Моё знакомство с движением нашей планеты началось с популярного когда-то тренажёра: вращающегося диска «Грация». До сих пор помню, как мне, шестилетней малявке, рассказывал папа космосе, звездах, орбитах планет… Нельзя сказать, что я тогда до конца поняла, как движется Земля в космическом пространстве. Но заинтересовалась на всю жизнь.
Движение Земли в космосе
Первое, что необходимо знать: Солнце не является центром мироздания – как, впрочем, и сама Земля. Наша родная Солнечная система – лишь крохотный участок космоса в одном из рукавов Млечного Пути . Который, в свою очередь, является одной из миллиардов галактик, а ведь нашей науке известны лишь самые близкие наши «соседи»! И все эти космические объекты перемещаются. Постоянно. Одновременно.
Представить это очень сложно, поэтому в детстве папа объяснял это мне так: представьте себе горошину, которая катается в детской погремушке в руке малыша, сидящего на карусели. А карусель установлена на палубе тихоокеанского лайнера. Представили? Так вот, мы – микробы, живущие на той самой горошине.
Словом, земной шар одновременно:
- вращается вокруг своей оси , благодаря чему солнце освещает то один, то другой бок планеты, и н очь сменяется днём ;
- крутится по вытянутой траектории вокруг своей звезды ;
- облетает, вместе со всей Системой, центр Млечного Пути по широкой, равной миллионам лет, орбите;
- и, наконец, вместе с Солнцем и всей нашей галактикой перемещается вокруг высчитанного астрономами (хотя и не обнаруженного пока в телескопы) центра Вселенно й , вокруг которого вращаются все известные на сегодняшний день галактики.
Так что, объективно говоря, траектория движения Земли представляет собой не круг, а спираль , на каждом новом витке которой наша планета оказывается в другой точке космического пространства.
Скорость движения Земли
Меня в детстве, помнится, озадачил факт, что вращение Земли измеряют не в часах или днях, а километрах. Любая точка на экваторе несётся в пространстве со скоростью 1674 километров в час относительно центра вращения. Кстати, полный оборот вокруг себя наша планета делает не за сутки, как принято считать, а немного меньше: 23 часа, 56 минут, плюс ещё 4 секунды . Именно из этих лишних мгновений раз в четыре года набегает лишний февральский день .
А скорость полёта вокруг солнца и вовсе ужасает: 29 километров в секунду – это около 108 тысяч километров в час!
Направление движения Земли
Мало знать, «как» движется земля в космическом пространстве – надо ещё представлять, в какую сторону она движется. Все вихревые потоки в нашей галактике закручены, условно говоря, «справа налево».
Таким образом, Солнечная система странствует вокруг центра Млечного Пути против часовой стрелки . И точно в таком же направлении летит вокруг звезды наш маленький голубой шарик. Именно поэтому мы, живущие на этом шарике, видим, как ползёт слева направо наше светило по небу: так для человека, едущего в поезде, кажется, что неподвижно стоящие столбы убегают назад, в сторону, противоположную той, в которую двигается состав.
Тема «Земля — планета Солнечной системы»
1. За 4 часа Земля поворачивается вокруг своей оси на:
3) 60°
2. За 1 час Земля поворачивается вокруг своей оси на:
1) 15°
3. Движение Земли вокруг своей оси является причиной:
2) смены дня и ночи
3) смены сезонов года
4. Движение Земли вокруг Солнца является причиной:
1) наличия на земной поверхности материков и океанов
2) смены дня и ночи
3) смены сезонов года
4) начала эпохи географических открытий
5. Какая из перечисленных причин является причиной смены дня и ночи на Земле?
1) наличие на земной поверхности материков и океанов
2) движение Земли вокруг своей оси
3) движение Земли вокруг Солнца
4) движение Луны вокруг Земли
6. В какую из перечисленных дат на Земле продолжитель-ности дня и ночи равны?
7. В какую из перечисленных дат день будет самым длин-
8. Какое из утверждений о движении Земли верно?
1) Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг Солнца
2) Смена сезонов года происходит из-за движения Земли вокруг своей оси
3) Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси
4) Зимой Земля вращается вокруг своей оси; летом — вокруг Солнца
9. Какое из утверждений о движении Земли верно?
1) Смена сезонов года происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси
2) Смена сезонов года происходит из-за движения Земли вокруг Солнца
3) Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг Солнца
4) Летом Земля вращается вокруг своей оси; зимой вокруг Солнца
Наше планета пребывает в постоянном движении, она вращается вокруг Солнца и собственной оси. Земная ось - воображаемая линия, проведенная от Северного к Южному полюсу(они при вращении остаются без движения) под углом в 66 0 33 ꞌ по отношению к плоскости Земли. Люди не могут заметить момент вращения, потому что все предметы движутся параллельно, их скорость такая же. Это выглядело бы точно также, как если бы мы плыли на корабле и не замечали движение предметов и объектов на нем находящихся.
Полный оборот вокруг оси завершается в течении одних звездных суток, состоящих из 23 часов 56 минут и 4 секунд. За этот промежуток то одна, то другая сторона планеты поворачивается к Солнцу, получая от него различное количество тепла и света. Помимо этого вращение Земли вокруг оси влияет на её форму (приплюснутые полюса - результат вращения планеты вокруг оси) и на отклонение при движении тел в горизонтальной плоскости (реки, течения и ветра Южного полушария отклоняются влево, Северного - вправо).
Линейная и угловая скорость вращения
(Вращение Земли )
Линейная скорость вращения Земли вокруг оси - 465 м/с или 1674 км/час в зоне экватора, по мере отдаления от него скорость постепенно замедляется, на Северном и Южном полюсах она равна нулю. Например, для граждан экваториального города Кито (столица Эквадора в Южной Америке) скорость вращения как раз 465 м/с, а для москвичей, живущих на 55-ой параллели к северу от экватора, - 260 м/с (почти в два раза меньше).
Ежегодно скорость вращения вокруг оси снижается на 4 миллисекунды, что связано с влиянием Луны на силу морских и океанических отливов и приливов. Притяжение Луны «тянет» воду в направлении, противоположном к осевому вращению Земли, образуя незначительную силу трения, замедляющую скорость вращения на 4 миллисекунды. Скорость углового вращения остается везде одинаковой, её значение - 15 градусов в час.
Почему день сменяется ночью
(Смена дня и ночи )
Время полного оборота Земли вокруг оси - одни звездные сутки (23 часа 56 минут 4 секунды), за этот временной промежуток освещенная Солнцем сторона сначала находится «во власти» дня, теневая - ночи, а затем наоборот.
Если Земля вращалась бы по другому и одна её сторона была постоянно повернута к Солнцу, то там бы была высокая температура (до 100 градусов Цельсия) и вся вода бы испарилась, на другой бы стороне - наоборот свирепствовали морозы и вода находилась под толстым слоем льда. И первые, и вторые условия были бы неприемлемы для развития жизни и существования человеческого вида.
Почему сменяются времена года
(Смена времен года на Земле )
Вследствие того что ось наклонена по отношению к земной поверхности под определенным углом, её участки получают в разное время различное количество тепла и света, что обуславливает смену времен года. По астрономическим параметрам, необходимым для определения времени года, за точки отсчета берут некоторые моменты времени: для лета и зимы это Дни солнцестояния (21 июня и 22 декабря), для весны и осени - Равноденствия (20 марта и 23 сентября). С сентября по март Северное полушарие повернуто к Солнцу меньшее количество времени и соответственно получает меньше тепла и света, здравствуй зимушка-зима, Южное полушарие в это время получает много тепла и света, да здравствует лето! Проходит 6 месяцев и Земля переходит на противоположную точку своей орбиты и уже Северное полушарие получает больше тепла и света, дни становятся длиннее, Солнце поднимается выше - наступает лето.
Если бы Земля располагалась по отношению к Солнцу исключительно в вертикальном положении, то времен года вообще бы не существовало, ведь все точки на освещенной Солнцем половине получали бы одинаковое и равномерное количество тепла и света.
Орбитой Земли называют траекторию её вращения вокруг Солнца, её форма - эллипс, она размещена в среднем на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца (максимальное удаленное расстояние называют афелием - 152 миллиона км, минимальное - перигелием, 147 миллионов км). Полный оборот вокруг Солнца длиной в 940 миллионов км Земля, двигаясь с запада на восток со средней скоростью 108 км/ч, совершает за 365 суток 6 часов 9 минут и 9 секунд или за один звездный год. Движение планеты по орбите вокруг Солнца и угол наклона оси вращения к плоскости, где движутся небесные тела, напрямую влияют на смену времен года и неравенство дня и ночи.
Особенности вращения Земли вокруг Солнца
(Строение Солнечной системы )
В античную эпоху ученые астрономы считали, что Земля располагается в центре Вселенной и все небесные тела вращаются вокруг неё, эта теория носила название геоцентрической. Её развенчал польский астроном Николай Коперник в 1534 году, создавший гелиоцентрическую модель мира, доказывавшую, что Солнце не может вращаться вокруг Земли, как бы это не хотелось Птолемею, Аристотелю и их последователям.
Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической траектории, называемой орбитой, её длина около 940 миллионов км и это расстояние планета проходит за 365 суток 6 часов 9 минут и 9 секунд. По прошествию четырех лет эти шесть часов накопляются в сутки, они добавляются к году как еще один день (29 февраля), такой год високосный.
(Перигелий и афелий )
В период движения по заданной траектории расстояние от Земли до Солнца может быть максимальным (данное явление происходит 3 июля и носит название афелий или апогелий) - 152 милл. км или минимальным - 147 милл. км (имеет место 3 января, называют перигелием).
В результате удаления и приближения Земли к Солнцу, вследствие наклона земной оси к плоскости её орбиты вокруг Солнца в 66,5 0 , земная поверхность получает неодинаковое количество тепла и света, что становится причиной смены времен года и изменения продолжительности дневного и ночного времени суток. Экваториальные дни и ночи всегда одинаково продолжительны, они длятся 12 часов.
(Оборот вокруг Солнца Земли: 365 суток 6 часов 9 минут и 9 секунд )
Скорость Земли, движущейся по орбите
Средняя скорость движения Земли по орбите вокруг Солнца - 30 км/с или 108000 км/час (это 1/10000 часть скорости света). Для сравнения диаметр нашей планеты составляет 12700 км, с этой скоростью можно покрыть данное расстояние за 7 минут, а расстояние от Земли до Луны (384 тыс. км) за четыре часа. Удаляясь от Солнца в период афелия скорость движения Земли замедляется до 29,3 км/с, в период перигелия ускоряется до 30,3 км/с.
Влияние орбиты Земли вокруг Солнца на изменение времен года
Угол между осью Земли и плоскостью эллипса - 66,3 0 , по всей длине орбиты он одинаков. Угол между плоскостью, в которой движется Земля по отношению к Солнцу (он называется эклиптикой), и осью её вращения - 26 0 26 ꞌ .
(Смена времен года на Земле )
Места, где плоскость небесного экватора пересекается плоскостью эклиптики, обозначаются точками весеннего (21 марта ) и осеннего равноденствия (23 сентября ), дни и ночи одинаково продолжительны, и участки полушарий, обращенные к Солнцу, равномерно освещены и согреты, лучи Солнца падают на линию экватора под углом 90 0 . По датам весеннего и осеннего равноденствия отсчитывают астрономическое начало весны и осени в соответствующих полушариях.
Еще выделяют точки летнего (22 июня ) и зимнего (22 декабря ) солнцестояния, лучи Солнца становятся перпендикулярными не линии экватора, а Южному и Северному тропику (южная и северная параллель 23,5 0). В день летнего солнцестояния 22 июня в Северном полушарии до 66,5 параллели день длиннее ночи, в Южном полушарии - ночь длиннее дня, эта дата - астрономическое начало лета в северных широтах и зимы в южных.
22 декабря (день зимнего солнцестояния) в Южном полушарии до 66,5 параллели продолжительность дня больше, в Северном севернее до той же параллели - меньше. Дата зимнего солнцестояния - астрономическое начало зимы в Северном полушарии и начало лета в Южном.
