Winter die Länge von Tagen und Nächten, Temperaturen und Jahreszeiten erheblich ändern.
Oberhalb des Polarkreises ist ein Extremfall erreicht, bei dem es einen Teil des Jahres gar kein Tageslicht gibt – bis zu sechs Monate am Nordpol selbst, in der sogenannten „Polarnacht“. Auf der Südhalbkugel ist die Situation genau umgekehrt, wobei der Südpol eine Mitternachtssonne erlebt, ein Tag von 24 Stunden, der sich wiederum mit dem Südpol umkehrt. Alle sechs Monate wird die Reihenfolge umgekehrt.
Ein Jahr auf dem Mars:
Der Mars hat eine der höchsten Exzentrizitäten aller Planeten im Sonnensystem, die zwischen 206.700.000 km im Perihel und 249.200.000 km im Aphel liegt. Diese große Variation und der größere Abstand von der Sonne führen zu einem ziemlich langen Jahr. Grundsätzlich braucht der Mars das Äquivalent von 687 (Erd-)Tagen, um eine einzelne Umlaufbahn um die Sonne zu vollenden, was 1,8809 Erdjahre oder 1 Jahr, 320 Tage und 18,2 Stunden entspricht.
Auf der anderen Seite hat der Mars eine Rotationsperiode, die der der Erde sehr ähnlich ist – 24 Stunden, 39 Minuten und 35,244 Sekunden. Während die Tage auf dem Mars also nur geringfügig länger sind, sind die Jahreszeiten in der Regel doppelt so lang. Dies wird jedoch durch die Tatsache abgemildert, dass die jahreszeitlichen Veränderungen auf dem Mars aufgrund seiner Exzentrizität und seiner größeren axialen Neigung (25,19°) weitaus größer sind.
Im Winter ist der globale Atmosphärendruck auf dem Mars 25 % niedriger als im Sommer. Dies ist auf Temperaturschwankungen und den komplexen Kohlendioxidaustausch zwischen den Trockeneis-Polkappen des Mars und seinem CO . zurückzuführen2Atmosphäre. Infolgedessen variieren die Jahreszeiten auf dem Mars stark in ihrer Dauer von denen auf der Erde, ändern sich ungefähr alle sechs Monate und beginnen nicht jedes Marsjahr am selben Tag auf der Erde.
Mars 2001 Global Dust Storm, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop. Bildnachweis: NASA/J. Glocke (Cornell)/M. Wolff (SSI)/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Ein Jahr auf Jupiter:
Jupiter ist ein weiterer interessanter Fall. Während der Gasriese nur 9 Stunden 55 Minuten und 30 Sekunden braucht, um sich einmal um seine eigene Achse zu drehen, benötigt er auch 11,8618 Erdenjahre, um eine Umlaufbahn um die Sonne zu vollenden. Dies bedeutet, dass ein Jupiterjahr nicht nur 4.332,59 Erdtagen entspricht, sondern auch 10.475,8 Jupitertagen. Das sind viele Sonnenaufgänge!
Ähnlich wie die Venus hat Jupiter eine axiale Neigung von nur 3 Grad, sodass es buchstäblich keine jahreszeitlichen Schwankungen zwischen den Hemisphären gibt. Darüber hinaus sind Temperaturschwankungen eher auf chemische Zusammensetzungen und Tiefen als auf jahreszeitliche Zyklen zurückzuführen. Obwohl es „Jahreszeiten“ gibt, die sich aufgrund der Entfernung von der Sonne sehr langsam ändern – jede Jahreszeit dauert 3 Jahre –, sind sie nicht ähnlich wie das, was terrestrische Planeten erfahren.
Ein Jahr auf Saturn:
Ähnlich wie sein Mit-Gasriese Jupiter braucht Saturn Zeit, um eine einzelne Bahn um die Sonne zu vollenden, dreht sich aber sehr schnell um seine Achse. Alles in allem dauert ein Jahr auf dem Planeten das Äquivalent von 10.759 Erdentagen (oder etwa 291?2Jahre). Da es jedoch nur 10 Stunden und 33 Minuten dauert, um eine einzige Drehung um seine Achse abzuschließen, entspricht ein Jahr auf Saturn 24.491,07 saturnischen (auch bekannt als kronischen) Tagen.
Dieses Porträt mit Blick auf Saturn und seine Ringe wurde aus Bildern erstellt, die am 10. Oktober 2013 von der NASA-Raumsonde Cassini aufgenommen wurden. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/G. Ugarkovic
Aufgrund seiner axialen Neigung von fast 27 Grad (etwas mehr als der Mars) erfährt Saturn einige ziemlich lange jahreszeitliche Veränderungen. Da es sich um einen Gasriesen handelt, führt dies jedoch nicht zu Temperaturschwankungen. In Kombination mit der Entfernung von der Sonne (bei einer durchschnittlichen Entfernung von 1.429,39 Millionen km oder 9,5 AE) dauert eine einzelne Saison mehr als sieben Jahre.
Ein Jahr auf Uranus:
Uranus weist einige der seltsamsten jährlichen und saisonalen Schwankungen aller Planeten im Sonnensystem auf. Zum einen braucht der Gas-/Eisriese etwa 84 Erdenjahre (oder 30.688,5 Erdentage), um sich einmal um die Sonne zu drehen. Aber da der Planet 17 Stunden, 14 Minuten und 24 Sekunden braucht, um eine einzige Umdrehung um seine Achse zu vollenden, dauert ein Jahr auf Uranus 42.718 Urantage.
Dies wird jedoch durch die axiale Neigung von Uranus verwechselt, die um 97,77° zur Sonne geneigt ist. Dies führt zu jahreszeitlichen Veränderungen, die ziemlich extrem sind und einzigartig für Uranus sind. Kurz gesagt, wenn eine Hemisphäre auf die Sonne gerichtet ist (d. h. im Sommer), wird sie 42 Jahre kontinuierliches Licht erfahren. Im Winter ist die Situation umgekehrt, und dieselbe Hemisphäre erlebt 42 Jahre ununterbrochene Dunkelheit.
Ein Jahr auf Neptun:
Aufgrund seiner Entfernung von der Sonne hat Neptun die längste Umlaufzeit aller Planeten im Sonnensystem. Als solches ist ein Jahr auf Neptun das längste aller Planeten und dauert 164,8 Jahre (oder 60.182 Erdtage). Da Neptun aber auch vergleichsweise wenig Zeit braucht, um sich einmal um seine Achse zu drehen (16 Stunden, 6 Minuten und 36 Sekunden), dauert ein einzelnes Jahr sagenhafte 89.666 Neptuntage.
Rekonstruktion von Voyager 2-Bildern, die den Großen Schwarzen Fleck (oben links), den Roller (Mitte) und den Kleinen Schwarzen Fleck (unten rechts) zeigen. Bildnachweis: NASA/JPL
Darüber hinaus gibt es mit einer axialen Neigung in der Nähe der Erde und des Mars (28,5 Grad) einige jahreszeitliche Schwankungen auf dem Planeten. Im Wesentlichen dauert eine einzelne Saison mehr als 40 Jahre. Aber wie bei allen Gas-/Eisriesen führt dies nicht zu merklichen Temperaturschwankungen.
Wir haben viele interessante Artikel über die Sonnensystem hier bei Universe Today. Hier ist Wie lange dauert ein Jahr auf der Erde? , Wie lange dauert ein Jahr auf Merkur? , Wie lange dauert ein Jahr auf der Venus? , Wie lange dauert ein Jahr auf dem Mars? , Wie lange dauert ein Jahr auf Jupiter? , Wie lange dauert ein Jahr auf Saturn? , Wie lange dauert ein Jahr auf Pluto? , und Umlaufbahnen der Planeten .
Wenn Sie nach weiteren Informationen suchen, versuchen Sie es NASA-Seite zur Erforschung des Sonnensystems , und hier ist ein Link zu Der Sonnensystemsimulator der NASA .
Astronomy Cast hat Episoden auf allen Planeten, einschließlich Folge 49: Merkur , Folge 50: Venus , Folge 62: Uranus .
