Wie lange dauert ein Marsjahr?

Tages- und Jahreslängen der Planeten unseres Sonnensystems
Teil 1 – die inneren Planeten

Wie lange brauchen die Planeten unseres Sonnensystems für eine Sonnenumkreisung? Wie lang ist ein Tag auf den unterschiedlichen Planeten?
In Teil 1 betrachten wir die vier inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars.

Die inneren Planeten des Sonnensystems - Mars, Venus, Erde, Merkur

Definitionen

1 Tag (d)Dauer: 24 h
1 Jahr (y)Dauer: 365 Tage
Sonnentag Dauer zwischen zwei Sonnenaufgängen an einem bestimmten Punkt des Äquators
Eigenrotation 360°-Drehung eines Planeten um die eigene Achse
Sternenjahr Dauer eines 360°-Umlauf eines Planeten um die Sonne

Die Erde

Sonnentag (Ø Tageslänge) 1 d (24 h)
Dauer Eigenrotation 0,997 d (~23 h 56 min)
Dauer Sternenjahr 365,256 d
Sonnentage pro Sternenjahr 365,256
Anzahl Monde 1
Das Jahr und die Sonnenumlaufbahn der Erde

2020 steht mal wieder ein Schaltjahr an. Das Jahr hat dann 366 statt der üblichen 365 Tage. Diese Schaltjahrregelung ist notwendig, damit die Jahreslänge wieder an die Jahreszeiten und die Zeit angeglichen wird, die die Erde für einen vollständigen Sonnenumlauf benötigt. Dieses sogenannte „Sternenjahr“ oder „Siderische Jahr“ hat auf der Erde eine Länge von ungefähr 365,256 Tagen. Dies ist der Zeitraum, der für eine vollständige 360°-Bewegung der Erde um die Sonne benötigt wird.

Der Gregorianische Kalender, der Grundlage unserer heutigen Zeitrechnung ist, orientiert sich jedoch nicht an diesem Wert, sondern an den Jahreszeiten und dem sogenannten „Tropischen Jahr“. Verursacht durch Unregelmäßigkeiten der Bewegung auf der Erdumlaufbahn ist dieses etwas kürzer, nämlich 365,242 Tage. Dies entspricht genau dem Zeitraum, der beispielsweise zwischen zwei Frühlingsanfängen vergeht.

Um sich diesem Wert weiter anzunähern, wird daher bei drei von vier Jahrhundertwenden auf den Schalttag verzichtet. Mit den folgenden Regeln lassen sich gewöhnliche Jahre von Schaltjahren unterscheiden:

  1. Schaltjahre müssen durch 4 teilbar sein (z.B. 2020).
  2. Ist das Jahr auch durch 100 teilbar, ist es kein Schaltjahr (z.B. 2100). Es sei denn:
  3. Ist das Jahr auch durch 400 teilbar, ist es ein Schaltjahr (z.B. 2000).
Der Tag – ein Sonnentag auf der Erde

Auch die Länge eines Tages wird nicht nur von der Erdrotation, also der Drehung um sich selbst, sondern auch von der Umlaufbahn der Erde um die Sonne beeinflusst. Tatsächlich benötigt die Erde für eine vollständige Drehung um die eigene Achse lediglich etwa 23 Stunden und 56 Minuten. Dadurch, dass sich der Planet jedoch gleichzeitig um die Sonne dreht, vergehen etwa 4 Minuten mehr zwischen zwei Sonnenaufgängen am Äquator, da sich während der Eigenrotation die relative Position der Erde gegenüber der Sonne verändert.

Um dies zu veranschaulichen, stelle man sich einmal vor, die Erde würde sich gar nicht um die eigene Achse drehen. Ein 360°-Umlauf um die Sonne würde dann genau der Dauer zwischen zwei Sonnenaufgängen, also einem Sonnentag entsprechen. Durch die Richtung der Erdrotation und der Bewegung auf der Umlaufbahn um die Sonne dreht sich die Erde in einem Sternenjahr 366,256 mal um sich selbst.

Während dieser Unterschied auf der Erde und den meisten anderen Planeten des Sonnensystems noch äußerst gering ist, fällt er bei den beiden sonnennächsten Planeten Venus und Merkur wesentlich stärker ins Gewicht.

Merkur

Merkur - der sonnennächste Planet
Sonnentag (Ø Tageslänge) 176 d
Dauer Eigenrotation 58,647 d
Dauer Sternenjahr 87,97 d
Sonnentage pro Sternenjahr 0,5
Anzahl Monde

Der Merkur ist nach dem römischen Gott des Handels und der Diebe, Mercurius benannt. Er ist der kleinste und sonnennächste Planet unseres Sonnensystems und neben der Venus der einzige Planet ohne Trabanten. Von den inneren Planeten wurde der Merkur von den Menschen bislang am wenigsten erforscht. Einerseits ist er weiter entfernt von der Erde als Venus und Mars. Andererseits sind die Umweltbedingungen in der Umlaufbahn durch die Nähe zur Sonne problematisch für den zuverlässigen Betrieb von Raumsonden. Selbst die Beobachtung des Merkurs von der Erde wird durch die Sonnennähe des Planeten besonders erschwert.

Rotation des Merkur

Die Umlaufbahn des Merkurs ist die ekzentrischste aller Planeten des Sonnensystems, das heißt die am wenigsten an eine Kreisbahn angenährte. Der sonnenfernste Punkt seiner Bahn liegt fast 70 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, der sonnennächste dagegen lediglich etwa 46 Millionen Kilometer. Für einen vollständigen Sonnenumlauf benötigt der Merkur fast exakt 88 Tage. Dies ist nahezu genau anderthalb mal mehr als die 58,65 Tage, die der Merkur für eine Drehung um die eigene Achse benötigt. Durch die gleichzeitige Bewegung um die eigene Achse und auf der Umlaufbahn um die Sonne dauert das Merkurjahr jedoch nicht eineinhalb sondern nur einen halben Merkurtag. Der Sonnentag auf dem Merkur hat also eine Dauer von zwei Merkurjahren oder 176 Tagen auf der Erde.

Venus

Sonnentag (Ø Tageslänge) 116,7 d
Dauer Eigenrotation 243,020 d
Dauer Sternenjahr 224,7 d
Sonnentage pro Sternenjahr 1,925
Anzahl Monde

Die Venus ist nach der römischen Liebesgöttin benannt. Wie Merkur hat sie keine Monde. Die Venus ist der erdnächste Planet, hat eine ähliche Masse und ist auch ähnlich groß. Der Planetendurchmesser der Venus beträgt ca. 12.100 Kilometer, der der Erde 12.700 Kilometer. Während all dies erstmal vielversprechend erscheint, um unserem Zwillingsplaneten in der Zukunft vielleicht einmal einen Besuch abzustatten, sind die klimatischen Bedingungen auf der Venus alles andere als einladend. Der Atmosphärendruck ist etwa 90 mal so hoch wie auf der Erde. Die Atmosphäre besteht zu etwa 96 % aus Kohlendioxid und die mittlere Oberflächentemperatur übersteigt 450° Celsius.

Rotation der Venus

Von allen Planeten im Sonnensystem dreht sich die Venus am langsamsten um sich selbst. Dabei übertrifft die Dauer der Eigenrotation des Planeten sogar die Zeit, die die Venus benötigt, um sich einmal auf ihrer Umlaufbahn 360° um die Sonne zu bewegen. Da sich die Venus jedoch gleichzeitig gegenläufig um sich selbst dreht, hat das Sternenjahr hier im Gegensatz zum Merkur fast 2 Sonnentage . Zwischen zwei Sonnenaufgängen auf der Venus vergehen auf der Erde fast vier Monate. Das Venusjahr hat eine Länge von etwa siebeneinhalb Monaten.

Mars

Sonnentag (Ø Tageslänge) 24 h, 39 min, 35 s
Dauer Eigenrotation 24 h, 37 min, 24 s
Dauer Sternenjahr 686,980 d
Sonnentage pro Sternenjahr 668,599
Anzahl Monde 2

Mars ist der römische Gott des Krieges. Trotz der Tatsache, dass es sich um den neben Jupiter wohl wichtigsten Gott der römischen Mythologie handelt, ist der nach ihm benannte Planet der zweitkleinste im Sonnensystem nach Merkur. Der Durchmesser des Planeten von knapp 6.800 Kilometern ist nur etwas mehr als halb so groß wie der der Erde (12.700 Kilometer). Das Volumen der Erde ist sogar circa sieben mal größer als das des Mars. Mit Phobos und Deimos befinden sich zwei Monde im Marsorbit.

Obwohl der Mars fast doppelt so weit von der Erde entfernt ist wie die Venus, ist er eindeutig zum neuen Sehnsuchtsort für die Raumfahrt geworden. Dies zeigt sich einerseits in der Popkultur anhand einer Reihe von Spielfilmen, Serien oder Computerspielen, die die Reise zum Mars, seine Erforschung und schließlich sogar Besiedelung zum Thema haben. Andererseits gibt es auch in der Wissenschaft und den Weltraumbehörden und -firmen immer konkretere Projekte, die sich mit einem bemannten Marsflug beschäftigen. Ob die gesteckten Ziele einer Reise von Menschen zum Mars in den 2030er Jahren dabei realistisch oder eher Marketingaussagen sind, muss die Zukunft zeigen.

Rotation des Mars

Neben der Oberflächenbeschaffenheit, der Atmosphäre und natürlich allen voran der theoretischen Erreichbarkeit trägt auch die Rotation des Mars dazu bei, dass er als vergeleichsweise geeignetes Ziel für Menschen erscheint. Die Eigenrotation des Mars ist mit 24 Stunden und knapp 40 Minuten nur minimal langsamer als die der Erde. Auf keinem anderen Planeten ist die Tageslänge so nahe an der unseren. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt der Mars dagegen fast zwei Erdjahre. Ein Marsjahr dauert dabei fast genau 687 Tage.

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