Planeta noastră este în continuă mișcare:
- rotație în jurul propriei axe, mișcare în jurul Soarelui;
- rotație cu Soarele în jurul centrului galaxiei noastre;
- mișcare față de centrul Grupului Local de galaxii și altele.
Mișcarea Pământului în jurul propriei axe
Rotația Pământului în jurul axei sale(Fig. 1). Axa Pământului este considerată o linie imaginară în jurul căreia se rotește. Această axă este deviată cu 23°27" de la perpendiculară pe planul ecliptic. Axa Pământului se intersectează cu suprafața Pământului în două puncte - polii - Nord și Sud. Când este privit de la Polul Nord, rotația Pământului are loc în sens invers acelor de ceasornic sau , așa cum se crede în mod obișnuit, cu de la vest la est Planeta completează o revoluție completă în jurul axei sale.
Orez. 1. Rotația Pământului în jurul axei sale
O zi este o unitate de timp. Există zile siderale și solare.
Zi siderale- aceasta este perioada de timp în care Pământul se va întoarce în jurul axei sale în raport cu stelele. Ele sunt egale cu 23 ore 56 minute 4 secunde.
Zi însorită- aceasta este perioada de timp în care Pământul se întoarce în jurul axei sale în raport cu Soarele.
Unghiul de rotație al planetei noastre în jurul axei sale este același la toate latitudinile. Într-o oră, fiecare punct de pe suprafața Pământului se mișcă cu 15° față de poziția inițială. Dar, în același timp, viteza de mișcare este invers proporțională cu latitudine geografică: la ecuator este 464 m/s, iar la latitudinea de 65° este de numai 195 m/s.
Rotația Pământului în jurul axei sale în 1851 a fost dovedită în experimentul său de J. Foucault. La Paris, în Panteon, un pendul era atârnat sub dom, iar sub el un cerc cu diviziuni. Cu fiecare mișcare ulterioară, pendulul a ajuns pe noi diviziuni. Acest lucru se poate întâmpla numai dacă suprafața Pământului de sub pendul se rotește. Poziția planului de balansare al pendulului la ecuator nu se schimbă, deoarece planul coincide cu meridianul. Rotația axială a Pământului are consecințe geografice importante.
Când Pământul se rotește, apare forța centrifugă, care joacă un rol important în modelarea formei planetei și reduce forța gravitației.
Altul dintre cele mai importante consecinte Rotația axială este formarea forței de rotație - Forțele Coriolis.În secolul al XIX-lea a fost calculat pentru prima dată de un om de știință francez în domeniul mecanicii G. Coriolis (1792-1843). Aceasta este una dintre forțele de inerție introduse pentru a lua în considerare influența rotației unui cadru de referință în mișcare asupra mișcării relative a unui punct material. Efectul său poate fi exprimat pe scurt după cum urmează: fiecare corp în mișcare din emisfera nordică este deviat la dreapta, iar în emisfera sudică - la stânga. La ecuator, forța Coriolis este zero (Fig. 3).
Orez. 3. Acțiunea forței Coriolis
Acțiunea forței Coriolis se extinde asupra multor fenomene ale anvelopei geografice. Efectul său de deviere este vizibil mai ales în direcția de mișcare a maselor de aer. Sub influența forței de deviere a rotației Pământului, vânturile de latitudini temperate ale ambelor emisfere primesc predominant direcția de vest, iar în latitudini tropicale - est. O manifestare similară a forței Coriolis se găsește în direcția de mișcare a apelor oceanice. Asimetria văilor râurilor este, de asemenea, asociată cu această forță (malul drept este de obicei înalt în emisfera nordică, iar malul stâng în emisfera sudică).
Rotația Pământului în jurul axei sale duce, de asemenea, la mișcarea iluminării solare de-a lungul suprafata pamantului de la est la vest, adică la schimbarea zilei și a nopții.
Schimbarea zilei și a nopții creează un ritm zilnic în natura vie și neînsuflețită. Ritmul circadian este strâns legat de condițiile de lumină și temperatură. Variația zilnică a temperaturii, adierele de zi și de noapte etc. sunt bine cunoscute ritmurile circadiene apar și în natura vie - fotosinteza este posibilă doar în timpul zilei, majoritatea plantelor își deschid florile în. ceasuri diferite; Unele animale sunt active ziua, altele noaptea. Viața umană curge și ea într-un ritm circadian.
O altă consecință a rotației Pământului în jurul axei sale este diferența de timp în diferite puncte de pe planeta noastră.
Din 1884, a fost adoptată zona de timp, adică întreaga suprafață a Pământului a fost împărțită în 24 de fusuri orare de 15° fiecare. Pentru ora standard luați ora locală a meridianului mijlociu al fiecărei zone. Ora din fusurile orare vecine diferă cu o oră. Limitele centurilor sunt trasate ținând cont de limitele politice, administrative și economice.
Centura zero este considerată a fi centura Greenwich (numită după Observatorul Greenwich de lângă Londra), care se desfășoară pe ambele părți ale meridianului principal. Se ia în considerare timpul meridianului prim sau prim Timpul universal.
Meridianul 180° este considerat internațional linia de dată- o linie convențională pe suprafața globului, pe ambele părți ale cărei ore și minute coincid, iar datele calendaristice diferă cu o zi.
Pentru mai mult utilizare raționalăîn vara zilei în 1930, ţara noastră a introdus timpul de maternitate, cu o oră înainte de fusul orar. Pentru a realiza acest lucru, acționările ceasului au fost deplasate înainte cu o oră. În acest sens, Moscova, fiind în al doilea fus orar, trăiește conform orei celui de-al treilea fus orar.
Din 1981, din aprilie până în octombrie, timpul a fost înaintat cu o oră. Acesta este așa-numitul ora de vara. Este introdus pentru a economisi energie. Vara, Moscova este cu două ore înaintea orei standard.
Ora fusului orar în care se află Moscova este Moscova.
Mișcarea Pământului în jurul Soarelui
Rotindu-se în jurul axei sale, Pământul se mișcă simultan în jurul Soarelui, înconjurând cerc în 365 de zile, 5 ore, 48 de minute și 46 de secunde. Această perioadă se numește an astronomic. Pentru comoditate, se crede că există 365 de zile într-un an, iar la fiecare patru ani, când 24 de ore din șase ore „se acumulează”, nu sunt 365, ci 366 de zile într-un an. Anul acesta se numește an bisect iar la februarie se adaugă o zi.
Se numește calea în spațiu de-a lungul căreia Pământul se mișcă în jurul Soarelui orbită(Fig. 4). Orbita Pământului este eliptică, deci distanța de la Pământ la Soare nu este constantă. Când Pământul este în periheliu(din greaca peri- aproape, aproape și helios- Soare) - punctul de orbită cel mai apropiat de Soare - pe 3 ianuarie, distanța este de 147 milioane km. În acest moment este iarnă în emisfera nordică. Cea mai mare distanță de la Soare în afeliu(din greaca aro- departe de și helios- Soare) - cea mai mare distanță față de Soare - 5 iulie. Este egal cu 152 milioane km. Este vară în emisfera nordică în acest moment.
Orez. 4. Mișcarea Pământului în jurul Soarelui
Mișcarea anuală a Pământului în jurul Soarelui este observată prin schimbarea continuă a poziției Soarelui pe cer - altitudinea de la amiază a Soarelui și poziția răsăritului și apusului acestuia se modifică, durata părților luminoase și întunecate ale ziua se schimba.
Când se deplasează pe orbită, direcția axei Pământului nu se schimbă este întotdeauna îndreptată spre Steaua Polară.
Ca urmare a modificărilor distanței de la Pământ la Soare, precum și datorită înclinării axei Pământului față de planul mișcării sale în jurul Soarelui, pe Pământ se observă o distribuție neuniformă a radiației solare pe tot parcursul anului. Așa se schimbă anotimpurile, ceea ce este caracteristic tuturor planetelor a căror axă de rotație este înclinată spre planul orbitei sale. (ecliptic) diferit de 90°. Viteza orbitală a planetei în emisfera nordică este mai mare în ora de iarna si mai putin vara. Prin urmare, semestrul de iarnă durează 179 de zile, iar semestrul de vară - 186 de zile.
Ca urmare a mișcării Pământului în jurul Soarelui și a înclinării axei Pământului față de planul orbitei sale cu 66,5 °, planeta noastră experimentează nu numai o schimbare a anotimpurilor, ci și o schimbare a duratei zilei și a nopții.
Rotația Pământului în jurul Soarelui și schimbarea anotimpurilor pe Pământ sunt prezentate în Fig. 81 (echinocții și solstiții în conformitate cu anotimpurile din emisfera nordică).
Doar de două ori pe an - în zilele echinocțiului, lungimea zilei și a nopții pe Pământ este aproape aceeași.
Echinocţiu- momentul de timp în care centrul Soarelui, în timpul mișcării sale anuale aparente de-a lungul eclipticii, traversează ecuatorul ceresc. Există echinocții de primăvară și toamnă.
Înclinarea axei de rotație a Pământului în jurul Soarelui în zilele echinocțiului 20-21 martie și 22-23 septembrie se dovedește a fi neutră în raport cu Soarele, iar părțile planetei care se confruntă cu acesta sunt iluminate uniform de la pol la stâlp (Fig. 5). Razele soarelui cad vertical la ecuator.
Cea mai lungă zi și cea mai lungă noapte scurtă observat la solstițiul de vară.
Orez. 5. Iluminarea Pământului de către Soare în zilele echinocțiului
Solstițiul- momentul în care centrul Soarelui trece de punctele eclipticii cele mai îndepărtate de ecuator (punctele de solstițiu). Există solstiții de vară și de iarnă.
În ziua solstițiului de vară, 21-22 iunie, Pământul ocupă o poziție în care capătul nordic al axei sale este înclinat spre Soare. Și razele cad vertical nu pe ecuator, ci pe tropicul nordic, a cărui latitudine este de 23°27". Nu numai regiunile polare sunt iluminate non-stop, ci și spațiul dincolo de ele până la o latitudine de 66°. 33" (Cercul Arctic). În emisfera sudică în acest moment, este iluminată doar acea parte a acesteia care se află între ecuator și Cercul Arctic sudic (66°33"). Dincolo de aceasta, suprafața pământului nu este iluminată în această zi.
În ziua solstițiului de iarnă, 21-22 decembrie, totul se întâmplă invers (Fig. 6). Razele soarelui cad deja vertical pe tropicele sudice. Zonele care sunt iluminate în emisfera sudică nu se află doar între ecuator și tropice, ci și în jurul Polului Sud. Această situație continuă până la echinocțiul de primăvară.
Orez. 6. Iluminarea Pământului la solstițiul de iarnă
Pe două paralele ale Pământului în zilele solstițiilor, Soarele la amiază se află direct deasupra capului observatorului, adică la zenit. Se numesc astfel de paralele tropicele.În Tropicul de Nord (23° N) Soarele este la zenit pe 22 iunie, în Tropicul de Sud (23° S) - pe 22 decembrie.
La ecuator, ziua este întotdeauna egală cu noaptea. Unghiul de incidență al razelor solare pe suprafața pământului și lungimea zilei acolo se modifică puțin, astfel încât schimbarea anotimpurilor nu este pronunțată.
Cercuri polare remarcabile prin faptul că sunt limitele zonelor în care există zile și nopți polare.
Zi polară- perioada în care Soarele nu cade sub orizont. Cu cât polul este mai departe de Cercul Arctic, cu atât ziua polară este mai lungă. La latitudinea Cercului Arctic (66,5°) durează doar o zi, iar la pol - 189 de zile. În emisfera nordică, la latitudinea Cercului polar, ziua polară este observată pe 22 iunie, ziua solstițiului de vară, iar în emisfera sudică, la latitudinea Cercului polar, pe 22 decembrie.
Noapte polară durează de la o zi la latitudinea Cercului polar până la 176 de zile la poli. În timpul nopții polare, Soarele nu apare deasupra orizontului. În emisfera nordică, la latitudinea Cercului polar, acest fenomen este observat pe 22 decembrie.
Este imposibil să nu remarci un fenomen natural atât de minunat precum nopțile albe. Nopti albe- sunt nopți luminoase la începutul verii, când zorii serii converg cu dimineața și amurgul durează toată noaptea. Ele sunt observate în ambele emisfere la latitudini care depășesc 60°, când centrul Soarelui la miezul nopții coboară sub orizont cu cel mult 7°. În Sankt Petersburg (aproximativ 60° N) nopțile albe durează din 11 iunie până în 2 iulie, în Arhangelsk (64° N) - din 13 mai până în 30 iulie.
Ritmul sezonier în legătură cu mișcarea anuală afectează în primul rând iluminarea suprafeței pământului. În funcție de schimbarea înălțimii Soarelui deasupra orizontului de pe Pământ, există cinci zone de iluminat. Zona fierbinte se află între tropicele de nord și de sud (Tropicul Racului și Tropicul Capricornului), ocupă 40% din suprafața pământului și diferă cel mai mare număr căldură venită de la Soare. Între tropice și cercurile polare din emisfera sudică și nordică există zone de lumină moderată. Anotimpurile anului sunt deja pronunțate aici: cu cât mai departe de tropice, cu atât vara este mai scurtă și mai răcoroasă, cu atât iarna este mai lungă și mai rece. Zonele polare din emisfera nordică și sudică sunt limitate de cercurile polare. Aici, înălțimea Soarelui deasupra orizontului este scăzută pe tot parcursul anului, astfel încât cantitatea de căldură solară este minimă. Zonele polare sunt caracterizate de zile și nopți polare.
Nu numai schimbarea anotimpurilor și neuniformitatea asociată a iluminării suprafeței pământului de-a lungul latitudinilor depind de mișcarea anuală a Pământului în jurul Soarelui, ci și de o parte semnificativă a proceselor din plicul geografic: schimbări sezoniere ale vremii, regimul râurilor și al lacurilor, ritmul vieții plantelor și animalelor, tipurile și calendarul lucrărilor agricole.
Calendaristic.Calendaristic- un sistem de calcul al perioadelor lungi de timp. Acest sistem se bazează pe fenomene naturale periodice asociate cu mișcarea corpurilor cerești. Calendarul folosește fenomene astronomice - schimbarea anotimpurilor, ziua și noaptea, schimbarea fazele lunare. Primul calendar a fost egiptean, creat în secolul al IV-lea. î.Hr e. La 1 ianuarie 45, Iulius Caesar l-a prezentat calendarul iulian, care este încă folosit de rusi Biserica Ortodoxă. Datorită faptului că lungimea anului iulian este cu 11 minute și 14 secunde mai mare decât cea astronomică, până în secolul al XVI-lea. o „eroare” de 10 zile acumulată - ziua echinocțiului de primăvară nu a avut loc pe 21 martie, ci pe 11 martie. Această eroare a fost corectată în 1582 prin decretul Papei Grigore al XIII-lea. Numărul zilelor a fost mutat înainte cu 10 zile, iar ziua de după 4 octombrie a fost prescrisă să fie considerată vineri, dar nu 5 octombrie, ci 15 octombrie. Echinocțiul de primăvară a fost din nou returnat la 21 martie, iar calendarul a început să fie numit calendar gregorian. A fost introdus în Rusia în 1918. Cu toate acestea, are și o serie de dezavantaje: lungimea inegală a lunilor (28, 29, 30, 31 de zile), inegalitatea de trimestre (90, 91, 92 de zile), inconsecvența numărului de luni după zi a săptămânii.
Multe dintre trăsăturile vieții care ne sunt familiare încă din copilărie sunt rezultatul unor procese la scară cosmică. Schimbarea zilei și a nopții, anotimpurile, durata perioadei în care Soarele se află deasupra orizontului sunt asociate cu modul în care și cu ce viteză se rotește Pământul, cu particularitățile mișcării sale în spațiu.
Linie imaginară
Axa oricărei planete este o construcție speculativă, creată pentru confortul descrierii mișcării. Dacă tragi mental o linie prin poli, aceasta va fi axa Pământului. Rotația în jurul ei este una dintre cele două mișcări principale ale planetei.
Axa nu face 90º cu planul eclipticii (planul din jurul Soarelui), ci se abate de la perpendiculară cu 23º27". Se crede că planeta se rotește de la vest la est, adică în sens invers acelor de ceasornic. Exact asta mișcarea sa în jurul axei arată ca atunci când este observată la polul nord.
Dovada de nerefuzat
Se credea cândva că planeta noastră este staționară, iar stelele fixate pe cer se învârteau în jurul ei. Suficient perioadă lungă de timpîn istorie, nimeni nu a fost interesat de cât de repede se rotește Pământul pe orbită sau în jurul axei sale, deoarece însăși conceptele de „axă” și „orbită” nu se încadrau în cunoștințele științifice ale acelei perioade. Dovada experimentală a faptului că Pământul se mișcă constant în jurul axei sale a fost obținută în 1851 de Jean Foucault. În cele din urmă, a convins pe toți cei care încă se îndoiau de acest lucru în secolul dinainte.
Experimentul s-a desfășurat sub o cupolă în care au fost plasate un pendul și un cerc cu diviziuni. Oscilant, pendulul s-a deplasat cu câteva crestături cu fiecare mișcare nouă. Acest lucru este posibil doar dacă planeta se rotește.
Viteză
Cât de repede se rotește Pământul pe axa sa? Este destul de dificil să dai un răspuns fără ambiguitate la această întrebare, deoarece viteza diferită puncte geografice nu la fel. Cu cât zona este mai aproape de ecuator, cu atât este mai sus. În regiunea italiană, valoarea vitezei, de exemplu, este estimată la 1200 km/h. În medie, planeta călătorește cu 15º într-o oră.
Lungimea zilei este legată de viteza de rotație a Pământului. Perioada de timp în care planeta noastră face o revoluție în jurul axei sale este determinată în două moduri. Pentru a determina așa-numita zi siderale sau siderale, orice stea, alta decât Soarele, este selectată ca sistem de referință. Acestea durează 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde. Dacă lumina noastră este luată ca punct de plecare, atunci ziua se numește solară. Durata medie a acestora este de 24 de ore. Acesta variază oarecum în funcție de poziția planetei față de stea, ceea ce afectează atât viteza de rotație în jurul axei sale, cât și viteza cu care Pământul se rotește pe orbită.
În jurul centrului
A doua cea mai importantă mișcare a planetei este „încercul” pe orbită. Mișcarea constantă de-a lungul unei traiectorii ușor alungite este resimțită de oameni cel mai adesea din cauza schimbării anotimpurilor. Viteza cu care Pământul se mișcă în jurul Soarelui este exprimată pentru noi în primul rând în unități de timp: o revoluție durează 365 zile 5 ore 48 minute 46 secunde, adică un an astronomic. Cifra exactă explică clar de ce la fiecare patru ani există o zi suplimentară în februarie. Reprezintă suma orelor acumulate în acest timp care nu au fost incluse în cele 365 de zile acceptate ale anului.
Caracteristici de traiectorie
După cum sa menționat deja, viteza cu care Pământul se rotește pe orbită este asociată cu caracteristicile acestuia din urmă. Traiectoria planetei diferă de un cerc ideal; este ușor alungită. Ca urmare, Pământul fie se apropie de stea, fie se îndepărtează de ea. Când planeta și Soarele sunt separate de o distanță minimă, această poziție se numește periheliu. Distanța maximă corespunde afeliului. Prima cade pe 3 ianuarie, a doua pe 5 iulie. Și pentru fiecare dintre aceste puncte întrebarea: „Cu ce viteză se rotește Pământul pe orbită?” - are propriul răspuns. Pentru afeliu este de 29,27 km/s, pentru periheliu este de 30,27 km/s.
Lungimea zilei
Viteza cu care se rotește Pământul pe orbita sa și, în general, mișcarea planetei în jurul Soarelui, au o serie de consecințe care determină multe dintre nuanțele vieții noastre. De exemplu, aceste mișcări afectează durata zilei. Soarele își schimbă constant poziția pe cer: punctele de răsărit și apus se schimbă, înălțimea stelei deasupra orizontului la amiază devine ușor diferită. Ca urmare, durata zilei și a nopții se schimbă.
Aceste două valori coincid doar la echinocțiu, când centrul Soarelui traversează ecuatorul ceresc. Înclinarea axei se dovedește a fi neutră față de stea, iar razele acesteia cad vertical pe ecuator. Echinocțiul de primăvară cade în perioada 20-21 martie, echinocțiul de toamnă în 22-23 septembrie.
Solstițiul
O dată pe an pe zi atinge durata maximă, iar șase luni mai târziu ajunge la minim. Aceste date sunt de obicei numite solstițiu. Vara cade pe 21-22 iunie, iar iarna cade pe 21-22 decembrie. În primul caz, planeta noastră este poziționată în așa fel în raport cu stea, încât marginea nordică a axei să privească în direcția Soarelui. Drept urmare, razele cad vertical pe și luminează întreaga regiune dincolo de Cercul Arctic. În emisfera sudică, dimpotrivă, razele solare Ele ajung doar în zona dintre ecuator și Cercul polar.
În timpul solstițiului de iarnă, evenimentele decurg exact în același mod, doar emisferele își schimbă rolurile: Polul Sud este iluminat.
anotimpuri
Poziția orbitală afectează mai mult decât cât de repede se mișcă Pământul în jurul Soarelui. Ca urmare a modificărilor distanței care o separă de stea, precum și a înclinării axei planetei, radiația solară este distribuită neuniform pe tot parcursul anului. Și asta, la rândul său, provoacă schimbarea anotimpurilor. Mai mult, durata semestrului de iarnă și de vară este diferită: primul este de 179 de zile, iar al doilea - 186. Această discrepanță este cauzată de aceeași înclinare a axei față de planul eclipticii.
Curele ușoare
Orbita Pământului are o altă consecință. Mișcarea anuală duce la o schimbare a poziției Soarelui deasupra orizontului, în urma căreia se formează centuri de iluminare pe planetă:
Regiunile fierbinți sunt situate pe 40% din teritoriul Pământului, între Tropicurile de Sud și de Nord. După cum sugerează și numele, de aici vine cea mai mare parte a căldurii.
Zonele temperate - între Cercul Arctic și Tropice - se caracterizează printr-o schimbare pronunțată a anotimpurilor.
Zonele polare, situate dincolo de Cercurile polare, se caracterizează prin temperaturi scăzute pe tot parcursul anului.
Mișcarea planetelor în general și, în special, viteza cu care orbitează Pământul, influențează și alte procese. Printre acestea se numără curgerea râurilor, schimbarea anotimpurilor și anumite ritmuri de viață ale plantelor, animalelor și oamenilor. În plus, rotația Pământului, datorită influenței sale asupra iluminării și a temperaturii suprafeței, afectează munca agricolă.
Astăzi, care este viteza de rotație a Pământului, care este distanța acestuia față de Soare și alte caracteristici legate de mișcarea planetei sunt studiate la școală. Cu toate acestea, dacă vă gândiți bine, nu sunt deloc evidente. Când îmi vine în minte un astfel de gând, aș dori să le mulțumesc sincer acelor oameni de știință și cercetători care, în mare parte datorită minții lor extraordinare, au reușit să descopere tiparele. viata spatiala Pământ, descrie-le și apoi dovedește-le și explică-le restului lumii.
Din timpuri imemoriale, omenirea a fost interesată de procesele care au loc în Univers. De ce răsare soarele în fiecare dimineață? Ce este Luna? Câte stele sunt pe cer? Se rotește Pământul și cu ce viteză?Care este viteza Pământului?
Oamenii au observat de multă vreme schimbarea zilei în noapte și succesiunea anuală a anotimpurilor. Ce înseamnă acest lucru? Mai târziu s-a dovedit că astfel de schimbări sunt cauzate de rotația planetei noastre în jurul axei sale. Cu toate acestea, omenirea nu a ajuns imediat la această cunoaștere. A fost nevoie de mulți ani pentru a dovedi evident în acest moment fapte.
Pentru o lungă perioadă de timp oamenii nu au putut înțelege acest fenomen, deoarece, în opinia lor, o persoană se află într-o stare de calm și nicio mișcare nu este vizibilă în ea. Cu toate acestea, o astfel de afirmație nu este corectă. Toate obiectele din jurul tău (masă, computer, fereastră și altele) sunt în mișcare. Cum se poate mișca? Acest lucru se întâmplă din cauza rotației Pământului în jurul axei sale. În plus, planeta noastră se mișcă nu numai în jurul axei sale, ci și în jurul corpului ceresc. În plus, traiectoria sa nu este un cerc, ci seamănă cu o elipsă.
Pentru a demonstra particularitățile mișcării unui corp ceresc, ei se îndreaptă adesea către vârful de rotire. Mișcările sale sunt foarte asemănătoare cu rotația Pământului.
Mai târziu metode științifice s-a dovedit că planeta noastră se mișcă. Deci, Pământul face o revoluție în jurul axei sale într-o zi - douăzeci și patru de ore. Acesta este exact ceea ce este asociat cu schimbarea orei din zi, de la zi la noapte.
Masa Soarelui este semnificativ mai mare decât masa Pământului. Distanța dintre aceste corpuri cerești ajunge la o sută cincizeci de milioane de kilometri. Studiile au arătat că viteza de rotație a Pământului atinge treizeci de kilometri pe secundă. O revoluție completă este finalizată într-un an. În plus, după patru ani se mai adaugă o zi, motiv pentru care avem an bisect.
Dar umanitatea nu a ajuns imediat la astfel de rezultate. Astfel, chiar și G. Galileo s-a opus teoriei care afirma rotația planetei. El a demonstrat această afirmație după cum urmează. Omul de știință a aruncat o piatră din vârful turnului și a căzut la poalele clădirii. Galileo a subliniat că rotația Pământului va schimba locul în care piatra a căzut, dar cercetarea modernă neagă complet aceste acuzații.
Pe baza celor de mai sus, rezultă că omenirea a parcurs un drum lung pentru a înțelege că Pământul se află în mișcare constantă în jurul Soarelui. În primul rând, planeta se rotește în jurul axei sale. Corpul nostru ceresc se mișcă și în jurul luminii care ne oferă căldură. Aceasta este ceea ce provoacă schimbarea orei zilei și a anotimpurilor.
În astronomie, orbita Pământului este mișcarea Pământului în jurul Soarelui cu o distanță medie de 149.597.870 km. Pământul înconjoară complet Soarele la fiecare 365,2563666 de zile (1 an sideral). În această mișcare, Soarele se deplasează față de stele cu 1° pe zi (sau diametrul Soarelui sau Lunii la fiecare 12 ore) spre est, văzut de pe Pământ. Pământului are nevoie de 24 de ore pentru a finaliza o revoluție în jurul axei sale, după care Soarele revine la meridianul său. Viteza orbitală a Pământului în jurul Soarelui este în medie de 30 km pe secundă (108.000 km pe oră), ceea ce este suficient de rapid pentru a acoperi diametrul Pământului (aproximativ 12.700 km) în 7 minute sau distanța până la Lună (384.000 km) în 4. ore .
Studiind polii nordici ai Soarelui și ai Pământului, s-a constatat că Pământul se rotește în raport cu Soarele în sens invers acelor de ceasornic. De asemenea, Soarele și Pământul se rotesc în sens invers acelor de ceasornic în jurul axelor lor.
Orbita Pământului, în jurul Soarelui, acoperă o distanță de aproximativ 940 de milioane de km într-un an.
Istoria studiului
Heliocentrismul este teoria conform căreia Soarele se află în centrul sistemului solar. Din punct de vedere istoric, heliocentrismul contrazice geocentrismul, care afirmă că Pământul se află în centrul sistemului solar. În secolul al XVI-lea, Nicolaus Copernic a prezentat o lucrare completă asupra modelului heliocentric al universului, care era în multe privințe similar cu modelul geocentric al lui Ptolemeu Almagest prezentat în secolul al II-lea. Această revoluție copernicană a susținut că mișcarea retrogradă a planetelor părea doar așa și nu era evidentă.
Impact asupra Pământului
Datorită înclinării axei Pământului (cunoscută și sub denumirea de înclinare a eclipticii), înclinarea traiectoriei Soarelui pe cer (așa cum se vede pe suprafața Pământului) se schimbă pe parcursul anului. Când observăm latitudinea nordică, când polul nord este înclinat spre Soare, poți vedea că zilele devin mai lungi și Soarele răsare mai sus. Această situație duce la o creștere a temperaturilor medii, deoarece cantitatea de lumina soarelui ajungand la suprafata. Când polul nord se îndepărtează de soare, temperaturile devin în general mai scăzute. În cazuri extreme, când razele soarelui nu ajung în Cercul Polar, are loc o perioadă de absență completă a luminii în timpul zilei (acest fenomen se numește noapte polară). Astfel de modificări ale climei (datorită direcției de înclinare a axei Pământului) apar în funcție de anotimpuri.
Evenimente pe orbită
Conform unei convenții astronomice, cele patru anotimpuri sunt determinate de solstițiu, punctul orbital cu înclinarea maximă a axei către sau departe de Soare și echinocțiul, la care direcția de înclinare și direcția Soarelui sunt perpendiculare pe fiecare. alte. În emisfera nordică, solstițiul de iarnă are loc pe 21 decembrie, solstițiul de vară pe 21 iulie, echinocțiul de primăvară pe 20 martie și echinocțiul de toamnă pe 23 septembrie. Înclinarea axei în emisfera sudică este complet opusă direcției sale în emisfera nordică. Prin urmare, anotimpurile din sud sunt opuse celor din nord.
În timpurile moderne, Pământul trece prin periheliu pe 3 ianuarie și prin afeliu pe 4 iulie (pentru alte epoci, vezi ciclurile de precesiune și Milankovitch). Schimbarea direcției Pământului și a Soarelui are ca rezultat o creștere cu 6,9% a energiei solare care ajunge pe Pământ la periheliu față de afeliu. Deoarece emisfera sudică se înclină spre soare cam în același timp în care Pământul atinge punctul cel mai apropiat de soare, pe parcursul unui an emisfera sudică primește puțin mai multă energie solară decât emisfera nordică. Cu toate acestea, acest efect este mai puțin semnificativ decât modificarea generală a energiei din cauza înclinării axei: cea mai mare parte a energiei primite este absorbită de apele emisferei sudice.
Sfera Hill (sfera gravitațională de influență) a Pământului are o rază de 1.500.000 de kilometri. Aceasta este distanța maximă la care influența gravitațională a Pământului este mai puternică decât cea a planetelor mai îndepărtate și a Soarelui. Obiectele care orbitează Pământul trebuie să se încadreze în această rază, altfel pot deveni nelegate din cauza perturbării gravitaționale a Soarelui.
Următoarea diagramă arată relația dintre linia solstițiului și linia asp a orbitei eliptice a Pământului. Elipsa orbitală (excentricitatea este exagerată pentru efect) este prezentată în șase imagini ale Pământului la periheliu (periapsis - cel mai apropiat punct de Soare) din 2 până în 5 ianuarie: echinocțiul din martie din 20 până în 21 martie, punctul solstițiului iunie din 20 până în 21 iunie, poate fi văzut și aici afeliul (apocentrul - cel mai îndepărtat punct de Soare) din 4 până în 7 iulie, echinocțiul septembrie din 22 până în 23 septembrie și solstițiul din 21 până în 22 decembrie. Rețineți că diagrama arată o formă exagerată a orbitei Pământului. În realitate, traseul orbitei Pământului nu este atât de excentric precum se arată în diagramă.
Pământul este în continuă mișcare, rotindu-se în jurul propriei axe și în jurul Soarelui. Aceasta determină originea diferitelor fenomene de la suprafața sa: schimbarea anotimpurilor, alternanța zilei și a nopții. Condițiile favorabile pentru viața pe Pământ se datorează acestei mișcări și locației favorabile a planetei față de Soare (la aproximativ 150 de milioane de kilometri distanță). Dacă planeta ar fi mai aproape, apa s-ar evapora de pe suprafața ei. Dacă mai departe, toate lucrurile vii ar îngheța. Rol important Atmosfera joacă, de asemenea, un rol în protejarea împotriva razelor cosmice dăunătoare.
Să ne oprim mai în detaliu asupra a doi astfel de însoțitori invizibili ai vieții precum mișcarea Pământului în jurul unei linii (axe) imaginare și Soarele.
Pământul este a treia planetă de la Soare. Alături de toate celelalte, se învârte în jurul Soarelui și are, de asemenea, propria sa rotație în jurul axei sale. Cel mai rapid din sistem solar considerate planete gigantice:
- Jupiter.
- Saturn.
Ei completează ziua în 10 ore.
Pământul se rotește în jurul axei sale în 23 de ore și 56 de minute. În plus, sunt necesare încă 4 minute pentru ca Soarele să revină la poziția inițială. Viteza de rotație pe suprafață depinde de punctul în care se observă mișcarea.
Dacă vorbim despre ecuator, atunci rotația Pământului ajunge la 1670 de kilometri pe oră sau 465 de metri pe secundă. Calculele sunt efectuate ținând cont de faptul că în regiunea ecuatorului circumferința planetei ajunge la peste 40.000 de kilometri. Dacă planeta se oprește brusc din mișcare, atunci oamenii și obiectele vor decola cu aceeași viteză și vor zbura înainte.
Mai aproape de latitudinea a 30-a, rotația Pământului în jurul axei sale scade la 1.440 de kilometri pe oră, coborând treptat la 0 kilometri pe oră la poli (regula funcționează atât spre Polul Sud, cât și spre Polul Nord). Această mișcare rămâne invizibilă pentru oameni datorită masei enorme a planetei.
În acest videoclip veți afla de ce nu simțim rotația pământului.
Semnificație pentru umanitate
Diferențele de viteză de mișcare au semnificația lor practică. Țările preferă să construiască porturi spațiale mai aproape de ecuator. Datorită vitezei de rotație a planetei, este necesar mai puțin combustibil pentru a intra pe orbită sau poate fi ridicată mai multă sarcină utilă. Mai mult, la lansare racheta are deja o viteză de 1.675 de kilometri pe oră, astfel încât îi este mai ușor să accelereze până la viteza orbitală de 28.000 de kilometri pe oră.
Luna, prin influența sa, stabilizează constant înclinarea axei planetei. Din această cauză, viteza de rotație a planetei scade treptat. De două ori pe an, în noiembrie și aprilie, lungimea zilei crește cu 0,001 secunde.
E timpul să finalizezi o revoluție în jurul Soarelui
Viteza de rotație a Pământului în jurul Soarelui este de aproximativ 107.000 de kilometri pe oră. Planeta face o revoluție completă în 365 de zile, 5 ore, 48 de minute și 46 de secunde, acoperind aproximativ un miliard de kilometri în acest timp. În fiecare an se acumulează cinci ore suplimentare, pe care astronomii le adună și le adaugă 366 de zile la fiecare patru ani - un astfel de an se numește an bisect.
Dacă îl numărați, se dovedește că în fiecare secundă Pământul zboară aproximativ 30 de kilometri în spațiul cosmic. Chiar și viteza celei mai rapide mașini de curse din lume este de numai aproximativ 300 de kilometri pe oră - aceasta este de 350 de ori mai mică decât viteza planetei pe orbită. O persoană nu își poate imagina în mod adecvat viteze atât de enorme.
Când se rotește, se generează o forță care ar putea arunca o persoană sau un obiect de pe suprafața Pământului ca un obiect nerăsucit pe o frânghie. Dar acest lucru este puțin probabil să se întâmple în viitorul previzibil, deoarece această forță este aproape complet suprimată de gravitație și se ridică la doar 0,03% din ea.
La fel ca rotația în jurul unei axe, această mișcare încetinește treptat prin imperceptibil oameni obișnuiți cantități. De asemenea, axa pe direcția de mers deviază treptat pe parcursul anului, astfel încât regiunile în care:
- iarna/vara;
- toamna/primavara.
Odinioară, oamenii credeau că Pământul este un corp staționar în jurul căruia se învârte Soarele și toate celelalte obiecte. Mulți ani de observații și îmbunătățiri ale tehnologiei au făcut posibilă înțelegerea treptată a problemei, iar acum aproape toți locuitorii planetei știu cu ce viteză se rotește Pământul și că el însuși trebuie să lucreze mult, expunându-și părțile la un stea uriasa pentru a asigura ziua/noaptea si iarna/vara.
Video
Din acest videoclip veți afla cum și cu ce viteză se rotește Pământul în jurul Soarelui.
Nu ai primit răspuns la întrebarea ta? Propuneți autorilor un subiect.
