Akou rýchlosťou sa Zem pohybuje? Čo to pre nás znamená? Slnečný a hviezdny rok

Vedci dospeli k týmto záverom: rýchlosť rotácie Zeme klesá. To vedie k nasledujúcim dôsledkom - deň sa predlžuje. Bez toho, aby sme zachádzali do detailov, na severnej pologuli je svetlá časť dňa o niečo dlhšia ako v zime. Ale tento výklad je vhodný len pre nezasvätených. Geofyzici prichádzajú k hlbším záverom – dni zväčšujú svoj časový rámec nielen na jar. Dôvod predlžovania dňa spočíva predovšetkým vo vplyve Mesiaca.

Gravitačná sila prirodzeného satelitu Zeme je taká silná, že spôsobuje poruchy v oceánoch a spôsobuje ich kývanie. Zem v tomto prípade koná analogicky s krasokorčuliarmi, ktorí, aby spomalili rotáciu pri vykonávaní svojich programov, rozpažia ruky. Práve kvôli tomu bude po určitom čase v bežnom pozemskom dni o hodinu viac, ako sme zvyknutí. Jeden astronóm z Veľkej Británie dospel k záveru, že od roku 700 pred Kristom dochádza k neustálemu spomaľovaniu rotácie Zeme okolo svojej osi. Rýchlosť rotácie Zeme vypočítal na základe údajov zachovaných z tých čias – hlinených tabuliek a historických dôkazov, ktoré popisovali zatmenie Mesiaca a Slnka. Na ich základe vedec vypočítal polohu Slnka a dokázal určiť, akú brzdnú vzdialenosť urobila naša planéta voči svojej hviezde. Pred 530 miliónmi rokov bola rýchlosť rotácie Zeme oveľa nižšia a deň mal iba 21 hodín.

A dinosaury, ktoré obývali obrovské rozlohy našej planéty pred sto miliónmi rokov, už žili s dňom 23 hodín. Dá sa to určiť štúdiom vápenatých usadenín, ktoré po sebe koraly zanechali. Ich hrúbka závisí od toho, aké ročné obdobie je na planéte prítomné. Na základe toho sa dá celkom presne určiť, ako ďaleko boli od seba pramene. A toto trvanie sa počas celej existencie našej planéty znižuje. Pred pol miliónom rokov sa naša planéta pohybovala rýchlejšie okolo svojej osi, zatiaľ čo pohyb okolo hviezdy zostal konštantný. To znamená, že rok zostal rovnaký po všetky tieto milióny rokov, pričom v ňom zostáva rovnaký počet hodín. No tento rok nebolo 365 dní, ako dnes, ale 420. Po nástupe ľudstva tento trend neprestal existovať. Rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi sa neustále spomaľuje. Časopis Journal for the History of Astronomy uverejnil v roku 2008 článok o tomto fenoméne.

Stephenson, pracujúci na University of Durham (Spojené kráľovstvo), aby plne overil a potvrdil hypotézu, analyzoval stovky zatmení, ku ktorým došlo za posledných 2,7 tisíc rokov. Hlinené tabuľky starovekého Babylonu veľmi podrobne opisujú všetky nebeské javy zaznamenané pomocou klinového písma. Vedci zaznamenali čas udalosti aj jej presný dátum. Ďalšou vlastnosťou je, že úplné zatmenie Slnka na Zemi nie je pozorované tak často, iba raz za 300 rokov. V tejto chvíli Slnko úplne zmizne za Zemou a na niekoľko minút naň padne úplná tma. Starovekí vedci veľmi často s veľkou presnosťou opisovali začiatok zatmenia aj jeho koniec. A tieto údaje použil moderný astronóm na určenie polohy našej hviezdy vzhľadom na Zem.

Prepočet kalendárnych dátumov z čias Babylonu prebiehal podľa špeciálne zostavených tabuliek, ktoré uľahčili prácu. Práve tieto údaje umožňujú astronómom určovať s veľkou presnosťou. Ako sa Zem spomalila? Správne údaje o jeho polohe voči Slnku umožňujú určiť jeho polohu v okamihu, keď prechádza okolo Slnka. Dráha planéty okolo Slnka závisí od jej pohybu okolo vlastnej osi. Pozemný čas, ktorý je odvodený od tejto závislosti, je nezávislou veličinou. Tento univerzálny čas je všeobecne uznávaným ukazovateľom, ktorý sa vypočítava na základe toho, ako sa Zem otáča okolo svojej osi a v akej polohe je vzhľadom na Slnko. Tento univerzálny čas sa neustále posúva späť, keďže každý rok k roku pribudne ďalšia sekunda, čo je spôsobené práve procesom spomaľovania Zeme. A ako sa ukazuje, rozdiel medzi pozemským a vesmírnym časom je čoraz väčší v závislosti od toho, ako dávno došlo k zatmeniu Slnka. To môže znamenať len jednu vec – každé tisícročie pridá ku dňu až 0,002 sekundy. Tieto údaje potvrdzujú aj zmeny uskutočnené zo satelitných laboratórií vypustených na obežnú dráhu Zeme.

Rýchlosť spomalenia plne zodpovedá výpočtom vedca z Veľkej Británie. A v čase, keď babylonská civilizácia prekvitala, jeden deň na zemi trval o niečo menej, rozdiel oproti modernému času bol 0,04 sekundy. A túto malú odchýlku vypočítal Stephenson vďaka tomu, že dokázal porovnať svetový čas a odhadnúť chyby v ňom nahromadené. Keďže od roku 700 do dnešného dňa ubehlo asi milión dní, mohli sme naše elektronické hodiny nastaviť na 7 hodín, toľko času sa pridalo k času, keď sa Zem otočila okolo svojej osi.

Posledné roky sa v tomto období stali pre Zem výnimkou, k predlžovaniu dňa prakticky nedochádza a Zem sa naďalej pohybuje konštantnou rýchlosťou. Masy nachádzajúce sa vo vnútri zeme možno začali kompenzovať výkyvy spôsobené vplyvom magnetického poľa Mesiaca. A zrýchlenie pohybu planéty mohlo spôsobiť napríklad zemetrasenie v Argentíne v roku 2004, po ktorom sa deň skrátil o 8 milióntin sekundy. Najkratší deň v histórii bol zaznamenaný v roku 2003, kedy nebolo ani 24 hodín (chýbalo 1 005 sekúnd). Medzinárodná služba, ktorá študuje rotáciu Zeme a geofyzici pozorne sledujú problém spomaľovania rýchlosti rotácie Zeme a procesov, ktoré ovplyvňujú jej pohyb. Koniec koncov, toto poskytne odpovede na mnohé globálne otázky súvisiace so štruktúrou planéty a procesmi, ktoré sa vyskytujú v hlbokých štruktúrach - plášti a jadre. Čo uľahčuje výskum a vedeckú činnosť seizmológov a geofyzikov.

Naša planéta je neustále v pohybe:

• rotácia okolo vlastnej osi, pohyb okolo Slnka;
• rotácia so Slnkom okolo stredu našej galaxie;
• pohyb vzhľadom k stredu Miestnej skupiny galaxií a iné.

Pohyb Zeme okolo vlastnej osi

Rotácia Zeme okolo svojej osi(obr. 1). Zemská os sa považuje za pomyselnú čiaru, okolo ktorej sa otáča. Táto os je od kolmice na rovinu ekliptiky odklonená o 23°27". Zemská os sa pretína so zemským povrchom v dvoch bodoch - póloch - severnom a južnom. Pri pohľade zo severného pólu dochádza k rotácii Zeme proti smeru hodinových ručičiek, resp. , ako sa bežne verí, zo západu na východ planéta dokončí úplnú revolúciu okolo svojej osi za jeden deň.

Ryža. 1. Rotácia Zeme okolo svojej osi

Deň je jednotka času. Existujú hviezdne a slnečné dni.

Hviezdny deň- toto je časový úsek, počas ktorého sa Zem otočí okolo svojej osi vzhľadom na hviezdy. Sú rovné 23 hodinám 56 minútam 4 sekundám.

Slnečný deň- toto je časový úsek, počas ktorého sa Zem otáča okolo svojej osi vo vzťahu k Slnku.

Uhol rotácie našej planéty okolo svojej osi je rovnaký vo všetkých zemepisných šírkach. Za hodinu sa každý bod na povrchu Zeme posunie o 15° od svojej pôvodnej polohy. Zároveň je však rýchlosť pohybu nepriamo úmerná zemepisnej šírke: na rovníku je to 464 m/s a pri zemepisnej šírke 65° je to len 195 m/s.

Rotáciu Zeme okolo svojej osi v roku 1851 dokázal vo svojom experimente J. Foucault. V Paríži v Panteóne bolo pod kupolou zavesené kyvadlo a pod ním kruh s rozdeleniami. Pri každom ďalšom pohybe kyvadlo skončilo na nových deleniach. To sa môže stať iba vtedy, ak sa povrch Zeme pod kyvadlom otáča. Poloha roviny výkyvu kyvadla na rovníku sa nemení, pretože rovina sa zhoduje s poludníkom. Osová rotácia Zeme má dôležité geografické dôsledky.

Pri rotácii Zeme vzniká odstredivá sila, ktorá hrá dôležitú úlohu pri formovaní tvaru planéty a znižuje gravitačnú silu.

Ďalším z najdôležitejších dôsledkov axiálnej rotácie je vytvorenie rotačnej sily - Coriolisove sily. V 19. storočí prvýkrát ho vypočítal francúzsky vedec v oblasti mechaniky G. Coriolis (1792-1843). Toto je jedna zo zotrvačných síl zavedených na zohľadnenie vplyvu rotácie pohyblivej referenčnej sústavy na relatívny pohyb hmotného bodu. Jeho účinok možno stručne vyjadriť takto: každé pohybujúce sa teleso na severnej pologuli je vychýlené doprava a na južnej pologuli doľava. Na rovníku je Coriolisova sila nulová (obr. 3).

Ryža. 3. Pôsobenie Coriolisovej sily

Pôsobenie Coriolisovej sily sa rozširuje na mnohé javy geografického obalu. Jeho vychyľovací efekt je badateľný najmä v smere pohybu vzdušných hmôt. Pod vplyvom vychyľovacej sily rotácie Zeme vetry miernych zemepisných šírok oboch pologúľ nadobúdajú prevažne západný smer av tropických zemepisných šírkach východný smer. Podobný prejav Coriolisovej sily nachádzame v smere pohybu oceánskych vôd. S touto silou súvisí aj asymetria riečnych údolí (pravý breh je zvyčajne vysoký na severnej pologuli a ľavý breh na južnej pologuli).

Rotácia Zeme okolo svojej osi tiež vedie k pohybu slnečného osvetlenia po zemskom povrchu z východu na západ, teda k zmene dňa a noci.

Zmena dňa a noci vytvára denný rytmus v živej i neživej prírode. Cirkadiánny rytmus úzko súvisí so svetelnými a teplotnými podmienkami. Denné kolísanie teplôt, denné a nočné vánky atď. sú dobre známe aj v živej prírode - fotosyntéza je možná len cez deň, väčšina rastlín otvára kvety v rôznych hodinách; Niektoré zvieratá sú aktívne cez deň, iné v noci. Aj ľudský život plynie v cirkadiánnom rytme.

Ďalším dôsledkom rotácie Zeme okolo svojej osi je časový rozdiel v rôznych bodoch našej planéty.

Od roku 1884 bol prijatý zónový čas, to znamená, že celý povrch Zeme bol rozdelený na 24 časových pásiem po 15°. Pre štandardný čas vezmite miestny čas stredného poludníka každej zóny. Čas v susedných časových pásmach sa líši o jednu hodinu. Hranice pásov sú zakreslené s prihliadnutím na politické, administratívne a ekonomické hranice.

Za nultý pás sa považuje Greenwichský pás (pomenovaný podľa Greenwichského observatória pri Londýne), ktorý prebieha po oboch stranách nultého poludníka. Zohľadňuje sa čas nultého alebo nultého poludníka Univerzálny čas.

Meridián 180° sa považuje za medzinárodný dátumová čiara- konvenčná čiara na povrchu zemegule, na ktorej oboch stranách sa hodiny a minúty zhodujú a kalendárne dátumy sa líšia o jeden deň.

Pre racionálnejšie využitie denného svetla v lete naša krajina v roku 1930 zaviedla materská doba, jednu hodinu pred časovým pásmom. Na dosiahnutie tohto cieľa sa ručičky hodín posunuli o jednu hodinu dopredu. V tomto ohľade Moskva, ktorá sa nachádza v druhom časovom pásme, žije podľa času tretieho časového pásma.

Od roku 1981 od apríla do októbra sa čas posunul o hodinu dopredu. Toto je tzv letný čas. Zavádza sa na úsporu energie. V lete je Moskva o dve hodiny pred štandardným časom.

Čas časového pásma, v ktorom sa Moskva nachádza, je Moskva.

Pohyb Zeme okolo Slnka

Zem sa otáča okolo svojej osi a súčasne sa pohybuje okolo Slnka a obehne kruh za 365 dní 5 hodín 48 minút 46 sekúnd. Toto obdobie je tzv astronomický rok. Pre pohodlie sa predpokladá, že rok má 365 dní a každé štyri roky, keď sa „nahromadí 24 hodín zo šiestich hodín“, nie je 365, ale 366 dní v roku. Tento rok je tzv priestupný rok a k februáru sa pridáva jeden deň.

Dráha vo vesmíre, po ktorej sa Zem pohybuje okolo Slnka, sa nazýva obežná dráha(obr. 4). Obežná dráha Zeme je elipsovitá, takže vzdialenosť od Zeme k Slnku nie je konštantná. Keď je Zem v perihélium(z gréčtiny peri- blízko, blízko a helios- Slnko) - bod obehu najbližšie k Slnku - 3. januára je vzdialenosť 147 miliónov km. V tomto období je na severnej pologuli zima. Najväčšia vzdialenosť od Slnka v aphelion(z gréčtiny aro- preč od a helios- Slnko) - najväčšia vzdialenosť od Slnka - 5. júla. Je to rovných 152 miliónov km. Na severnej pologuli je o tomto čase leto.

Ryža. 4. Pohyb Zeme okolo Slnka

Ročný pohyb Zeme okolo Slnka sledujeme priebežnou zmenou polohy Slnka na oblohe – mení sa poludňajšia výška Slnka a poloha jeho východu a západu, trvanie svetlých a tmavých častí Slnka. deň sa mení.

Pri pohybe na obežnej dráhe sa smer zemskej osi nemení, vždy smeruje k Polárke.

V dôsledku zmien vzdialenosti od Zeme k Slnku, ako aj v dôsledku sklonu zemskej osi k rovine jej pohybu okolo Slnka sa na Zemi pozoruje nerovnomerné rozloženie slnečného žiarenia počas celého roka. Takto sa menia ročné obdobia, čo je charakteristické pre všetky planéty, ktorých os rotácie je naklonená k rovine ich obežnej dráhy. (ekliptika) odlišný od 90°. Obežná rýchlosť planéty na severnej pologuli je vyššia v zime a nižšia v lete. Preto zimný polrok trvá 179 dní a letný polrok - 186 dní.

V dôsledku pohybu Zeme okolo Slnka a naklonenia zemskej osi k rovine jej obežnej dráhy o 66,5° dochádza na našej planéte nielen k zmene ročných období, ale aj k zmene dĺžky dňa a noci.

Rotácia Zeme okolo Slnka a zmena ročných období na Zemi sú znázornené na obr. 81 (rovnodennosti a slnovraty v súlade s ročnými obdobiami na severnej pologuli).

Len dvakrát do roka – v dňoch rovnodennosti je dĺžka dňa a noci na celej Zemi takmer rovnaká.

Rovnodennosť- časový okamih, v ktorom stred Slnka pri svojom zdanlivom ročnom pohybe pozdĺž ekliptiky prekročí nebeský rovník. Existujú jarné a jesenné rovnodennosti.

Sklon osi rotácie Zeme okolo Slnka v rovnodennosti 20. – 21. marca a 22. – 23. septembra sa ukazuje ako neutrálny vzhľadom na Slnko a časti planéty, ktoré sú k nemu privrátené, sú rovnomerne osvetlené od pólu k pólu ( Obr. 5). Slnečné lúče dopadajú vertikálne na rovník.

Na letný slnovrat je najdlhší deň a najkratšia noc.

Ryža. 5. Osvetlenie Zeme Slnkom v dňoch rovnodennosti

Slnovrat- okamih, keď stred Slnka prejde body ekliptiky najvzdialenejšie od rovníka (body slnovratu). Sú letné a zimné slnovraty.

V deň letného slnovratu, 21. – 22. júna, Zem zaujíma polohu, v ktorej je severný koniec jej osi naklonený k Slnku. A lúče dopadajú vertikálne nie na rovník, ale na severný obratník, ktorého zemepisná šírka je 23°27". Nepretržite sú osvetlené nielen polárne oblasti, ale aj priestor za nimi až do zemepisnej šírky 66°. 33" (polárny kruh). Na južnej pologuli je v tomto čase osvetlená len jej časť, ktorá leží medzi rovníkom a južným polárnym kruhom (66°33"). Za ňou nie je v tento deň zemský povrch osvetlený.

V deň zimného slnovratu 21. – 22. decembra sa všetko deje naopak (obr. 6). Slnečné lúče už kolmo dopadajú na južné trópy. Oblasti, ktoré sú osvetlené na južnej pologuli, nie sú len medzi rovníkom a trópomi, ale aj okolo južného pólu. Táto situácia trvá až do jarnej rovnodennosti.

Ryža. 6. Osvetlenie Zeme počas zimného slnovratu

Na dvoch rovnobežkách Zeme v dňoch slnovratu je Slnko na poludnie priamo nad hlavou pozorovateľa, t. j. v zenite. Takéto paralely sa nazývajú trópy. V severnom obratníku (23° s. š.) je Slnko v zenite 22. júna, v južnom obratníku (23° s. š.) - 22. decembra.

Na rovníku sa deň vždy rovná noci. Uhol dopadu slnečných lúčov na zemský povrch a dĺžka dňa sa tam menia málo, takže striedanie ročných období nie je výrazné.

polárne kruhy pozoruhodné tým, že sú to hranice oblastí, kde sú polárne dni a noci.

Polárny deň- obdobie, kedy Slnko neklesne pod obzor. Čím ďalej je pól od polárneho kruhu, tým dlhší je polárny deň. Na zemepisnej šírke polárneho kruhu (66,5 °) trvá iba jeden deň a na póle - 189 dní. Na severnej pologuli, v zemepisnej šírke polárneho kruhu, sa polárny deň pozoruje 22. júna, v deň letného slnovratu, a na južnej pologuli, v zemepisnej šírke južného polárneho kruhu, 22. decembra.

Polárna noc trvá od jedného dňa na zemepisnej šírke polárneho kruhu do 176 dní na póloch. Počas polárnej noci sa Slnko neukáže nad obzorom. Na severnej pologuli v zemepisnej šírke polárneho kruhu je tento jav pozorovaný 22. decembra.

Nie je možné si nevšimnúť taký nádherný prírodný fenomén, akým sú biele noci. Biele noci- to sú svetlé noci na začiatku leta, keď sa večerné zore zbližuje s ránom a súmrak trvá celú noc. Pozorujeme ich na oboch pologuliach v zemepisných šírkach presahujúcich 60°, keď stred Slnka o polnoci klesne pod horizont maximálne o 7°. V Petrohrade (asi 60° s. š.) biele noci trvajú od 11. júna do 2. júla, v Archangeľsku (64° s. š.) - od 13. mája do 30. júla.

Sezónny rytmus v súvislosti s každoročným pohybom ovplyvňuje predovšetkým osvetlenie zemského povrchu. V závislosti od zmeny výšky Slnka nad obzorom na Zemi je ich päť osvetľovacie zóny. Horúca zóna leží medzi severným a južným obratníkom (Obratník Raka a Obratník Kozorožca), zaberá 40 % zemského povrchu a vyznačuje sa najväčším množstvom tepla prichádzajúceho zo Slnka. Medzi obratníkmi a polárnymi kruhmi na južnej a severnej pologuli sú mierne svetlé zóny. Tu sú už ročné obdobia výrazné: čím ďalej od trópov, tým je leto kratšie a chladnejšie, zima je dlhšia a chladnejšia. Polárne zóny na severnej a južnej pologuli sú ohraničené polárnymi kruhmi. Tu je výška Slnka nad obzorom počas celého roka nízka, takže množstvo slnečného tepla je minimálne. Pre polárne zóny sú charakteristické polárne dni a noci.

V závislosti od ročného pohybu Zeme okolo Slnka sa prejavuje nielen zmena ročných období a s tým spojená nerovnomernosť osvetlenia zemského povrchu naprieč zemepisnými šírkami, ale aj významná časť procesov v geografickom obale: sezónne zmeny počasia, tzv. režim riek a jazier, rytmy v živote rastlín a živočíchov, druhy a načasovanie poľnohospodárskych prác.

Kalendár.Kalendár- systém počítania dlhých časových úsekov. Tento systém je založený na periodických prírodných javoch spojených s pohybom nebeských telies. Kalendár využíva astronomické javy – striedanie ročných období, dňa a noci, zmeny mesačných fáz. Prvý kalendár bol egyptský, vytvorený v 4. storočí. BC e. 1. januára 45 predstavil Julius Caesar juliánsky kalendár, ktorý dodnes používa ruská pravoslávna cirkev. Vzhľadom na to, že dĺžka juliánskeho roka je o 11 minút 14 sekúnd dlhšia ako astronomický, do 16. storočia. nahromadila sa „chyba“ 10 dní – deň jarnej rovnodennosti nenastal 21. marca, ale 11. marca. Táto chyba bola opravená v roku 1582 dekrétom pápeža Gregora XIII. Počet dní sa posunul o 10 dní dopredu a deň po 4. októbri bol predpísaný, aby sa považoval za piatok, nie však 5., ale 15. október. Jarná rovnodennosť sa opäť vrátila na 21. marec a kalendár sa začal nazývať gregoriánsky. V Rusku bol zavedený v roku 1918. Má však aj množstvo nevýhod: nerovnaká dĺžka mesiacov (28, 29, 30, 31 dní), nerovnosť štvrťrokov (90, 91, 92 dní), nejednotnosť počtov mesiacov podľa dňa v týždni.

Bez ohľadu na to, že neustále pohyby našej planéty sú zvyčajne nepostrehnuteľné, rôzne vedecké fakty už dávno dokazujú, že planéta Zem sa pohybuje po svojej presne definovanej trajektórii nielen okolo samotného Slnka, ale aj okolo vlastnej osi. To určuje množstvo prírodných javov, ktoré ľudia každý deň pozorujú, ako je zmena denného a nočného času. Aj v tejto chvíli, keď čítate tieto riadky, ste v neustálom pohybe, pohybe, ktorý je spôsobený pohybom vašej rodnej planéty.

Nestály pohyb

Je zaujímavé, že rýchlosť samotnej Zeme nie je konštantná, z dôvodov, ktoré sa vedcom, žiaľ, zatiaľ nepodarilo vysvetliť, je však isté, že každé storočie Zem mierne spomalí rýchlosť svojho pohybu. normálnej rotácie o hodnotu rovnajúcu sa približne 0,0024 sekundám. Predpokladá sa, že takáto anomália priamo súvisí s určitou lunárnou príťažlivosťou, ktorá určuje príliv a odliv, na ktorý naša planéta tiež vynakladá značný podiel svojej vlastnej energie, čo „spomaľuje“ jej individuálnu rotáciu. Takzvané slapové výbežky, pohybujúce sa ako obvykle v smere proti smeru Zeme, spôsobujú vznik určitých trecích síl, ktoré sú v súlade s fyzikálnymi zákonmi hlavným brzdiacim faktorom v tak výkonnom vesmírnom systéme, akým je napr. Zem.

Samozrejme, v skutočnosti neexistuje žiadna os, je to pomyselná priamka, ktorá pomáha pri výpočtoch.

Predpokladá sa, že za hodinu sa Zem otočí o 15 stupňov. Nie je ťažké uhádnuť, ako dlho trvá, kým sa úplne otočí okolo svojej osi: 360 stupňov - za jeden deň za 24 hodín.

Deň o 23 hod

Je jasné, že Zem sa otočí okolo svojej vlastnej osi za 24 hodín, ktoré ľudia poznajú – obyčajný pozemský deň, alebo presnejšie – za 23 hodín, minút a takmer 4 sekundy. Pohyb sa vždy vyskytuje zo západnej časti do východnej a nič iné. Nie je ťažké vypočítať, že za takýchto podmienok dosiahne rýchlosť na rovníku asi 1670 kilometrov za hodinu, pričom s približovaním sa k pólom postupne klesá, kde plynule prechádza k nule.

Voľným okom nie je možné zistiť rotáciu Zeme takouto gigantickou rýchlosťou, pretože všetky okolité objekty sa pohybujú spolu s ľuďmi. Všetky planéty v slnečnej sústave prechádzajú podobnými pohybmi. Napríklad Venuša má oveľa nižšiu rýchlosť pohybu, a preto sa jej dni líšia od tých na Zemi viac ako dvestoštyridsaťtrikrát.

Za najrýchlejšie známe planéty sa dnes považujú Jupiter a planéta Saturn, ktoré dokončia svoju úplnú rotáciu okolo svojej osi za desať a desať a pol hodiny.

Treba poznamenať, že rotácia Zeme okolo svojej osi je mimoriadne zaujímavý a neznámy fakt, ktorý si vyžaduje ďalšie podrobné štúdium vedcov z celého sveta.

Dobrý deň, milí čitatelia! Dnes by som sa chcel dotknúť témy Zeme a myslel som si, že by sa vám hodil príspevok o tom, ako sa Zem otáča 🙂 Koniec koncov, závisí od toho deň a noc a tiež ročné obdobia. Poďme sa na všetko pozrieť bližšie.

Naša planéta sa otáča okolo svojej osi a okolo Slnka. Keď urobí jednu otáčku okolo svojej osi, uplynie jeden deň, a keď sa točí okolo Slnka, uplynie jeden rok. Prečítajte si viac o tom nižšie:

Zemská os.

Zemská os (rotačná os Zeme) – toto je priamka, okolo ktorej prebieha denná rotácia Zeme; táto čiara prechádza stredom a pretína povrch Zeme.

Sklon osi rotácie Zeme.

Rotačná os Zeme je naklonená k rovine pod uhlom 66°33´; vďaka tomu sa to deje. Keď je Slnko nad obratníkom severu (23°27´ s. š.), na severnej pologuli začína leto a Zem je od Slnka najďalej.

Keď Slnko vyjde nad obratníkom juhu (23°27´ j. š.), na južnej pologuli sa začína leto.

Na severnej pologuli v tomto období začína zima. Príťažlivosť Mesiaca, Slnka a iných planét nemení uhol sklonu zemskej osi, ale spôsobuje jej pohyb po kruhovom kužeľu. Tento pohyb sa nazýva precesia.

Severný pól teraz smeruje k severnej hviezde. Počas nasledujúcich 12 000 rokov sa zemská os v dôsledku precesie presunie približne do polovice a bude smerovať k hviezde Vega.

Približne 25 800 rokov predstavuje úplný precesný cyklus a výrazne ovplyvňuje klimatický cyklus.

Dvakrát do roka, keď je Slnko priamo nad rovníkom, a dvakrát za mesiac, keď je Mesiac v podobnej polohe, príťažlivosť v dôsledku precesie klesá na nulu a dochádza k periodickému zvyšovaniu a znižovaniu rýchlosti precesie.

Takéto oscilačné pohyby zemskej osi sú známe ako nutácia, ktorá vrcholí každých 18,6 roka. Z hľadiska významu jej vplyvu na klímu je táto periodicita na druhom mieste zmeny v ročných obdobiach.

Rotácia Zeme okolo svojej osi.

Denná rotácia Zeme - pohyb Zeme proti smeru hodinových ručičiek alebo zo západu na východ pri pohľade zo severného pólu. Rotácia Zeme určuje dĺžku dňa a spôsobuje zmenu medzi dňom a nocou.

Zem vykoná jednu otáčku okolo svojej osi za 23 hodín 56 minút a 4,09 sekundy. Počas periódy jednej otáčky okolo Slnka vykoná Zem približne 365 ¼ otáčky, čo je jeden rok alebo sa rovná 365 ¼ dňom.

Každé štyri roky pribudne do kalendára ďalší deň, pretože na každú takúto revolúciu pripadá okrem celého dňa ďalšia štvrť dňa. Rotácia Zeme postupne spomaľuje príťažlivosť Mesiaca, čím sa deň za každé storočie predlžuje približne o 1/1000 sekundy.

Podľa geologických údajov by sa rýchlosť rotácie Zeme mohla zmeniť, ale nie viac ako o 5%.

Okolo Slnka sa Zem otáča po eliptickej, takmer kruhovej dráhe, rýchlosťou asi 107 000 km/h v smere zo západu na východ. Priemerná vzdialenosť k Slnku je 149 598 tisíc km a rozdiel medzi najmenšou a najväčšou vzdialenosťou je 4,8 milióna km.

Excentricita (odchýlka od kruhu) obežnej dráhy Zeme sa v priebehu cyklu trvajúceho 94 tisíc rokov mierne mení. Predpokladá sa, že formovanie zložitého klimatického cyklu je uľahčené zmenami vzdialenosti od Slnka a postup a odchod ľadovcov v dobách ľadových sú spojené s jeho jednotlivými štádiami.

Všetko v našom obrovskom Vesmíre je usporiadané veľmi zložito a presne. A naša Zem je v nej len bod, ale toto je náš domov, o ktorom sme sa dozvedeli trochu viac z príspevku o tom, ako sa Zem otáča. Uvidíme sa v nových príspevkoch o štúdiu Zeme a vesmíru🙂

Mnohé črty života, ktoré poznáme od detstva, sú výsledkom procesov v kozmickom meradle. Zmena dňa a noci, ročné obdobia, trvanie obdobia, počas ktorého je Slnko nad obzorom, sú spojené s tým, ako a akou rýchlosťou sa Zem otáča, so zvláštnosťami jej pohybu vo vesmíre.

Pomyselná čiara

Os akejkoľvek planéty je špekulatívna konštrukcia vytvorená pre pohodlie pri opise pohybu. Ak mentálne nakreslíte čiaru cez póly, toto bude zemská os. Rotácia okolo nej je jedným z dvoch hlavných pohybov planéty.

Os netvorí 90º s rovinou ekliptiky (rovina okolo Slnka), ale odchyľuje sa od kolmice o 23º27". Predpokladá sa, že planéta sa otáča zo západu na východ, teda proti smeru hodinových ručičiek. Presne to jeho pohyb okolo osi vyzerá ako pri pozorovaní na severnom póle.

Nevyvrátiteľný dôkaz

Kedysi sa verilo, že naša planéta je nehybná a hviezdy na oblohe sa okolo nej otáčajú. Pomerne dlhú dobu v histórii nikoho nezaujímala rýchlosť, ktorou sa Zem otáča na obežnej dráhe alebo okolo svojej osi, pretože samotné pojmy „os“ a „orbita“ nezapadali do vedeckých poznatkov toho obdobia. Experimentálny dôkaz o tom, že Zem sa neustále pohybuje okolo svojej osi, získal v roku 1851 Jean Foucault. Nakoniec to presvedčilo všetkých, ktorí o tom v predminulom storočí ešte pochybovali.

Experiment sa uskutočnil pod kupolou, v ktorej bolo umiestnené kyvadlo a kruh s dielikmi. Kyvadlo sa kývavým pohybom posunulo o niekoľko stupňov pri každom novom pohybe. To je možné len vtedy, ak sa planéta otáča.

Rýchlosť

Ako rýchlo sa Zem otáča okolo svojej osi? Je dosť ťažké dať jednoznačnú odpoveď na túto otázku, pretože rýchlosť rôznych geografických bodov nie je rovnaká. Čím bližšie je oblasť k rovníku, tým je vyššia. V talianskom regióne sa hodnota rýchlosti napríklad odhaduje na 1200 km/h. V priemere sa planéta pohybuje o 15º za hodinu.

Dĺžka dňa súvisí s rýchlosťou rotácie Zeme. Čas, počas ktorého naša planéta vykoná jednu otáčku okolo svojej osi, sa určuje dvoma spôsobmi. Na určenie takzvaného hviezdneho alebo hviezdneho dňa sa ako referenčný systém vyberie akákoľvek hviezda okrem Slnka. Trvajú 23 hodín 56 minút a 4 sekundy. Ak sa za východiskový bod vezme naše svietidlo, potom sa deň nazýva slnečný. Ich priemerná dĺžka je 24 hodín. Trochu sa líši v závislosti od polohy planéty vzhľadom na hviezdu, čo ovplyvňuje rýchlosť rotácie okolo jej osi a rýchlosť, ktorou sa Zem otáča na obežnej dráhe.

Okolo centra

Druhým najdôležitejším pohybom planéty je jej „krúženie“ po obežnej dráhe. Neustály pohyb po mierne predĺženej trajektórii ľudia pociťujú najčastejšie v dôsledku zmeny ročných období. Rýchlosť, ktorou sa Zem pohybuje okolo Slnka, sa nám vyjadruje predovšetkým v jednotkách času: jedna otáčka trvá 365 dní 5 hodín 48 minút 46 sekúnd, teda astronomický rok. Presný údaj jasne vysvetľuje, prečo je vo februári každé štyri roky jeden deň navyše. Predstavuje súčet hodín nazbieraných počas tohto obdobia, ktoré neboli zahrnuté do akceptovaných 365 dní v roku.

Vlastnosti trajektórie

Ako už bolo uvedené, rýchlosť, ktorou sa Zem otáča na obežnej dráhe, súvisí s jej charakteristikami. Dráha planéty sa líši od ideálneho kruhu, je mierne pretiahnutá. V dôsledku toho sa Zem buď približuje k hviezde, alebo sa od nej vzďaľuje. Keď sú planéta a Slnko oddelené minimálnou vzdialenosťou, táto poloha sa nazýva perihélium. Maximálna vzdialenosť zodpovedá aféliu. Prvý pripadá na 3. januára, druhý na 5. júla. A pre každý z týchto bodov otázka: "Akou rýchlosťou rotuje Zem na obežnej dráhe?" - má vlastnú odpoveď. Pre afélium je to 29,27 km/s, pre perihélium je to 30,27 km/s.

Dĺžka dňa

Rýchlosť rotácie Zeme na svojej obežnej dráhe a vo všeobecnosti pohyb planéty okolo Slnka majú množstvo dôsledkov, ktoré určujú mnohé nuansy nášho života. Tieto pohyby ovplyvňujú napríklad dĺžku dňa. Slnko neustále mení svoju polohu na oblohe: body východu a západu slnka sa posúvajú, výška hviezdy nad obzorom na poludnie sa mierne líši. V dôsledku toho sa mení dĺžka dňa a noci.

Tieto dve hodnoty sa zhodujú iba pri rovnodennosti, keď stred Slnka pretína nebeský rovník. Sklon osi sa ukazuje ako neutrálny vzhľadom na hviezdu a jej lúče dopadajú vertikálne na rovník. Jarná rovnodennosť pripadá na 20. – 21. marca, jesenná na 22. – 23. septembra.

Slnovrat

Raz za rok dosiahne deň svoju maximálnu dĺžku ao šesť mesiacov svoje minimum. Tieto dátumy sa zvyčajne nazývajú slnovrat. Leto pripadá na 21. až 22. júna a zima na 21. až 22. decembra. V prvom prípade je naša planéta umiestnená tak, že vzhľadom na hviezdu sa severný okraj osi pozerá v smere k Slnku. V dôsledku toho lúče dopadajú vertikálne na a osvetľujú celú oblasť za polárnym kruhom. Naopak, na južnej pologuli dopadajú slnečné lúče len do oblasti medzi rovníkom a polárnym kruhom.

Počas zimného slnovratu prebiehajú udalosti presne rovnakým spôsobom, iba hemisféry menia úlohy: južný pól je osvetlený.

Ročné obdobia

Orbitálna poloha ovplyvňuje viac než len to, ako rýchlo sa Zem pohybuje okolo Slnka. V dôsledku zmien vzdialenosti od hviezdy, ako aj sklonu osi planéty je slnečné žiarenie počas roka rozložené nerovnomerne. A to zase spôsobuje striedanie ročných období. Okrem toho je trvanie zimného a letného polroka odlišné: prvý je 179 dní a druhý - 186. Tento nesúlad je spôsobený rovnakým sklonom osi vzhľadom na rovinu ekliptiky.

Ľahké pásy

Obežná dráha Zeme má ešte jeden dôsledok. Ročný pohyb vedie k zmene polohy Slnka nad horizontom, v dôsledku čoho sa na planéte vytvárajú pásy osvetlenia:

Horúce oblasti sa nachádzajú na 40 % územia Zeme, medzi južnými a severnými trópmi. Ako už názov napovedá, práve sem prichádza väčšina tepla.

Mierne pásma - medzi polárnym kruhom a trópmi - sa vyznačujú výraznou zmenou ročných období.

Polárne zóny, nachádzajúce sa za polárnym kruhom, sú charakteristické nízkymi teplotami počas celého roka.

Pohyb planét vo všeobecnosti a najmä rýchlosť, ktorou Zem obieha, ovplyvňuje aj ďalšie procesy. Patrí medzi ne tok riek, zmena ročných období a určité rytmy života rastlín, zvierat a ľudí. Okrem toho rotácia Zeme v dôsledku jej vplyvu na osvetlenie a povrchovú teplotu ovplyvňuje poľnohospodársku prácu.

Dnes sa v škole študuje, aká je rýchlosť rotácie Zeme, aká je jej vzdialenosť od Slnka a ďalšie vlastnosti súvisiace s pohybom planéty. Ak sa však nad tým zamyslíte, nie sú vôbec zrejmé. Keď mi napadne takáto myšlienka, chcel by som úprimne poďakovať tým vedcom a výskumníkom, ktorí najmä vďaka svojej výnimočnej mysli dokázali objaviť zákony kozmického života Zeme, opísať ich a potom ich dokázať a vysvetliť. do zvyšku sveta.