По какой орбите Земля движется вокруг Солнца?
Из школьного курса всем известно, что Земля вращается относительно Солнца. Орбита – это траектория движения нашей планеты вокруг звезды. Есть ли у неё какие-нибудь примечательные особенности?
Форма траектории
Долгое время астрономы полагали, что орбиты небесных тел – это окружности. Однако Иоганн Кеплер установил, что на самом деле планеты, в том числе Земля, двигаются по эллиптической траектории, причем Солнце находится в одном из фокусов этого эллипса.
У эллипса, который выглядит как сплюснутая окружность, есть такой параметр, как эксцентриситет. Он определяет, насколько близка его форма к окружности. Эксцентриситет может принимать значение от нуля до единицы. Если он равен нулю, то орбита становится идеальным кругом, в центре которого расположена звезда. Земной эксцентриситет равен 0,0167, то есть наша орбита очень близка к круговой.
Точка, в которой небесное тело максимально удалено от своего светила, называется апоцентром, а ближайшая точка именуется перицентром. Применительно к планетам Солнечной системы также используются термины афелий и перигелий. Когда Земля находится в афелий, расстояние от неё до Солнца составляет 152 млн км, а в перигелий оно сокращается до 147 млн км.
Столь незначительное изменение радиуса земной орбиты очень важно для жизни на планете, так как оно позволяет поддерживать стабильное значение средней температуры на ней. Для сравнения – радиус орбиты Меркурия меняется от 46 до 70 млн км, что соответствует значению эксцентриситета 0,2.
Расстояние от Земли до Солнца
Средний радиус земной орбиты, равный 150 млн км, принят за одну астрономическую единицу – единицу измерения расстояний в космическом пространстве. Исторически ее удобно было использовать при описании Солнечной системы.
Дело в том, что определить относительные расстояния в ней (например, вычислить, что радиус венерианской орбиты в 1,4 раза меньше радиуса земной), значительно проще, чем рассчитать абсолютные. Поэтому астрономы приняли расстояние между Землей и Солнцем за условную единицу и через нее выражали все остальные линейные размеры в нашей планетной системе. Лишь в 1672 году с помощью измерения параллакса Марса итальянцу Джованни Кассини удалось впервые оценить радиус земной орбиты в 140 млн км.
Более точное значение астрономической единицы удалось получить методом радиолокации Венеры советским астрономам в 1961 году. Они получили значение 149 599 300±2000 км.
Скорость движения Земли
Общая протяженность орбиты нашей планеты составляет 940 млн км, которые Земля преодолевает за 365,25 дня, именно поэтому каждый четвертый год делают високосным, добавляя к нему 29 февраля. При этом небесные тела движутся по орбите с неравномерной скоростью. Быстрее всего планеты движутся в перицентре, а медленней всего в апоцентре. Земля оказывается в афелие 3 июля и замедляется в этот день до 29,2 км/с. 3 января наша планета достигает перигелия, разгоняясь да 30,2 км/с.
Плоскость орбиты
Орбита каждого небесного тела – это плоская фигура, то есть все ее точки лежат в одной плоскости. Плоскость земной орбиты называется эклиптикой. Интересно, что орбиты всех известных нам планет Солнечной системы почти лежат в эклиптике. Ось вращения Земли вокруг собственной оси наклонена под углом 23° к эклиптике, следствием этого наклона является неравномерный нагрев Северного и Южного полушария на разных участках орбиты, из-за чего возникает сезонность погоды. Когда выше экватора лето, ниже него – зима, и наоборот.
Солнце также вращается вокруг собственной оси, причем все планеты вращаются в ту же сторону, что и светило. Это является косвенным доказательством того, что когда-то вещество, из которого состоят все планеты и наша звезда, было единым газопылевым облаком, от которого отделился строительный материал для планет. Однако есть одна аномалия, объяснение которой до сих пор не найдено. Дело в том, что само Солнце вращается не в эклиптике, а с отклонением от неё на шесть градусов. Астрономы предполагают, что это может служить косвенным доказательством того, что в нашей системе есть ещё неоткрытые планеты, которые также двигаются не в эклиптике, и своим гравитационным воздействием раскачивают ось вращения Солнца.
Отклонение орбиты от идеальной формы
Идея Кеплера о том, что орбиты небесных тел – это эллипсы, очень хорошо описывала поведение планет с точки зрения наблюдателей XVII века, однако с повышением точности измерений стали обнаруживаться отклонения от законов Кеплера. Дело в том, что предложенная немецким астрономом математическая модель была построена на двух упрощениях:
- масса планеты пренебрежимо мала относительно массы звезды;
- учитывается только взаимное влияние сил тяжести двух тел, звезды и планеты, а влияние третьих тел (других планет) не учитывается.
Естественно, в реальности всё сложнее. На самом деле правильнее считать, что не Земля вращается вокруг Солнца, а оба объекта вращаются относительно общего центра масс, который называется барицентром. Но в силу огромной массы звезды барицентр находится внутри неё.
Точные астрономические измерения показывают, что в наше время расстояние между Землей и Солнцем медленно увеличивается со скоростью 15 см в год. Однако это не значит, что наша планета будет постоянно удаляться от светила, периоды удаления могут чередоваться с периодами сближения.
Например, астроном Милутин Миланкович обнаружил, что эксцентриситет земной орбиты не постоянен, а циклически изменяется. Длительность таких циклов составляет около 100 тысяч лет, в течение которых эксцентриситет меняется от 0,005 до 0,05. Именно эти колебания являются причиной ледниковых периодов.
Устойчива ли орбита Земли?
По законам Кеплера планеты могут вращаться вокруг звезды бесконечно долго, однако из-за отклонений от этих законов возможен вариант и неустойчивости, когда планеты покидают свою орбиту или, наоборот, падают на светило. Аналитически рассчитать это невозможно, поэтому приходиться применять компьютерное моделирование.
Проведенные расчеты не позволяют однозначно предсказать судьбу планет Солнечной системы. В некоторых моделях Меркурий либо падает на Солнце, либо сталкивается с Венерой или Землей. Также он может спровоцировать столкновение других планет. Но произойдет это через миллиарды лет.
Источник
Как называется кривая, по которой Земля движется вокруг Солнца?
Как называется кривая, по которой Земля движется вокруг Солнца?
Можно, конечно, дать геометрическое понятие, движения Земли вокруг Солнца, вспомнив закон Кеплера, о движениях планет, которые, как оказалось, движутся по эллипсу, но для всех тел, вращающихся вокруг других тел, придумано простое слово:
орбита.
Возможно, именно для Земли наши ученые придумали какое-то другое название, но в целом линия, по которой одно космическое тело вращается вокруг другого, называется ОРБИТА. Надеюсь, что это и есть правильный ответ.
Ответ зависит от постановки вопроса. Если принять, что Солнце неподвижно, то можно считать, что Земля движется вокруг Солнца по окружности. Если быть более точным, то по эллипсу с небольшим эксцентриситетом, в одном из фокусов которого находится Солнце. Если же учесть, что Солнце само движется вокруг центра галактики (интересно, никогда не встречал вопроса о форме кривой, по которой Солнце движется вокруг центра галактики), то движение будет более сложным. Если оба движения происходят в одной плоскости, то суммарной движение будет одной из кривых класса циклоид, а если плоскости движения Земли и Солнца не совпадают, то я даже не знаю, как назвать такие кривые. А если учесть ещё и то, что наша галактика совместно с другими «вращается» вокруг некоего общего центра, а тот ещё вокруг чего-то, то движение становится настолько сложным, что не поддается описанию.
Конечно же, Земля движется вокруг Солнца по орбите, но в вопросе фигурирует слово «кривая» и как она называется, поэтому перефразируя вопрос следующим образом: какой кривой соответствует орбита ,по которой движется Земля, можно ответить, что эта кривая называется эллипс.
Планета Земля не движется по кругу или эллипсу, как некоторые полагают, Земля,как и все планеты Солнечной системы, движется вокруг Солнца по спирали:
Мы привыкли называть путь Земли вокруг Солнца — орбитой, но это спираль.
Увлекательно, правда? Ведь именно со спирали ДНК начинается наша жизнь.
Нет, не интересует, потому что до этого момента чуть больше миллиарда лет, а я столько не проживу.
Что не мешает мне заранее знать, что именно произойдёт с Землёй.
Астрономы, безусловно, правы: примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красный гигант (типа Бетельгейзе) и потом, когда сбросит газовую оболочку, — в белый карлик. Но до этого драматического момента его светимость будет постепенно нарастать, примерно на одну десятую каждый миллиард лет, так что температура поверхности Земли превысит температуру кипения воды задолго до того, как Солнце превратится в полноценный красный гигант, — примерно через 1,1 миллиарда лет. Ну а через 5 миллиардов лет, когда Солнце раздуется до максимума, Земля окажется в непосредственной близости от фотосферы (возможно, даже немного внутри фотосферы), её температура достигнет 2-3 тысяч градусов, а это означает полное расплавление всех пород. С последующим их испарением.
Зато к этому времени на Марсе смогут яблони цвести.
Никак. Сколько бы ядерных зарядов не взорвали. Хоть стопиццот кузькиных матерей.
Изменение орбиты Земли автоматом означает необратимое изменение и её импульса. А чтоб изменить импульс — нужно внешнее воздействие. Никакими усилиями внутри системы невозможно изменить её полный импульс. При всей своей мощности эффект ядерных взрывов остаётся в атмосфере, а значит — в пределах планеты. Выброса вещества в космос, чтоб появилась хоть какая-то реактивная отдача, при этом не происходит, а значит, не происходит и изменения импульса.
Ну то есть можно, если задаться такой целью, так организовать эти взрывы, чтоб хоть что-то вылетело и в космос (верится с трудом, потому что некая масса должна набрать скорость выше второй космической даже после того, как её до фига потеряется в атмосфере), но по сравнению с массой Земли это такая вшивота, что заметить изменение орбиты Земли на фоне регулярных возмущений от остальных планет будет невозможно.
Поэтому единственный вариант — это ###ть по Земле чем-нибудь тяжёлым. Размером с саму Землю.
Часовые пояса — это условно определенные части Земли в которых принято одинаковое местное время. Впервые с проблемой часовых поясов столкнулись железнодорожники — ведь даже между расположенными рядом городами разница во времени могла 15 составлять минут что не давало правильно ввести расписание поездов и было чревато опозданиями и авариями. Идею с синхронизацией времени подал англичанин Уильям Хайл Волластон — он предложил установить на году территории Великобритании единый часовой пояс — по Гринвичскому меридиану и с 1840 года железнодорожники Англии стали переходить на единое «Лондонское время». В 1883 году в США появились первые 4 часовых пояса — Тихоокеанский, Восточный Горны и Центральный. тут следует сказать что еще на заре появления системы часовых поясов канадским «отцом» железных дорог Сенфордом Флеммингом было предложено поделить всю планету на часовых пояса. И в 1884 году на специальной международной конференции в Вашингтоне произошло разделение Земли на часовых пояса. Россия присоединилась к системе мирового времени в 1919 году.
Существуют географические и административный часовые пояса.
Географический часовой пос — это условная полоса на земной поверхности, равная ровно 15 градусам ширины плюс-минус 7,5 градусов относительно среднего меридиана (средний меридиан относительно нулевого пояса считается Гринвический меридиан).
Административный часовой пояс — это участок земной поверхности, на котором в соответствии с законодательством установлено определенное официальное время. В понятие административного часового пояса также включается совпадение даты.
Теоретически такое влияние не исключено. Мало ли какие области пространства могут нам встретиться по дороге. Например, облако космической пыли может уменьшить количество энергии, получаемой от Солнца. Пусть не на много, пусть на 0,1% — но даже такая вшивота способна заказать заметное влияние на климат. Куда более заметное, чем нефть и уголь вместе взятые (количество энергии, выделяемой от сжигания ископаемого топлива, куда меньше 0,1% поступающей от Солнца энергии).
Другая опасность — что Солнечная система выйдет из-под защиты пылевых облаков, экранирующих нас от прямого излучения галактического ядра. Каковое излучение довольно велико и приходится к тому же в основном на высокоэнергетическую часть спектра. Кто может сказать, как скажется на климате длительное — миллионы лет! — облучение интенсивным рентгеном? Конечно, не исключено, что пылевые облака окружают центр Галактики со всех сторон, но достоверно мы в этом убедимся только через сто миллионов лет, когда окажемся по ту сторону от центра.
Источник