1 березня в Україні, та й в усій Північній півкулі Землі, настає весна — час, який асоціюється з оновленням та позитивним настроєм. Проте ця пора року не є чимось унікальним для Землі, буває вона і на деяких інших планетах та супутниках Сонячної системи.
Коли настає весна?
Ця зима була важкою, але ще зовсім трохи — й настане весна. За календарем в Україні це станеться 1 березня. Звичайно, що насправді все трошки складніше, і тепло, танення снігу, приліт птахів і поява трави та квітів, тобто всього, з чим у нас асоціюється ця пора року, відбудеться не одразу.
Однак березень — це саме той місяць, в якому погода і біосфера роблять поворот до всього цього. Принаймні у Північній півкулі, бо у Південній все з точністю до навпаки — там саме розпочинається осінь.
Щоб зрозуміти, чому так відбувається, треба згадати, чому на Землі взагалі відбувається зміна пір року. Причиною цього є орієнтація осі обертання нашої планети відносно її площини орбіти. Якби вона була до неї перпендикулярною, то жодних змін пір року не відбувалося б.
Однак насправді вісь Землі нахилена до перпендикуляра під кутом 23,5° і зберігає це положення протягом усього обертання планети навколо Сонця. Через це в певні періоди один із полюсів виявляється нахиленим до нього, тож відповідна півкуля отримує більше світла впродовж доби. Саме цей період ми називаємо літом.
Водночас район іншого полюсу розгорнутий від Сонця і тепла недоотримує. Це — зима. За пів року полюси міняються місцями, а перехідні періоди між ними, коли обидві півкулі отримують приблизно рівну кількість енергії, ми називаємо осінню та весною.
Найбільш точно обидві півкулі освітлюються в час, коли Сонце перетинає небесний екватор. Такі моменти називаються рівноденнями, й найближче з них чекає на нас вже 20 березня. Для Північної півкулі воно буде весняним, для Південної — осіннім.
Власне, астрономічна весна розпочнеться саме з весняного рівнодення, а поки що у нас, у Північній півкулі, все ще зима, що цілком логічно, якщо врахувати, що ми рухаємося від моменту мінімальної тривалості дня (сонцестояння у грудні) до рівнодення. І нехай тривалість світлового дня вже зараз така сама, як на початку вересня, на нас все ще можуть чекати весняні хуртовини й морози.
Тобто середня температура на вулиці не прив’язана прямо до тривалості дня, а реагує із запізненням і з коливаннями. Так відбувається через те, що земля, крига, вода і навіть повітря мають різну теплову інерцію, а вода й повітря до того ж постійно рухаються, переносячи тепло.
Саме тому справжня весна в різних регіонах настає в різний час. Та зрештою трава й квіти з’являються всюди, навіть в Арктиці.
Де немає весни
Трав і квітів на інших небесних тілах ми поки що не виявили. Але це не означає, що поза Землею ніде не буває сезонних змін. На деяких планетах справді немає нічого подібного. Наприклад, на Меркурії — він майже позбавлений атмосфери, яка могла б забезпечувати теплову інерцію. До того ж його вісь обертання майже перпендикулярна до площини орбіти, тому нахил полюсів до Сонця практично не змінюється, а отже, вираженої зміни пір року там немає.
Прямо протилежна проблема з Венерою. Вона має дуже щільну атмосферу і при цьому обертається надзвичайно повільно. Один оберт навколо власної осі планета робить за 249 земних діб, а навколо Сонця — за 225 діб. Тобто, по суті, різниці між добовим і річним обертанням у неї немає.
Але насправді жодних серйозних змін погоди не відбувається. Все через надзвичайно щільну атмосферу і товстий шар хмар. Вони працюють практично як океан, що вкриває всю планету. В атмосфері дмуть потужні вітри, які переносять нагріті маси газу з нагрітих місць до холодніших і вирівнюють температуру на планеті. Тому нічого схожого на весну тут не відбувається.
Весна на Марсі
А ось де весна є, так це на Марсі. Трави та квітів немає і там, але ситуація загалом дуже схожа на земну через наявність атмосфери та нахилу осі до площини орбіти. Там також то один, то інший полюс повертаються до Сонця, внаслідок чого тривалість світлої частини доби та кількість сонячної радіації змінюється. Під час переходу від зимового сонцестояння до весняного повітря теплішає, дмуть вітри, частина криги випаровується, частина може навіть танути.
Різниця полягає в тому, що марсіанський рік триває 686,08 земних діб, а орбіта планети має значно більший ексцентриситет, ніж у Землі. Це призводить до того, що сезони там, по-перше, відчутно довші, ніж у нас, по-друге, вони мають сильно неоднакову тривалість.
Конкретно той, що вважається весною у Північній півкулі й осінню у Південній, є найдовшим. Він триває цілих 194 земних доби. Водночас його протилежність — сезон, який є осінню у Північній півкулі й весною у Південній, — є найкоротшим. Його тривалість — лише 142 доби. Тобто тривалість весни залежить від того, де ви перебуваєте. При цьому варто нагадати, що уявлення про те, що Північна півкуля — головна, а Південна — другорядна, — лише виверт земної історії й жодного значення для Марса не має.
Весна на планетах-гігантах
Зовсім по-особливому весна відбувається на газових гігантах Сонячної системи. Усі вони характеризуються відсутністю твердої поверхні й дуже довгими періодами обертання. Це означає, що навіть теоретично тих процесів, які є звичайними для нашої планети, на них не відбувається, але можливі зміни потоків речовини в атмосфері. Однак у кожному випадку ці процеси мають свої особливості й розгортаються по-різному.
Наприклад, Юпітер змін сезонів практично не відчуває у жодній формі. Причина — нахил осі його обертання відносно перпендикуляра до орбіти — лише 3°. А ось уже Сатурн має цілих 27°. Тож його атмосфера під час весняно-осінніх переходів, які тут тривають цілих 7,5 земних років, може відчувати значні збурення. І це призводить до утворення потужних штормів, розмір яких порівнюваний із цілими континентами на Землі.
Крім того, на Сатурні сезонні зміни помітні також на його знаменитих кільцях. Саме при наближенні до рівнодень на них стають помітними загадкові радіальні смуги. Вони називаються спицями, й науковці вважають, що це — наслідок взаємодії магнітного поля із сонячним вітром.
Уран серед усіх планет переживає найдраматичніші переходи під час зміни сезонів. Його вісь обертання нахилена настільки сильно, що він фактично «лежить на боку». При цьому, як і на Землі, орієнтація його полюсів у просторі зберігається протягом року. А це означає, що коли він повертається до Сонця якимось із полюсів, то це надовго.
Конкретно — на 21 рік. Саме стільки становить чверть від його 84-річного періоду обертання навколо Сонця. У цей час величезні області навколо одного з полюсів занурені в безперервну темряву. Коли ж там настає весна, це виглядає так, ніби світило вперше за кілька десятиліть підіймається над обрієм. Неважко здогадатися, що таке різке повернення сонячного освітлення спричиняє потужні температурні контрасти, а отже — й сильні вітри.
Особливість весни на Нептуні полягає в її тривалості — це найдовший сезон серед усіх планет Сонячної системи. Один рік там триває близько 165 земних років, тож кожна пора року, зокрема й весна, розтягується більш ніж на сорок років.
Здавалося б, планета розташована настільки далеко від нашого світила, що крихітне збільшення освітленості однієї з півкуль ніяк не має на неї впливати. Однак спостереження показують, що насправді там відчутно зростає кількість хмар і відбивна здатність атмосфери.
