Jak dlouho trvá den a rok na Marsu? Sol a marsovský kalendář

Den na Marsu, označovaný jako sol, trvá přibližně 24 hodin 39 minut a 35 sekund. Rok na Marsu je výrazně delší: asi 687 pozemských dní. Podobnost s naším denním rytmem je tedy trochu zrádná. Budík by potřeboval jiný interval a na další narozeniny počítané podle oběhu planety by se čekalo téměř dvakrát tak dlouho. Pro porozumění zprávám od roverů je navíc potřeba rozlišit místní hodiny, pořadové číslo solu a marsovský rok.

Co je sol a proč se uvádějí dvě délky dne?

Sol je marsovský sluneční den. Pro jednoduchou představu jde o cyklus od jednoho místního poledne k dalšímu, zahrnující i noc. Přesný tabulkový údaj ale vyjadřuje jeho střední délku. Skutečné Slunce nepostupuje během roku po obloze úplně rovnoměrně, a proto astronomové rozlišují průměrný čas na hodinách a čas odvozený od skutečné polohy Slunce.

Vedle solu existuje hvězdný den: doba otočení Marsu vůči vzdáleným hvězdám. Trvá asi 24 hodin 37 minut a 23 sekund. Během této otočky se však Mars zároveň posune po dráze kolem Slunce. Aby se Slunce vrátilo k místnímu poledni, musí se planeta ještě trochu pootočit. Rozdíl činí přibližně dvě minuty a třináct sekund. Údaje 24 hodin 37 minut a 24 hodin 39 minut tak nemusí znamenat chybu, pokud každý popisuje jinou veličinu.

Pro srovnávání světů je užitečné sledovat vždy stejný sloupec. Přehled délky dne a roku na planetách odděluje otočku vůči hvězdám, sluneční den a oběžnou dobu. U Marsu je jejich záměna nenápadná, protože dvě hodnoty dne leží blízko sebe. Při čtení tabulky proto nestačí samotné slovo „den“.

Proč má Mars podobně dlouhý den, ale téměř dvojnásobný rok?

Délku dne určují otáčení planety a zvolená definice dne. Délka roku naproti tomu vyjadřuje jeden oběh kolem Slunce. Mars se může kolem své osy otáčet podobným tempem jako Země, a přitom absolvovat podstatně delší oběžný okruh. Ze skoro stejného dne tedy nelze odhadnout podobně dlouhý rok. Dalšími odlišnými časovými úseky jsou oběhy Phobosu a Deimosu kolem Marsu, které nelze zaměňovat s délkou solu.

Představte si dvě samostatná počítadla: první přičítá otočky, druhé dokončené oběhy. Schéma pod textem tyto pohyby odděluje. Šipka u velkého Marsu vlevo ukazuje rotaci, dráha vpravo oběh kolem Slunce. Není to model ve správném měřítku a samotná rotační šipka ještě nevystihuje malý rozdíl mezi hvězdným a slunečním dnem.

Čísla 687 dní a 668,6 solu vyjadřují přibližně stejný časový úsek. Marsovská jednotka je delší, proto se jich do roku vejde méně. Je to podobné jako při měření stejné místnosti kratším a delším pravítkem. Zaokrouhlených 687 pozemských dní vydělených délkou solu v pozemských dnech dává zhruba 668,6. Nejde o 687 marsovských dní.

Převod solů na pozemské dny: tři praktické příklady

Pro orientační převod vynásobte počet solů číslem 1,027491. Výsledek dostanete v pozemských dnech o 24 hodinách. Opačným směrem počet pozemských dní tímto číslem vydělte. Následující příklady jsou vlastní výpočty z průměrné délky solu, zaokrouhlené na minuty. „Den“ v pravém sloupci vždy znamená pozemský den.

Kdyby přístroj měřil nepřetržitě po dobu 30 solů, běžel by skoro o dvacet hodin déle než přístroj nastavený na 30 pozemských dní. Neznamená to, že by na Marsu čas záhadně přibýval. Jen se třicetkrát opakuje o něco delší jednotka. Pro kontrolu výpočtu se hodí jednoduchá otázka: převádím stejnou dobu na kratší jednotky? Pokud ano, výsledné číslo musí být větší.

Také marsovské hodiny lze rozdělit na 24 dílů. Jedna taková hodina je ale delší než pozemská, přibližně 61 minut a 39 sekund. Zápis místního marsovského času 12:00 proto neznamená dvanáct pozemských hodin od marsovské půlnoci. Při čtení údajů mise je nutné vědět, jaké hodiny používá.

Jak se počítají soly roverů Curiosity a Perseverance

U roverů je sol také pořadovým číslem dne mise. Curiosity i Perseverance označily den svého přistání jako Sol 0. Starší mise však mohly začínat Solem 1. Číslování proto není společný kalendář všech robotů na Marsu. Sol 100 u jednoho roveru neoznačuje stejné pozemské datum jako Sol 100 u druhého.

Převod čísla solu na datum potřebuje znát konkrétní misi a počátek jejích hodin. Nestačí přičíst ke dni přistání stejný počet pozemských dní. Hodiny mise se navíc mohou o několik sekund či minut lišit od místního slunečního času ve skutečném místě přistání, například když byly původně nastavené pro trochu jinou zeměpisnou délku. Pro běžné čtení zpráv postačí název mise a číslo solu, přesný čas snímku už vyžaduje podrobnější údaje.

Konkrétní příklad nabízí fotografie níže. Curiosity zachytilo západ Slunce v kráteru Gale 15. dubna 2015, na konci solu 956. Modravá záře kolem Slunce souvisí s jemným prachem v marsovské atmosféře. Snímek má kalibrované barvy a upravené vyvážení bílé. Je to skutečné pozorování jednoho večera na jednom místě, nikoli univerzální podoba každého západu na celé planetě.

Číslování povrchových dnů rovněž neříká, jak dlouho byl stroj ve vesmíru před přistáním. Délka letu na Mars patří k jiné fázi výpravy. Oddělení přeletu a provozu na povrchu pomáhá rozumět větám o stáří mise: mohou začínat jiným okamžikem a používat jinou jednotku.

Roční období na Marsu: proč je severní jaro nejdelší

Mars má jaro, léto, podzim a zimu díky sklonu rotační osy. Ta se od kolmice k rovině oběhu odchyluje asi o 25,2 stupně, podobně jako zemská osa se svými přibližně 23,4 stupně. Během oběhu se tak mění osvětlení obou polokoulí. Když má sever léto, na jihu je zima. Názvy období proto vždy potřebují dodat, o které polokouli je řeč.

Marsovská dráha je protáhlejší než zemská a planeta po ní nepostupuje rovnoměrně. Jednotlivé úseky mezi rovnodennostmi a slunovraty proto trvají různě dlouho. Uvedené délky jsou orientační a jejich součet nelze používat jako přesnou délku roku. Severní jaro trvá o více než padesát solů déle než severní podzim. Pouhé rozdělení marsovského roku na čtyři stejné díly by tuto nerovnost ztratilo.

Jižní léto navíc připadá na část dráhy bližší Slunci než léto severní. Na průběh sezón tedy působí sklon osy i měnící se vzdálenost od Slunce. Stejné označení „léto“ neznamená totožné podmínky na severu a jihu. Pro představu místního prostředí je užitečnější spojit roční období s polohou na planetě než hledat jeden údaj platný všude.

Jak dlouho je na Marsu světlo a kdy přichází noc?

Sol o délce 24 hodin 39 minut neříká, že stejně dlouho svítí Slunce. Obsahuje světlou i tmavou část. Jejich poměr se mění se zeměpisnou šířkou a ročním obdobím. V polárních oblastech může nastat souvislé období světla nebo tmy. Ani na Marsu tedy nelze pro celou planetu uvést jednu délku doby od východu do západu.

Přesný okamžik západu ovlivňuje také místní obzor. Kopec nebo okraj kráteru může Slunce skrýt dříve než ideálně rovný horizont. To je důležité při interpretaci fotografie: zachycené zapadání za hřeben samo o sobě neurčuje délku solu. Pro výpočet východu a západu potřebujeme polohu, datum a předpoklady o terénu i atmosféře.

Podobně dlouhý den také nezaručuje podobné počasí jako na Zemi. Mars má řídkou atmosféru a výrazné rozdíly mezi denními a nočními teplotami. Podrobněji je rozebírá vysvětlení teploty na Marsu. Pro provoz sond záleží i na prachu, který může snížit množství slunečního světla dostupného solárním panelům. Denní rytmus a roční období jsou proto důležité údaje pro pochopení podmínek měření.

Marsovský kalendář: rok, sezóna a den mise nejsou totéž

Ve vědeckých datech se používá číslování marsovských roků, jehož rok 1 začíná 11. dubna 1955 při jarní rovnodennosti na severní polokouli Marsu. Je to dohodnutý počátek časové řady, nikoli datum vzniku planety. Takové označení umožňuje řadit pozorování do opakujících se ročních cyklů nezávisle na tom, který rover je pořídil.

Pro určení místa uvnitř roku slouží také úhel označovaný Ls. Nula stupňů odpovídá začátku severního jara, 90 stupňů léta, 180 stupňů podzimu a 270 stupňů zimy. Je to sezónní ukazatel, nikoli zeměpisná délka roveru. Spolu s číslem roku pomáhá srovnávat například snímky pořízené v obdobné části různých marsovských roků.

Vedle toho existují návrhy kalendářů rozdělených na měsíce. Ty je potřeba odlišit od používaného vědeckého číslování roků i od solů mise. Při čtení popisku „Sol 956“ proto nehledejte automaticky devět set padesátý šestý den roku. Nejprve zjistěte, co číslovka počítá. Podobně rozlišujeme pořadový den expedice a datum v běžném kalendáři, jen na Marsu přibývá ještě jiná délka samotného dne.

Kolik let by vám bylo na Marsu?

Pro orientační věk v marsovských letech vydělte pozemský věk číslem 1,88. Třicet pozemských let tak odpovídá přibližně šestnácti marsovským. Přesnější osobní přepočet začíná počtem dní od data narození, který se dělí průměrnou délkou marsovského roku. Počítání solů k tomuto úkolu nepotřebujete, pokud jsou obě doby už vyjádřené v pozemských dnech.

Nástroj Věk na planetách porovná podle data narození věk na osmi planetách a ukáže přibližné další planetární narozeniny. Výsledek je změnou jednotky, ve které popisujeme stejný život. Není to tvrzení o pomalejším stárnutí a datum výročí je orientační, protože výpočet používá celé kalendářní dny a průměrné oběžné doby.

Časté otázky o dni a roku na Marsu