Planety se roztočily piruetou a točí se dodnes. Důmyslné animace ukazují jak

17. 9. 2022 – 19:17 | Vesmír | Pavel Jégl | Diskuze:

Planety se roztočily piruetou a točí se dodnes. Důmyslné animace ukazují jak
Pokud by Země svou rotaci mnohonásobně zrychlila, viděli bychom hvězdy zanechávající na nebi světelné stopy. Protože se ale takovou rychlostí netočí, musel si fotograf, který snímek pořídil, pomoci dlouhou (šestihodinovou) expozicí. Nejjasnější stopu za sebou na fotografii zanechává Polárka, která leží téměř v ose rotace Země, proto ji vidíte skoro uprostřed soustředných kružnic světelných stop. | zdroj: Profimedia

My pozemšťané bereme za samozřejmost, že jeden sluneční den, což je doba, za kterou se Země otočí kolem své osy vůči Slunci, trvá 24 hodin. Ve vesmíru je však den pojem relativní.

Planety se točí kolem své osy. Ale každá jinak.

Dokážete si představit, že by váš den trval déle než rok? Vynikající animace amerického astrofyzika Jamese O‘ Donoghuea ukazuje planety sluneční soustavy, kde byste to mohli zažít. Porovnává rychlost rotace a délku dnů na Zemi a dalších planetách. Americká vesmírná agentura NASA tuto animaci letos zařadila mezi nejlepší snímky měsíce září.

V animaci vidíte, že délkou dne je Zemi nejbližší Mars. Hvězdný den tam trvá 24 hodin 37 minut a 22 sekund. Rozdíl byste skoro nepoznali.

U jiných planet se však délka dne výrazně liší.

Země se pohybuje po oběžné dráze a vůči své hvězdě se během jednoho otočení posune přibližně o jeden úhlový stupeň. Proto den určený vůči vzdálené hypotetické stálici je ve skutečnosti trochu kratší než 24 hodin, měří 23 hodin, 56 minut a 4,091 sekundy. To je hodnota „siderického dne“, kterému se také říká „hvězdný“.

Výrazný rozdíl dne vůči Zemi je na Venuši, byť tato planeta je nazývána dvojčetem Země.

Venuše je z našeho pohledu kuriózní planeta. Den tam trvá téměř 243 dnů pozemských. Venuše přitom oběhne Slunce za 224 dnů. Den je na ní tedy delší než rok. Je to způsobeno hlemýždí rotací planety.

Člověk by očekával, že nejdelší den bude na největší planetě – Jupiteru. Jenže tam uběhne už za 9 hodin, 55 minut. Příčina je nasnadě – rychlé otáčení planety.

Nahlíženo zemskými měřítky je však největší kuriozitou Merkur. Planeta, která je v naší soustavě nejmenší, ale i nejbližší Slunci, se otáčí tak pomalu, že sluneční den na Merkuru trvá 176 pozemských dnů, zatímco rok pouhých 88.

A jak vypadá rotace planet v reálném měřítku? Ukazuje to další z animací Jamese O‘ Donoghuea, kde vidíte i trpasličí planetu Ceres, jednoho z kandidátů na budoucí lidské osídlení, a rotující Slunce.

Zbývá odpovědět na otázku, proč se vlastně planety točí kolem své osy? Co je roztočilo?

Planety se rodily z částí rotujícího disku mlhoviny. Když hmota houstla (padala ke středu), bylo to obdobné situaci, kdy krasobruslařka přitahuje nohy i ruce a roztáčí piruetu.

Fyzika to vysvětluje zákonem o zachování momentu hybnosti. Z něj vyplývá, že když zmenšíte poloměr rotace, tak se zvýší úhlová rychlost.

Poté, co se planety přestaly zahušťovat, však jejich rotace zpravidla zpomaluje vlivem slapových sil, které mají původ v gravitaci.

Z animace Jamese O‘ Donoghuea je také patrné, že každé rotující těleso má vlastní osu otáčení. Její sklon je definován úhlem vůči kolmici na rovinu oběžné dráhy tělesa.

U Země svírá osa s kolmicí na rovinu oběžné dráhy (ekliptiky) úhel 23,44 stupně. Uran má sklon 97,77 stupně a po své rovině oběhu se kutálí jak bowlingová koule. Tyto odchylky jsou dány gravitačním působením ostatních těles i srážkami planet s velkými tělesy.

Planety tedy rotují kolem vlastní osy a obíhají kolem hmotného centra sluneční soustavy. Sluneční soustava zase obíhá kolem centra galaxie (Mléčné dráhy). A rotují také samotné galaxie.

Z toho je patrné, že sedíme na gigantickém vesmírném kolotoči.

Zdroje:

Nejnovější články