Dlaczego doba na Wenus trwa dłużej niż rok? Ruch planet

Wenus obraca się wokół własnej osi tak wolno, że jeden pełny obrót zajmuje jej około 243 ziemskich dób. Okrążenie Słońca trwa tam tylko około 225 dób ziemskich, więc doba jest dłuższa niż rok. To jedna z najciekawszych pułapek w sposobie, w jaki mierzymy czas na innych planetach.

Doba i rok: dwa różne zegary

Na Ziemi doba i rok to pojęcia, do których przywykliśmy. Doba to czas obrotu planety wokół osi, a rok to czas pełnego okrążenia Słońca. Obie wartości zależą od zupełnie innych zjawisk i nie muszą do siebie pasować.

• Rok zależy od odległości od Słońca. Im bliżej gwiazdy, tym szybciej planeta biegnie po orbicie.
• Doba zależy od tego, jak planeta powstała i jak zmieniał się jej ruch obrotowy przez miliardy lat.

Wenus jest drugą planetą od Słońca, więc rok ma krótki, około 225 dób ziemskich. Jej obrót jest jednak wyjątkowo powolny. Astronomowie mówią tu o dobie gwiazdowej, czyli czasie pełnego obrotu względem odległych gwiazd. Właśnie ona wynosi około 243 dób ziemskich, czyli więcej niż rok na tej planecie.

Słońce wschodzi na zachodzie

Jest jeszcze jedna osobliwość. Większość planet Układu Słonecznego obraca się w tę samą stronę, w którą krążą wokół Słońca. Wenus obraca się w przeciwnym kierunku, czyli ruchem wstecznym. Dla hipotetycznego obserwatora na jej powierzchni Słońce wschodziłoby na zachodzie, a zachodziło na wschodzie.

Ten ruch wsteczny razem z ruchem po orbicie daje ciekawy skutek. Czas od jednego południa słonecznego do następnego, czyli to, co my nazywamy dobą, wynosi na Wenus około 117 dób ziemskich. Dla kogoś, kto patrzyłby na niebo, dzień byłby więc krótszy niż doba gwiazdowa, ale wciąż bardzo długi. W praktyce nikt tam jednak nie stanie, bo warunki na powierzchni są ekstremalne: gęsta atmosfera tworzy gigantyczne ciśnienie i bardzo wysoką temperaturę.

Dlaczego Wenus kręci się tak wolno?

Na to pytanie nie ma jednej, pewnej odpowiedzi. Naukowcy rozważają kilka wyjaśnień i prawdopodobnie zadziałało kilka czynników naraz.

• Oddziaływania pływowe Słońca mogły z czasem spowalniać obrót planety, zwłaszcza przy tak grubej atmosferze.
• Tarcie między atmosferą a skalistym wnętrzem mogło wymieniać moment pędu i zmieniać tempo obrotu.
• Dawne zderzenie z dużym obiektem mogło zmienić kierunek lub szybkość obrotu. To hipoteza, której nie da się dziś łatwo potwierdzić.

Ciekawe jest też to, że tempo obrotu Wenus nieco się zmienia. Pomiary z różnych lat dają nieznacznie różne wyniki, co wiąże się z oddziaływaniem planety z jej gęstą atmosferą. Atmosfera Wenus krąży też znacznie szybciej niż sama planeta. Chmury na wysokościach okrążają ją w ciągu kilku ziemskich dób, mimo że powierzchnia obraca się przez setki dni. Zjawisko to nazywamy superrotacją.

Inne dziwne zegary Układu Słonecznego

Wenus nie jest jedyną planetą z nietypowym rytmem. Kilka porównań dobrze pokazuje, jak różnorodne bywają ruchy planet.

• Merkury obraca się trzy razy wokół osi w czasie dwóch okrążeń Słońca. To tzw. rezonans spinowo-orbitalny 3:2. Dzięki niemu doba słoneczna, czyli czas między kolejnymi wschodami Słońca, trwa tam około 176 dób ziemskich, czyli dwa lata merkuriańskie.
• Mars ma dobę bardzo zbliżoną do ziemskiej, trwającą nieco ponad 24 godziny. Dlatego jest to jedno z miejsc, gdzie rytm dnia i nocy wydaje się nam znajomy.
• Jowisz obraca się najszybciej ze wszystkich planet, a doba trwa tam około 10 godzin. Przy tak szybkim obrocie planeta jest wyraźnie spłaszczona na biegunach.
• Uran obraca się praktycznie „na boku”, bo jego oś jest nachylona pod kątem około 98 stopni. Pory roku są tam zatem skrajnie różne, a bieguny długo pozostają w świetle lub w mroku.

Księżyc z kolei jest przykładem rotacji synchronicznej. Obraca się wokół osi dokładnie w takim samym czasie, w jakim okrąża Ziemię, dlatego widzimy zawsze tę samą jego stronę.

Jak to wykorzystać w praktyce

Ciekawostki o ruchu planet łatwo połączyć z własnymi obserwacjami. Wenus jest zwykle jednym z najjaśniejszych obiektów na niebie i bywa widoczna tuż po zachodzie Słońca lub przed jego wschodem. Dlatego nazywa się ją czasem Gwiazdą Wieczorną lub Poranną. Dobrze widać ją nawet bez sprzętu, jeśli horyzont jest odsłonięty.

• Sprawdź w kalendarzu astronomicznym lub aplikacji do obserwacji nieba, kiedy Wenus jest widoczna w twojej okolicy. Terminy zmieniają się z roku na rok.
• Wybierz miejsce z dobrym widokiem na horyzont, z dala od silnych świateł.
• Przy użyciu lornetki możesz zauważyć, że Wenus ma fazy, podobnie jak Księżyc. Nigdy nie kieruj lornetki ani teleskopu w stronę Słońca.

Warto pamiętać, że nasze „normalne” pojęcia doby i roku są tylko jednym z wielu możliwych układów. Wenus pokazuje, że planeta może mieć rok krótszy niż doba, a Słońce wschodzące od zachodniej strony. Wystarczy spojrzeć w niebo po zmroku, by zobaczyć świat, w którym zegar tyka zupełnie inaczej niż u nas.