Jeden Neptunův rok? Ani stoletý lidský život ho neoběhne celý
Představte si dítě narozené v den, kdy lidé poprvé spatřili Neptun. I kdyby se dožilo rovných sto let, zemřelo by dřív, než Neptun dokončí jediný svůj oběh kolem Slunce. Stihl by ujet jen zhruba tři pětiny cesty. Jeho rok totiž netrvá 365 dní jako ten pozemský, trvá 5,2 miliardy sekund.
Sekundy jsou jediná společná řeč
Metrem tu je pozemský rok, taky převedený na sekundy: jeden oběh Země kolem Slunce trvá 3,156 × 10⁷ sekund, tedy 365,256 dne. Jeden oběh Neptunu trvá 5,200 × 10⁹ sekund, tedy 60 189,018 dne, hodnotu uvádí katalog NASA NSSDC Planetary Fact Sheet. Vydělte jedno druhým a vyjde 164,79: tolik pozemských roků se vejde do jednoho neptunského. Kilometry drah by tu nepomohly, vzdálenost planety nevystihne, čas ano. Sekundu má za sebou stejně tak hodinky na zápěstí jako nejvzdálenější planeta sluneční soustavy.
Jak to spočítali, když to nikdo neviděl celé
Od objevu v roce 1846 uplynulo bezmála 180 let, o málo víc, než kolik trvá jediný Neptunův rok. Nikdo tedy neseděl u dalekohledu a nesledoval jeden úplný oběh od začátku do konce. Astronomové periodu odvozují z Keplerových zákonů a z přesně změřené polohy planety v různých okamžicích, potvrzené efemeridami JPL Horizons. Pomohl i průlet sondy Voyager 2 v roce 1989: slavný modrý portrét Neptunu, který zná skoro každý, je opravdová fotografie z tohoto průletu, ne malba ani ilustrace (kredit NASA/JPL-Caltech). Číslo 60 189,018 dne je tedy výpočet z drah, ne odečtení stopek.
Třicetkrát dál, ale ne třicetkrát pomaleji
Neptun obíhá ve střední vzdálenosti 4,515 miliardy kilometrů od Slunce, 30,18krát dál než Země. Kdyby čas rostl se vzdáleností přímo úměrně, čekali bychom rok zhruba třicetkrát delší než pozemský. Jenže podle třetího Keplerova zákona roste perioda oběhu s odmocninou třetí mocniny vzdálenosti, a z 30násobku vzdálenosti se tak stane zhruba 165násobek času. Přesně v tomhle rozdílu mezi odhadem od oka a výpočtem končí selský rozum a začíná fyzika.
Den šestnáct hodin, rok miliardy sekund
Snadno se to splete: Neptunův den, jedna otočka kolem vlastní osy, trvá jen 57 996 sekund, tedy kolem šestnácti hodin. Určila to tatáž sonda Voyager 2 podle rádiových pulzů z planetárního magnetického pole při průletu v roce 1989, mraky na Neptunu žádný pevný bod na povrchu nenabízejí, takže se otáčka nedala prostě odkoukat. Planeta se tedy točí kolem své osy rychleji než Země, ale kolem Slunce obchází nesrovnatelně pomaleji. Otáčka a oběh jsou dvě různá čísla, která se snadno zamění, a znamenají přesný opak toho, co by člověk čekal od vzdálené, „pomalé” planety.
Co zatím nevíme
Od objevu Neptun stihl uzavřít jen jeden celý oběh, dokončil ho v roce 2011. Planeta je tak teprve na začátku svého druhého neptunského roku, zhruba v jeho první desetině. Kolik platných číslic v hodnotě periody je skutečné pozorování a kolik zaokrouhlení, NSSDC podrobně nerozepisuje. Sledování dráhy pokračuje dál a každé další desetiletí přesnějších efemerid může číslo ještě nepatrně posunout. Na to hlavní to ale nesáhne: jeden lidský život, i ten nejdelší, na jeden celý Neptunův rok nestačí.