Что вызывает вращение Земли
Нет единого мнения, объясняющего, почему Земля вращается вокруг Солнца. Наиболее распространенная теория объясняет это процессами, происходящими при рождении Земли. Космические облака газов и пыли образовывали протопланеты, к которым притягивались другие космические тела. Из-за столкновений между ними, вероятно, и зародилось движение Земли.
Эта теория не отвечает на вопрос, почему наш космический дом вращается именно с запада на восток. Также еще более загадочным является тот факт, что другие планеты Солнечной системы ведут себя иначе: Венера вращается совсем в другом направлении, а Уран и вовсе «лежит на боку».
Вращение Земли вокруг Солнца
Вращение Земли вокруг Солнца происходит со скоростью около 30 км/с по вытянутой орбите. Среднее расстояние от Земли до центральной звезды составляет около 149,5 млн км (астрономическая единица). Это расстояние неодинаково: в перигелии оно примерно равно 147,1 млн км, а в афелии — около 152,1 млн км.
Поэтому скорость вращения в перигелии немного превысит 30 км/с, а в афелии уменьшится до 29,3 км/с.
Земля делает один оборот вокруг Солнца за 365 дней 5 часов 48 минут. и 46 сек. Каждые 4 года в календарь добавляется дополнительный день.
Многих интересует, вокруг чего вращается Солнце и вращается ли Солнце вокруг своей оси. Солнце движется вокруг центра галактики. Он также вращается вокруг оси за 25 дней на экваторе и 38 дней на полюсах.
В каком направлении происходит вращение Земли по орбите?
Многих интересует, в какую сторону вращается Земля. Земля вращается по орбите против часовой стрелки. Это направление может увидеть условный наблюдатель, если он находится «сверху» вблизи Северного полюса Земли.
Почему времена года чередуются
Смена времен года обусловлена годовым вращением Земли вокруг Солнца и наклоном оси относительно плоскости орбиты. В небольшой степени на этот процесс влияет эллиптичность орбиты. Астрономические сезоны определяются по точкам солнцестояния и равноденствия.
Без осевого наклона в любой точке земли продолжительность дня и ночи была бы одинаковой. В течение дня Солнце целый год занимало бы одно и то же положение, несмотря на то, что Земля вращается вокруг него.
Между сентябрьским и мартовским равноденствиями северное полушарие повернуто к Солнцу на меньшую часть дня. Поэтому дни становятся короче, а земная поверхность получает меньше тепла. Через полгода Земля находится в противоположной точке, но теперь Южное полушарие получает меньше тепла. За счет инерции атмосферы сглаживаются колоссальные скачки температуры.
Из-за эллиптичности орбиты Земли в Северном полушарии осень и зима короче весны и лета. В Южном полушарии, наоборот, весна и лето короче, а зима и осень длиннее.
Високосный год
В високосный год к солнечным календарям добавляется один день — 29 февраля. В лунно-солнечных календарях добавляется еще один месяц.
В нашем календаре високосный год – это год, кратный 4. Исключение составляют годы, кратные 100. Високосными считаются годы, если они делятся на 400. Таким образом, 2096 год будет високосным, а 2100 – простым. . 2000 год был високосным, кратным 400.
В еврейском календаре високосным называется год, к которому добавляется месяц. В 19-летнем цикле 7 високосных лет. В результате получается 235 лунных месяцев по 29,5 суток. Средняя продолжительность года составляет почти 365 ¼ суток, что соответствует полному обороту вокруг Солнца.
В исламском календаре месяцы состоят из 29 или 30 дней. В табличном календаре есть обычный високосный день, который добавляется к последнему месяцу одиннадцатого года 30-летнего цикла. Хадж совершается в этом месяце.
Может ли земля упасть на солнце
Наш космический дом никогда не упадет на Солнце. Причиной этого является непрерывное обращение вокруг дневного светила. За счет сил гравитации планета вращается по замкнутой орбите.
Земная ось и ее наклон
Ось вращения Земли имеет наклон 23,44° к плоскости орбиты. Именно он определяет циклическую смену времен года.
Факторов, которые могли бы повлиять на величину наклона оси планеты к плоскости орбиты, нет. Однако гравитация Солнца и вращение его естественного спутника Луны вокруг Земли вызывают прецессию оси. При этом он меняет свое направление в пространстве. Он описывает конус с периодом около 24 тысяч лет.
Теперь северный полюс «смотрит» на альфу Малой Медведицы. Через 12 тысяч лет он направится к звезде Вега. Еще через 12 тысяч лет он снова переместится на прежнее место.
Осевое вращение Земли
Земля совершает полный оборот за звездные сутки - 23 часа 26 минут. 4 сек. Этот период меньше средних солнечных суток на 3 минуты 56 секунд.
Линейная скорость осевого вращения Земли вблизи экватора составляет более 465 м/с. По мере продвижения на север она постепенно замедляется и на широте 60° составляет уже 232,5 м/с.
Интересно, что если на широте Санкт-Петербурга самолет летит со скоростью 837 км/ч в западном направлении, то фактически он будет стоять на одном месте в инерциальной точке отсчета
На полюсах линейная скорость вращения равна нулю. В любой другой точке угловая скорость такая же и равна 15°.
С помощью маятника Фуко в середине 19 века удалось экспериментально доказать вращение Земли. Также из-за вращения планеты и связанной с ним силы Кориолиса снаряды, выпущенные в горизонтальном направлении, отклоняются в северном полушарии вправо.
Каждые сто лет день удлиняется примерно на 0,001 секунды. В прошлом Земля меняла скорость вращения. Недавно ученые обнаружили, что существуют циклы ускорения и замедления вращения нашей планеты с периодом в 5 лет.
Гипотеза инерционного вращения
Эта гипотеза говорит о том, что в прошлом Земля, вращаясь достаточно интенсивно, набрала «запас движения» и теперь вращается по инерции. Его слабость в том, что он не объясняет колебания скорости вращения в прошлом.
Теория о магнитных полях
Если соединить два магнита с одинаковыми полюсами, они будут отталкиваться друг от друга. Это теория магнитных полей. Поскольку полюса Земли имеют одинаковый заряд, они будут отталкиваться в разных направлениях. Это объясняет вращение планеты.
Другая гипотеза предполагает, что магнитосфера Земли заставляет внутреннее ядро двигаться в направлении с запада на восток. Из-за действия этой силы планета вращается.
Почему люди не чувствуют движения Земли
Мы не можем почувствовать, как Земля вращается вокруг своей оси, потому что сами движемся вместе с ней с той же скоростью. Относительно нас все объекты остаются неподвижными.
Истинное и среднее солнечное время
Истинное местное солнечное время определяется локализацией Солнца в той или иной точке земного шара и вращением Земли вокруг своей оси. Из-за того, что наша планета не движется по круговой орбите, истинное время не одинаково в течение года. В отдельные дни разница между истинным и средним солнечным временем может достигать 16 минут.
Среднее солнечное время основано на суточном движении «среднего», воображаемого Солнца в результате вращения Земли вокруг своей оси. Его нижняя кульминация отсчитывается от 0 часов (средняя полночь). Чтобы узнать среднее солнечное время, следует перевести географическую долготу определенного места в часы и минуты. Так, например, долгота Астрахани равна 48°02′ в.д., или 3:12 (исходя из того, что период обращения Земли вокруг своей оси (360°) составляет 24 часа. Следовательно, среднее солнечное время сдвинуто от UTC на + 3 часа 12 минут. Поскольку стандартное время Астрахани равно UTC + 4 часа, средний солнечный полдень наступает в Астрахани в 12 часов 48 минут.
Линия перемены дат
Это условная линия на земной поверхности. На противоположных его сторонах местное время, за некоторыми исключениями, отличается на сутки. Из-за смещения часовых поясов разница может составлять от 1 до 4 часов. Линия всегда проходит через море, кроме Антарктиды.
К востоку от линии уже начался новый день, а к западу от нее уже закончился новый день. Интересно, что время на островах Лайн опережает среднее время по Гринвичу на 14 часов. Их жители первыми на планете встречают новый день. Время на островах Лайн на один день опережает гавайское время, которое на 10 часов отстает от среднего времени по Гринвичу.
Что произойдет, если Земля вдруг резко остановится
Если предположить, что вращение Земли вокруг своей оси вдруг прекратится, то произойдут следующие изменения:
- Одна сторона будет постоянно обращена к Солнцу, из-за чего будет нагреваться до невообразимо высоких температур, и вся влага будет испаряться;
- Другая сторона не будет освещаться Солнцем, а значит, здесь установится сильный мороз и скопятся километровые залежи льда;
- Возникшие условия будут неблагоприятны для поддержания жизни;
- Дни будут длиться целый год.
Поскольку линейная скорость вращения планеты огромна, если планета внезапно остановится, все будет сметено и уничтожено по инерции. Океаны под действием той же силы вызовут разрушительные цунами. Вода будет стекать к полюсам, оставляя сушу около экватора. Также не будет магнитного поля, а значит, все живое будет уничтожено радиацией и ультрафиолетом.
Если движение Земли вокруг Солнца прекратится, изменения будут еще более катастрофическими. С одной стороны будет вечный день, а с другой — вечная ночь.
Циклическая смена дня и ночи и времен года является необходимым условием поддержания жизни. Прекращение вращения по орбите и вокруг своей оси было бы катастрофой для нашей планеты. То же самое было бы верно, если бы оборот Земли вокруг Солнца был длиннее или короче.