Nuo XVI amžiaus, kai Nikolajus Kopernikas pademonstravo, kad Žemė sukasi Saulėje, mokslininkai nenuilstamai dirbo, kad suprastų santykius matematiškai. Jei šis šviesus dangaus kūnas - nuo kurio priklauso metų laikai, dienos ciklas ir visas gyvenimas Žemėje - ne sukasi aplink mus, tai kokia gi yra mūsų orbitos aplinka?
Keletą amžių astronomai taikė mokslinį metodą atsakydami į šį klausimą ir nustatė, kad Žemės orbita aplink Saulę turi daug patrauklių savybių. Ir tai, ką jie rado, padėjo mums suprasti, kodėl mes matuojame laiką taip, kaip darome.
Orbitos charakteristikos:
Visų pirma, Žemės orbitos greitis aplink Saulę yra 108 000 km / h, o tai reiškia, kad mūsų planeta vienos orbitos metu nuvažiuoja 940 milijonų km. Žemė užbaigia vieną orbitą kas 365,242199 vidutines saulės dienas. Tai yra ilgas kelias, paaiškinantis, kodėl reikia papildomos kalendorinės dienos kas ketverius metus (dar žinomas kaip per metus).
Planetos atstumas nuo Saulės kinta, kai ji skrieja. Tiesą sakant, Žemė niekada nebūna tą patį atstumą nuo Saulės diena iš dienos. Kai žemė yra arčiausiai Saulės, sakoma, kad ji yra periferijoje. Tai įvyksta maždaug kiekvienų metų sausio 3 d., Kai Žemė yra maždaug 147 098 074 km atstumu.
Vidutinis žemės atstumas nuo saulės yra apie 149,6 milijono km, kuris taip pat vadinamas vienu astronominiu vienetu (AU). Manoma, kad toliausiai nuo Saulės nutolusi žemė yra afelijoje - maždaug liepos 4 d., Kai Žemė pasiekia maždaug 152 097 701 km atstumą.
O tie iš jūsų šiaurės pusrutulyje pastebėsite, kad „šiltas“ arba „šaltas“ oras nesutampa su tuo, kaip arti Žemės yra Saulė. Tai lemia ašinis pasvirimas (žr. Žemiau).
Elipsinė orbita:
Kitas yra Žemės orbitos pobūdis. Užuot buvęs tobulu apskritimu, Žemė juda aplink Saulę išilgintu apskritimo ar ovalo pavidalu. Tai vadinama „elipsine“ orbita. Šį orbitos modelį pirmą kartą aprašė Johanas Kepleris, vokiečių matematikas ir astronomas. Astronomia nova (Naujoji astronomija).
Išmatavęs Žemės ir Marso orbitas, jis pastebėjo, kad kartais atrodo, kad abiejų planetų orbitos greitėja arba lėtėja. Tai tiesiogiai sutapo su planetų aferija ir perihelionu, tai reiškia, kad planetų atstumas nuo Saulės turėjo tiesioginį ryšį su jų orbitų greičiu. Tai taip pat reiškė, kad tiek Žemė, tiek Marsas neramino Saulės orbitos kontūrais.
Apibūdindami elipsinių orbitų pobūdį, mokslininkai naudoja faktorių, vadinamą „ekscentriškumu“, kuris išreiškiamas skaičiumi nuo nulio iki vieno. Jei planetos ekscentriškumas yra artimas nuliui, tada elipsė yra beveik apskritimas. Jei jis yra arti vieno, elipsė yra ilga ir liekna.
Žemės orbitos ekscentriškumas yra mažesnis nei 0,02, o tai reiškia, kad ji yra labai arti apskritimo. Štai kodėl skirtumas tarp Žemės atstumo nuo Saulės periferijoje ir afeleno yra labai mažas - mažiau nei 5 milijonai km.
Sezoninis pokytis:
Trečia, tai yra Žemės orbitos vaidmuo sezonuose, apie kuriuos mes kalbėjome aukščiau. Keturius sezonus lemia tai, kad Žemė yra pakreipta 23,4 ° savo vertikalioje ašyje, kuri vadinama „ašiniu pasvirimu“. Šis vingis mūsų orbitoje lemia saulėgrįžimus - maksimalios ašinės pakrypimo orbitos tašką link Saulės ar toliau nuo jos - ir lygiadienius, kai pakreipimo kryptis ir kryptis į Saulę yra statmenos.
Trumpai tariant, kai šiaurinis pusrutulis yra atitrauktas nuo saulės, jis patiria žiemą, o pietinis pusrutulis - vasarą. Po šešių mėnesių, kai šiaurinis pusrutulis pakreiptas Saulės link, sezoninė tvarka pasikeičia.
Šiaurės pusrutulyje žiemos saulėgrįža vyksta maždaug gruodžio 21 d., Vasaros saulėgrįža yra beveik birželio 21 d., Pavasario lygiadienis yra maždaug kovo 20 d., O rudens lygiadienis yra maždaug rugsėjo 23 d. Ašinis posvyris pietiniame pusrutulyje yra visiškai priešingas šiaurės pusrutulio krypčiai. Taigi sezoninis poveikis pietuose yra priešingas.
Tiesa, kad Žemė turi perihelioną arba tašką, kuriame ji yra arčiausiai saulės, ir afektą, tolimiausią nuo Saulės tašką, skirtumas tarp šių atstumų yra per mažas, kad turėtų reikšmingą poveikį Žemės sezonams. ir klimatas.
Lagranžo taškai:
Kita įdomi Žemės orbitos aplink Saulę savybė yra susijusi su Lagrangeo taškais. Tai yra penkios padėtys Žemės orbitalės konfigūracijoje aplink Saulę, kur bendras Žemės ir Saulės gravitacinis traukimas sukuria tiksliai įcentrinę jėgą, reikalingą orbitai su jais.
Penki Lagrange taškai tarp žemės yra pažymėti (šiek tiek neįsivaizduojamai) nuo L1 iki L5. L1, L2 ir L3 sėdi tiesia linija, einančia per Žemę ir Saulę. L1 yra tarp jų, L3 yra priešingoje Saulės pusėje nuo Žemės, o L2 yra priešingoje Žemės pusėje nuo L1. Šie trys „Lagrange“ taškai yra nestabilūs, o tai reiškia, kad bet kuriame iš jų esantis palydovas pasislinks iš kurso, jei bus kiek sutrikdytas.
L4 ir L5 taškai yra dviejų lygiakraščių trikampių viršūnėse, kur Saulė ir Žemė sudaro du apatinius taškus. Šie taškai liem išilgai Žemės orbitos, kai L4 yra už 60 ° ir L5 - 60 ° į priekį. Šie du Lagrange taškai yra stabilūs, todėl jie yra populiarūs palydovų ir kosminių teleskopų maršrutai.
Žemės orbitos aplink Saulę tyrimas taip pat išmokė mokslininkus apie kitas planetas. Žinojimas, kur yra planeta, palyginti su jos motina žvaigžde, jos orbitos periodu, ašiniu pasvirimu ir daugybe kitų veiksnių yra labai svarbūs nustatant, ar vienoje iš jų gali egzistuoti gyvybė, ar žmonės vieną dieną galėtų gyventi, ar ne ten.
Čia „Space Magazine“ esame parašę daug įdomių straipsnių apie Žemės orbitą. Čia yra 10 įdomių faktų apie Žemę: Kaip toli yra Žemė nuo saulės? Kas yra Žemės sukimasis? Kodėl yra metų laikai? Ir Kas yra Žemės ašinis pakrypimas?
Norėdami gauti daugiau informacijos, skaitykite šį straipsnį apie „NASA“ langą prie Visatos straipsnio apie elipsės formos orbitas arba NASA „Žemė“ apžvalgą.
Astronomija Vaidina taip pat espedas, kurios yra svarbios šiai temai. Štai „BQuestions Show“: Juodosios juodosios skylės, žemės nesubalansuotumas ir kosminė tarša.
Šaltiniai:
- Vikipedija - Žemės orbita
- NASA: „Windows“ į Visatą - Žemės orbita
- NASA: Klauskite astrofiziko - Žemės sukimosi greitis
