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
Как объяснить, что такое Млечный Путь? Мы находимся внутри него или являемся его частью?
Тысячи лет назад, когда наши предки смотрели
в ночное небо, они наблюдали длинную неровную полосу света, усеянную звёздами
Греки ассоциировали эту картину с молоком богини Геры, жены Зевса, поэтому явление стало известным под названием Млечный Пут ь.
Это художественное представление нашей галактики. С точки зрения астрономов Млечный Путь это завершённая спиральная галактика .
Её стержень — часть посередине, которая простирается за пределы ядра. Дальше звёзды, газ и пыль , из которых состоит галактика, распространяются в виде вихревого скопления, формируя рукава. Между рукавами находятся области относительно небольшого сосредоточения звёзд.
Считается, что наше Солнце находится в секции одного из рукавов примерно на полпути между центром и внешним краем галактики . Поскольку мы находимся внутри, мы можем наблюдать центр. Можно заметить, что звёзды располагаются всё плотнее и плотнее по мере приближения к ядру. В некоторых местах они и вовсе сливаются, заполняя окружающую область светом, так что не видно отдельных объектов.
Тёмные пятна это не дыры в галактике, это п олосы пыли и газа между нами и частями Млечного Пути. На фотографиях кажется, что те звёзды, которые находятся в более тёмных пятнах, просматриваются через промежутки, но в действительности они находятся за пылевыми облаками.
На представленной выше панораме центр галактики находится справа
от нас и простирается влево . Слева от нас располагается ближайший спиральный галактический сосед — галактика Андромеды M31 .
Поэтому мы находимся внутри Млечного Пути и одновременно являемся его частью . Каждая звезда, которую можно увидеть на небе, находится в Млечном Пути. То есть, почти каждый астрономический объект, наблюдаемый невооружённым глазом также находится в Млечном Пути и является его частью.
Исключением являются галактика Андромеды , которую можно увидеть
в достаточно тёмном небе, зная куда смотреть, с копление Геркулеса
и Омега Центавра , представляющие собой шаровые скопления. Последние два вращаются вокруг Млечного Пути, также как Большое
и Малое Магелланово Облако (видны только из южного полушария). БМО и ММО представляют собой нерегулярные галактики. Всё остальное,
что можно увидеть без телескопа, является частью нашей галактики.
Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
• Откуда взялась фотография Млечного Пути если мы находимся внутри него?
• Что произойдёт, если в результате лабораторного эксперимента возникнет чёрная дыра?
• Почему планета Меркурий получила такое название? Какая связь с химическим элементом ртуть?
Источник
Мы находимся в идеальном месте галактики
Наша галактика Млечный Путь необычна тем, что это одна из самых массивных галактик в ближайшей Вселенной. Наша Солнечная система, пожалуй, обладает многими уникальными качествами. Во-первых, Солнце состоит из нужного количества «металлов» (элементов тяжелее водорода и гелия). Более того, круговая орбита Солнца вокруг центра Галактики является правильной. Благодаря сочетанию ряда факторов ему удается держаться подальше от опасных спиральных рукавов галактики. Также наша Солнечная система находится достаточно далеко от центра галактики, чтобы не беспокоиться о разрушительных гравитационных силах или слишком большом количестве излучения.
Когда все эти факторы встречаются вместе, они создают область пространства, которую астроном из Вашингтонского университета Гильермо Гонсалес называет «Галактической обитаемой зоной». Гонсалес считает, что каждая форма жизни на нашей планете, от простейших бактерий до самых сложных животных организмов, обязана своим существованием балансу этих уникальных условий.
«Я считаю, что и простая жизнь, и сложная жизнь очень редки. Но сложная жизнь, как и мы, вероятно, уникальна в наблюдаемой Вселенной», — утверждает Гонсалес.
«Я думаю, что это очень, очень интересная идея», — говорит доктор Уильям Боруки, научный сотрудник Исследовательского центра Эймса. «Я очень рад видеть эту теорию. Мне нравится, как Гонсалес проанализировал возможности существования планет в разных частях галактики. Теперь ученым нужно проверить это математически, чтобы убедиться, что всё складывается».
Теория в деталях
Наша Галактика Млечный Путь устроена так же, как и миллиарды других спиральных галактик. Галактический диск содержит много межзвездной материи, а также молодых звезд и звезд среднего возраста. В то время как молодые звезды можно найти разбросанными по всей Галактике, звездное население имеет тенденцию быть старше в выпуклости вокруг галактического центра. Многие из этих старых звезд собраны в шаровые скопления, которые вращаются вокруг ядра Галактики в области, известной как галактическое «гало». Сильные выбросы инфракрасного излучения и рентгеновского излучения из центра Галактики указывают на облака ионизированного газа, быстро движущиеся вокруг какого-то сверхмассивного объекта, возможно, черной дыры.
В Галактике Млечный Путь миллиарды звезд, и некоторые из них более богаты «металлами», чем другие. Частично это связано с возрастом: чем старше звезда, тем она более бедна «металлом». Это потому, что самые древние звезды образовывались только из водорода, гелия и лития. Когда самая массивная из этих звезд взорвалась, в результате ядерных реакций эти легкие элементы превратились в более тяжелые. Эти более тяжелые «металлы» стали частью материала, из которого сформировалось второе поколение звезд. Каждый звездный взрыв приводил к увеличению количества доступных «металлов». Таким образом, богатая «металлами» звезда имеет материал, полученный от многих предыдущих поколений звезд.
Наше Солнце необычайно богато «металлами» для звезды его возраста и типа. Ученые точно не знают почему это так. Возможно, Солнце образовалось в той части Галактики, где было много «металлов», а затем переместилось в свое нынешнее положение.
Согласно исследованиям внесолнечных планет, у богатых «металлами» звезд более вероятно наличие планетных систем. Одна из причин этого может заключаться в том, что определенное минимальное количество «металлов» необходимо для образования скалистых тел (включая ядра планет газовых гигантов). При образовании звезды богатое «металлами» коллапсирующее межзвездное облако с большей вероятностью образует планеты, чем бедное «металлом».
Помимо того, что требуется звезда, богатая «металлами», Галактическая обитаемая зона исключает звезды, находящиеся слишком близко к центру галактики. Наше Солнце находится на приличном расстоянии от центра галактики, примерно в 28 000 световых лет.
Находясь во внешней области галактики, наша Солнечная система защищена от огромного гравитационного притяжения звезд, сгруппированных вблизи центра галактики. Если бы мы были ближе, совокупная гравитация всех этих звезд нарушила бы орбиту комет в облаке Оорта. Облако Оорта, которое окружает внешний периметр нашей Солнечной системы, содержит триллионы комет. Гравитационные возмущения, вызванные другими звездами, могут отправить многие из этих комет в нашу сторону, подвергая опасности жизнь на Земле.
Держаться подальше от галактического центра имеет ещё одно дополнительное преимущество. В центре галактики присутствует большое количество вредной радиации. Планетные системы вблизи центра будут подвергаться повышенному воздействию гамма-лучей, рентгеновских лучей и космических лучей, которые уничтожат любую жизнь, пытающуюся развиться на планете.
«Большие сложные организмы гораздо более чувствительны к возмущениям окружающей среды, чем простая жизнь», — говорит Гонсалес. «Наша гипотеза касается исключительно сложной жизни, в частности, аэробной макроскопической жизни многоклеточных животных. Воздействие радиации может повредить озоновый слой, а также повысить уровень радиации на поверхности планеты из-за вторичных каскадов частиц в атмосфере».
Держаться подальше от спиральных рукавов Галактики — еще одно требование Галактической Обитаемой Зоны.
Плотность газа и межзвездного вещества в спиральных рукавах приводит к образованию новых звезд. Хотя эти спиральные рукава являются местом рождения звезд, для нашей Солнечной системы было бы опасно пересечь один из них. Интенсивное излучение и гравитация спирального рукава вызовут нарушения в нашей Солнечной системе с такой же вероятностью, как если бы мы были ближе к центру Галактики.
К счастью, наше Солнце вращается с той же скоростью, что и вращение спирального рукава Галактики. Эта синхронизация не позволяет нашей Солнечной системе пересекать спиральный рукав.
«В нашем местоположении наш орбитальный период очень похож на период скорости спиральных рукавов», — говорит Гонсалес. «Это означает, что временной интервал между пересечениями спиральных рукавов будет максимальным, и это хорошо, поскольку спиральные рукава — опасные места. Здесь сосредоточены массивные звезды, которые могут взорваться сверхновыми, а гигантские молекулярные облака могут возмущать кометы облака Оорта, что привело бы к большему количеству комет во внутренней части Солнечной системы».
Необычно круговая орбита нашего Солнца вокруг галактического центра также имеет тенденцию держать его подальше от спиральных рукавов. Большинство звезд того же возраста, что и наше Солнце, имеют более эллиптические орбиты.
«Если бы орбита Солнца вокруг галактического центра была менее круговой, то Солнце с большей вероятностью пересекло бы спиральные рукава», — говорит Гонсалес.
Таким образом, благодаря множеству необычных характеристик нашего Солнца, нашей Солнечной системе посчастливилось находиться в Галактической обитаемой зоне. Гонсалес утверждает, что эти характеристики сделали возможным появление сложной жизни на Земле. По словам Гонсалеса, более 95 процентов звезд в Галактике не смогут поддерживать обитаемые планеты просто потому, что их вращение не синхронизировано с вращением спиральных рукавов галактики. Добавьте сюда все другие факторы, связанные с сохранением пригодности Солнечной системы для жизни, и кажется, что шансы найти другую солнечную систему в Галактической обитаемой зоне почти ничтожны.
«Это хорошая теория», — говорит Боруки. «Я думаю, что эта идея — искра, которая положит начало аналогичным исследованиям. Как свеча зажигания, она не может управлять автомобилем, но дает необходимый импульс для движения машины».
Подписывайтесь на канал Глубины космоса , будет много интересного!
Источник
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