你可能认为现在庆祝新年为时过早,但这只是因为你是地球人:2024年11月12日标志着火星的新年,届时日历将从37年翻到38年。
而我,还在所有的支票上写着37年。
为什么有人会选择11月12日作为火星的新年? 为什么我们官方对火星时间的计算将古老的红色星球定为仅在其第38年? 答案涉及自然周期和人类通过某种程度上武断的计时来施加秩序的需求——几乎与地球上一样。
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在我们的家园星球上,大多数国家使用公历来记录年份。它于1582年首次被采用(尽管花了相当长的时间才传播到世界各地),是您标准的12个月日历——每年365天,每四年增加一天(“闰”年)。公历从1月1日开始,这是对其前身罗马帝国的儒略历的沿袭; 为了纪念神雅努斯,朱利叶斯·凯撒宣布这一天为一年的第一天。
作为一名天文学家,我可能希望我们用某个具有天文意义的日期来标记一年的第一天。 问题在于地球顽固地拒绝与任何类型的有组织的日历配合。 例如,我们星球绕太阳的路径是一个椭圆,或椭圆形。 这意味着有一个时间点它最接近太阳,我们称之为近日点。 这似乎是新年开始的自然日期。
但是,由于其他行星的引力影响,地球的轨道形状每年都会发生细微的变化,从而改变了近日点的确切时间。 对近日点时间的另一个调整来自地球的月球,它拉动我们的星球,使我们在与太阳共同轨道运行时稍微摆动。 即使近日点也恰好发生在1月份,这些也使得近日点成为开始日历的一种难以操作的复杂方式。 (远日点——地球离太阳最远的时候——发生在七月。)
如果您对天文学有更多了解,您可能会尝试用春分或夏至来标记新年。 这些日期是基于地球的轴向倾斜,我们星球相对于其轨道平面的大约23度倾角(这就是为什么您总是看到教室地球仪在其支架上倾斜的原因)。 例如,六月夏至发生在地球北极最朝向太阳倾斜时,这发生在每年的那个月的21日左右。 (请注意,这对南半球的人们来说是冬天,这就是为什么天文学家倾向于避免称其为“夏至”。)
天文学家更喜欢相对于三月春分来测量天空中的一切,三月春分也称为春季(“与春天有关”)春分,这是从以北半球为中心的时间记录的延续。关于三月春分有很多种思考方式,但天文学家将其视为太阳在天空中的位置穿过天球赤道(地球赤道在天空中的投影)的时间。 这是一个方便的时间和空间点,可用于测量行星和恒星的位置等事物。
但同样,由于地球轨道形状不断变化,使用它来标记新年将很麻烦。 日历日期每年都在变化,增加了繁琐的时间复杂性。
那么,这一切与火星有什么关系呢?
在20世纪初期,随着人类开始用更强大的望远镜仔细观察火星,我们看到全球性的变化与该行星在其轨道中不断变化的位置同步地席卷整个星球。 然后,随着我们发送到红色星球的探测器传回的精美的原位观测结果的出现,我们清楚地认识到我们需要某种火星日历。
这样的日历必须与我们的日历非常不同。 最明显的原因是火星离太阳更远,需要将近两个地球年才能完成绕我们恒星运行的单轨道; 一个火星年约为687个地球日!
一个火星日——称为sol,以区别于地球日——也比我们的地球日稍长,持续24小时39分钟35秒。 一个火星年大约有668个sol。
但是这些差异实际上是解放性的,因为它们使我们摆脱了武断的社会政治阴谋的历史遗产。 在火星上,我们能够获得一个全新的开始,从头开始定义我们希望一年何时开始。
因此,行星科学家决定在行星春分时开始火星新年。 像地球一样,火星的自转轴相对于其轨道倾斜,火星甚至具有与地球相对相似的约25度的轴向倾斜。 这意味着它具有与我们相似的季节,从而产生了早期天文学家所目睹的全球变化。 随着火星春天温度升高,沙尘暴随之而来,有些沙尘暴变得如此之大,以至于可以覆盖行星的大部分区域。 给定半球夏季的开始会加热各自的极地冰盖,随着冰盖升华(从固体变为气体),其尺寸会缩小。
那么,为什么不使用春分作为开始日期呢? 如果我们必须选择一个日期,那么这个日期和任何其他日期一样有意义。
如果事情可以如此简单就好了。 地球绕太阳的轨道非常接近圆形,季节都持续大约三个月。 但是火星绕太阳的轨道明显是椭圆形的。 当行星最接近太阳时(在其北半球的冬季),其轨道速度比最远时(在北半球的夏季)更快,并且结合椭圆形的轨道形状,这意味着季节的长度差异很大。 北半球的春天长194个sol,而夏天是178个,秋天是142个,冬天是154个sol。
这些奇怪的季节会使在火星上生活变得怪异。 我的意思是,这当然会很困难:令人窒息的稀薄大气层、高辐射水平、缺乏快速便捷的地球物资供应等等,都将使在那里勉强维持生命变得极其困难。 但是,这个不稳定的日历将成为额外烦恼的持续来源。
那么,年份数字呢——我们火星日历至今只推进到38年的奇怪事实呢? 科学家们决定将1年标记为1956年一场巨大的沙尘暴席卷整个星球表面的时间——这是早期太空时代另一个星球上最著名的事件之一。 那个火星年的春分发生在1955年4月11日,因此现在被接受为该星球的第一个新年。 为了使事情不那么模棱两可,科学家们还将0年定义为从之前的春分(1953年5月24日)开始。 这避免了像公历那样的任何怪异之处,公历由于没有0年,因此造成了奇怪的情况,例如新世纪从以01而不是00结尾的年份开始。 (例如,21世纪始于2001年1月1日。)
将所有这些放在一起,您就会看到火星上的38年于2024年11月12日在地球公历中开始,大约在协调世界时16:00或UTC(美国东部时间上午11:00)。 准备好您的派对帽和香槟吧!
别忘了:当钟声敲响零点时,就该唱《友谊地久天长》(火星版)了。