За какое время земля вращается вокруг своей оси: Вращение Земли вокруг оси — урок. География, 5 класс.

Содержание

Земля в 2020-м вращалась необычно быстро. Из-за этого, возможно, придется перевести часы на секунду назад | Громадское телевидение

В 2020 году зафиксировали 28 самых коротких от начала наблюдений астрономических дней. Это связано с ускорением вращения Земли вокруг своей оси — и потенциально может привести к тому, что нам придется сократить время суток на одну секунду, пишет LiveScience.

Вращение Земли время от времени меняется — и это вполне нормальный процесс, на который влияют различные факторы: атмосферное давление, океанические течения, ветры, движение земного ядра и тому подобное. Возможно, и глобальное потепление также играет свою роль: из-за таяния ледников перераспределяется масса Земли, что может влиять на ее вращение.

Все это доставляет хлопот для Международной службы вращения Земли (IERS), расположенной в Парижской обсерватории. IERS следит за точностью своих , что определяют так называемое международное атомное время (IAT), на которое ориентируются атомные часы во всем мире. И если из-за изменений во вращении Земли отклонение этого времени от астрономического составляет более 0,4 секунды, приходится корректировать показания атомных часов.

Начиная с 1960-х годов, когда заработали атомные часы, их корректировали, приблизительно раз в полтора года добавляя «лишнюю секунду», последний раз — в 2016 году. Произошло так потому, что все это время вообще Земля начала вращаться медленнее.

«Лишние» секунды, с одной стороны, необходимы, чтобы астрономические наблюдения с Земли были как можно более точными. С другой стороны, перестройка времени бьет по глобальной инфраструктуре связи, которой нужно синхронизировать время. В 2012 году Международный союз электросвязи из-за этого даже предлагал вообще отказаться от «лишних» секунд, дождавшись, когда их наберется на целый час.

В отличие от предыдущих лет, в 2020-м наша планета начала ускоряться. И теперь, вполне вероятно, для согласования атомного и астрономического времени необходимо будет перевести атомные часы на одну секунду назад — впервые со времени их существования.

Как отмечает портал Time and Date, в 2020 году Земля «побила рекорд» самого короткого астрономического дня 28 раз. В частности, 19 июля планета обернулась вокруг оси на 1,4602 миллисекунды быстрее, чем стандартные 86400 секунд.

Издание добавляет, что астрономический день в 2021 году будет в среднем на 0,05 миллисекунды короче. Так за год у атомного времени набежит «лишних» (по сравнению с астрономическим временем) 19 миллисекунд, которые нужно будет компенсировать. И один из вариантов — отбрасывание «лишней» секунды.

«Вполне возможно, что с ускорением вращения Земли придется отбросить «лишнюю» секунду, но пока рано говорить, произойдет ли это. Сейчас вопрос «лишних» секунд обсуждается на международном уровне», — объясняет The Telegraph британский физик Питер Уиберли из Национальной физической лаборатории.

За какое время Земля совершает полный оборот вокруг Солнца?

Планета Земля одна из сотен миллионов небесных тел, привязанных к более массивному объекту силами гравитации. В нашем случае, им выступает довольно массивная звезда, которую все привыкли называть Солнцем. Однако Земля не просто находится в относительной близости к светилу, но еще и вращается вокруг него по определенной траектории, называемой орбитой. Природа такого явления изучалась на протяжении всей нашей цивилизации, а четкий научный ответ был дан не так и давно. На просторах интернета я и сегодня нередко встречаю людей, которые считают, что это Солнце вращается, а наша планета неподвижна, такие люди являются авторами многих безумных теорий, но это их мнение, а я предлагаю вам взглянуть на вопрос с

научной точки зрения.

Почему Земля вращается вокруг Солнца и сколько времени на это требуется

После опубликования работ Коперника, ученные подтвердили их достоверность и выяснили, что именно Земля подвижна в космическом пространстве нашей замкнутой системы, а Солнце, в свою очередь, движется по круговой траектории относительно центра галактики Млечный Путь. Полагается, что еще в начале зарождения нашей планеты из космической пыли, она поддалась силе инерции, из-за чего вращается по орбите и по сей день. В современной науке имеют место быть

три теории:

  1. Об инертном вращении.
  2. Воздействии излучения Солнца.
  3. Теория о магнитных полях.

Все они достаточно убедительны и я настоятельно советую ознакомиться с каждой, возможно, вы сделаете для себя четкий вывод. Время, требуемое на совершение полного оборота — 1 земной год, либо же 365 дней. Но есть одна особенность, 365 суток — это 8 760 часов, а Земле ежегодно требуется 8 766 часов, поэтому в течение четырех лет накапливаются одни лишние сутки, такой год называется високосным и включает 366 дней.

Влияние вращения по орбите на жизнь

Природа во время периода обращения вокруг Солнца претерпевает серьезные изменения, выражающиеся в изменении времен года.

Как известно, Земля имеет определенный наклон, в связи с чем, в зависимости от положения планеты относительно светила, в разных ее частях наблюдается то холод, то жара, то межсезонье. Лишь только экваториальная область всегда имеет умеренный климат, поскольку фотоны постоянно обогревают середину шара равномерно.

Скорость вращения Земли рекордно выросла. Куда торопится планета?

Международная служба вращения Земли (IERS) объявила, что наша планета в прошлом году ускорила свое вращение. Причем вновь рекордно: день стал короче на 0,5 секунды, а такого не случалось за всю историю наблюдений. Подробнее – в материале нашего научного обозревателя Николая Гринько.

Фото: depositphotos/goinyk

Ушедший, 2020 год принес человечеству огромное количество изменений, нововведений и потрясений. Казалось бы, он закончился, больше никаких сюрпризов от него ждать не приходится. Однако, подводя итоги, ученые обнаруживают все новые и новые факты, делающие 2020-й просто рекордсменом по необычности.

Все мы знаем, что Земля делает полный оборот за 24 часа. Поначалу все наши единицы измерения времени отсчитывались от скорости вращения планеты. Время полного оборота просто разделили на равные отрезки: часы минуты и секунды. Согласно этой системе отсчета, в сутках было ровно 86 400 секунд. Но несколько десятилетий назад были изобретены сверхточные атомные часы, тогда ученые с удивлением обнаружили, что скорость вращения Земли вовсе не постоянна.

Планета замедляется – и это полностью согласовывается с известными нам законами физики. Явление это настолько заметное, что с семидесятых годов прошлого века к некоторым годам для компенсации было решено добавлять по одной лишней секунде. Такие секунды назвали «високосными», за последние полвека их добавляли уже 27 раз, последнее такое событие произошло в 2016 году. Планировалось, что следующая високосная секунда будет добавлена к 2021 году.

Но, как можно догадаться, 2020-й перевернул все с ног на голову: Земля не замедлилась, а ускорилась. Еще летом служба вращения Земли сообщила, что 19 июля был зарегистрирован самый короткий день в истории – он был на 1,4602 миллисекунды короче стандартного.


К декабрю это отставание увеличилось, в результате год оказался почти на 3 минуты короче, чем планировалось. Разумеется, множество изданий сразу же выпустили материалы, в которых предполагается, что человечеству грозит если не полное уничтожение, то как минимум глобальная катастрофа: атмосферу вот-вот сдует в космос, смена дня и ночи будет происходить с пугающей скоростью, и вообще грядет конец света.

На самом деле все, разумеется, совсем не так. Еще несколько лет назад было установлено, что на скорость вращения Земли влияет притяжение Луны, годовое количество осадков, эрозия гор, масса ледников и так далее. Судя по всему, в 2020 году какой-то из этих факторов изменился (а может, и все вместе), Земля стала вращаться немного быстрее.

Фото: depositphotos/Shad.off

Некоторые ученые считают, что во всем виновато глобальное потепление – ледники тают, огромные массы льда и воды перемещаются, и это влияет на физику вращения планеты. Противники этой теории возражают, что перераспределение массы с полюсов (где находится большинство ледников) в мировой океан (куда попадает вся освободившаяся вода) должно приводить не к ускорению, а, наоборот, к замедлению вращения. Так что единого мнения пока нет.

Международная служба вращения Земли тоже пока не знает, что делать. С одной стороны, надо бы добавить к текущему, 2021 году половину високосной секунды (а может, и целую, чтобы был запас). С другой стороны, не очень понятно, как планета будет вести себя дальше: продолжит ускоряться, вернется к постепенному замедлению или просто стабилизируется. Поэтому никаких радикальных мер не предпринимается: и без того високосные секунды каждый раз добавляют головной боли всем, кто связан с компьютерными технологиями, спутниковой навигацией и прочими отраслями, связанными с привязкой к точному времени. Лучше все-таки немного подождать и посмотреть, что будет дальше. Скорее всего, ничего страшного не произойдет. Хотя…

Читайте также

Земля неожиданно стала вращаться с рекордной скоростью

Сутки 19 июля 2020 года были самыми короткими в истории наблюдений. Всё потому, что Земля совершила оборот вокруг своей оси с рекордной скоростью, рапортуют учёные.

Большинство людей считает, что сутки равны продолжительности одного оборота Земли вокруг своей оси, а это ровно 24 часа. Но на самом деле всё несколько сложнее. Учёные используют несколько разных видов суток. Ближе всего к привычным нам 24 часам так называемые средние солнечные сутки. Кстати, они примерно на 4 минуты длиннее одного оборота планеты вокруг своей оси, пишут Вести.

С 1970-х годов для измерения продолжительности суток учёные используют атомные часы. Эти устройства способны измерять время с точностью до ничтожных долей миллисекунды. Пользуясь такими совершенными приборами, исследователи выяснили, что даже средние солнечные сутки, которые мы в дальнейшем будем называть просто сутками, не продолжаются в точности 24 часа.

Все полвека наблюдений продолжительность суток была больше 24 часов. Более того, она неуклонно, хотя и очень медленно, увеличивалась. Другими словами, планета замедляла своё вращение.

Однако в 2020 году всё изменилось. Впервые за время наблюдений вращение Земли ускорилось. 19 июля 2020 года был достигнут рекорд: сутки были на 1,4602 миллисекунды короче 24 часов. Напомним, что одна миллисекунда – это тысячная доля секунды.

Получается, что 19 июля 2020 года планета вращалась вокруг своей оси быстрее, чем когда-либо в истории наблюдений.

Пока неизвестно, почему это произошло. На вращение Земли влияет множество факторов, от притяжения Луны до количества снега, выпавшего в полярных регионах, и листопадов в бескрайних лесах России и Канады. Скорее всего, с нашей планетой не происходит ничего страшного.

Однако неожиданное поведение земного шара может создать проблемы в областях, где требуется точный учёт времени (например, в спутниковой навигации). Специалисты пока не пришли к единому мнению, как нужно отреагировать на ускорение вращения Земли.

Читайте новости БСТ там, где вам удобнее всего.
Подписывайтесь на нас в соцсетях и мессенджерах. Для перехода кликните на иконку:
       

Ученые обнаружили, что Земля стала вращаться быстрее

Ученые отмечают, что в последнее время Земля вращается вокруг своей оси быстрее. Нынешняя скорость – самая высокая из когда-либо зарегистрированных. Об этом сообщает Phys Org.

На протяжении большей части истории человечества время отсчитывается 24-часовыми циклами дня и ночи с некоторыми поправками, сделанными для удобства при смене времен года. Цикл определяется скоростью, с которой планета вращается вокруг своей оси. Из-за этого продолжительность суток стала стандартом для обозначения времени – каждые длятся примерно 86 400 секунд. 

Несколько десятилетий назад разработка атомных часов позволила ученым измерять продолжительность суток с точностью до миллисекунды. Это привело к открытию того, что вращение планеты на самом деле гораздо более изменчиво, чем считалось ранее. Ученые также обнаружили, что Земля вплоть до прошлого года постепенно замедляла свое вращение. Время от времени изменение скорости компенсировалось добавлением дополнительной секунды. Обычно секунда добавляется в конце суток 30 июня или 31 декабря. В такие дни после 23 часов 59 минут 59 секунд идет 23 часа 59 минут 60 секунд. Объявление о добавлении секунды делает Международная служба вращения Земли. Последний раз это происходило в 2016 году. 

Сейчас вращение планеты ускорилось, причем настолько, что некоторые исследователи начали задаваться вопросом, может ли потребоваться отрицательная секунда. Ученые также отметили, что 19 июля 2020 года был зарегистрирован самый короткий день в истории – он длился на 1,4602 миллисекунды меньше стандартного.

Планетологи не обеспокоены новым открытием. Они знают, что существует множество факторов, которые влияют на вращение Земли, в том числе притяжение Луны, уровень снежного покрова и горная эрозия. Эксперты также начали задаваться вопросом, может ли глобальное потепление заставить Землю вращаться быстрее, поскольку снегов становится меньше.

С другой стороны, изменение скорости несколько тревожит компьютерных специалистов. Многие современные технологии основаны на том, что называется «истинным временем». Добавление отрицательной дополнительной секунды может привести к проблемам, поэтому некоторые эксперты предлагают перевести часы во всем мире с солнечного времени на атомное.

Фото: Shutterstock

Земля неожиданно стала вращаться с рекордной скоростью // Смотрим

Наша планета изменила скорость вращения. Из-за этого в 2020 году случился самый короткий день в истории наблюдений.

Сутки 19 июля 2020 года были самыми короткими в истории наблюдений. Всё потому, что Земля совершила оборот вокруг своей оси с рекордной скоростью, рапортуют учёные.

Большинство людей считает, что сутки равны продолжительности одного оборота Земли вокруг своей оси, а это ровно 24 часа. Но на самом деле всё несколько сложнее. Учёные используют несколько разных видов суток. Ближе всего к привычным нам 24 часам так называемые средние солнечные сутки. Кстати, они примерно на 4 минуты длиннее одного оборота планеты вокруг своей оси.

С 1970-х годов для измерения продолжительности суток учёные используют атомные часы. Эти устройства способны измерять время с точностью до ничтожных долей миллисекунды. Пользуясь такими совершенными приборами, исследователи выяснили, что даже средние солнечные сутки, которые мы в дальнейшем будем называть просто сутками, не продолжаются в точности 24 часа.

Все полвека наблюдений продолжительность суток была больше 24 часов. Более того, она неуклонно, хотя и очень медленно, увеличивалась. Другими словами, планета замедляла своё вращение.

Однако в 2020 году всё изменилось. Впервые за время наблюдений вращение Земли ускорилось. 19 июля 2020 года был достигнут рекорд: сутки были на 1,4602 миллисекунды короче 24 часов. Напомним, что одна миллисекунда – это тысячная доля секунды.

Получается, что 19 июля 2020 года планета вращалась вокруг своей оси быстрее, чем когда-либо в истории наблюдений.

Пока неизвестно, почему это произошло. На вращение Земли влияет множество факторов, от притяжения Луны до количества снега, выпавшего в полярных регионах, и листопадов в бескрайних лесах России и Канады. Скорее всего, с нашей планетой не происходит ничего страшного.

Однако неожиданное поведение земного шара может создать проблемы в областях, где требуется точный учёт времени (например, в спутниковой навигации). Специалисты пока не пришли к единому мнению, как нужно отреагировать на ускорение вращения Земли.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как на вращение Земли могли повлиять древние микробы. Писали мы и о том, что во времена динозавров в году было 372 дня.

Почему Земля вращается вокруг Солнца и крутится вокруг своей осы?

 

Человеку потребовалось множество тысячелетий на понимание того, что Земля не является центром Вселенной и пребывает в постоянном движении.

Фраза Галилео Галлилея «И все-таки она вертится!» навсегда вошла в историю и стала своеобразным символом той эпохи, когда ученые из разных стран пытались опровергнуть теорию о геоцентрической системе мира.

Хотя вращение Земли было доказано около пяти столетий назад, точные причины, побуждающие ее двигаться, неизвестны до сих пор.

Почему Земля крутится вокруг оси?

В Средневековье люди считали, что Земля неподвижна, а Солнце и другие планеты вертятся вокруг нее. Только в XVI веке астрономам удалось доказать обратное. Несмотря на то что многие связывают это открытие с Галлилеем, на самом деле оно принадлежит другому ученому – Николаю Копернику.

Именно он в 1543 году написал трактат «Об обращении небесных сфер», где выдвинул теорию о движении Земли вокруг Солнца. Долгое время эта идея не получала поддержки ни со стороны его коллег, ни со стороны церкви, но в итоге оказала огромное влияние на научную революцию в Европе и стала основополагающей в дальнейшем развитии астрономии.

 

После того как теория о вращении Земли была доказана, ученые принялись искать причины этого явления. На протяжении последних столетий было выдвинуто множество гипотез, но даже сегодня точно ответить на этот вопрос не может ни один астроном.

В настоящее время существует три основные версии, которые имеют право на жизнь – теории об инертном вращении, магнитных полях и воздействии на планету солнечного излучения.

Теория об инертном вращении

Некоторые ученые склонны полагать, что когда-то (еще во времена своего появления и формирования) Земля раскрутилась, а сейчас вращается по инерции. Образовавшись из космической пыли, она стала притягивать к себе другие тела, которые придавали ей дополнительный импульс. Это предположение относится и к другим планетам Солнечной системы.

У теории есть немало противников, поскольку она не может объяснить, почему в разное время скорость движения Земли то увеличивается, то уменьшается. Непонятен также тот факт, по какой причине некоторые планеты Солнечной системы вращаются в другую сторону, как например Венера.

Теория о магнитных полях

Если попытаться соединить между собой два магнита с одинаково заряженным полюсом, они начнут отталкиваться друг от друга. Теория о магнитных полях предполагает, что полюса Земли тоже заряжены одинаково и как бы отталкиваются друг от друга, что заставляет планету вращаться.

Что интересно, недавно ученые сделали открытие, согласно которому магнитное поле Земли толкает ее внутренне ядро с запада на восток и заставляет его вращаться быстрее, чем остальная планета.

Гипотеза о воздействии Солнца

Наиболее вероятной принято считать теорию об излучении Солнца. Хорошо известно, что оно прогревает поверхностные оболочки Земли (воздух, моря, океаны), но при этом нагрев происходит неравномерно, в результате чего образуются морские и воздушные течения.

Именно они при взаимодействии с твердой оболочкой планеты заставляют ее вращаться. Своего рода турбинами, определяющими быстроту и направление движения, выступают континенты. Если они недостаточно монолитны, начинается их дрейф, что оказывает влияние на рост или снижение скорости.

Почему Земля движется вокруг Солнца?

Причиной обращения Земли вокруг Солнца называют инерцию. Согласно теории об образовании нашей звезды, около 4,57 млрд. лет назад в космосе возникло огромное количество пыли, которое постепенно превратилось в диск, а затем – в Солнце.

Внешние частички этой пыли стали соединяться между собой, образуя планеты. Уже тогда они по инерции начали вращаться вокруг звезды и продолжают двигаться по той же траектории и сегодня.

Сколько длится день на Земле?

Земля вращается вокруг Солнца. Предоставлено: Tau? Olunga.

Я собираюсь спросить вас, сколько длится день на Земле, и у вас возникнет навязчивое подозрение, что это ловушка. Ваши инстинкты правы, это ловушка! Ответ может вас удивить.

Сколько длится день на Земле? Или, более конкретно, сколько времени нужно Земле, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси? Чтобы все звезды переместились по небу и вернулись в исходное положение? Давай, выкрикивай свой ответ на экран… 24 часа?

Неправильно! Это займет всего 23 часа 56 минут 4 часа. 0916 секунд для Земли, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси. Если только это не то, что вы сказали. В таком случае поздравляю!

Я уверен, что вы сейчас спотыкаетесь в бессвязном состоянии, пытаясь понять, как вы могли все испортить. Вас перепрограммировал заговор скрытой хронологии? Путешественники во времени переводили все ваши часы каждый день на 4 минуты назад? Как вся ваша жизнь была ложью?

Вот сделка. Когда вы думаете о дне, вы, вероятно, думаете о своих надежных часах или, может быть, об экране блокировки смартфона, который четко измеряет 24 часа.

То, что вы стали понимать под «днем», астрономы классифицируют как солнечный день. Это количество времени, которое требуется солнцу, чтобы пройти по небу и вернуться примерно в то же место.

Это отличается от количества времени, которое требуется Земле, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси — 23 часа 56 минут. Также известен как звездный день.

Ось полюса Земли. Предоставлено: НАСА / Mysid.

Почему эти два числа разные? Представьте себе Землю, вращающуюся вокруг Солнца, которой требуется 365 дней, 5 часов, 48 минут и 46 секунд, чтобы завершить все путешествие.В то же время Земля вращается вокруг своей оси.

Каждый день Земля должна поворачиваться немного дальше, чтобы Солнце вернулось в то же место на небе… И это дополнительное время составляет около 4 минут.

Если бы мы измеряли только звездные дни, положение Солнца изо дня в день менялось бы. В течение половины года солнце встает с 12 до 12 часов, а в другую половину — с 12 до 12 часов. Не было бы никакой связи между тем, сколько сейчас времени, и тем, находится ли солнце на небе или нет.

Можете ли вы представить себе, как вы учите своих детей читать на часах, а затем заставляете их умножать это на календарь, чтобы выяснить, когда начинается My Little Pony: Friendship is Magic? Безумие.

Лучше держать их в неведении, научить их, что в сутках 24 часа, и отрицать все знания, когда они станут немного старше, и начать задавать вам сложные вопросы. Но среди вас педанты это уже знали, не так ли?

Вы уже знали, что звездные сутки немного короче солнечных суток, и что все остальные жили во лжи. Вы единственный, кто может читать знаки и знать ужасающую правду. Не так ли? Что ж, я здесь, чтобы сказать тебе, что ты тоже ошибаешься. Есть более глубокий заговор, в котором вы не участвуете. Дорогой Педант, твоя жизнь тоже ложь.

Землетрясения. Предоставлено: USGS / Google Maps / AJAX / SODA.

Ось полюса Земли, воображаемая линия, которую можно провести между южным и северным полюсами, в настоящее время ориентировочно ориентирована на Полярную звезду, также известную как Полярная звезда.Но мы качаемся, как волчок, и там, где направлена ​​ось, медленно прецессирует на запад в течение 26000 лет. Это означает, что звездные сутки на самом деле на 0,0084 секунды короче, если учесть это дополнительное движение оси Земли.

Есть и другие события, которые могут увеличивать или уменьшать продолжительность земных суток. Из-за нашего приливного взаимодействия с Луной продолжительность суток на Земле увеличилась примерно на 1,7 миллисекунды за последние 100 лет. Сильные землетрясения могут изменить время вращения Земли на несколько микросекунд в зависимости от того, как движутся тектонические плиты.Даже когда ледники тают, скорость вращения еще немного замедляется.

Итак, если кто-то спросит вас, сколько длится день, убедитесь, что он уточнил, солнечный это день или звездный день. А затем спросите, не хотят ли они, чтобы вы включили в расчет прецессию Земли, приливную блокировку и недавние землетрясения.

Если они понимающе кивают, поздравляю, вы разговариваете с другим участником обширного заговора хронологии.


Объяснитель: Что делает весеннее равноденствие?

Ссылка : Как долго длится день на Земле? (2015, 6 ноября) получено 6 мая 2021 г. с https: // физ.org / news / 2015-11-day-earth.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Что такое вращение Земли?

Что, если бы кто-нибудь сказал вам, что в любой момент вы двигаетесь со скоростью, значительно превышающей скорость звука? Вы могли подумать, что они сумасшедшие, учитывая, что — насколько вы могли судить — вы стояли на твердой земле, а не в кабине сверхзвукового реактивного самолета.Тем не менее утверждение верное. В любой момент мы все движемся со скоростью около 1674 километров в час благодаря вращению Земли,

.

По определению, вращение Земли — это время, которое требуется, чтобы один раз обернуться вокруг своей оси. Это, по-видимому, выполняется один раз в сутки, то есть каждые 24 часа. Однако на самом деле здесь необходимо учитывать два разных типа вращения. Во-первых, есть время, которое требуется Земле, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси, чтобы она вернулась к той же ориентации, что и остальная часть Вселенной.Затем есть время, которое нужно Земле, чтобы повернуться так, чтобы Солнце вернулось в то же самое место на небе.

Солнечные и звездные сутки:

Как мы все знаем, Солнцу требуется ровно 24 часа, чтобы вернуться в то же место на небе, что может показаться очевидным. 24 часа — это то, что мы считаем полным днем, и время, необходимое для перехода от дня к ночи и обратно. Но на самом деле Земле требуется 23 часа 56 минут и 4,09 секунды, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси по сравнению с фоновыми звездами.

Почему разница? Что ж, это было бы потому, что Земля вращается вокруг Солнца, совершая один оборот чуть более чем за 365 дней. Если разделить 24 часа на 365 дней, вы увидите, что у вас остается около 4 минут в день. Другими словами, Земля вращается вокруг своей оси, но она также вращается вокруг Солнца, поэтому положение Солнца на небе увеличивается на 4 минуты каждый день.

Ночное небо с 6-часовым вращением, снятое при большой выдержке. Предоставлено: Крис Шур.

Время, которое требуется Земле, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси, известно как звездных суток , то есть 23.9344696 часов. Поскольку этот тип дневных измерений основан на положении Земли относительно звезд, астрономы используют его в качестве системы отсчета времени, чтобы отслеживать, где звезды появятся в ночном небе, главным образом для того, чтобы знать, в каком направлении указывать их телескопы дюйм.

Время, необходимое Солнцу, чтобы вернуться в то же место на небе, называется солнечными днями , что составляет 24 часа. Однако это значение меняется в течение года, и накопленный эффект приводит к сезонным отклонениям до 16 минут от среднего значения.Это вызвано двумя факторами, включая эллиптическую орбиту Земли вокруг Солнца и наклон ее оси.

Орбита и осевой наклон:

Как заявил Иоганн Кеплер в своей книге Astronomia Nova (1609), Земля и Солнечные планеты не вращаются вокруг Солнца по идеальным кругам. Это известно как Первый закон Кеплера, который гласит, что «орбита планеты вокруг Солнца представляет собой эллипс с центром масс Солнца в одном фокусе». В перигелии (т.е. ближайшем к нему) это 147 095 000 км (91 401 000 миль) от Солнца; тогда как в афелии это 152 100 000 км (94 500 000 миль).

Это изменение расстояния означает, что орбитальная скорость Земли увеличивается, когда она находится ближе всего к Солнцу. В то время как его скорость в среднем составляет около 29,8 км / с (18,5 м / с) или 107000 км / ч (66487 миль / ч), на самом деле он колеблется на целый км в секунду в течение года — от 30,29 до 29,29 км / с. с (109 044 — 105 444 км / ч; 67 756,8 — 65 519,864 миль / ч).

Наклон (или наклон) оси Земли и его отношение к оси вращения и плоскости орбиты, если смотреть со стороны Солнца во время северного равноденствия.Предоставлено: NASA

. При такой скорости Солнцу требуется эквивалент 24 часов, то есть один солнечный день, чтобы совершить полный оборот вокруг оси Земли и вернуться к меридиану (точке на земном шаре, которая проходит с севера на юг. через полюса). Если смотреть с выгодной позиции над северными полюсами Солнца и Земли, Земля вращается вокруг Солнца против часовой стрелки.

Это вращение Земли вокруг Солнца или прецессия Солнца в дни равноденствия является причиной того, что год длится примерно 365.2 дня. Также по этой причине каждые четыре года требуется дополнительный день (29 февраля каждого високосного года). Кроме того, вращение Земли вокруг Солнца подвержено небольшому эксцентриситету (0,0167 °), что означает, что она периодически находится ближе или дальше от Солнца в определенное время года.

Ось Земли также наклонена примерно на 23,439 ° к эклиптике. Это означает, что когда Солнце пересекает экватор во время обоих равноденствий, его дневное смещение относительно фоновых звезд находится под углом к ​​экватору.В июне и декабре, когда Солнце находится дальше всего от небесного экватора, данное смещение по эклиптике соответствует большому смещению на экваторе.

Таким образом, видимые солнечные дни в марте и сентябре короче, чем в июне или декабре. В северных умеренных широтах Солнце восходит к северу от истинного востока во время летнего солнцестояния и садится к северу от истинного запада, а зимой меняет направление. Солнце восходит к югу от истинного востока летом для южной умеренной зоны и заходит к югу от истинного запада.

Скорость вращения:

Как было сказано ранее, Земля вращается довольно быстро. Фактически, ученые определили, что скорость вращения Земли на экваторе составляет 1674,4 км / ч. Это означает, что, просто стоя на экваторе, человек уже будет двигаться со скоростью, превышающей скорость звука по кругу. Но так же, как и день, вращение Земли можно измерить одним из двух способов.

Период вращения Земли относительно неподвижных звезд известен как «звездный день», который равен 86 164.098

1 секунда среднего солнечного времени (или 23 часа 56 минут 4,0989 секунды). Между тем, период вращения Земли относительно прецессирующего или скользящего среднего весеннего равноденствия составляет 23 часа 56 минут и 4,0905 секунды среднего солнечного времени. Не большая разница, но все же разница.

Однако с течением времени планета немного замедляется из-за приливных эффектов, которые Луна оказывает на вращение Земли. Атомные часы показывают, что современный день длиннее примерно на 1,7 миллисекунды, чем столетие назад, медленно увеличивая скорость корректировки UTC на дополнительные секунды. Вращение Земли также идет с запада на восток, поэтому Солнце восходит на востоке и заходит на западе.

Визуализация звездных суток по сравнению с солнечными. Кредит: quora.com

Формирование Земли:

Еще одна интересная вещь о вращении Земли — это то, с чего все началось. По сути, вращение планеты обусловлено угловым моментом всех частиц, которые собрались вместе, чтобы создать нашу планету 4,6 миллиарда лет назад. До этого Земля, Солнце и остальная часть Солнечной системы были частью гигантского молекулярного облака водорода, гелия и других более тяжелых элементов.

Когда облако схлопывалось, импульс всех частиц заставлял облако вращаться. Текущий период вращения Земли является результатом этого начального вращения и других факторов, включая приливное трение и гипотетическое воздействие Тейи — столкновение с объектом размером с Марс, которое, как считается, произошло приблизительно 4,5 миллиарда лет назад и образовала Луну.

Это быстрое вращение также придает Земле форму, превращая ее в сплюснутый сфероид (или нечто похожее на сплющенный шар). Эта особая форма нашей планеты означает, что точки на экваторе на самом деле дальше от центра Земли, чем на полюсах.

Впечатление художника о том, как выглядела Солнечная система на ранних стадиях формирования, как облако пыли, вращающееся вокруг звезды. Кредит: JPL / NASA

История исследования:

В древние времена астрономы, естественно, полагали, что Земля — ​​это неподвижное тело в космосе, и что Солнце, Луна, планеты и звезды вращаются вокруг него.В классической древности философы и астрономы, такие как Аристотель и Птолемей, формализовали это в космологические системы, что позже стало известно как модель Вселенной Птолемея (или геоцентрическая модель).

Однако во времена античности были люди, которые ставили под сомнение эту конвенцию. Одним из спорных моментов был тот факт, что Земля не только была неподвижна, но и не вращалась. Например, Аристарх Самосский (ок. 310–230 до н. Э.) Опубликовал сочинения на эту тему, на которые ссылались его современники (например, Архимед). Согласно Архимеду, Аристарх считал, что Земля вращается вокруг Солнца и что Вселенная во много раз больше, чем считалось ранее.

А потом был Селевкис Селевкийский (ок. 190–150 до н. Э.), Эллинистический астроном, живший в ближневосточной империи Селевкидов. Селевк был сторонником гелиоцентрической системы Аристарха и, возможно, даже доказал ее истинность, точно вычислив положения планет и вращение Земли вокруг «центра масс» Земля-Луна.

Иллюстрация геоцентрической системы Птолемея, сделанная португальским космографом и картографом Бартоломеу Велью, 1568 г. Предоставлено: Bibliothèque Nationale, Париж.

Геоцентрическая модель Вселенной также подвергнется сомнению средневековыми исламскими и индийскими учеными. Например, в 499 году нашей эры индийский астроном Аарьябхата опубликовал свой magnum opus Aryabhatiya , в котором он предложил модель, в которой Земля вращается вокруг своей оси, а периоды планет даны относительно Солнца.

Иранский астроном 10-го века Абу Саид ас-Сиджи противоречил модели Птолемея, утверждая, что Земля вращается вокруг своей оси, тем самым объясняя очевидный суточный цикл и вращение звезд относительно Земли. Примерно в то же время Абу Райхан Бируни (973-1048) обсуждал возможность вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, хотя он считал это философским вопросом, а не математическим.

В Мараге и Улугбеке (ака.Самаркандской обсерватории, вращение Земли обсуждалось несколькими поколениями астрономов между 13 и 15 веками, и многие из выдвинутых аргументов и доказательств напоминали те, что использовал Коперник. Также в это время Нилаканта Сомаяджи опубликовал Aryabhatiyabhasya (комментарий к Aryabhatiya ) , в котором он отстаивал частично гелиоцентрическую планетарную модель. За этим последовал в 1500 году Тантрасанграха, , в котором Сомаяджи включил вращение Земли вокруг своей оси.

В 14 веке в Европе начали проявляться аспекты гелиоцентризма и движущейся Земли. Например, французский философ епископ Николь Орем (ок. 1320–1325–1382 гг. Н. Э.) Обсуждал возможность вращения Земли вокруг своей оси. Однако наибольшее влияние на современную астрономию оказал польский астроном Николай Коперник, когда в 1514 году опубликовал свои идеи о гелиоцентрической вселенной в коротком трактате под названием Commentariolus («Маленький комментарий»).

Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической моделей Вселенной.Кредит: history.ucsb.edu

Как и другие до него, Коперник опирался на работы греческого астронома Атистарха, а также отдавал дань уважения школе Мараги и нескольким известным философам из исламского мира (см. Ниже). Для его модели было характерно то, что Земля и все другие планеты вращались вокруг Солнца, но также и то, что Земля вращалась вокруг своей оси и вращалась вокруг Луны.

Со временем и благодаря таким ученым, как Галилей и сэр Исаак Ньютон, движение и вращение нашей планеты станет общепринятым научным соглашением.С наступлением космической эры, развертыванием спутников и атомных часов мы не только подтвердили, что он находится в постоянном движении, но и смогли измерить его орбиту и вращение с невероятной точностью.

Короче говоря, мир вращается с момента его создания. И, вопреки тому, что некоторые могут сказать, на самом деле — это замедление , хотя и невероятно медленными темпами. Но, конечно, к тому времени, когда он значительно замедлится, мы, вероятно, перестанем существовать или разорвем свои «угрюмые связи» и превратимся в межпланетный вид.

Мы написали много интересных статей о движении Земли здесь, в Universe Today. Вот как быстро вращается Земля?, Орбита Земли вокруг Солнца, Как быстро Земля вращается?, Почему Земля вращается?, Что бы произошло, если бы Земля перестала вращаться? И В чем разница между гелиоцентрическим и геоцентрическим Модели солнечной системы?

Если вам нужна дополнительная информация о вращении Земли, ознакомьтесь с руководством НАСА по исследованию солнечной системы на Земле.А вот ссылка на обсерваторию Земли НАСА.

Мы также записали серию Astronomy Cast, посвященную Земле. Послушайте, Эпизод 51: Земля.

Как это:

Нравится Загрузка …

Сколько длится день?

декабрь 2009

Эта статья была частью проекта, который мы запустили, чтобы отметить Международный год астрономии 2009. В рамках проекта вас попросили указать вопросы о Вселенной, на которые вы больше всего хотели бы получить ответы, и это один из них.Мы отнесли его физику Николасу Ми, и вот его ответ.

Сколько длится день? Сколько времени нужно Земле, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси?

Что это за странная цифра? Продолжайте читать …

Может показаться очевидным, что ответ на оба эти вопроса — 24 часа. Но правильный ответ не так прост. Ось Земли всегда указывает в одном направлении относительно далеких звезд, по крайней мере, в хорошем приближении. Это направление близко к направлению на звезду, которую мы знаем как Полярную звезду.На самом деле Земля занимает чуть больше 23 часов и 56 минут. минут на один оборот вокруг этой оси. В это время все звезды, кажется, один раз совершают оборот вокруг Земли и возвращаются на свои исходные позиции. Астрономы называют этот период времени звездными сутками . Слово «сидерический» происходит от латинского слова «сидереус», что означает звезда.

Если мы не астрономы и не занимаемся положением звезд на ночном небе, мы предпочитаем измерять время относительно положения Солнца.Мы определяем день как период времени между последовательными появлениями Солнца на юге в небе.

Сидерический день короче солнечного: в момент времени 1 Солнце находится прямо над головой. Во время 2 Земля один раз повернулась вокруг своей оси, но Солнце еще не находится прямо над головой. Нам нужно подождать еще 1/366 полного вращения, пока он не будет достигнут. Изображение любезно предоставлено Gdr.

Земля не только вращается вокруг своей оси, она одновременно вращается вокруг Солнца. За время, которое требуется для однократного вращения, он также пройдет около 1/366 пути по своей орбите.Это означает, что одно полное вращение Земли не вернет Солнце в исходную точку на небе, нам придется подождать, пока Земля развернется, еще на 1/366 полного вращения. вращение. Этот период составляет около 24 часов, разделенных на 366, что составляет примерно 24 × 60/360 минут — почти ровно четыре минуты. И эти дополнительные четыре минуты дают нам 24 часа в сутки. Это время между Солнцем, находящимся на юге в небе и возвращающимся снова в том же направлении на юг.

Быстрые путешествия между отдаленными местами впервые стали возможны в викторианскую эпоху. Это означало, что теперь необходимо было сравнивать время в одном месте земного шара со временем в других местах. Было нецелесообразно определять время локально по положению Солнца повсюду в мире. Например, разница между местное время в Лондоне и местное время в Бристоле, всего в 120 милях от отеля; расстояние, которое к середине 19 века можно было преодолеть по железной дороге менее чем за два часа.По международному соглашению 1884 года Королевская обсерватория в Гринвиче, недалеко от британской имперской столицы Лондона, была учреждена как место, где будет установлено время для всего мира. Когда солнце прямо на юг, в Гринвиче, сейчас двенадцать часов полудня, и это устанавливает время для остального мира. Среднее время по Гринвичу, или GMT, стало стандартом для установки часов повсюду.

Это учитывает G и T в GMT, но как насчет M? Что ж, движение Земли вокруг Солнца не так просто, как мы предполагали выше.Если бы ось Земли была перпендикулярна плоскости орбиты Земли вокруг Солнца, а орбита Земли была бы идеальным кругом, то наше объяснение действительно было бы совершенно правильным. Но ось Земли наклонена под углом примерно 23,5 ° от перпендикуляра к плоскости орбиты Земли. И хотя орбита Земли близка к круговой, на самом деле это эллипс, поэтому он имеет форму слегка сжатого круга.

Орбита Земли имеет эллиптическую форму, а ось Земли наклонена относительно плоскости орбиты.Изображение предоставлено Тау’олунга.

Эти два фактора означают, что время, необходимое Солнцу, чтобы вернуться в положение на юге в небе, незначительно меняется в течение года. В среднем этот период составляет 24 часа. Но в некоторые времена года он немного длиннее, а в другое время года немного короче. Название «Среднее время по Гринвичу» — именно то, что предлагает. Это время, усредненное за год, так что дни определены так, чтобы все они имели одинаковую продолжительность. Год разбит на куски равного размера.В результате, если мы используем солнечные часы для определения времени, они не обязательно будут показывать то же время, что и наши часы. На точных солнечных часах часто выгравирована таблица поправок, которая указывает количество минут, в течение которых Солнце находится впереди или позади GMT в разное время год. Разница между средним солнечным временем и действительным солнечным временем называется уравнением времени . Солнце дальше всего отстает от GMT около 12 февраля, когда оно отстает примерно на 14 минут 20 секунд.Больше всего впереди около 3 ноября, когда он составляет около 16 минут 23 секунды. Положение Солнца совпадает с GMT четыре дня в году: 16 апреля, 14 июня, 2 сентября. и 25 декабря, чтобы вы могли расслабиться после рождественского ужина, зная, что ваши новые часы будут показывать то же время, что и солнечные.

Мы можем построить график положения Солнца в 12 часов по Гринвичу каждый день в течение года, и это даст нам представление о уравнении времени на небе. Часть года Солнце будет появляться с опозданием на несколько минут и будет немного восточнее южного направления. В другое время года Солнце будет немного опережать время по Гринвичу и будет появляться к западу от юга. Построение Положение в течение года даст фигуру на небе, которая выглядит как цифра 8. Вершина восьмерки — это положение Солнца в период летнего солнцестояния, когда оно находится на самом высоком уровне в небе. Нижняя часть восьмерки — это положение Солнца в период зимнего солнцестояния, когда оно достигает своей самой низкой точки на небе.Эта цифра называется аналеммой .

Аналемма, нарисованная на карте неба. По горизонтальной оси отложено время в минутах, а по вертикальной оси — склонение Солнца в градусах.

Четыре дня, в которые положение Солнца совпадает с GMT, можно определить по графику, поскольку это дни, когда фигура аналеммы пересекает вертикальную нулевую линию графика.

Аналемма имеет одну и ту же форму на каждой широте, но ее положение на небе отличается от места к месту. Например, в Арктике часть южной петли никогда не видна, поскольку Солнце полностью находится за горизонтом в середине зимы; тогда как на экваторе аналемма прослеживается прямо над головой. А еще в южном полушарии аналемма оказывается перевернутой относительной. в северное полушарие.

Если бы орбита Земли была идеально круговой, то две доли аналеммы были бы зеркальным отображением друг друга. Однако, поскольку орбита Земли имеет эллиптическую форму, форма аналеммы становится асимметричной.Скорость, с которой Земля движется по своей орбите, зависит от ее расстояния от Солнца: когда она приближается к Солнцу, она движется быстрее. Это описывается вторым законом движения планет Кеплера, который гласит, что линия, соединяющая Землю и Солнце, сметает равные области за равное время. Земля приближается к Солнцу примерно 3 января. Таким образом, в середине зимы в северном полушарии Земля ежедневно покрывает большую часть своей орбиты, чем летом в северном полушарии.Этот влияет на внешний вид аналеммы. Доля, прослеживаемая зимой на севере, больше, чем доля, прослеживаемая летом.

Кроме того, если дата наибольшего сближения с Солнцем точно совпала с зимним солнцестоянием, 21 декабря, что соответствует самой низкой точке аналеммы, тогда левая сторона аналеммы будет зеркальным отображением правой стороны. Это связано с тем, что в любой день после зимнего солнцестояния Земля будет двигаться вокруг Солнца с той же скоростью, что и такое же количество движений. дней до зимнего солнцестояния.

Эксцентриситет орбиты планеты Марс намного больше эксцентриситета орбиты Земли. Другими словами, эллипс, образованный орбитой Марса, более сжат, чем у Земли. По этой причине аналемма на Марсе имеет грушевидную форму. Он полностью потерял одну из долей. На рисунке слева положение Солнца отображается каждые 30 марсианских дней.

В последние годы сирийский художник Иссам Курбадж черпал вдохновение из мира науки и, в частности, света и оптики.Иссам — художник по месту жительства и до свидания в колледже Христа в Кембридже, и он использовал аналемму в качестве мотива в год 800-летнего юбилея университета. Это послужило источником вдохновения для его скульптуры аналеммы, созданного компьютером изображения. из которых показано здесь.

Анимация «Аналемма» Николаса Ми и Иссама Курбая.

Иссам также разработал солнечные часы аналеммы, которые использовались в качестве произведения искусства, которое стало частью Light Matter, празднования 800-летия науки в Кембриджском университете.

Если вы предпочитаете определять время по Солнцу, а не по часам, то почему бы не построить собственные аналемматические солнечные часы?



Об авторе

Николас Ми

Николас Ми изучал физику элементарных частиц и математику в Кембриджском университете. Он был старшим Рэнглером и защитил там докторскую степень по теме «Суперсимметричная квантовая механика и геометрия». Ник в настоящее время пишет книгу о физике элементарных частиц под названием The Forces of Nature .Он является основателем компании Virtual Image, производящей образовательное программное обеспечение, и директором европейского научно-художественного проекта SCIENAR в Великобритании. Эта статья и работа Ника с Иссамом Курбаджем были выполнены в рамках SCIENAR. Подробности о других его проектах доступны на его сайте.

Иссам Курбадж — художник по месту жительства и до свидания в колледже Христа в Кембридже. Он родился в Сирии, обучался в Дамаске, Ленинграде и Лондоне и имеет образование в области изобразительного искусства, архитектуры и театрального дизайна.Его работы выставлялись на трех континентах и ​​хранятся в ряде коллекций, в том числе в Британском музее.

В течение последних нескольких лет Иссам черпал вдохновение из мира науки, в частности из света и оптики: в его недавней инсталляции Light Within, Life Without использовалась камера-обскура, чтобы побудить людей по-другому взглянуть на знакомые сцены, и была показана на экране. Ботанический сад в Кембридже в рамках празднования 800-летия Кембриджского университета и на Kettle’s Yard Upside Down / Inside Out выставка.Он также разработал солнечные часы аналеммы как произведение искусства как часть Light Matter и недавно опубликовал Cambridge Palimpsest — многослойную головоломку и карту, отображающую развитие города с течением времени — и работал над дизайном декораций для Let Newton Be ! который был исполнен в Кембридже. Как сирийский художник, живущий в Великобритании, он недавно был выбран для участия в Imagine Art After , проекте и выставке, проходящей в галерее Tate Britain в 2012 году.

Что заставляет Землю вращаться вокруг своей оси каждый день?

Это статья из серии для детей «Любопытные дети».В беседе детей просят присылать вопросы, на которые им нужен эксперт. Приветствуются все вопросы — серьезные, странные или дурацкие!


Что заставляет Землю вращаться вокруг своей оси каждый день? — Рид, 5 лет, Мельбурн.


Чтобы ответить на этот непростой вопрос, мы должны вернуться во времени, когда Земля родилась, 4,5 миллиарда лет назад. Мы должны спросить: почему Земля вообще начала вращаться?

Когда наша Солнечная система образовалась из газового облака, называемого туманностью, из-за силы тяжести образовалось много пыли и газа.Пыль и газ уже двигались по кругу. Когда все это собралось вместе, чтобы сформировать Солнце и планеты, эти новые объекты начали вращаться, а затем вращаться быстрее.


Читать далее: Любопытные дети: Почему у нас трескаются уши?


Как ускорилось отжим

Когда вы делаете вращающийся объект более компактным, он вращается быстрее. Это похоже на то, как фигуристка или балерина кладут руки на руки, когда хотят вращаться быстрее.

Итак, когда все камни в скоплении пыли и газа начали собираться вместе, это ускорило вращение Земли.

Мы рассмотрели, что заставило Землю вращаться и что заставило ее набрать скорость. Но почему продолжает вращаться?

Почему продолжается вращение

Теоретически вращающийся объект будет продолжать вращаться вечно, если вы не добавите энергии или не уберете ее.

Представьте себе волчок. Вы, , добавили к нему энергии, начав вращение рукой.В конце концов он останавливается, потому что земля, на которой он вращается, забирает энергию от вершины игрушки за счет трения.

Трение — это когда что-то трется или тянется о предмет и забирает энергию. Приходилось ли вам когда-нибудь снижать скорость при спуске, волоча ногу по земле? Это трение.

В игрушке-спиннере не так много трения. Вот почему они могут так долго крутиться.

Но, в конце концов, даже воздух вокруг вас может вызвать трение и замедлить волчок или спиннер.

Назад на Землю

А теперь представьте себе Землю, плывущую в космосе. Он будет продолжать вращаться, если его что-то не замедлит. Чтобы замедлить вращающуюся Землю, потребуется МНОГО энергии, потому что она такая большая.

Он не вращается на земле, поэтому земля не замедлит его. Вне нашей атмосферы нет воздуха, который мог бы его замедлить. Вот почему Земля очень долго продолжала вращаться.


Читать далее: Любопытные дети: будет ли Вселенная расширяться вечно или сжиматься в условиях большого кризиса?


Однако некоторые вещи замедляют Землю или могут изменить ее вращение в будущем.

Вы могли слышать, что Луна вызывает волны и приливы в наших океанах. Из-за этого Земля очень медленно замедляется (примерно на 1 секунду каждые 50 000 лет). В результате Луна тоже медленно удаляется от нас.

Когда Земля и Луна были совсем молодыми, Луна была намного ближе (на самом деле считается, что Луна когда-то была частью Земли, но они распались во время взрывного столкновения с огромным астероидом).

Откуда мы это знаем? Что ж, ученые, исследующие горные породы, поняли, что раньше в году было намного больше дней.В эпоху динозавров сутки составляли 22 часа, а не 24 часа, как сегодня.

Гравитация Солнца также заставляет Землю немного замедляться. И если астероид или комета ударится о Землю, это может ускорить нас, замедлить или даже сбить с ног (ученые считают, что это может быть то, что случилось с Ураном, который на самом деле находится на его стороне — по вертикальным полосам можно сказать, что облака создают, а не горизонтальные, которые вы видите на Земле, Юпитере и Сатурне).

Вот еще несколько интересных фактов о вращении планет:

  • У всех планет разная продолжительность светового дня.День Меркурия составляет около 59 земных дней, а день Юпитера — всего 10 земных часов.

  • У Венеры самый длинный день (если вы определяете день как одно полное вращение) из почти 117 земных дней. На самом деле он вращается в направлении, противоположном всем остальным планетам, кроме Урана.

  • Эти различия в продолжительности дня обусловлены тем, как планеты были сформированы и что в них попало, когда они были очень молоды.


Здравствуйте, любопытные детки! У вас есть вопрос, на который вы хотите дать ответ эксперта? Попросите кого-нибудь из взрослых прислать нам свой вопрос.Они могут:

* Отправьте свой вопрос по адресу [email protected]
* Сообщите нам в Твиттере

CC BY-ND

_Пожалуйста, сообщите нам свое имя, возраст и город, в котором вы живете. Если хотите, вы также можете отправить аудиозапись своего вопроса. Отправляйте сколько угодно вопросов! Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все, что в наших силах.

движений Земли | Физическая география

Вращение Земли

Представьте себе линию, проходящую через центр Земли, которая проходит как через Северный полюс, так и через Южный полюс.Эта воображаемая линия называется осью . Земля вращается вокруг своей оси, как волчок вращается вокруг своего веретена. Это вращательное движение называется вращением Земли . В то же время, когда Земля вращается вокруг своей оси, она также вращается вокруг Солнца. Это движение называется оборот и . Приведенный в движение маятник не изменит своего движения, поэтому направление его качания не должно измениться. Однако Фуко заметил, что его маятник действительно меняет направление.Поскольку он знал, что маятник не может изменить свое движение, он пришел к выводу, что Земля под маятником движется. Наблюдатель в космосе увидит, что Земле требуется 23 часа 56 минут и 4 секунды, чтобы совершить один полный оборот вокруг своей оси. Но поскольку Земля движется вокруг Солнца одновременно с его вращением, планете нужно повернуться еще немного, чтобы достичь того же места относительно Солнца. Следовательно, на самом деле продолжительность суток на Земле составляет 24 часа. На экваторе Земля вращается со скоростью около 1700 км в час, а на полюсах скорость движения почти равна нулю.

Земная революция

Земля совершит один полный оборот вокруг Солнца за 365,24 дня. Это количество времени — определение одного года. Гравитационное притяжение Солнца удерживает Землю и другие планеты на орбите вокруг звезды. Как и у других планет, орбитальный путь Земли представляет собой эллипс, поэтому иногда планета находится дальше от Солнца, чем в другое время. Ближайшая к Солнцу Земля каждый год находится в перигелии (147 миллионов км) примерно 3 января, а самая дальняя — в афелии (152 миллиона км) 4 июля.Эллиптическая орбита Земли не имеет ничего общего с временами года на Земле. За один оборот вокруг Солнца Земля проходит в среднем около 150 миллионов км. Земля вращается вокруг Солнца со средней скоростью около 27 км (17 миль) в секунду, но скорость не постоянна. Планета движется медленнее, когда она находится в афелии, и быстрее, когда она находится в перигелии. Причина, по которой на Земле (или любой другой планете) есть времена года, заключается в том, что Земля наклонена на 23 1/2 относительно своей оси. Летом в Северном полушарии Северный полюс направлен к Солнцу, а зимой в Северном полушарии Северный полюс наклонен от Солнца.

Вращение

Вращение Вращение

Вращающаяся Земля

Если смотреть с плоскости отсчета, касательной к поверхности земли, солнце восходит и солнце садится. Если смотреть со стороны звездного поляриса, плоскость отсчета, прикрепленная к Земле, вращается вокруг оси вращения, проходящей через Землю, это заставляет Солнце подниматься и садиться в этой плоскости. Обе точки зрения используются физиками, но часто учителя начальной школы считают неправильным мнение о восходе или закате солнца.

Сколько длится день?

Как быстро вращается Земля? Линейная скорость в зависимости от угловой скорости.

Согласно приблизительным измерениям, экваториальная окружность Земли составляет 24000 миль, а Земля вращается один раз в 24 часа, поэтому скорость вращения на экваторе составляет

.

24000 миль / 24 часа = 1000 миль / час.

Но мы также можем измерить угловую скорость вращения.

360 градусов / 24 часа = 15 градусов в час.

Солнце вытягивается на 1/2 градуса. Сколько времени требуется солнцу, чтобы переместиться на угол, равный его угловому диаметру?

(Угол, образуемый солнцем, — это угол от одного края солнца до противоположного края)

(Солнце примерно такого же углового размера, как горошина на расстоянии вытянутой руки.) (Угловой размер Луны)

1/2 градуса / 15 градусов / час = 1/30 часа = 2 минуты.

Итак, когда нижняя часть солнца коснется горизонта, когда оно садится около экватора, оно исчезнет через 2 минуты.

Вы можете измерить вращение Земли, посмотрев на далекую звезду и используя часы, чтобы определить, сколько времени требуется звезде, чтобы облететь небо и вернуться в то же место. Я обычно наблюдаю звезду, когда она проходит за северной полосой. южная линия электропередачи. Это называется звездным днем.

Измерьте вращение Земли

Ответ может вас удивить. Это не 24 часа.

Итак, почему мы говорим, что продолжительность дня 24 часа?

Танец земли и солнца

Вы должны рассчитать время движения солнца через линию север-юг. Если вы сделаете это с помощью теней или солнечного наблюдателя и линии электропередачи север-юг, вы обнаружите, что это займет 24 часа (плюс или минус 20 секунд в зависимости от время года)

Танец земли и солнца.Попросите человека указать рукой прямо перед собой и повернуться вокруг него один раз, начиная с руки, указывающей на ближайшего человека, и заканчивая рукой, указывающей на того же человека. Они вращаются по полному кругу на 360 градусов. Эта ротация соответствует одному дню.

Затем пусть человек, изображающий Землю, ходит по кругу вокруг неподвижного человека. Это называется оборотом, а не ротацией, и представляет собой один год.

Теперь совместите движения, ходите по кругу вокруг центральной персоны, Солнца, и вращайте одновременно.Начните с одной рукой, направленной к солнцу, и обойдите ее против часовой стрелки, одновременно вращая ее против часовой стрелки. Сделайте один полный оборот, повернувшись на 1/4 пути по кругу. Сколько дней в году в этой модели солнечной системы?

Теперь измерьте угол поворота земного человека, когда его рука в первый раз указывает на солнце. Ответ — более 360 градусов. На самом деле это 360 + 90 или 450 градусов. Таким образом, продолжительность солнечного дня больше, чем продолжительность звездного дня.Солнечный день составляет 1 + 1/4 оборота, что составляет 125% звездных суток.

Земля вращается 365 раз в год. Итак, за один день Земля должна совершить 1 + 1/365 оборота. что занимает около 1/365 от 24 часов, что составляет 4 минуты. Вот почему солнечные сутки длиннее звездных.

Переключение вещей, если вы смотрите на солнце на фоне звезд (хорошо, чтобы сделать это, вам нужно дождаться полного солнечного затмения, которое будет происходить каждые 300 лет, если вы просто будете стоять и ждать.) Вы увидите, как в моей модели солнце движется вокруг вас на 1/4 круга каждый день.

Древние вавилоняне знали, что солнце движется в звездном поле примерно на 1/365 круга каждый день. http://en.wikipedia.org/wiki/Degree_(angle)

Шумеры и вавилоняне использовали шестнадцатеричную систему счисления, основанную на числе 60. http://en.wikipedia.org/wiki/Sexagesimal

Казалось, они ненавидели дроби, и они любили12, потому что его можно разделить на 2,3,4,6 без каких-либо дробных остатков, они также любили 60, потому что его можно без остатка разделить на 2,3,4,6,10, 12… и они любили 360 самостоятельно вычислить его разделители.

Они выбрали 360 градусов для круга, что приблизительно соответствует движению солнца через звезды каждый день. Круг в 360 градусов был передан грекам и нам. Мы используем его для разделения кругов и времени.

Когда они хотели разделить одну из 360 градусов окружности на меньшие или минутные части, они разбили ее на 60 частей, называемых угловыми минутами.
Рассмотрим день и ночь. Египтяне разделили дни на 12 частей, а ночи — на 12 частей, что дает нам современные 24 дня в день.Наши циферблаты разделены на 12 равных частей.

И мы хотим разделить градус дуги на более мелкие части, мы делим его на 60 угловых минут. Мы также делим час на 60 минут.

Мы делим угловую минуту на 60 угловых секунд, а одну минуту времени делим на 60 секунд-минут, которые мы сократили до секунд.

Есть третьи миниты, но они используются редко, что интересно, третья минута составляет 1/60 секунды. Частота линий электропередач в U.С. составляет 60 герц.

Настоящие солнечные сутки

Небо пересекает меридиан, который проходит с севера на юг прямо над вашей головой, мы можем запускать наш таймер продолжительности светового дня, когда солнце пересекает меридиан. Прежде чем солнце пересечет меридиан, наступает AM, передний меридиан, а после его пересечения — пост-меридиан PM. Сейчас солнечный полдень, а время с полудня до полудня — это продолжительность настоящего солнечного дня.

Орбита Земли не круглая, она эллиптическая с Солнцем в одном фокусе.4 января Земля находится ближе всего к Солнцу, в перигелии, 4 июля — дальше всего от Солнца, в афелии. По эллиптической орбите планеты движутся быстрее, когда они находятся ближе к Солнцу, а когда планеты ближе к Солнцу, фиксированное расстояние дуги охватывает больший угол. Итак, в перигелии Земля движется на больший угол по своей орбите, это означает, что она должна повернуться на небольшой угол, чтобы Солнце снова пересекло меридиан. Таким образом, один день в перигелии длиннее одного дня в афелии.

Средние солнечные сутки

Каждый день в году имеет немного разную продолжительность истинного солнечного дня. Сделать часы достаточно сложно, но сделать часы, которые ускоряются и замедляются в течение года, еще сложнее. Таким образом, производители часов заставляют часы вращаться так, чтобы продолжительность одного часового дня была средней за весь год истинного солнечного дня. Это известно как средний солнечный день.

Наклон — причина сезонов

Становится хуже.Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости ее вращения. Он наклонен на 23,5 градуса от перпендикуляра. В течение года ось вращения Земли остается направленной на северный небесный полюс, около звездного поляриса. Когда Земля вращается вокруг Солнца, ее ось остается направленной около поляриса. Это означает, что часть года северное полушарие склоняется к солнцу, летом, а в другую часть года — к зиме.

Это означает, что точки восхода и захода солнца перемещаются на горизонте, а высота солнца над горизонтом меняется день ото дня.Продолжительность дня от восхода до заката меняется в течение года. Древние культуры отслеживали точки восхода и захода солнца, чтобы составить календарь. Стоунхендж, например, можно использовать как календарь.

Постройте свой собственный Стоунхендж

Становится еще хуже.

Солнце и Луна оказывают скручивающее воздействие на экваториальную выпуклость Земли. Эти крутящие силы, известные как крутящие моменты, заставляют ось вращающегося гироскопа, называемого землей, прецессировать, менять свое направление по большому кругу в течение 19 600 лет.В это время другие звезды являются северной звездой. Большую часть времени Полярной звезды нет вообще, как и сейчас у нас нет южной звезды.

Синхронное вращение

Луна вращается вокруг Земли, повернувшись лицом к Земле. Опишите, как вращается Луна, когда она вращается вокруг Земли.

Крутите четвертинки друг вокруг друга, скрутите магниты.

вращение солнца

вращение других планет

вращения миллисекундных пульсаров.

Spacepedia | Прицел солнечной системы

Звездные сутки — это время, за которое Земля вращается вокруг своей оси, так что далекие звезды появляются в одном и том же месте на небе. Солнечный день — это время, за которое Земля вращается вокруг своей оси, так что Солнце появляется в том же месте на небе. Звездные сутки на ~ 4 минуты короче солнечных.

Наша планета Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Ось — это воображаемая линия, проходящая от Северного полюса до Южного полюса. Если вы посмотрите на Землю из северного полушария,  она вращается против часовой стрелки. Один полный оборот вокруг своей оси относительно Солнца называется солнечными сутками и имеет продолжительность 24 часа. Наша Земля вращается не только вокруг своей оси, но она также вращается в том же направлении вокруг Солнца и немного перемещается по орбите каждый день. Таким образом, Земля занимает такое же положение относительно небесных звезд за более короткое время. Это называется звездным днем, который длится 23 часа 56 минут 4 часа.1 секунда. Это причина того, что звезды появляются на небе примерно на четыре минуты раньше каждый день. Сидерический день — это период, в течение которого Земля вращается вокруг своей оси, так что далекие звезды появляются в одном и том же месте на небе.

Вращение нашей планеты

Точка, в которой планета находится ближе всего к Солнцу, называется перигелием. Самая дальняя точка называется афелием.

Вращение Земли вокруг своей оси приводит к чередованию дня и ночи. Земля также движется вокруг Солнца в плоскости эклиптики по эллиптической орбите.Это движение вместе с тем, что его ось наклонена к плоскости эклиптики, вызывает смену времен года. Но вращение и скорость Земли еще более сложны: существует длительное замедление ее вращения из-за приливных сил Луны и Солнца. В результате прецессии (медленное движение оси вращающегося тела вокруг другой оси из-за крутящего момента, такого как гравитационное воздействие, вызывает изменение направления первой оси) и нутации (периодическое изменение наклона оси вращения). оси вращающегося объекта) происходит изменение направления оси вращения.

У нас четыре сезона

Длина траектории Земли вокруг Солнца составляет 940 миллионов км. Таким образом, Земля движется со скоростью 107 000 километров в час. Это означает, что наша планета движется вокруг Солнца со средней скоростью 30 километров в секунду. Скорость Земли не постоянна, поскольку Земля вращается по эллиптической орбите. Если Земля находится ближе всего к Солнцу (перигелий), она движется быстрее всего. С другой стороны, когда Земля находится дальше всего от Солнца (афелий), она движется медленнее всего.

В течение года ориентация оси остается фиксированной в пространстве, вызывая изменения в распределении солнечной радиации. Â

Планете Земля совершает один оборот вокруг своей оси за 23,9 часа. Полный оборот вокруг Солнца занимает около 365,26 суток. Ось вращения Земли наклонена относительно воображаемой космической орбиты вокруг Солнца. Эта воображаемая плоскость называется плоскостью эклиптики. Положение северного и южного полушария по отношению к Солнцу меняется в зависимости от сезона.Эти движения планеты изменяют количество света, которое получает каждое полушарие, вызывая смену времен года. Все мы знаем, что в нашем календаре 365 дней в стандартном году. Дополнительная четверть дня представляет собой проблему для нашей календарной системы. Если мы хотим, чтобы наша годовая календарная система соответствовала орбите Земли вокруг Солнца, то каждые четыре года к стандартному году добавляется один день. Такой год называется високосным, а дополнительный день — високосным. Так что же на самом деле вызывает наш четырехлетний цикл? Это положение оси Земли, которая наклонена на 23 °.4 градуса относительно плоскости его орбиты вокруг Солнца. Этот наклон определяет наш годовой цикл времен года. Северное полушарие наклонено к Солнцу одну часть года, а в это время южное полушарие отклоняется. В это время солнечное нагревание больше на севере, поэтому у нас там лето, с другой стороны, меньше прямого солнечного нагрева вызывает зимний сезон в южной части нашей планеты. Погодные условия меняются каждые полгода. Бывает положение, когда оба полушария получают примерно одинаковое количество тепла.Это время, когда на нашей планете начинаются весна и осень.

Â

Некоторые характеристики Земли

Среднее расстояние от Солнца 149,598,262 км (1,0 а. Орбитальный эксцентриситет 0,007
Орбитальная скорость 107,244 км / ч
Наклон оси 23.43697 °
Одиночный период обращения вокруг Солнца 365,26 земных суток (1,00 год)
Одиночный период вращения вокруг своей оси 23,934 ч
Экваториальное наклонение к орбите 23,4393 градуса
Â

Орбита нашей планеты не является идеальным кругом

Орбита — это регулярный и циклический путь, по которому объект в космосе вращается вокруг другого объекта. Отдельные объекты на орбите называются спутниками и могут быть естественными или искусственными.Планеты и луны — примеры естественных спутников. Примером искусственного спутника может быть Международная космическая станция. Наше Солнце, как доминирующая звезда в Солнечной системе, вращается рядом планет, комет, астероидов и других космических объектов. Большинство этих орбитальных объектов движутся вдоль или около воображаемой плоской поверхности, которая называется плоскостью эклиптики. Орбита планеты Земля не является идеальным кругом, а скорее имеет характер овального эллипса. Земля немного ближе к Солнцу в начале января и дальше в июле.Однако гораздо большее влияние на интенсивность нагрева или охлаждения нашей планеты оказывает наклонная ось Земли. Очень важным фактом является то, что Земля находится в так называемой «зоне Златовласки», где температура составляет просто приемлемо для поддержания жидкой воды на поверхности.

И, наконец, последнее движение

Наша планета Земля, как и другие планеты Солнечной системы, имеет три движения. Он вращается вокруг своей оси, он движется вокруг Солнца и движется через Галактику Млечный Путь вместе с остальной частью Солнечной системы.Третье и последнее движение Земли происходит вместе с Солнечной системой вокруг центра нашей Галактики Млечный Путь. Солнце вместе с другими звездами нашей галактики вращается вокруг своего центра. Солнечной системе требуется около 220 миллионов лет, чтобы вращаться вокруг центра, и она вращается со скоростью около 250 километров в секунду.