Большие промежутки времени мы привыкли измерять в годах. Однако сама эта единица времени является периодом, за который Земля совершает один оборот вокруг Солнца. Поэтому для миров, вращающихся вокруг других светил, «сто лет» и «полгода» могут означать не то же самое, к чему мы привыкли.
Сколько длится год
До Нового года осталось несколько дней. Для многих это означает, что он уже практически наступил, ведь что такое несколько суток по сравнению с его продолжительностью. Уже через неделю можно будет начинать отсчет до наступления следующего.
Мы знаем, что это будет долго, и именно на этом знании базируется наше чувство больших отрезков времени. 12 лет — время обучения ребенка в школе. 34 года существует независимая Украина. 190 лет назад родился Тарас Шевченко, а тысячу лет назад была Киевская Русь.
И нигде мы не добавляем, что говорим именно о земных годах, хотя привычный нам год — лишь период обращения нашей планеты. А тот же промежуток времени, который мы называем 1000 земных лет, соответствует 531,9 марсианского года. Или же 1623,4 венерианского.
Все это кажется неважным. В конце концов мы живем на Земле и все знают, сколько же длится год. А в другие годы можно легко перечислить, если подобная потребность вдруг возникнет. Но это ровно до того момента, пока мы живем на Земле.
Землеподобные планеты
Точно этого никто не может утверждать, но сторонники освоения космоса уверены, что рано или поздно люди будут жить и в других звездных системах. Вот тогда осознание того, насколько относительным является понятие года, и предстанет перед людьми в полной мере.
Конечно, планета может вращаться вокруг звезды в любое время, лишь бы не пара часов, потому что тогда она даже в случае красного карлика будет буквально касаться его атмосферы. Это могут быть как считанные дни, так и десятки, сотни и тысячи лет.
Однако если мы говорим о землеобразной планете, то для того, чтобы на ней были условия, в которых может выжить человек, вращаться он должен где-то в так называемой «зоне жизни». А это значит от примерно 5 земных суток для самых жарких миров в системах самых маленьких светил до примерно 13,9 земных лет, если мы говорим о чем-то, вращающемся вокруг звезды со светимостью Сириуса и по своему температурному режиму больше похоже на Марс, чем на Землю.
Теоретически звезды с большей светимостью могут иметь значительно более широкие «зоны жизни». Однако на практике говорить о земноподобности миров, находящихся в таких зонах, не приходится. Дело в том, что вся эволюция подобных светил — от протозвезды до красного гиганта или даже взрыва сверхновой — длится менее миллиарда лет, тогда как эволюция жизни на Земле до появления человека заняла около 4,5 млрд лет.
Да и светимость этих звезд меняется слишком быстро. Всего за несколько миллионов или за несколько десятков миллионов лет мир, который был пригодным для жизни, может стать слишком жарким для нее. Поэтому на самом деле действительно землеподобных планет, где год длится в десятки раз больше, чем на Земле, просто нет.
Даже миры, вращающиеся вокруг звезд, масса которых в 1,4–2 раза превышает земную, скорее всего, так и не создают развитую биосферу. А без нее трудно представить планету с насыщенной кислородом атмосферой и подходящими для сельского хозяйства почвами. По крайней мере, так получается, если считать биологическую эволюцию на Земле типичным случаем.
То есть, скорее всего, большинство действительно землеподобных планет, вращающихся вокруг других звезд, делают это за период от привычной нам недели до примерно четырех лет. И действительно даже этого достаточно для того, чтобы запутаться.
Продолжительность года
В предыдущем абзаце не зря уточнено, что речь идет именно о земных неделях и годах. Если представить себе родившегося человека, живущего на планете, вращающегося вокруг другой звезды, то для него понятие «земной год» достаточно бессмысленно.
«А сколько это?» — спросит он у вас и ответить на этот вопрос будет сложно. Ибо ответ «365 суток» не скажет ему ничего, потому что и продолжительность суток на этой планете, скорее всего, отличается от земной. А значит, вполне возможна ситуация, когда в земных сутках период обращения планеты вокруг звезды будет больше 365, а в местных — меньше.
Да и вообще для земного года продолжительность в 365 суток является не очень точным ответом, потому что в високосносном их 366. А это, в свою очередь, способ справиться с тем фактом, что настоящий астрономический год между двумя весенними равноденствиями составляет 365,25637 суток.
Еще более бессмысленными терминами являются «земная луна» и «неделя», поскольку оба они привязаны к смене фаз луны, а у другой планеты вообще может не быть спутника. А может быть два, причем оба будут иметь периоды вращения, не совпадающие с лунным.
Единственная более-менее надежная единица времени — секунда. На самом деле, согласно теории относительности, и она может отличаться для разных планет из-за разной силы тяжести, но в реальности эти различия настолько невелики, что за время существования земной цивилизации (несколько тысяч лет) не наберется и пяти минут разницы.
То есть, только измерив период вращения планеты вокруг звезды в секундах и сравнив его с соответствующим значением для Земли (31 556 952 с для астрономического года, 31 536 000 с округлено для обычного года и 31 622 400 с для високосного), можно как-то найти общую «систему координат». Как при этом год делится на местные дни, недели и месяцы, придется объяснять отдельно.
Сколько до дня рождения?
Насколько все это может запутать объяснение, стоит показать на следующем примере. Допустим, вы прилетели в другую звездную систему, встретили какую-то девушку и спрашиваете, какой алкоголь она любит пить на праздники. А она отвечает, что ей всего 25 лет, она еще несовершеннолетняя и поэтому пить ей ничего алкогольного нельзя.
И даже на следующий день рождения, который наступит через 17 дней, она его не попробует, и на Новый год, который будет еще через 20 дней, обойтись без него. Затем ей еще придется ждать 268 дней, пока ей не исполнится 27 и она не достигнет совершеннолетия.
На самом деле она, скорее всего, использует вместо указанных цифр еще и какие-то местные эквиваленты для месяцев и недель, от чего понимание того, как же долго ей ждать бокал шампанского, окончательно будет разрушено.
Но насколько же на самом деле безумны, с нашей точки зрения, законы на этой планете? На самом деле не очень, ведь в привычных нам земных единицах измерения эти 27 лет соответствуют 17 годам и 292 дням. Просто год на этой планете длится 240 земных суток, а сутки — 20 часов.
Как часто можно праздновать Новый год на других планетах
Насколько сильно может отличаться продолжительность года на разных планетах, хорошо иллюстрирует такой мысленный эксперимент. Допустим, что у некоторых известных звезд существуют планеты, которые получают ровно столько же света, сколько и Земля, то есть расположены в соответствующей части «зоны жизни». Как часто на них можно было бы праздновать Новый год и сколько лет вы смогли бы прожить, если считать годы в обычных земных днях, а среднюю продолжительность жизни считать равной 73,5 земного года?
Начнем с TRAPPIST-1, одной из самых маленьких звезд в окрестностях Солнца. Радиус этого красного карлика лишь немного больше, чем у Юпитера. Он известен тем, что вокруг него вращается сразу семь землеподобных миров, и один из них, планета g, получает примерно столько же света, как и Земля.
На этой планете Новый год наступает каждые 6,1 дня. То есть праздновать можно еженедельно. Что касается средней продолжительности жизни, то в местных периодах вращения вокруг звезды она составляла бы 4401 год. Там, если вам тысяча лет, значит, вы еще молод.
Или возьмем Лаланд 21185, расположенный на расстоянии всего 8,3 светового года от нас. Это тоже красный карлик, но значительно больше TRAPPIST-1. У него две планеты, но ни одна из них не находится в «зоне жизни». Но если бы где-то посреди нее, например, на расстоянии 0,18 а.е., был похожий на нашу планету мир, то год на нем длился бы примерно 28 дней, то есть примерно равнялся нашему месяцу. В таком случае свой день рождения при жизни можно было бы в среднем праздновать 959 раз.
Далее можно посмотреть на 61 Лебедя. Это двойная система, расположенная на расстоянии 11,4 светового года от нас. Два ее компонента — оранжевые карлики, совершающие оборот друг вокруг друга за более чем 600 лет, то есть расстояние между ними намного больше, чем даже между Солнцем и Плутоном. Поэтому, с точки зрения планеты, которая вращается в «зоне жизни», каждый из них можно рассматривать как отдельную звезду.
Компонент А более яркий. Его «зона жизни» простирается от 0,26 до 0,58 а.е. Если бы где-нибудь посреди нее вращалась планета, то Новый год на ней можно было бы отмечать каждые 99 дней. Это означает, что средняя продолжительность жизни человека на нем легко могла бы составлять 271 год.
61 Лебедя В немного тусклее. Зона жизни — от 0,24 до 0,5 а.е. Если взять где-то посередине ее, например, на расстоянии 0,37 а.е., то Новый год можно праздновать каждые 82 дня. Свой день рождения здесь вполне реально успеть отметить 327 раз.
А вот если взять гораздо больший по размерам оранжевый карлик Эпсилон Эридана, то там расстояние, на котором планета получает столько же энергии, сколько Земля, составляет 0,61 а.е. Год там должен длиться 179 суток, вдвое меньше, чем на Земле. Соответственно, средняя продолжительность жизни там будет около 160-ти местных лет.
Если взять звезду с чуть большей, чем у Солнца, светимостью, например, Эту Кассиопеи А, расположенную в 19 св. г. от нас, то ее «зона жизни» протянулась от 0,9 до 1,7 а.е. Поэтому год на планете, подобной Земле, здесь должен длиться 540 суток. Ждать его нужно будет в два раза дольше. А вот день рождения при жизни успеешь отпраздновать только 50 раз.
Как бы то ни было, все это не значит, что жизнь где-то короче, а где-то длиннее. Просто на самом деле сама единица, в которой мы измеряем его продолжительность, — вещь достаточно условная.
