V-kosmose.com

Что такое земное вращение?

Солнечная система > Система Земля-ЛунаПланета Земля > Что такое земное вращение?

Вы и не подозреваете, что даже сидя на диване перемещаетесь со скоростью, превышающей звуковую. Да, даже во сне вы продолжаете двигаться с ускорением в 1774 км/ч. А все дело в земном вращении.

Вращение оси – временной промежуток, за который планета выполняет один оборот вокруг оси. Это происходит раз в день и кажется должно занимать 24 часа. Проблема в том, что есть две разновидности вращения, которые стоит учитывать. Это осевое вращение по отношению к Вселенной и проход Солнца по небу Земли.

Что такое земное вращение

Солнечный и сидерический дни

У Солнца на проход по небу уходит стандартные 24 часа. Это привычное для нас измерение суток. Но вращение оси тратит 23 часа 56 минут и 4.09 секунд. Откуда отличие? Если разделить 24 часа на 365 дней, то получите лишних 4 минуты. Дело в том, что планета выполняет оборот не только вокруг оси, но и по орбитальному маршруту и сэкономленные 4 минуты лишают Солнце хаотичного движения по нашему небу.

Длительная экспозиция ночного неба позволила захватить 6 часов вращения

Длительная экспозиция ночного неба позволила захватить 6 часов вращения

Один сидерический день на планете Земля охватывает 23.9344696 часов. Основывается на позиции по отношению к звездам, поэтому ученые пользуются показателем для отслеживания звездного появления. Солнце тратит на проход 24 часа, но время в течение года все же меняется, из-за чего сезоны отклоняются на 16 минут. На это влияет эллиптическая орбита и осевой наклон.

Орбита и осевой наклон

Орбита Земли представлена не кругом, а вытянутым эллипсом. При сближении удаленность составляет 147 095 000 км, а при максимальной отстраненности – 152 100 000 км. Это говорит о том, что орбитальная скорость увеличится, когда планета подойдет к Солнцу. Средний показатель – 29.8 км/с, но может колебаться от 30.29 км/с до 29.29 км/с.

Осевой орбитальный наклон по отношению к оси вращения и орбитальной плоскости

Осевой орбитальный наклон по отношению к оси вращения и орбитальной плоскости

Орбитальный путь и солнечная прецессия через равноденствия приводит к тому, что наш год охватывает 365.2 дней. И каждый год нам нужен дополнительный день (29 февраля), чтобы восполнить потерю.

Земная ось наклонена на 23.439°, из-за чего в июне и декабре Солнце дальше всего отходит от небесного экватора, соответствуя крупному сдвину. Поэтому в марте и сентябре солнечные дни будут казаться короче.

Вращательная скорость

Земля выполняет обороты крайне быстро – 1674.4 км/ч. Но само вращение можно определить двумя способами. Звездный день занимает 23 часа 56 минут 4.0989 секунд. А вращение относительно среднего весеннего равноденствия – 23 часа 56 минут 4.0905 секунд.

Графическое отображение одного солнечного дня

Графическое отображение одного солнечного дня

Но лунные приливные эффекты постепенно замедляют скорость. Атомные часы показывают, что современный день на 1.7 миллисекунд длиннее, чем было век назад.

Формирование Земли

Конечно, важно рассмотреть и то, с чего все началось. Сам процесс вращения запущен еще угловым моментом всех частичек, которые слились в единое целое 4.6 млрд. лет назад. До этого все пространство представляло собою масштабное молекулярное облако, наполненное водородом, гелием и тяжелыми элементами.

Когда оно рухнуло, общий импульс запустил вращательное движение. Не будем забывать, что на нас также повлияло столкновение с Тейей, которая помогла сформировать Луну. Быстрое вращение придало Земле и форму приплюснутого сфероида с выпуклой экваториальной линией.

Художественная интерпретация нашей системы на ранних этапах формирования

Художественная интерпретация нашей системы на ранних этапах формирования

История изучения

Ранее считали, что Земля – неподвижное тело, расположенное в центре Вселенной, вокруг которого совершают обороты остальные объекты (геоцентрическая система). Все ученые будто сговорились и твердили, что не было даже вращения. Но были и индивидуалисты. Например, Аристарх Самосский не побоялся опубликовать работу, где говорил, что планета совершает обороты вокруг Солнца, а пространство намного больше. Его поддержал и Селевкис.

Геоцентрическая модель Птолемея, изображенная в 1568 году Бартоломеу Велью

Геоцентрическая модель Птолемея, изображенная в 1568 году Бартоломеу Велью

В борьбу с геоцентристами вступили исламские и индийские исследователи, которые в 499-м г. до н.э. выпускали свои модели с Солнцем в центре. Активно спорил Абу Саид аль-Сийзи, который говорил, что осевой оборот объясняет не только смену дня и ночи, но и перемещение звезд. Но он относился к этому скорее как философ, а не математик.

В 14-м веке гелиоцентризм достиг Европы и Николь Ореме затронул тему возможности Земли выполнять осевой оборот. Но только с приходом Николая Коперника в 1514 году эта идея начала обретать вес и мощную доказательную базу (гелиоцентрическая система).

Гелиоцентрическая модель, представленная Иоганном Кеплером

Гелиоцентрическая модель, представленная Иоганном Кеплером

Коперник основывался на предположениях Аристарха, а также на работах исламских исследователей. Он считал, что Солнце расположено в центре, а все планеты вращаются вокруг него. Его мнение подкрепилось доказательствами от Галилея и Ньютона.

Появление современных спутников не только подтвердило теорию, но и помогло провести точные вычисления. Сейчас мы знаем о вращении, а также о том, что оно постепенно замедляется. И однажды планета может просто остановиться.

Читайте также:


Строение Земли

Поверхность Земли

Положение и движение Земли