Почему планеты вращаются вокруг Солнца?
Сегодня нет ни малейших сомнений в том, что Земля вращается вокруг Солнца. Если еще не так давно, в масштабах истории Вселенной, люди были уверены, что центром нашей Галактики является Земля, то сегодня нет никаких сомнений, что все происходит с точностью до наоборот.
От Птолемея до Ньютона
Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. Долгое время его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.
Точку в этом спорном для человечества факте поставил Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.
После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании математику Иоганну Кеплеру,который вывел три своих знаменитых закона движения планет.
Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.
Почему планеты вращаются вокруг Солнца
Как Земля, так и все остальные планеты нашей солнечной системы движутся по своей траектории вокруг Солнца. Скорость их движения и траектория могут быть разными, однако все они держатся у нашего естественного светила.
Движение планет по орбите вокруг Солнца происходит под воздействием двоих сил:
- до центровой (сила тяготения Солнца);
- от центровой (силы инерции во время поступательного движения).
Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный. У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года. +
Закон всемирного тяготения
Солнце является самым крупным объектом в нашей галактике. Масса нашего светила в разы превышает массу всех остальных тел в совокупности. А в физике, как известно, действует сила всемирного тяготения, которую никто не отменял, в том числе, и для Космоса.
Ее закон гласит, что тела с меньшей массой притягиваются к телам с большей массой. Именно поэтому все планеты, спутники и другие космические объекты и притягиваются к Солнцу, самому крупному из них.
Сила тяготения, к слову, аналогичным образом работает и на Земле.
Вспомните, что происходит с теннисным мячиком, брошенным в воздух. Он падает, притягиваясь к поверхности нашей планеты.
Понимая принцип стремления планет к Солнцу, возникает очевидный вопрос: почему они не падают на поверхность звезды, а движутся вокруг нее по собственной траектории. И этому также имеется вполне доступное объяснение.
Инерция
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.
Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.
Что же касается орбиты каждого из объектов, то траектория их движения зависит от скорости и массы. А эти показатели у всех объектов, как вы понимаете, разные. Вот почему Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, и никак иначе.
Таким образом, инерционное движение отдалят планету от Солнца, но до центровая сила искривляет траекторию и удерживает планету на орбите. Все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении, по тому же направлению и обращаются планеты вокруг своей оси (исключение Венера и Уран).
Практически каждая планета в период своего формирования подвергалась множеству ударов астероидов, в результате которых изменялась ее форма и радиус орбиты. Немаловажную роль играет также и тот факт близкого формирования группы планет и большого скопления космического мусора, в результате чего расстояние между ними минимальное, что, в свою очередь, приводит к нарушению гравитационного поля.
Движение планеты Земля вокруг Солнца и его значение
Земля как планета Солнечной системы по расчетам ученых сформировалась более 4,5 млрд лет назад. За это время расстояние от светила практически не изменялось. Скорость движения планеты и сила притяжения Солнца уравновесили ее орбиту. Она не идеально круглая, но стабильная.
Если бы сила притяжения светила была сильнее или скорость Земли заметно уменьшилась, то она бы упала на Солнце. В противном случае она рано или поздно улетела бы в космос, перестав быть частью системы.
Расстояние от Солнца до Земли делает возможным поддержание оптимальной температуры на ее поверхности.
Путь планеты вокруг светила называется орбитой. Траектория этого полета не идеально круглая. Она имеет эллипсность. Максимальная разница составляет 5 млн км.
Самая близкая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии 147 км. Она называется перигелием. Земля ее проходит в январе. В июле планета находится от светила на максимальном отдалении. Наибольшее расстояние — 152 млн км. Эта точка называется афелием.
Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца обеспечивает соответственно смену суточных режимов и годовых периодов.
Вращение Земли вокруг Солнца
Для человека движение планеты вокруг центра системы незаметно. Это из-за того, что масса Земли огромна. Тем не менее каждую секунду мы пролетаем в пространстве около 30 км. Это кажется нереальным, но таковы расчеты. В среднем считается, что Земля находится от Солнца на расстоянии около 150 млн км. Один полный оборот вокруг светила она делает за 365 дней.
Точное расстояние, которое наша планета проходит за год, двигаясь вокруг светила, составляет 942 млн км. Мы вместе с ней движемся в пространстве по эллиптической орбите со скоростью 107 000 км/час. Направление вращения — с запада на восток, то есть против условной часовой стрелки.
Таким образом, наша планета находится в постоянном движении. Вместе с Солнцем она перемещается в космосе вокруг центра Галактики. А та, в свою очередь, движется во Вселенной. Но наибольшее значение для всего живого играет вращение Земли вокруг Солнца и собственной оси. Без этого движения условия на планете были бы непригодными для поддержания жизни.
Видео
Источник
Почему Земля вращается вокруг Солнца?
Со времен Коперника известно, что земля движется по почти круговой (эллиптической) орбите вокруг Солнца. Однако в чём причина такого движения?
Ответить на этот вопрос можно по-разному. С точки зрения классической небесной механики форму орбиты нашей планеты определяет сила гравитации, воздействующая на Землю со стороны Солнца. Зная закон всемирного тяготения, можно доказать, что любое тело, вращающееся вокруг другого тела, будет двигаться по эллиптичной траектории. Это единственная устойчивая траектория. Если бы в какой-то момент времени Земля и Солнце двигались друг относительно друга по другой траектории или вообще были бы неподвижны, то через некоторое время они либо столкнулись, либо разлетелись бы в пространстве, либо Земля снова вышла бы на эллиптическую орбиту.
То же самое можно утверждать про любую систему в космосе, в которой вокруг центрального тела вращаются другие тела. И спутники вокруг планет, и планеты вокруг звезд, и звезды вокруг центра галактики вращаются по эллиптическим траекториям.
Итак, на солнечной орбите Землю удерживает сила гравитации. Но как она вообще оказалась на ней? Более 4,6 млрд лет назад вместо Солнечной системы существовало огромное газопылевое облако, которое уже вращалось. Это облако начало уплотняться под действием всё той же силы гравитации. В результате в центре сформировалась звезда – Солнце. Из остального материала облака сформировался протопланетный диск, из которого в свою очередь и возникла Земля и другие планеты.
Поэтому, с точки зрения теории эволюции Солнечной системы, причиной вращения Земли вокруг Солнца является то, что когда-то звезда и планета были единым объектом – газопылевым облаком. Само это облако изначально вращалось, поэтому и все объекты Солнечной системы (в том числе и само Солнце) до сих пор сохраняют вращение. Доказательством этой теории является тот факт, что все планеты Солнечной системы вращаются в ту же сторону, что и наша звезда.
Список использованных источников
Источник
Почему Земля вращается вокруг своей оси
Понимание такого неоспоримого феномена, что планета Земля делает вращение не только лишь вокруг самого Солнца, но и вокруг своей собственной оси, что сама по себе наша планета никак не является самым центром огромной Вселенной, пришло к учёным не сразу. Так почему Земля вращается вокруг своей оси?
Этот факт считается неопровержимым вот уже несколько последних столетий. Галилео Галлилей занимался изучением данной теории. Его исследования смогли найти доказательства вопреки всем фактам, которые опровергали геоцентрическую систему во Вселенной.
Почему Земля крутится вокруг оси?
Ещё в Средние века люди были уверены в том, что наша большая планета неподвижна. По известной тогда теории она считалась самым центром всего живого. Вокруг неё двигались все другие планеты и даже большая звезда — Солнце. Только лишь в XVI веке астрологи начали доказывать обратное. Хоть многие говорят о том, что основоположником вращательной теории Земли является Галлилей, но открытие это принадлежит отечественному исследователю Николаю Копернику.
Теория «О вращении небесных сфер» была опубликована ещё в 1543 году. Вышедший трактат не получил поддержки среди учёных, однако впоследствии дал толчок для развития научной европейской революции. После того, как были найдены неоспоримые доказательства того, что планета движется, учёные начали искать ответ, почему вертится Земля. На протяжении нескольких веков астрономы выдвигали множество различных гипотез, но самыми существенными сейчас считаются 3 основные теории: о магнитных полях, независимом инертном вращении и воздействии на каждую планету постоянного излучения солнца.
Теория о магнитных полях
Научно доказано, что если просто соединить 2 одинаково позитивно или негативно заряженных магнита, то они оттолкнутся. Поэтому, исходя из данной теории, противоположные полюса круглой Земли всегда имеют одинаковый заряд, поэтому они будто отталкиваются как можно дальше по отношению друг к другу. Это и считается одним из явных объяснений тому, почему Земля крутится вокруг своей оси.
Научно доказано, что наша планета не только эллипсообразная, но и представлена своеобразным внутренним ядром. Образовавшееся магнитное поле практически всегда заставляет его толкать планету только с запада на восток, что приводит к более быстрому вращению самого ядра, если сравнивать его с остальной планетой.
Теория инертного вращения
Немногие учёные считают, что, когда Земля только начала формироваться, она раскрутилась и сейчас вращается просто по инерции. Планета образовалась из космической пыли и довольно быстро притянула к себе другие астрономические тела. Всё это придало ей некий дополнительный вращательный импульс.
Теорию много раз опровергали, поскольку ещё не удалось получить ответ, почему Земля крутится то медленнее, то быстрее. Необъяснимым остаётся и то, почему некоторые другие планеты крутятся в другую сторону по отношению к Земле.
Теория о воздействии солнечного излучения
Теория про постоянное излучение от Солнца является наиболее вероятным объяснением тому, почему Земля вращается вокруг своей оси. Ультрафиолетовые лучи прогревают все оболочки на поверхности планеты. Это касается как воздуха, так и воды, и суши. Однако все предметы нагреваются по-разному. Это приводит к образованию дополнительных воздушных и водных течений.
Взаимодействуя с твёрдой оболочкой Земли, такие течения и заставляют нашу планету вращаться. Континенты в данном случае можно считать своеобразными турбинами, которые задают темп и направление вращения. При их недостаточной монолитности начинается дрейф, который приводит к замедлению движения планеты.
Почему планеты вращаются вокруг Солнца?
Причиной того, почему Земля вращается вокруг Солнца, называют именно инерцию. По давней теории в космосе образовалось большое количество звёздной пыли. Вначале она собралась и превратилась в некое подобие диска, центр превратился в Солнце.
Внешние частички и пылинки, которые не попали в состав Солнца, начали преобразовываться в планеты. По инерции они с самого начала начали своё вращение вокруг самой большой звезды, которой и оказалось Солнце. Сейчас траектория движения планет практически не изменилась.
Если следовать закону Ньютона, то все планеты движутся по прямой и так они бы уже давно улетели в открытое космическое пространство далеко за пределы Солнечной системы. Однако этого не произошло. Такой феномен объясняют тем, что масса Солнца слишком большая, поэтому и сила притяжения у него огромная. Если задуматься о том, почему Земля крутится вокруг Солнца, то причина ясна. Двигаясь, планета всё время устремляется по прямой линии, но силы гравитации тянут её обратно к центру Вселенной. Поэтому Земля и держится на орбите.
Теорий того, почему вертится Земля, придумано множество. Но лишь немногие из них имеют хоть какое-то научное объяснение. Именно поэтому вопросы развития астрономии как науки становятся всё более актуальными. Ведь всем хочется узнать побольше о нашей планете.
Источник