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
Наклон Земли
Ранее полагали, что наша планета могла быть плоской, зигзагообразной или кубической формы. Но длительные изучения показывают, что мы один из сфероидов, совершающих обороты вокруг нашей звезды.
Мы многое знаем об орбитальном пути, удаленности от Солнца, а также об осевом наклоне. Давайте же разберемся в том, как выглядит наклон Земли.
Наклон Земли и земная ось
Вертикальная планетарная ось вращения расположена под определенным углом. Это приводит к тому, что солнечные лучи распределяются неравномерно в течение года. Угол достигает 23.44°.
Земная ось указывает севером на Полярную звезду, а югом на Сигму Октанта
Влияние наклона Земли
Осевой наклон Земли и его отношение к оси вращения и орбитальной плоскости
Именно этому наклону оси Земли мы должны быть благодарны за смену времен года. Когда северный полюс повернут к звезде, то на нем начинается лето, а на южном – зима. Через 6 месяцев они меняются местами.
Кроме того, угол наклона Земли влияет на суточный цикл. Летом Солнце поднимается выше и день длится дольше. Наиболее экстремальная ситуация наблюдается над полярным кругом, где дневной свет часть года отсутствует, а также 6 месяцев темноты на Севером полюсе (полярная ночь). На Южном полюсе противоположная ситуация, когда день может охватывать 24 часа!
Сезоны определяются моментами солнцестояний (21 декабря и 21 июня) и равноденствий (20 марта и 22 сентября).
Длительное время осевой наклон остается стабильным. Но существует такой момент как нутация – раскачивание с периодичностью в 18.6 лет. Ось проходит через этот процесс, из-за чего немного отклоняется.
Прецессия приводит к тому, что дата сезонов меняется с цикличностью в 25800 лет. Это не только вызывает отличие между сидерическими и тропическим годами, но и переворачивает сезоны. То есть, на северном полушарии лето настанет в декабре, а зима в июне.
Художественная интерпретация земного вращения и прецессии равноденствий
Также от прецессии зависит перемена длительности дня. Это момент, когда меняются даты перигелия и афелия. В общем, вы видите, что осевое вращение и орбитальный путь связаны с многими факторами. Поверьте, что когда-то люди были шокированы узнав, что Земля способна двигаться. Даже Коперник с Галилеем полагали, что мы живем на идеальном шаре.
Источник
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 наклонена земная ось? Фото и видео
Если бы вы могли посмотреть на Землю со стороны, то решили бы, что у Земли очень плохая осанка. Земля, летит вокруг Солнца, наклонившись несколько вбок (как парусник при сильном ветре).
Угол наклона земной оси
Угол наклона земной оси составляет 23,5 градуса от вертикальной линии. Это произошло во время смертоносных гонок, в результате которых 4,6 миллиарда лет назад образовалась наша Солнечная система.
Угол наклона земной оси
Солнце, Земля и другие восемь планет в нашей планетной системе образовались из вращающегося облака межзвездных газа и пыли. Ученые считают, что Земля выросла до размеров планеты, поглощая сталкивавшиеся с ней частицы. Проходили миллионы лет, образовывались и разрушались миры, из их частей формировались планеты в современном виде. Естественный спутник Земли возможно образовался при столкновении раскаленной докрасна Земли с большим космическим телом.
Почему земная ось наклонена?
По мнению Кларка Чепмена, астронома из Планетарного научного института в Таксоне, штат Аризона, для того, чтобы придать Земле ее нынешнюю орбиту, потребовался гигантский взрыв. Благодаря взрыву жизнь на нашей родной планете стала весьма интересной. Результаты этого удара до сих пор окрашивают осенью листья в желтый цвет, летом поджаривают побережье Средиземного моря, позволяют детишкам резвиться в речках, зимой вызывают сильные снегопады на радость детям и на горе городским властям. Этот последний решающий взрыв создал на Земле времена года — четыре времени года.
Но каким же волшебным образом это произошло? В результате Большого Взрыва Северный полюс наклонен к Солнцу в течение полугода, а в течение следующего полугодия он наклонен в противоположную сторону. Когда Северный полюс наклонен в сторону Солнца, в Северном полушарии тепло и ярко светит Солнце, дни длинные. Если ночи начинают удлиняться и становиться холоднее, значит, Северный полюс начал наклоняться в противоположную от Солнца сторону. В Южном полушарии картина противоположная, то есть когда в Северном полушарии тепло, в Южном — холодно, и наоборот.
Чепмен подчеркивает, что если бы ось Земли была строго перпендикулярна ее орбите, времен года практически бы не было. Орбита Земли не идеальная окружность, поэтому температура на Земле несколько снижалась бы при удалении Земли от Солнца. По мере приближения Земли к Солнцу становилось бы немного теплее. Но эти изменения погоды напоминали бы смену времен года так же, как шепот напоминает крик. У нас не было бы ни зимы, ни осени, ни весны, ни лета. Таких слов даже не было бы в нашем языке.
Наклон земной оси – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник