Как вращается Земля
Наша планета всегда в движении. Вращение Земли происходит одновременно вокруг центральной точки Солнечной системы и вокруг своей оси.
Земная ось и ее наклон
Под земной осью понимают условную прямую, проходящую через центр и оба географических полюса планеты.
Она не вертикальна — наклонена под углом 66°33´, и это объясняет смену времен года:
- при положении Солнце на 23°27´ с. ш. (над Северным тропиком) северное полушарие получает максимум тепла и света, в этот период здесь начинается лето;
- через полгода Солнце поднимается уже над другим тропиком — Южным, находящимся на 23°27´ ю. ш., теперь больше света и тепла получает южное полушарие, а в северном начинается зима.
Если бы земная ось располагалась всегда вертикально, явления сезонности планета не знала бы: на освещенной Солнцем половине все точки получали бы одинаковый объем тепла и света.
На угол наклона оси не влияет никакой внешний или внутренний фактор, включая притяжение Солнца, луны или других планет, но сама ось совершает прецессию — перемещение по круговой конической траектории.
Сегодня географический Северный полюс Земли смотрит на Полярную звезду, но уже через 12 тыс. лет ось развернется в противоположную сторону.
Полюс будет направлен на звезду Вега в созвездии Лиры. Через 25,8 тыс. лет он снова вернется к Полярной звезде.
Кроме того, земная ось немного дрейфует в области полюсов из-за того, что Земля вертится, немного колеблясь, двигаясь на восток или на запад со скоростью до 10-15 см/год, объясняется это климатическими изменениями, происходящим до 45° с. ш. и ю .ш.: таянием льдов Антарктиды и Гренландии, потерями воды в Евразии, излишне засушливыми или влажными годами в Австралии.
Вращение Земли вокруг своей оси
Один такой оборот Земли называется сутками и длится 24 часа, точнее — 23 часа 56 минут и несколько секунд. Движение планеты происходит с запада на восток. Это явление объясняет смену дня и ночи: день наблюдается на той половине земного шара, которая освещается Солнцем, а ночь — на теневой стороне.
Из-за такого вращения существует отклонение любых движущихся потоков вещества (воды в реках, воздуха в ветрах) от линий, параллельных экватору: в южном влево, а в северном — в обратную сторону. По-разному движутся и водовороты — от природных круговых водопадов до воды в сливе домашнего умывальника. В северной части планеты вода в воронках крутится по часовой стрелке, в южном полушарии — в обратном направлении.
Линейная скорость такого движения планеты на экваторе — 465 м/с (1674 км/ч).
С увеличением широты на север и на юг скоростные показатели постепенно становятся ниже, например на 55° с.ш. (широта Москвы) они уже почти в 2 раза меньше и равны 260 м/с.
На Южном и Северном полюсах линейная скорость достигает 0 м/с. Угловая скорость вращения планеты в любой ее точке одинакова — 15° в час.
Ученые обнаружили пятилетние циклы ускорения и замедления в обращении Земли вокруг оси, и каждый последний «медленный» год чаще всего сопровождается всплеском количества землетрясений во всем мире. Прямая причинно-следственная связь этого еще не выявлена, но такие циклы могут стать инструментом прогнозирования роста сейсмической активности.
Вращение Земли вокруг Солнца
Обращение планеты по отношению к центральной точке нашей системы происходит по эллиптической орбите на среднем расстоянии от центра системы почти 149,6 млн км со средней орбитальной скоростью примерно 29,8 км/с.
Значение скорости изменяется в зависимости от расположения нашей планеты в космическом пространстве: находясь в ближайшей к Солнцу точке (она называется перигелием), это небесное тело движется быстрее — более 30 км/с, в афелии (наиболее удаленной от светила позиции) — медленнее, около 29,3 км/с.
Пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, она успевает сделать примерно 365,25 своего собственного витка. Столько дней входит в 1 астрономический год.
Он отличается от календарного, в котором за сутки принят период времени ровно 24 часа и который длится 365 дней. Каждый четвертый год в календарь добавляется дополнительный, 366 день.
В какую сторону вращается Земля
Если глянуть на Солнечную систему «сверху», т. е. так, что земельные участки, расположенные около Северного полюса, будут ровно напротив нашего взгляда, то вращение будет проходить против часовой стрелки
Почему мы не чувствуем ее движения
Человек не может ощущать вращения планеты, потому что вместе с ним параллельно движутся и все объекты на ее поверхности, в том же направлении и с такой же скоростью. Как пример, можно привести плавание на корабле. Находясь на его палубе, мы не замечаем, что окружающие предметы плывут по водоему вместе с нами. Относительно нас самих они остаются неподвижными.
Что, если она остановится
Если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси, то:
- одна ее сторона будет постоянно повернута к центру Солнечной системы, светило нагреет почву до высочайших температур, и вся влага с поверхности испарится;
- вторая сторона планеты погрузится в вечную ночь, тут постоянно будет свирепствовать мороз, вода превратится в толстый слой льда, и его толщина достигнет километров;
- условия станут крайне затруднительны для возникновения и развития любых форм жизни, в т.ч. для дальнейшего существования человечества.
Земные сутки будут длиться целый год, длина дня составит 6 месяцев, и после незначительного периода сумерек на планете наступит шестимесячная ночь. Закат и восход станут определяться исключительно вращением планеты вокруг светила — всходить оно будет на западе и заходить на востоке.
Так как линейная вращательная скорость достигает весомых значений, при внезапной остановке планеты все здания, растения, животные и люди будут снесены с поверхности силами инерции.
Исключение составят лишь сооружения, вмурованные в земную твердь или горные породы. По инерции продолжат вращаться океаны, вызвав гигантский цунами.
Сегодня под воздействием центробежных сил Земля несколько сплющена у полюсов и имеет своеобразный «горб» в области экватора. После остановки он исчезнет, вся вода океанов стечет к югу и северу, обнажив дно в экваториальной области до 30° с.ш. и ю.ш.. Так на планете образуется один опоясывающий ее гигантский материк и две полюсные «водяные шапки».
Магнитное поле Земли также пропадет, оставив нас без защиты от солнечного и космического ветров — опасных для всего живого заряженных частиц, которые обрушатся на планету. Потеря магнитного поля приведет к исчезновению полярных сияний.
Все описанные последствия справедливы и для ситуации, если прекратится движение Земли вокруг Солнца, только они будут еще более катастрофическими. Смены времени суток больше не будет, на одной половине планеты установится вечная ночь, на другой — такой же вечный день.
Источник
Почему Земля вращается вокруг Солнца и крутится вокруг своей оси?
Человеку потребовалось множество тысячелетий на понимание того, что Земля не является центром Вселенной и пребывает в постоянном движении.
Фраза Галилео Галлилея «И все-таки она вертится!» навсегда вошла в историю и стала своеобразным символом той эпохи, когда ученые из разных стран пытались опровергнуть теорию о геоцентрической системе мира.
Хотя вращение Земли было доказано около пяти столетий назад, точные причины, побуждающие ее двигаться, неизвестны до сих пор.
Почему Земля крутится вокруг оси?
В Средневековье люди считали, что Земля неподвижна, а Солнце и другие планеты вертятся вокруг нее. Только в XVI веке астрономам удалось доказать обратное. Несмотря на то что многие связывают это открытие с Галлилеем, на самом деле оно принадлежит другому ученому – Николаю Копернику.
Именно он в 1543 году написал трактат «Об обращении небесных сфер», где выдвинул теорию о движении Земли вокруг Солнца. Долгое время эта идея не получала поддержки ни со стороны его коллег, ни со стороны церкви, но в итоге оказала огромное влияние на научную революцию в Европе и стала основополагающей в дальнейшем развитии астрономии.
После того как теория о вращении Земли была доказана, ученые принялись искать причины этого явления. На протяжении последних столетий было выдвинуто множество гипотез, но даже сегодня точно ответить на этот вопрос не может ни один астроном.
В настоящее время существует три основные версии, которые имеют право на жизнь – теории об инертном вращении, магнитных полях и воздействии на планету солнечного излучения.
Теория об инертном вращении
Некоторые ученые склонны полагать, что когда-то (еще во времена своего появления и формирования) Земля раскрутилась, а сейчас вращается по инерции. Образовавшись из космической пыли, она стала притягивать к себе другие тела, которые придавали ей дополнительный импульс. Это предположение относится и к другим планетам Солнечной системы.
У теории есть немало противников, поскольку она не может объяснить, почему в разное время скорость движения Земли то увеличивается, то уменьшается. Непонятен также тот факт, по какой причине некоторые планеты Солнечной системы вращаются в другую сторону, как например Венера.
Теория о магнитных полях
Если попытаться соединить между собой два магнита с одинаково заряженным полюсом, они начнут отталкиваться друг от друга. Теория о магнитных полях предполагает, что полюса Земли тоже заряжены одинаково и как бы отталкиваются друг от друга, что заставляет планету вращаться.
Что интересно, недавно ученые сделали открытие, согласно которому магнитное поле Земли толкает ее внутренне ядро с запада на восток и заставляет его вращаться быстрее, чем остальная планета.
Гипотеза о воздействии Солнца
Наиболее вероятной принято считать теорию об излучении Солнца. Хорошо известно, что оно прогревает поверхностные оболочки Земли (воздух, моря, океаны), но при этом нагрев происходит неравномерно, в результате чего образуются морские и воздушные течения.
Именно они при взаимодействии с твердой оболочкой планеты заставляют ее вращаться. Своего рода турбинами, определяющими быстроту и направление движения, выступают континенты. Если они недостаточно монолитны, начинается их дрейф, что оказывает влияние на рост или снижение скорости.
Почему Земля движется вокруг Солнца?
Причиной обращения Земли вокруг Солнца называют инерцию. Согласно теории об образовании нашей звезды, около 4,57 млрд. лет назад в космосе возникло огромное количество пыли, которое постепенно превратилось в диск, а затем – в Солнце.
Внешние частички этой пыли стали соединяться между собой, образуя планеты. Уже тогда они по инерции начали вращаться вокруг звезды и продолжают двигаться по той же траектории и сегодня.
Согласно закону Ньютона, все космические тела передвигаются по прямой, то есть на самом деле планеты Солнечной системы, включая Землю, должны были давно улететь в открытый космос. Но этого не происходит.
Причина заключается в том, что Солнце имеет большую массу и, соответственно, огромную силу притяжения. Земля во время движения все время пытается устремиться от него по прямой линии, но гравитационные силы притягивают ее обратно, поэтому планета удерживается на орбите и крутится вокруг Солнца.
Источник
7 основных последствий движения вращения Земли
последствия вращательного движения земли они представлены на экологическом, климатологическом, земном и физическом уровнях, формируя жизнь каждого из людей, населяющих планету Земля.
Следует отметить, что Земля постоянно движется медленно, двигаясь вместе с остальной частью Солнечной системы, причем вращательное движение является одним из основных движений, влияющих на повседневную жизнь..
Движение вращения было открыто в 1543 году польским астрономом Николасом Коперником, как он объяснил в своей великой работе Книга революций небесных сфер.
В своей книге он объясняет постоянное движение, которое Земля совершает, поворачивая свою собственную земную ось с запада на восток.
Совершая это движение, Земля совершает полный оборот вокруг идеальной оси, проходящей через полюса, создавая впечатление, что небо вращается вокруг планеты..
С развитием гелиоцентрической теории Коперника было обнаружено, что Земля вращается вокруг Солнца, последнее является центром Вселенной..
В результате этого открытия были объявлены два основных движения Земли: вращение и перевод..
В то время как вращение отвечает за определение дней и ночей, это движение перемещения, которое заставляет Землю вращаться вокруг Солнца, движимое гравитацией, отвечает за определение времени года и его продолжительности..
Движение вращения жизненно важно для существования и поддержания жизни на планете.
Чтобы остановиться, все, что не было подвержено воздействию поверхности, полетело бы со скоростью 1600 км в час, создавая сильные ветры величиной с ядерным взрывом и вызывая цунами и продолжаясь в течение нынешних 365 дней, где шесть месяцев были бы чрезвычайно жаркими и оставшиеся шесть морозильных камер.
В дополнение к этому магнитные поля исчезли бы, заставляя поверхность подвергаться воздействию космических лучей. Вот почему это движение можно считать одним из самых важных, которые ежедневно выполняет Земля..
Основные последствия движения вращения Земли
экологическая
Череда дня и ночи
Земле требуется 24 часа, а именно солнечный день, чтобы сделать каждый оборот. Именно благодаря этому движению бывают дни и ночи, и когда вращение происходит с запада на восток, вы можете видеть, как солнце каждый день выходит на восток и прячется на западе..
Поскольку земля имеет сферическую форму, ее поверхность не может быть одновременно достигнута солнечными лучами, поэтому, когда одна область освещена, противоположная будет находиться в темноте, и это является вращательным движением, которое является основным ответственным за нее..
Это движение связано с тем, что половина земного шара освещена, а другая половина — в темноте..
Последовательность дней и ночей влияет на человека, устанавливая периоды его активности и отдыха в зависимости от района, в котором они находятся, а именно, на востоке или западе..
Точно так же движение влияет на образ жизни животных и циклы растений.
Определение времени и разницы во времени
Поскольку Земля вкладывает 24 часа в поворот своей оси, движущейся с запада на восток, именно поэтому в восточном полушарии наступает рассвет, а прошлой ночью — в западном, следовательно, время места зависит от различных точек. поверхности Земли, через которую Земля ежедневно движется вокруг своей оси вращения.
Вращательное движение устанавливает систему часовых поясов, которая состоит из деления дня на часы для всех на основе нулевого меридиана или меридиана Гринвича..
Часовые пояса или часовые пояса — это каждая из 24 частей, в которых земля разделена на меридианы, представляющие каждый часовой пояс один час дня, при этом существуют различия во времени между каждым шпинделем.
Наземная ротация позволяет установить законное время, которое помогает адаптировать время земного шара, помогая людям временно самоорганизоваться, особенно во время путешествий или установления личных и деловых отношений с другими странами..
климатологический
Изменение температуры
Из-за последствий смены дня и ночи земная поверхность в течение дня получает больше солнечного излучения, что приводит к тому, что днем температура выше, чем ночью..
земной
Форма земли
Делая постоянное вращательное движение, Земля генерирует центробежную силу, которая отвечает за текущую структуру Земли, делая ее немного сплющенной на северном и южном полюсах и выпуклой в середине, то есть в ее экваториальная зона.
Вращательное движение заставило землю приобрести форму эллипсоида, а именно геоид.
Установление кардинальных точек
Хотя Земля движется относительно воображаемой земной оси, именно эта ось создала воображаемое расположение в плоскости известных кардинальных точек: север, юг, восток и запад.
физическое
Отклонение тел в свободном падении
Принимая во внимание, что объекты притягиваются силой тяжести к центру Земли по линейной траектории при падении, это связано с движением земного вращения, при котором указанные объекты, очевидно, отклоняются к востоку при падении.
Отклонение от ветров и морских течений
Земля вращается с разной скоростью в разных точках поверхности, движется быстрее в экваторе и намного медленнее в полюсах, по этой причине ветры и морские потоки перемещаются с одной широты на другую с небольшим отклонением в направлении это напоминает движение циклонов.
Вращательное движение порождает известный «эффект Кориолиса», одно из самых интересных явлений, происходящих на Земле..
Этот эффект является силой, которой подвержены все жидкости планеты, заставляя массы воздуха и океанов отклоняться в предсказуемых направлениях..
Именно благодаря этому эффекту реки, океаны и ветры отклоняются вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии. Фундаментальный эффект в области метеорологии, аэронавтики и авиации.
Источник