Великі проміжки часу ми звикли вимірювати у роках. Однак сама ця одиниця часу є періодом, за який Земля робить один оберт навколо Сонця. Тож для світів, що обертаються навколо інших світил, «сто років» і «пів року» можуть означати геть не те ж саме, до чого ми звикли.
Скільки триває рік
До нового року залишилося кілька днів. Багато для кого це означає, що він вже практично настав, бо що таке кілька діб у порівнянні з його тривалістю. Вже за тиждень можна буде розпочинати відлік до настання наступного.
Ми знаємо, що це буде довго, і саме на цьому знанні базується наше відчуття великих відрізків часу. 12 років — час навчання дитини у школі. 34 роки існує незалежна Україна. 190 років тому народився Тарас Шевченко, а тисячу років тому існувала Київська Русь.
І ніде ми не додаємо, що говоримо саме про земні роки, хоча звичний нам рік — лише період обертання нашої планети. А той самий проміжок часу, що ми називаємо 1000 земних років, відповідає 531,9 марсіанського року. Або ж 1623,4 венеріанського.
Усе це здається неважливим. Зрештою, ми живемо на Землі й усі знають, скільки триває рік. А в інші роки можна легко перерахувати, якщо така потреба раптом виникне. Але це — рівно до того моменту, поки ми живемо на Землі.
Землеподібні планети
Точно цього ніхто не може стверджувати, але прихильники освоєння космосу впевнені, що рано чи пізно люди будуть жити і в інших зоряних системах. Ось тоді усвідомлення того, наскільки відносним є поняття року, і постане перед людьми у повній мірі.
Звичайно, що планета може обертатися навколо зорі за будь-який час, аби тільки не пара годин, бо тоді вона навіть у випадку червоного карлика буде буквально торкатися його атмосфери. Це можуть бути як лічені дні, так і десятки, сотні й тисячі років.
Однак якщо ми говоримо про землеподібну планету, то для того, щоб на ній були умови, в яких може вижити людина, обертатися вона має десь у так званій «зоні життя». А це означає від приблизно 5 земних діб для найспекотніших світів у системах найменших світил до приблизно 13,9 земних років, якщо ми говоримо про щось, що обертається навколо зорі зі світимістю Сіріуса і за своїм температурним режимом більше схоже на Марс, ніж на Землю.
Теоретично зорі з більшою світністю можуть мати значно ширші «зони життя». Однак на практиці говорити про землеподібність світів, що перебувають у таких зонах, не доводиться. Річ у тім, що вся еволюція подібних світил — від протозорі до червоного гіганта або навіть вибуху наднової — триває менше мільярда років, тоді як еволюція життя на Землі до появи людини зайняла близько 4,5 млрд років.
Та й світимість цих зір змінюється надто вже швидко. Лище за кілька мільйонів чи за кілька десятків мільйонів років світ, що був придатний до життя, може стати занадто спекотним для нього. Тому насправді дійсно землеподібних планет, де рік триває в десятки разів більше, ніж на Землі, просто немає.
Навіть світи, що обертаються навколо зір, маса яких у 1,4–2 рази перевищує земну, скоріш за все так і не створюють розвинену біосферу. А без неї важко уявити планету з насиченою киснем атмосферою і придатними для сільського господарства ґрунтами. Принаймні так виходить, якщо вважати біологічну еволюцію на Землі типовим випадком.
Тобто, скоріш за все, більшість справді землеподібних планет, що обертаються навколо інших зір, роблять це за період від звичного нам тижня до приблизно чотирьох років. І насправді навіть цього достатньо для того, аби заплутатися.
Тривалість року
У попередньому абзаці недарма уточнено, що мова саме про земні тижні й роки. Бо якщо уявити собі людину, що народилася і живе на планеті, яка обертається навколо іншої зорі, то для неї поняття «земний рік» достатньо безглузде.
«А скільки це?» — спитає вона вас, і відповісти на це запитання буде складно. Бо відповідь «365 діб» не скаже їй нічого, бо і тривалість доби на цій планеті скоріш за все відрізняється від земної. А отже, цілком можлива ситуація, коли у земних добах період обертання планети навколо зорі буде більшим за 365, а у місцевих — меншим.
Та й взагалі для земного року тривалість у 365 діб є не дуже точною відповіддю, бо у високосносному їх 366. А це, своєю чергою, є способом впоратися з тим фактом, що справжній астрономічний рік між двома весняними рівноденнями становить 365,25637 доби.
Ще безглуздішими термінами є «земний місяць» та «тиждень, бо обидва вони прив’язані до зміни фаз місяця, а в іншої планети взагалі може не бути супутника. А може бути два, причому обидва матимуть періоди обертання, що не збігаються з місячним.
Єдина більш-менш надійна одиниця часу — секунда. Насправді, відповідно до теорії відносності, й вона може відрізнятися для різних планет, через відмінну силу тяжіння, але в реальності ці відмінності настільки невеликі, що за час існування земної цивілізації (кілька тисяч років) не набіжить і п’яти хвилин різниці.
Тобто лише вимірявши період обертання планети навколо зорі у секундах і порівнявши його з відповідним значенням для Землі (31 556 952 с для астрономічного року, 31 536 000 с округлено для звичайного року і 31 622 400 с для високосного), можна якось знайти спільну «систему координат». Як при цьому рік ділиться на місцеві дні, тижні та місяці, доведеться пояснювати окремо.
Скільки до дня народження?
Наскільки все це може заплутати пояснення, варто показати на наступному прикладі. Припустимо, прилетіли ви до іншої зоряної системи, зустріли якусь дівчину і питаєте, який алкоголь вона любить пити на свята. А вона відповідає, що їй лише 25 років, вона ще неповнолітня і тому пити їй нічого алкогольного не можна.
І навіть на наступний день народження, який настане через 17 днів, вона його не спробує, і на Новий рік, який буде ще через 20 днів обійдеться без нього. Потім їй ще доведеться чекати 268 днів, аж поки їй не виповниться 27 і вона не досягне повноліття.
Насправді вона, скоріш за все, використає замість вказаних цифр ще й якісь місцеві відповідники для місяців і тижнів, від чого розуміння того, як же довго їй чекати на келих шампанського, остаточно буде зруйноване.
Але наскільки ж насправді божевільні, з нашого погляду, закони на цій планеті? Насправді не дуже, адже у звичних нам земних одиницях вимірювання оці ось 27 років відповідають 17 рокам і 292 дням. Просто рік на цій планеті триває 240 земних діб, а доба — 20 годин.
Як часто можна святкувати Новий рік на інших планетах
Наскільки сильно може відрізнятися тривалість року на різних планетах, добре ілюструє такий уявний експеримент. Припустімо, що біля деяких відомих зір існують планети, які отримують рівно стільки ж світла, скільки й Земля, тобто розташовані у відповідній частині «зони життя». Як часто на них можна було б святкувати Новий рік і скільки років ви змогли б прожити, якщо рахувати роки у звичайних земних днях, а середню тривалість життя вважати рівною 73,5 земного року?
Почнімо з TRAPPIST-1, однієї з найменших зір в околицях Сонця. Радіус цього червоного карлика лише трохи більший, ніж у Юпітера. Він відомий тим, що навколо нього обертається одразу сім землеподібних світів, і один з них, планета g, отримує приблизно стільки ж світла, як і Земля.
На цій планеті Новий рік настає кожні 6,1 доби. Тобто святкувати можна щотижня. Що ж до середньої тривалості життя, то в місцевих періодах обертання навколо зорі вона складала б 4401 рік. Там, якщо вам тисяча років — значить ви ще молодий.
Або візьмімо Лаланд 21185, розташований на відстані лише 8,3 св. року від нас. Це теж червоний карлик, але значно більший за TRAPPIST-1. У нього дві планети, але жодна з них не перебуває у «зоні життя». Але якби десь посеред неї, наприклад, на відстані 0,18 а.о., був схожий на нашу планету світ, то рік на ньому тривав би приблизно 28 днів, тобто приблизно дорівнював нашому місяцю. В такому випадку свій день народження за життя можна було б в середньому святкувати 959 разів.
Далі можна подивитися на 61 Лебедя. Це подвійна система, що розташована на відстані 11,4 св. року від нас. Два її компоненти — помаранчеві карлики, що здійснюють оберт один навколо іншого за понад 600 років, тобто відстань між ними набагато більша, ніж навіть між Сонцем та Плутоном. Тож, з точки зору планети, яка обертається у «зоні життя», кожен із них можна розглядати як окрему зорю.
Компонент А яскравіший. Його «зона життя» простягається від 0,26 до 0,58 а.о. Якби десь посередині неї оберталася планета, то Новий рік на ній можна було б відзначати кожні 99 днів. Це означає, що середня тривалість життя людини на ній легко могла б становити 271 рік.
61 Лебедя В трохи тьмяніша. Зона життя — від 0,24 до 0,5 а.о. Якщо узяти десь посередині неї, наприклад, на відстані 0,37 а.о., то Новий рік можна святкувати кожні 82 дні. Свій день народження тут цілком реально встигнути відзначити 327 разів.
А от якщо узяти набагато більший за розмірами помаранчевий карлик Епсилон Ерідана, то там відстань, на якій планета отримує стільки ж енергії, скільки Земля, становить 0,61 а.о. Рік там має тривати 179 діб, вдвічі менше, ніж на Землі. Відповідно, середня тривалість життя там буде близько 160 місцевих років.
Якщо ж узяти зорю з трохи більшою, ніж у Сонця, світимістю, наприклад, Ету Кассіопеї А, розташовану у 19 св. р. від нас, то її «зона життя» простяглася від 0,9 до 1,7 а.о. Тому рік на планеті, подібній до Землі, тут має тривати 540 діб. Чекати на нього треба буде вдвічі довше. А от день народження за життя встигнеш відсвяткувати лише 50 разів.
Хай там як, а все це не означає, що життя десь коротше, а десь — довше. Просто насправді самі одиниці, в якому ми вимірюємо його тривалість, — річ достатньо умовна.
