2 января 2021 года Земля находится в перигелии — на кратчайшем расстоянии от Солнца
2 января 2021 года Земля оказывается в перигелии — ближайшей к Солнцу точке своей орбиты. Не так уж много людей знает, что именно в начале года мы подлетаем ближе всего к звезде. Для некоторых это кажется абсурдом, ведь в январе у нас разгар зимы! Между тем, вытянутость земной орбиты почти никак не влияет на смену времен года. Зато влияет на кое что другое!
Вы когда-нибудь задумывались, почему у нас осень и зима короче весны и лета? Причем это касается и календарных сезонов и астрономических. К примеру календарная весна длится 92 дня и столько же длится лето. Осень на день короче, а зима и вовсе длится 90 дней (за исключением високосных лет).
Астрономические сезоны разделены особыми моментами — равноденствиями и солнцестояниями, и потому не совпадают с календарным началом сезонов. Если посмотреть на длительность астрономических сезонов, то разница станет еще больше. Так лето у нас длится 93,6 суток, весна 92,8 дней, осень 89,8 суток, а зима и вовсе только 89 суток.
Как известно, причиной смены времен года являются два факта.
- Земля движется вокруг Солнца по орбите, совершая оборот за один год.
- Ось вращения вращения Земли наклонена к плоскости земной орбиты.
Ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты. Из-за этого примерно половину года Солнце больше освещает северное полушарие Земли (это показано на картинке), а другую половину — южное. Источник: Википедия
Что это значит? Это значит, что двигаясь по орбите, Земля подставляет Солнцу то одно полушарие (северное), то другое (южное). Когда Солнце освещает преимущественно северное полушарие Земли, у нас лето, а в Австралии зима. Когда южное — наоборот, у нас зима, а в южном полушарии лето.
Если бы Земля двигалась вокруг Солнца по окружности, времена года имели бы одинаковую длительность — четверть года. Но форма земной орбиты — эллипс (хотя и мало отличающийся от круга). Это значит, что в разное время года наша планета находится на разном расстоянии от Солнца.
Оказывается, что Земля располагается ближе всего к Солнцу зимой, а именно 2 или 3 января. Раз ближе, значит, быстрее летит по орбите, ведь Солнце в это время притягивает нашу планету сильнее. Кроме того, расстояние, которое должна пролететь от осеннего равноденствия до весеннего — короче, чем расстояние от весеннего до осеннего.
Из-за того, что орбита Земли представляет собой эллипс, расстояние, которое должна пролететь наша планета от осеннего равноденствия до весеннего короче, чем расстояние от весеннего до осеннего. На этом рисунке орбита слишком вытянута, это сделано для наглядности. Источник: Википедия/skygazer.ru
Два этих факта и приводят к тому, что осень и зима в совокупности почти на неделю короче, чем весна и лето. Подчеркну: у нас, в северном полушарии Земли. В южном полушарии все наоборот: там лето и весна на неделю короче осени и зимы.
Следствия из всего этого не кажутся очевидными: у нас все равно зимой темно и холодно. Зато по сравнению с южным полушарием Земли у нас меньше количество «темных дней» — суток, когда световой день короче ночи. Лето у нас немного мягче, чем в южном полушарии (мы дальше летом от Солнца!), да а зимы не такие жесткие (зимой мы ближе к Солнцу, а сама зима короче).
Понятное дело, что климат определяется множеством факторов, и астрономические здесь далеко не главные. И все же какую-то роль они безусловно играют.
Источник
Какое расстояние от Солнца до планеты Земля — минимальное, максимальное и среднее
Люди с древности пытались оценить расстояние, отделяющее Землю от Солнца. Но только в Новое время ученые справились с этой задачей.
Так как орбита Земли является эллипсом, а не окружностью, то и дистанция между ней и светилом непостоянна. Расстояние от Земли до Солнца меняется от минимального значения — 147,1 млн км (0,983 a.e.) до максимального — 152,1 млн км (1,017 a.e.). Среднее расстояние между нашей планетой и звездой составляет 149,6 млн км (1 a.e.). Эту величину в астрономии традиционно используют как единицу измерения расстояний. Её так и называют – астрономическая единица.
Появление астрономической единицы связано с тем, что определять относительные расстояния между планетами проще, чем абсолютные. С появлением гелиоцентрической картины мира было определено, например, что радиус венерианской орбиты равен 0,72 от радиуса земной. Однако для перевода относительных расстояний в абсолютные (то есть в метры и километры) необходимо было как-то измерить один из «космических» размеров. С этой задачей справился Джованни Кассини в 1672 г. Он смог оценить параллакс Марса и из этого получил, что астрономическая единица равна 140 млн км.
В дальнейшем расстояние до Солнца уточнялось при наблюдениях за Венерой, а в 1901 году использовался сближающийся с Землей астероид Эрос. Наконец, с изобретением радиолокации точность измерений выросла, и в 1962 г. была получена цифра 149 598 100 км с погрешностью ±750 км.
Стоит отметить, что со временем наша планета постепенно удаляется от Солнца, в среднем на 15 метров каждые 100 лет. Причиной этого является уменьшение массы Солнца из-за солнечного ветра и протекающих в ядре звезды термоядерных реакций. В результате уменьшения массы светила её гравитация ослабевает, и планеты (не только Земля) переходят на более отдаленные орбиты. Однако на положение орбит влияет не только изменение массы Солнца, но и гравитация других планет. Например, когда-то Нептун был ближе к звезде, чем Уран, но гравитация Юпитера и Сатурна отодвинула его на окраину Солнечной системы.
Список использованных источников
Источник
Как далеко Земля от Солнца?
Солнце является самым крупным и центральным объектом Солнечной системы, а другие тела, такие как планеты, астероиды и кометы, вращаются по своим орбитам вокруг него. Расстояние от Земли до Солнца называется астрономической единицей (au или а.е.), которая также служит для измерения между другими объектами в нашей системе. А. е. равна 149,6 млн км или 149 597 870 700 метрам. Наша планета настолько удалена от Солнца, что солнечному свету требуется около 8 минут, чтобы достичь поверхности Земли, перемещаясь со скоростью 300 тыс км (299 792 458 метров) в секунду.
Эллиптическая орбита Земли
А. е. — это не точное расстояние, а лишь усредненный показатель, то есть расстояние от Земли до Солнца периодически меняется. Земля, как и большинство планет, движется вокруг Солнца по определенной траектории (орбите), делая полный оборот за 365,256 суток. Однако орбита Земли представляет из себя не совершенный круг, а имеет эллиптическую или овальную форму. В разное время года наша планета либо приближается, либо отдаляется от Солнца. В перигелии (между 2 и 5 января), Земля максимально близка к Солнцу — 147 098 291 км. В афелии, когда Земля дальше всего от Солнца (между 3 и 7 июля), расстояние между ними увеличивается до 152 098 233 км.
Исторические оценки расстояния
Еще в 250 году до нашей эры, древнегреческий астроном Аристарх стал первым человеком, который попытался определить расстояние между Солнцем и Землей, но его результат был примерно в 20 раз меньше современных измерений.
В 1653 году нидерландский ученный Христиан Гюйгенс оценил расстояние до Солнца с помощью фазы Венеры. Например, когда Венера наполовину освещена Солнцем, Земля, Солнце и Венера образуют прямоугольный треугольник. Затем он смог вычислить расстояние между Венерой и Землей, и с полученным расстоянием и углом, Гюйгенсу удалось высчитать расстояние от нашей планеты до Солнца. Однако способ Гюйгенса отчасти основывался на догадках, чем на науке.
Спустя 19 лет в 1672 году итальянский и французский астроном Джованни Кассини использовал параллакс для получения расстояния между Марсом и Землей. Затем, на основе полученных данных он вычислил расстояние от Земли до Солнца. Полученные результаты были довольно близки к современным измерениям, и составили 146 млн км.
Источник
Меняется ли расстояние от Земли до Солнца за миллионы лет?
Солнце представляет собой звезду, огромный раскаленный шар, который находится на большом расстоянии от нашей планеты. В небе оно кажется совсем крошечным и нелегко вообразить, каким образом этот «шарик» обогревает всю Землю. Все дело в расстоянии, ведь в действительности Солнце в сотни раз больше.
Как измеряют расстояние от Земли до Солнца?
Узнать точное расстояние до Солнца попытались еще древние греки, что не возымело успеха, так как расчетные методы их были слишком примитивными. Первые цифры смогли представить Кассини и Рихер в 1672 году. Наблюдая за положением Марса и применяя геометрические вычисления, они установили приблизительное расстояние – 139 млн км.
Во второй половине XX века ученые использовали радиолокационный метод. Суть его заключается в передаче импульса объекту – отразившись от него, импульс возвращается обратно. Исходя из данных, за какой отрезок времени он проходит от Земли до Солнца и обратно, производятся более точные расчеты.
Наиболее удаленная и ближайшая к Солнцу точки земной орбиты
Для измерения космического пространства также используются такие величины, как парсек и световой год. Световой год – это расстояние, которое свет преодолевает за 1 «земной» год. Скорость света составляет примерно 300 млн м/с, а 1 световой год равен величине 9,46073047 × 10 12 км.
Точное расстояние от Солнца до Земли составляет 150 млн км. Что интересно, этот показатель колеблется в течение года, так как орбита нашей планеты имеет эллипсоидную форму. В июле он составляет 152 млн км, а в январе – 147 млн км.
Какие явления могут воздействовать на орбиту Земли?
Точно оценить изменение расстояния между Землей и Солнцем на протяжении длительных промежутков времени гораздо труднее. Поэтому ученые строят теории на основе наблюдений и моделируют различные варианты развития событий.
С каждым годом наша планета отдаляется от Солнца примерно на 1,5 см. На это оказывают влияние различные факторы. Главным образом ядерный синтез, который происходит на Солнце. Дело в том, что с каждой секундой в результате этого процесса оно теряет около 4 000 000 тонн массы. Для столь огромного небесного тела это незначительный показатель, но он постепенно увеличивает земную орбиту.
На начальных этапах существования Солнце было окружено протопланетным диском вещества (газообразным). Сейчас Земля сталкивается с этими частицами вещества, что также влияет на ее орбиту – она меняется примерно на размер протона (1 фемтометр или 10 -15 м).
Воздействуют на гравитацию Земли разные массивные объекты в Солнечной системе. Каждое из этих небесных тел имеет определенную силу притяжения. Существует шанс того, что гравитационные силы данных тел могут повлиять на изменение орбиты.
Солнце неминуемо ждет участь превращения в красный гигант. Когда это случится, ядро еще сильнее раскалится, внешняя оболочка значительно увеличится в размерах и начнется процесс гелиевого синтеза. То есть Солнце начнет выделять еще больше энергии.
Став огромной красной звездой, оно уничтожит некоторые планеты. К примеру, могут исчезнуть Венера и Меркурий. Наша планета тоже может оказаться в их числе, но есть вероятно и того, что она уцелеет. Для этого Земле следует немного отдалиться от Солнца – примерно на 15% и дальше нынешнего радиуса.
Прочие галактические тела также могут повлиять на орбиту Земли, сделать ее нестабильной. Иногда возле нашей Солнечной системы проходят эти объекты – это случается крайне редко. Нестабильность орбиты грозит перемещением планеты вплоть до выхода из галактики.
Если Земля все-таки переживет превращение Солнца в красный гигант, то останется «привязанной» к нему. Более того, наша планета начнет понемногу сокращать расстояние к Солнцу. На это повлияет гравитационное излучение. Теория тяготения Эйнштейна говорит, что две массы, по орбите вращающиеся друг вокруг друга, испускают гравитационные волны.
Ученые рассматривают несколько возможных явлений, которые влияют на земную орбиту и расстояние между Солнцем и нашей планетой. На сегодняшний день наиболее сильное влияние оказывает ядерный синтез, происходящий в Солнце. Также орбита Земли может измениться в результате гравитационной нестабильности, превращения Солнца в красный гигант. Наиболее вероятной считается гипотеза поглощения Земли Солнцем через несколько миллиардов лет.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Летом Солнце ближе к Земле, чем зимой. Это неправда.
Начнем с того, что расстояние между Солнцем и Землей действительно не является постоянным, а меняется в течение года. Это связано с тем, что Земля вращается вокруг Солнца не по кругу, а «почти по кругу». Фигура, которую представляет собой орбита Земли, как и орбиты всех других планет нашей Солнечной системы, называется эллипсом.
В целом орбиты планет могут быть сколь угодно вытянутыми. Такую орбиту, в частности, имеет Плутон, который во время плутонианского лета приближается к Солнцу на расстояние «всего» 4,5 миллиарда километров, а «зимой» удаляется от Солнца на 7,5 миллиардов. К слову, год на Плутоне длится 250 лет. Если бы орбита Земли была бы похожа на орбиту Плутона, то видимый размер Солнца на небе в течение года менялся бы в два раза, а потоки тепла и света, падающие на Землю зимой и летом, различались бы в 4 раза. Средняя температура на Земле зимой была бы около минус 50 °C на экваторе, а у полюсов — в районе минус 150 °C, и, скорее всего, эти строки просто некому было бы читать.
К счастью, орбита Земли — это почти круг. Среднее расстояние от Солнца до Земли составляет почти 150 миллионов километров (свет проходит это расстояние чуть более чем за 8 минут). В ближней точке орбиты Земля приближается к Солнцу на 2,5 миллиона километров, а в дальней точке удаляется на такое же расстояние. Соответствующее изменение расстояния составляет всего 1,5%. На такую же долю меняется видимый размер диска Солнца на небе в течение года. Разумеется, большинство людей этого даже не замечает.
И все же, когда Солнце ближе всего к Земле — летом или зимой? Ответ на это вопрос известен: Земля проходит через ближнюю точку своей орбиты каждый год примерно в одно и то же время — почти сразу после новогодних праздников, около 3–4 января.
Иными словами, в это время на небе можно увидеть Солнце максимально большого размера. Становится ли в этот день хоть немного теплее? Строго говоря, да, так как близость к Солнцу увеличивает среднюю температуру на 2–3 градуса, но, конечно же, смена времен года при той орбите Земли, которую мы имеем, никак не связана с расстоянием до Солнца.
Гораздо более важной в нашей земной жизни является высота Солнца над горизонтом и, как следствие, плотность падающих на поверхность Земли солнечных лучей. А она, особенно на высоких широтах, на которых находится большая часть нашей страны, меняется в течение года не на 1–2%, а в несколько раз.
Впрочем, есть и гораздо более простой способ понять, что времена года никак не связаны с расстоянием до Солнца. Достаточно вспомнить, что январь является центральным месяцем зимы лишь в северном полушарии. В южном полушарии на это же самое время приходится пик лета.
Соответственно, для большинства жителей той же Южной Америки тот факт, что Солнце ближе всего в январе, вероятно, не кажется таким удивительным, как для нас.
Информацию предоставил Сергей Богачев, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН
Источник