Люди с давних времен интересовались, почему ночь сменяется днем, зима весной, а лето осенью. Позже, когда на первые вопросы были найдены ответы, ученые начали поподробнее рассматривать Землю как объект , стараясь узнать, с какой скоростью Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси.

Вконтакте

Движение Земли

Все небесные тела пребывают в движении, Земля не исключение. Причем у нее одновременно происходит осевое движение и движение вокруг Солнца.

Чтобы наглядно представить движение Земли , достаточно взглянуть на волчок, одновременно вращающийся вокруг оси и быстро перемещающийся по полу. Если бы этого движения не было, Земля не была бы пригодной для жизни. Так, наша планета без вращения вокруг своей оси была бы постоянно повернута к Солнцу одной своей стороной, на которой температура воздуха достигала бы +100 градусов, и вся имеющаяся на этом участке вода превратилась бы в пар. На другой же стороне температура была бы постоянно минусовая и всю поверхность этой части покрывали льды.

Орбита вращения

Вращение вокруг Солнца следует по определенной траектории – орбите, которая установилась за счет притяжения Солнца и скорости движения нашей планеты. Если бы притяжение было в несколько раз сильнее или скорость значительно ниже, то Земля упала на Солнце. А если бы притяжение исчезло или сильно уменьшилось, то планета, ведомая своей центробежной силой, улетела по касательной в космос. Это было бы подобно тому, как если предмет, привязанный на веревку, вращать над головой, а затем резко отпустить.

Траектория движения Земли имеет форму эллипса, а не идеального круга, а расстояние до светила неодинаково в течение года. В январе планета подходит к точке, находящейся ближе всего к светилу, – она называется перигелием – и отстоит от светила на 147 млн км. А в июле Земля отдаляется от солнца на 152 млн км, подходя к точке, называемой афелием. За среднее расстояние принимают 150 млн км.

Земля движется по своей орбите с запада на восток, что соответствует направлению «против часовой стрелки».

На 1 оборот вокруг центра Солнечной системы Земле требуется 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд (1 астрономический год). Но для удобства за календарный год принято считать 365 дней, а оставшееся время «накапливается» и добавляет по одному дню к каждому високосному году.

Орбитальное расстояние равно 942 млн км. Исходя из расчетов, скорость Земли составляет 30 км в секунду или 107000 км/час. Для людей она остается незаметной, поскольку все люди и предметы движутся одинаково в системе координат. А между тем она очень большая. Для примера, наибольшая скорость гоночного автомобиля равна 300 км/час, что в 365 раз медленнее скорости Земли, несущейся по своей орбите.

Однако величина в 30 км/с непостоянна в связи с тем, что орбита представляет собой эллипс. Скорость движения нашей планеты в течение всего пути несколько колеблется. Наибольшая разница достигается при прохождении точек перигелия и афелия и составляет 1 км/с. То есть принятая скорость 30 км/с является средней.

Осевое вращение

Земная ось – условная линия, которую можно провести от северного к южному полюсу. Она проходит под углом в 66°33 относительно плоскости нашей планеты. Одно обращение происходит за 23 часа 56 минут и 4 секунды, это время обозначается звездными сутками.

Главный результат осевого вращения – смена дня и ночи на планете. Кроме того, за счет этого движения:

• Земля имеет форму со сплюснутыми полюсами;
• тела (течение рек, ветер), движущиеся в горизонтальной плоскости, несколько смещаются (в Южном полушарии – влево, в Северном – вправо).

Скорость осевого движения на разных участках значительно отличается. Самая высокая на экваторе — 465 м/с или 1674 км/час, она называется линейной. Такая скорость, например, в столице Эквадора. На участках севернее или южнее экватора скорость вращения снижается. К примеру, в Москве она почти в 2 раза ниже. Эти скорости называют угловыми , их показатель становится меньше по мере приближения к полюсам. На самих же полюсах скорость равна нулю, то есть полюса – единственные части планеты, находящиеся без движения относительно оси.

Именно расположение оси под определенным углом определяет смену времен года. Находясь именно в таком положении, разные области планеты получают неодинаковое количество тепла в разное время. Если бы наша планета располагалась строго вертикально относительно Солнца, то времен года не было совсем, поскольку освещенные светилом в дневное время северные широты получали столько же тепла и света, сколько и южные широты.

На осевое вращение влияют следующие факторы:

• сезонные изменения (осадки, движение атмосферы);
• приливные волны против направления осевого движения.

Эти факторы тормозят планету, вследствие чего уменьшается ее скорость. Показатель этого уменьшения очень мал всего 1 секунда за 40000 лет, однако, за 1 млрд лет сутки удлинились с 17-и до 24-х часов.

Движение Земли продолжают изучать по сей день . Эти данные помогают составить более точные звездные карты, а также определить связь этого движения с природными процессами на нашей планете.

Будучи неподвижны относительно поверхности Земли, мы вращаемся вокруг ее оси и вместе с ней движемся относительно Солнца со скоростью примерно 30 км/с. Сама Солнечная система движется относительно центра Галактики со скоростью 250 км/с.

Самые далекие галактики движутся относительно нас (удаляясь от нас) с огромными скоростями, большими 250000 км/с (т.е. 900000 км/ч). Чем дальше находятся галактики, тем больше скорость их удаления. Наблюдая все более далекие объекты, ученые приходят к новым открытиям о строении объектов Вселенной, о свойствах, связях пространства, и времени, сил и скоростей, масс и энергии.

На основе новых фактов, получаемых при использовании все более и более точных инструментов, более и более мощных телескопов выдвигаются новые гипотезы, строятся теории о происхождении и развитии небесных тел в отдельности и всей Вселенной в целом.

«С волнением просмотрели мы еще двенадцать пластинок… и на четырех из них нашли тот же объект, вне всякого сомнения – новую комету, так как на близких экспозициях было заметно ее перемещение относительно звезд. После просмотра всех каталогов и эфемерид за 1969 год по кометным циркулярам было установлено, что комета действительно новая и мы держим в руках…

Классифицировать пустыни можно по-разному: По климатическим зонам: полярные — Антарктида, Гренландия, побережье и острова Арктики; умеренного климата, холодные и теплые — в Центральной и Средней Азии, в Северной Америке и Патагонии; и, наконец, субтропические жаркие — Сахара, пустыни Австралии, Индостана, Тихоокеанского побережья Южной Америки. По составу почвы: песчаные (эрги), песчано-щебнистые, щебнисто-гипсовые (серир, peг), каменистые (гам-мада,…

Когда проникаешь глубоко под землю, кажется, что попадаешь в совершенно безжизненный, застывший мир. Но это только кажется. В пещерах обитает более 800 видов летучих мышей — самых крупных представителей подземного животного мира. Летучие мыши выполняют ночью ту полезную работу, которую птицы делают днем, — уничтожают множество вредных насекомых. С глубокой древности человек считал летучих мышей…

Гренландия — крупнейший и один из старейших островов мира. Его северная оконечность, расположенная выше 85 градуса северной широты, находится на расстоянии около 700 километров от Северного полюса, а южная — на шестидесятой параллели, то есть примерно на той же широте, что и Санкт-Петербург. Длина острова около 2 700 километров. Гренландия почти целиком покрыта льдами, которые…

Почему же звездное небо как будто вращается и почему именно Полярная звезда почти неподвижна? Оказывается, причина этого кажущегося движения звезд заключается во вращении Земли. Подобно тому, как человеку, кружащемуся по комнате, представляется, будто вся комната кружится вокруг него, так и мы, находящиеся на вращающейся Земле, видим, будто бы движущиеся звезды. Наша Земля имеет ось вращения…

Рядом с Андромедой находится созвездие Пегаса, которое особенно хорошо видно в полночь в середине октября. Три звезды этого созвездия и. звезда альфа Андромеды образуют фигуру, получившую у астрономов название “Большой квадрат”. Его можно легко найти на осеннем небе. Крылатый конь Пегас возник из обезглавленного Персеем тела Медузы Горгоны, но не унаследовал от нее ничего плохого….

Это созвездие называлось у греков Гид-рохос, у римлян — Акуариус, у арабов — Сакиб-аль-ма. Все это означало одно и тоже: человек, льющий воду. С созвездием Водолея связан греческий миф о Девкалионе и его жене Пирре — единственных людях, спасшихся от всемирного потопа. Название созвездия действительно приводит на “родину всемирного потопа” — в долину рек Тигр…

В астрономии спутником называется тело, которое вращается вокруг большего по размерам тела и удерживается силой его притяжения. Луна — спутник Земли. Земля — спутник Солнца. Все планеты Солнечной системы, за исключением Меркурия и Венеры, имеют спутники. Искусственные спутники — это созданные человеком космические аппараты, вращающиеся вокруг Земли или другой планеты. Их запускают с различными целями:…

Когда люди узнали, на каком расстоянии от Земли находится Солнце, они поняли, что Солнце очень большое. И все-таки насколько велико? С чем его сравнить? Если вообразить себе большущий пустой шар такой же величины, как Солнце, и много маленьких шариков размером с нашу планету, то оказывается, что в одном большом шаре поместится один миллион триста тысяч…

Можно сказать о законах “жизни” планет, если иметь в виду, что жизнь — это движение. Если бы планеты остановились, прекратили бы по каким-то причинам свой бег по круговым орбитам, то упали бы на Солнце. Немецкий ученый Иоганн Кеплер (1581—1630) открыл законы движения планет. Путем вычислений он доказал, что планеты движутся не по окружностям, как думали…

Независимо от того, что постоянные передвижения нашей планеты обычным образом неощутимы, разнообразные научные факты давно доказали, что планета Земля перемещается по своей, строго определенной траектории не только вокруг самого Солнца, но и вокруг собственной оси. Именно этим обуславливаются масса природных явлений, наблюдаемых людьми ежедневно, таких, например, как смена времени дня и ночи. Даже в данную секунду, читая эти строки, вы пребываете в постоянном движении, движении, которое обусловлено перемещением родной планеты.

Непостоянное движение

Интересно, что скорость самой Земли не является величиной постоянной, по причинам, которые ученым, к сожалению, до этого времени не удалось объяснить, однако, доподлинно известно, что каждый из веков Земля несколько замедляет скорость своего обычного вращения на величину, равную приблизительно 0,0024 секунды. Считается, что подобная аномалия напрямую связана с неким лунным притяжением, обуславливающим приливы и отливы, на которые и наша планета также расходует значимую долю своей собственной энергии, которая и «тормозит» ее индивидуальное вращение. Так называемые приливные выступы, движущиеся по обыкновению в направлении, противоположном ходу Земли, обуславливают возникновение неких сил трения, которые, в соответствии с законами физики, являются главным тормозящим фактором такой мошной космической системы, как Земля.

Конечно, никакой оси на самом деле нет, это воображаемая прямая, которая помогает производить расчеты.

За один час, считается, Земля совершает оборот в 15 градусов. За сколько она оборачивается вокруг оси полностью, догадаться нетрудно: 360 градусов - за одни сутки в 24 часа.

Сутки в 23 часа

Понятно, что Земля оборачивается вокруг своей собственной оси за привычные людям 24 часа - обыкновенные земные сутки, а точнее - за 23 часа минут и почти 4 секунды. Движение происходит неизменно с западной части на восточную и никак иначе. Нетрудно вычислить, что при таких условиях скорость на экваторе будет достигать около 1670 километров в час, постепенно снижаясь при приближении к полюсам, где плавно переходит к нулю.

Невооруженным глазом обнаружить вращение, совершаемое Землей со столь гигантской скоростью, нельзя, ведь вместе с людьми движутся и все окружающие предметы. Все планеты солнечной системы совершают подобные движения. Так, например, Венера имеет гораздо меньшую скорость движения, именно поэтому ее сутки отличаются от земных более чем в двести сорок три раза.

Самыми быстрыми из известных сегодня планет считаются Юпитер и планета Сатурн, совершающие свой полный поворот вокруг оси за десять и десять с половиной часов соответственно.

Нужно отметить, что вращение Земли вокруг своей оси - крайне интересный и непознанный факт, нуждающийся в дальнейшем пристальном изучении ученых всего мира.

Источники:

• Физматика Задача № 35

«И все-таки она вертится!» - знамениты слова, которые приписывают Галилею. Наша планета вращается не только вокруг солнца, но и вокруг своей оси. Почему это происходит, гипотез выдвинуто немало, но к общему мнению ученые пока не пришли.

Впервые о вращении Земли вокруг своей оси Коперник в трактате 1543 года «Об обращении небесных сфер». А вот точный ответ на вопрос, это происходит, не найден до сих пор. Самая известная из гипотез связана с теорией возникновения Земли. По ней наша образовалась из облаков космической пыли, которые «сбившись в кучу» и образовали ядро или центр Земли. Далее к нему притягивались другие космические тела, при столкновении с которыми планета начала вращаться. И далее вращение происходит уже по инерции.Эта теория относится к возникновению не только Земли, но и остальных планет Солнечной системы. Эта гипотеза не может объяснить, почему шесть планет вращаются в одну сторону, а Венера – в прямо противоположную.Кроме того, вплоть до начала XX века считалось, что Земля вращается с постоянной скоростью, и период ее обращения даже за единицу времени. Но в результате длительных наблюдений выяснилось, что вращения Земли неравномерны. Происходят годовые, полугодовые, месячные и полумесячные колебания скорости вращения, во которых Земля ускоряет и замедляет свое вращение на тысячные доли секунды, из-за чего продолжительность суток то возрастает, то уменьшается. Это опровергает теорию вращения Земли по инерции и гипотезу С.И. Брагинского, по которой наша планета представляется своеобразной динамо-машиной.Связывают причины вращения Земли с внешним воздействием на планету Солнца. Оно разогревает жидкие и газообразные субстанции планеты. Происходит это неравномерно и способствует возникновению «воздушных» и «морских» течений. А они в свою очередь взаимодействуют с земной корой, движут ее и влияют на ускорение и замедление вращения. Ученые установили, что в летний период (с июня по сентябрь) Земля вращается быстрее, чем в другие сезоны. А после мощнейшей вспышки на Солнце 25 февраля 1956 года наша планета внезапно изменила скорость своего вращения.

Источники:

• Теория вращения Земли
• Почему Земля вращается?

Смена дня и ночи, наступление очередного времени года - все это говорит о том, что планета отнюдь не неподвижна. Она вращается. Однако на то, чтобы доказать этот факт, ушли сотни лет.

«Я же стою на месте», - скажете вы, потому что находитесь в неподвижном состоянии. Всячески можно убедить своего собеседника, что вы неподвижны.

Однако все не так просто, как кажется на первый взгляд. Все предметы, которые окружают людей (стул, стол, ваша комната, телевизор, компьютер, окно, шторка, даже воздух) движутся. Движется все вместе потому, что Земля вращается вокруг своей оси. Многими учеными доказано и каждый школьник это знает, что Земля вращается не только вокруг своей оси, но и вокруг Солнца. Вокруг Солнца Земля вращается «не так, как сама захочет», а по определенной траектории, напоминающей эллипс.

• Движение Земли подобно юле, которая вращается вокруг оси и в то же время крутится по полу.

Люди убедились в том, что Земля все-таки движется, а значит, вращаясь вокруг своей оси, планета совершает один оборот за 24 часа – это суточное вращение Земли, которое вызывает перемену дня и ночи.

Солнце в 1300 тыс. раз больше Земли и имеет большую массу. От Солнца наша планета находится на расстоянии около 150 млн. км. Средняя скорость движения Земли вокруг Солнца 30 км в секунду, т. е. 108 тыс. км в час. Полный оборот совершается за 365 суток 5 ч 48 мин и 46 сек, ровно один год. А эти 5 ч 48 мин и 46 сек составляют ещё ¼ суток. Если сложить количество этих минут за четыре года, то получаются полные сутки. Именно поэтому каждый четвёртый год состоит ровно из 366 суток. Этот год считается високосным .

Стоит отметить тот факт, что не все было так гладко в изучении вращения Земли. К примеру, такой известный ученый, как Галилео Галилей высказывал свою точку зрения против вращения Земли. Он приводил достаточно яркий : если тело сбросить с вершины башни, то оно должно переместиться, так как Земля вращается. И к подножию упасть оно просто не может! Однако проведя аналогичный опыт, можно убедиться, что никакого отклонения вовсе не существует. С позиции наблюдателя тело движется по параболе. Обе эти траектории можно считать правильными, смотря в какой системе отсчета их рассмотреть.

• Скорость вращения Земли должен знать любой знающий и интересующийся планетой человек. Эти знания будут полезны в будущем для научных исследований.

Земля постоянно находится в движении: она вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Именно благодаря этому на Земле происходит смена дня и ночи, как и смена времен года. Поговорим подробнее о том, с какой скоростью движется Земля вокруг своей оси и какая скорость Земли вокруг Солнца.

С какой скоростью вращается Земля?

За 23 часа, 56 минут и 4 секунды наша планета совершает полный оборот вокруг своей оси, поэтому это вращение называют суточным. Всем известно, что за данный период времени на Земле день успевает смениться ночью.

На экваторе самая высокая скорость вращения, она равна 1670 км/ч. Но эту скорость нельзя назвать константной, так как она изменяется в различных местах планеты. Например, самая низкая скорость на Северном и Южном полюсах - она может падать до нуля.

Скорость вращения Земли вокруг Солнца составляет примерно 108 000 км/ч или 30 км/сек. По орбите вокруг Солнца наша планета преодолевает 150 мл. км. Полный оборот вокруг светила наша планета делает за 365 суток, 5 часов, 48 минут, 46 секунд, поэтому каждый четвертый год високосный, т.е на одни сутки длиннее.

Скорость Земли считается относительной величиной: ее можно вычислить только относительно Солнца, собственной оси, Млечного пути. Она непостоянна и имеет свойство меняться по отношению к другому космическому объекту.

Интересный факт - продолжительность суток в апреле и ноябре отличается от стандартных на 0,001 с.

Вы сидите, стоите или лежите, читая эту статью, и не ощущаете, что Земля вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью - примерно 1 700 км/ч на экваторе. Однако скорость вращения не кажется такой уж быстрой, если перевести ее в км/с. Получится 0,5 км/с - едва заметная вспышка на радаре, в сравнении с другими окружающими нас скоростями.

Так же, как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается вокруг Солнца. И чтобы удерживаться на своей орбите, она двигается со скоростью 30 км/с. Венера и Меркурий, находящиеся ближе к Солнцу, двигаются быстрее, Марс, орбита которого проходит за орбитой Земли, движется намного медленнее нее.

Но даже Солнце не стоит на одном месте. Наша галактика Млечный Путь - огромная, массивная и тоже подвижная! Все звезды, планеты, газовые облака, частицы пыли, черные дыры, темная материя - все это движется относительно общего центра масс.

По предположениям ученых, Солнце находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра нашей галактики и двигается по эллиптической орбите, совершая полный оборот каждые 220–250 млн лет. Получается, что скорость Солнца - около 200–220 км/с, что в сотни раз выше скорости движения Земли вокруг оси и в десятки раз выше скорости ее движения вокруг Солнца. Вот так выглядит движение нашей Солнечной системы.

Стационарна ли галактика? Снова нет. Гигантские космические объекты обладают большой массой, а следовательно, создают сильные гравитационные поля. Дайте Вселенной немного времени (а оно у нас было - примерно 13,8 миллиардов лет), и все начнет двигаться в направлении наибольшего притяжения. Вот почему Вселенная не однородна, а представляет собой галактики и группы галактик.

Что это означает для нас?

Это означает, что Млечный Путь тянут к себе другие галактики и группы галактик, расположенные поблизости. Это означает, что доминируют в этом процессе массивные объекты. И это означает, что не только наша галактика, но и все окружающие испытывают влияние этих «тягачей». Мы все ближе подходим к пониманию того, что происходит с нами в космическом пространстве, но нам все еще не хватает фактов, например:

• каковы были начальные условия, при которых зародилась Вселенная;
• как различные массы в галактике двигаются и изменяются со временем;
• как образовывался Млечный Путь и окружающие галактики и скопления;
• и как это происходит сейчас.

Однако есть трюк, который поможет нам разобраться.

Вселенную наполняет реликтовое излучение с температурой 2,725 К, которое сохранилось со времен Большого Взрыва. Кое-где есть крошечные отклонения - около 100 мкК, но общий температурный фон постоянен.

Это происходит потому, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад и до сих пор расширяется и охлаждается.

Через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная охладилась до такой температуры, что стало возможным образование атомов водорода. До этого фотоны постоянно взаимодействовали с остальными частицами плазмы: сталкивались с ними и обменивались энергией. По мере остывания Вселенной заряженных частиц стало меньше, а пространства между ними - больше. Фотоны смогли свободно перемещаться в пространстве. Реликтовое излучение - это фотоны, которые были излучены плазмой в сторону будущего расположения Земли, но избежали рассеяния, так как рекомбинация уже началась. Они достигают Землю сквозь пространство Вселенной, которая продолжает расширяться.

Вы сами можете «увидеть» это излучение. Помехи, которые возникают на пустом канале телевизора, если вы используете простую антенну, похожую на заячьи уши, на 1% вызваны реликтовым излучением.

И все-таки температура реликтового фона не одинакова во всех направлениях. По результатам исследований миссии Planck, температура несколько различается в противоположных полушариях небесной сферы: она немного выше на участках неба южнее эклиптики - около 2,728 K, и ниже в другой половине - около 2,722 K.

Эта разница почти в 100 раз больше остальных наблюдаемых колебаний температуры реликтового фона, и это вводит в заблуждение. Почему так происходит? Ответ очевиден - эта разница происходит не из-за флуктуаций реликтового излучения, она появляется, потому что есть движение!

Когда вы приближаетесь к источнику света или он приближается к вам, спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону коротких волн (фиолетовое смещение), когда отдаляетесь от него или он от вас - спектральные линии смещаются в сторону длинных волн (красное смещение).

Реликтовое излучение не может быть более или менее энергичным, значит, мы движемся сквозь пространство. Эффект Доплера помогает определить, что наша Солнечная система движется относительно реликтового излучения со скоростью 368 ± 2 км/с, а местная группа галактик, включающая Млечный Путь, галактику Андромеды и галактику Треугольника, движется со скоростью 627 ± 22 км/с относительно реликтового излучения. Это так называемые пекулярные скорости галактик, которые составляют несколько сотен км/с. Помимо них существуют еще космологические скорости, обусловленные расширением Вселенной и рассчитываемые по закону Хаббла.

Благодаря остаточному излучению от Большого Взрыва мы можем наблюдать, что во Вселенной постоянно все движется и изменяется. И наша галактика - лишь часть этого процесса.