Încă din secolul al XVI-lea, când Nicolaus Copernic a demonstrat că Pământul a învârtit în jurul Soarelui, oamenii de știință au lucrat neobosit pentru a înțelege relația în termeni matematici. Dacă acest corp ceresc strălucitor - de care depinde anotimpurile, ciclul diurn și toată viața de pe Pământ - nu se învârte în jurul nostru, atunci care este exact natura orbitei noastre în jurul lui?
Timp de câteva secole, astronomii au aplicat metoda științifică pentru a răspunde la această întrebare și au stabilit că orbita Pământului în jurul Soarelui are multe caracteristici fascinante. Și ceea ce au găsit ne-a ajutat să înțelegem de ce măsurăm timpul așa cum facem.
Caracteristici orbitale:
În primul rând, viteza orbitei Pământului în jurul Soarelui este de 108.000 km / h, ceea ce înseamnă că planeta noastră parcurge 940 de milioane de km pe o singură orbită. Pământul completează o orbită la fiecare 365.242199 zile solare, fapt care merge mult până la explicarea motivului pentru care este nevoie de o zi calendaristică suplimentară la fiecare patru ani (de asemenea, în timpul unui an biseric).
Distanța planetei de Soare variază pe măsură ce orbitează. De fapt, Pământul nu este niciodată aceeași distanță de Soare de la o zi la alta. Când Pământul este cel mai aproape de Soare, se spune că se află la perihelie. Acest lucru se produce în jurul datei de 3 ianuarie a fiecărui an, când Pământul se află la o distanță de aproximativ 147.098.074 km.
Distanța medie a Pământului față de Soare este de aproximativ 149,6 milioane km, care este de asemenea denumită o unitate astronomică (AU). Când se află la cea mai îndepărtată distanță de Soare, se spune că Pământul este în afelie - ceea ce se întâmplă în jurul datei de 4 iulie, unde Pământul atinge o distanță de aproximativ 152.097.701 km.
Iar cei din voi în emisfera nordică vor observa că vremea „caldă” sau „rece” nu coincide cu cât de aproape este Pământul de Soare. Aceasta este determinată de înclinarea axială (vezi mai jos).
Orbita eliptică:
În continuare, există natura orbitei Pământului. În loc să fie un cerc perfect, Pământul se mișcă în jurul Soarelui într-un model circular sau oval extins. Aceasta este ceea ce este cunoscut ca o orbită „eliptică”. Acest model orbital a fost descris pentru prima dată de Johannes Kepler, matematician și astronom german, în lucrarea sa primară Astronomia nova (Astronomie nouă).
După ce a măsurat orbitele de pe Pământ și Marte, a observat că uneori, orbitele ambelor planete păreau să se accelereze sau să încetinească. Aceasta a coincis direct cu afelia și perihelia planetelor, ceea ce înseamnă că distanța planetelor de la Soare avea o relație directă cu viteza orbitelor lor. De asemenea, a însemnat că atât Pământul cât și Marte nu au orbitat Soarele în tipare perfect circulare.
În descrierea orbitelor eliptice, oamenii de știință folosesc un factor cunoscut sub numele de „excentricitate”, care este exprimat sub forma unui număr între zero și unul. Dacă excentricitatea unei planete este aproape de zero, atunci elipsa este aproape un cerc. Dacă este aproape de una, elipsa este lungă și zveltă.
Orbita Pământului are o excentricitate mai mică de 0,02, ceea ce înseamnă că este foarte aproape de a fi circulară. De aceea, diferența dintre distanța Pământului de Soare la perihelie și afelie este foarte mică - mai puțin de 5 milioane de km.
Schimbare sezonieră:
În al treilea rând, este rolul pe care îl joacă orbita Pământului în anotimpurile la care am făcut referire mai sus. Cele patru anotimpuri sunt determinate de faptul că Pământul este înclinat cu 23,4 ° pe axa sa verticală, care este denumită „înclinare axială”. Această ciudă pe orbita noastră determină solstițiile - punctul din orbita înclinării axiale maxime către sau departe de Soare - și echinoxii, când direcția înclinării și direcția către Soare sunt perpendiculare.
Pe scurt, atunci când emisfera nordică este înclinată departe de Soare, aceasta trăiește iarna, în timp ce emisfera sudică experimentează vara. Șase luni mai târziu, când emisfera nordică este înclinată spre Soare, ordinea sezonieră este inversată.
În emisfera nordică, solstițiul de iarnă are loc în jurul datei de 21 decembrie, solstițiul de vară este aproape de 21 iunie, echinocțiul de primăvară este în jurul datei de 20 martie, iar echinocțiul de toamnă este aproximativ 23 septembrie. Înclinarea axială în emisfera sudică este exact opusul direcției în emisfera nordică. Astfel, efectele sezoniere în sud sunt inversate.
Deși este adevărat că Pământul are un perihelie sau un punct în care este cel mai aproape de soare și o afelie, punctul cel mai îndepărtat de Soare, diferența dintre aceste distanțe este prea mică pentru a avea un impact semnificativ asupra anotimpurilor Pământului. și climă.
Puncte Lagrange:
O altă caracteristică interesantă a orbitei Pământului în jurul Soarelui are legătură cu Puncte Lagrange. Acestea sunt cele cinci poziții în configurația orbitală a Pământului în jurul Soarelui, unde tracțiunea gravitațională combinată a Pământului și a Soarelui furnizează tocmai forța centripetă necesară pentru a orbita cu ele.
Cele cinci puncte Lagrange dintre Pământ sunt etichetate (oarecum neimaginat) de la L1 la L5. L1, L2 și L3 stau de-a lungul unei linii drepte care trece prin Pământ și Soare. L1 se află între ele, L3 se află în partea opusă a Soarelui de pe Pământ, iar L2 se află în partea opusă a Pământului de la L1. Aceste trei puncte Lagrange sunt instabile, ceea ce înseamnă că un satelit plasat la oricare dintre ele se va deplasa de la curs, dacă este deranjat în cel mai mic mod.
Punctele L4 și L5 se află la vârfurile celor două triunghiuri echilaterale în care Soarele și Pământul constituie cele două puncte inferioare. Aceste puncte se află de-a lungul orbitei Pământului, cu L4 60 ° în spate și L5 60 ° înainte. Aceste două puncte Lagrange sunt stabile, de aceea sunt destinații populare pentru sateliți și telescoape spațiale.
Studiul orbitei Pământului în jurul Soarelui i-a învățat pe oamenii de știință multe despre alte planete. Știind unde se află o planetă în raport cu steaua sa mamă, perioada orbitală, înclinarea ei axială și o serie de alți factori sunt toate centrale pentru a determina dacă viața poate exista sau nu și dacă ființele umane ar putea trăi sau nu într-o zi Acolo.
Am scris multe articole interesante despre orbita Pământului aici la Space Magazine. Iată 10 fapte interesante despre Pământ, Cât de departe este Pământul de Soare? Care este rotația Pământului? De ce există anotimpuri și care este înclinarea axială a Pământului?
Pentru mai multe informații, consultați acest articol pe articolul NASA- Window to the Universe despre orbitele eliptice sau consultați Pământul NASA: Prezentare generală.
Astronomie Cast de asemenea spidoze care sunt relevante pentru subiect. Iată BQuestions Show: găuri negre negre, dezechilibrarea Pământului și poluarea spațială.
surse:
- Wikipedia - Orbita Pământului
- NASA: Windows to the Univers - Orbita Pământului
- NASA: Întrebați un astrofizician - Viteza de rotație a Pământului
