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来火星加些时间吧

2021-11-10

知识窗 2021年9期
关键词:火星车火星定义

中国国家航天局发布消息称,截至2021年7月20日20时,祝融号火星车在轨工作3 5 3天,地火距离3.707亿千米,光行时(火星车发射电磁信号传播到地球测站的时间间隔)20分36秒,工况正常,累计行驶410.025米。相信不少小伙伴看到这个消息,就有了一些疑问:“祝融号火星车快1年时间才行驶了410.025米,是不是因为‘天上一日,地上一年呢?”

其实, 火星的一天和地球的一天确实存在差异,但与大家设想的完全相反,火星一天大概比地球一天时长要多40分钟!这是经过科学计算得来的。

按照地球上天文学家定义一天的单位,一共有两种,分别是恒星日和太阳日。恒星日是指子午线两次对向同一恒星的时间间隔,且以遥远的恒星为参考系。但是,在天文学上,定义恒星日的不是具体的恒星,而是黄道对天赤道的交升点,就是黄经0到30度白羊宫的第一点,即北半球的春分点。地球自转一周实际需要23小时56分4秒,而火星的一个恒星日平均需要24小时37分22秒,这样一算,火星的一天比地球的一天要长41分18秒。

太阳日是天文学家用来表示时间的单位,他们把太阳的视圆面中心作为参考点,以太阳和地球中心连线连续与某地经线相交的时间间隔作为一天的时长。太阳日可以分为平太阳日和视太阳日,因为地球公转的轨道为椭圆,且自转轴为倾斜的,所以一年当中视太阳日的长度都在不停变换,我们不方便和火星比较。下面,我们主要对比一下地球和火星平太阳日时长长短。平太阳日是以天文学家构建的平太阳(假太阳)为参考点计算的,平太阳的运行速度等于太阳在黄道面运行的平均速度,平太陽上两次中天,被称为一个平太阳日。地球上的平太阳日的时长为24小时,且不会随着冬夏两季昼夜长短的变化而改变。按照地球时间定义计算,火星的一个平太阳日为24小时39分35秒,也就是说,火星的一天比地球的一天长39分35秒。看来,无论用哪个单位计算,火星的一天都比地球的一天要长40分钟左右。

在各种科幻电影中,人们总是幻想自己移民到火星上生活。例如在《火星救援》中,马特达蒙成功在火星上种出土豆的情节深入人心。火星是一个类地行星,它不仅有大气,还有固态水。美国罗得岛州普罗维登斯市布朗大学的地质科学教授杰克·马斯塔德说:“如果火星表面出现地震现象,那么,我们还可以继续推测称,它的内部温度非常温暖,并且比先前预测更加活跃。这一现象说明,火星的深层地区有着适合居住的环境。”大胆想象一下,如果有一天我们真的可以到火星生活,平时常用的计时单位肯定也要发生变化。我们可能会把一天分为25小时,也可能为了让大家更好地适应,仍然把一天分为24小时,但是把1秒钟定义的时长变长。这样来看,根据地球自转速率和火星自转速率之比,恒星日火星每秒应是地球每秒的1.028倍,平太阳日火星每秒应是地球每秒的1.027倍。

科技的发展,让我们未来的每一天都有无限可能。相较古时,我们可以“鲲鹏展翅”“九天揽月”,也可以“蛟龙潜底” 。说不定在不久的将来, 我们真的可以在火星生活。每天多出40分钟时间,你会怎么支配这些时间呢?想想都觉得十分有趣。

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