天問一號著陸,火星與地球有“時差”嗎?
2021年05月15日16:32

新華社西安5月15日電(記者鄭昕)5月15日,我國首次火星探測任務天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區成功著陸,在火星上首次留下中國印跡,邁出了我國星際探測征程的重要一步。

已經遠行將近10個月的祝融號火星車,如今正式開啟在這顆遙遠而神秘星球上巡視探測的“日日夜夜”……

等等,火星的一天一夜,和地球一樣是24小時嗎?憑直覺好像不是。那麼,火星上的一天和地球上的一天, “時差”究竟差多少?

要搞清楚這個問題,必須先知道什麼是“一天”? 中國科學院國家授時中心研究員童明雷告訴記者,通俗來說,星球自轉一週為一天。科學家虛構了“平太陽”這樣一個參照點,其運行速度等於太陽在黃道面運行的平均速度,平太陽的連續兩次上中天,則成為一個平太陽日。

太陽系的行星在自轉的同時,還都圍繞太陽做公轉運動,因此地球相對於恒星背景的運動才更加反映地球的自轉。以恒星為參考,春分點連續兩次上中天的時間間隔,則為一個恒星日。

因此,按照地球上定義的時間尺度,火星上的一個平太陽日為24小時39分35.244秒,地球的平太陽日則是24小時,兩者之間差距39分35秒多;在更反映自轉週期的恒星日方面,火星一個恒星日為24小時37分22.663秒,地球則為23小時56分4.099秒,兩者之差更是達到了約41分19秒。

粗淺理解下來,火星上的一天比地球的一天大約長40分鐘,相當於祝融號如果在火星上活動36天,就要比地球上的人們晚了24個小時——整整一天呐!

童明雷介紹,一個平太陽日與一個恒星日的差值,地球達到了近4分鐘,顯然比火星的2分多鍾更大。這是因為火星的公轉週期更長,達到了687天,接近地球公轉週期的兩倍。

“火星和地球繞太陽運行的軌道都不是正圓的而是橢圓的,火星軌道的離心率為0.0934,遠高於地球軌道離心率的0.0167,使火星各季節長度更加不一致,因此更加需要建立平太陽時或恒星時。”童明雷說。

那麼,如果想讓祝融號在火星上和地球人過一樣的24小時製,則火星的秒長就要比地球的秒長要長,平太陽日的秒長相對於地球要放大1.02749倍;而恒星日的秒長要放大1.02877倍,這個值來自地球自轉速率與火星自轉速率之比。

換算起來好像有些複雜。要不,祝融號,還是好好過你的“火星時間”吧。

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