Kako se zove putanja rotacije planete oko Sunca? Kretanje Zemlje Putanja rotacije planete oko Sunca naziva se

Međutim, prije nekoliko stoljeća, u vrijeme italijanskog astronoma Galilea Galileija, koji je jedan od prvih promicao postojanje heliocentričnog sistema svijeta, ova činjenica je dovedena u pitanje.

Štaviše, mnogi naučnici tog doba su tvrdili da je Zemlja nepomična i da se ne može okretati oko nebeskog tijela, budući da se sam Mjesec okreće oko njega, a neki su čak iznijeli hipoteze o rotaciji Sunca oko naše planete.

Istorija heliocentričnog sistema

O mobilnosti planeta počelo se pričati s povjerenjem zahvaljujući teoriji Nikole Kopernika, koji je izračunao njihov period okretanja i udaljenosti od Sunca. U 17. veku, nemački astronom Johanes Kepler izveo je niz zakona prema kojima:

Svako nebesko telo u Sunčevom sistemu kreće se po elipsi;

Sunce se nalazi u jednom od žarišta upravo ove elipse;

Planete rotiraju oko svoje matične zvijezde neravnomjerno - s ubrzanjem ili usporavanjem u različitim tačkama na svom putu.

Rotacija nebeskih tela konačno je dokazana tek u 19. veku. A put rotacije planeta oko Sunca se zove "orbita"(iz latinskog orbita – način ). Ako uzmemo u obzir samo Zemlju, onda naša planeta završi punu revoluciju oko Sunca za 365 dana.

Vrijeme koje je potrebno da se vrati na svoju početnu tačku naziva se godina. Osim toga, Zemlja rotira oko svoje ose, koja se nalazi pod određenim uglom u odnosu na svoju orbitu. Kao rezultat toga, što je dalje od Sunca, to je bolje osvijetljenost njegove sjeverne polovine i lošije osvjetljenje južne polovine. Ova pojava doprinosi smjeni godišnjih doba, koje poznajemo kao zima, proljeće, ljeto i jesen.


Unatoč činjenici da je teorija kretanja planeta apsolutno dokazana, teško je u nju povjerovati i sada, jer uopće ne primjećujemo njihovu rotaciju u odnosu na objekte oko nas - zgrade, drveće. Ova izjava se može potvrditi jednostavnim eksperimentom: ako ispustite malu željeznu kuglu s visoke zgrade, onda kada udari o tlo, ona će odstupiti od vertikalne ose prema istoku.

Stvar je u tome što se naša planeta tokom rotacije kreće brže od osnove zgrade, tako da će lopta biti mnogo "ispred" Zemlje i pasti će s odstupanjem od putanje.

Zašto se planete okreću u orbiti?

Odlučujući faktor u ovom pitanju je zakon univerzalne gravitacije. Kao najveće tijelo u našoj galaksiji sa najvećom masom, Sunce privlači sve planete k sebi. I ista nevidljiva sila privlačnosti ih drži kao da su vezani za svjetiljku na užetu.

U isto vrijeme, svaka planeta ima svoj vektor kretanja, usmjeren poprečno na vektor djelovanja gravitacionog polja, stoga su sva nebeska tijela stalno na približno istoj udaljenosti od Sunca i, krećući se po inerciji, ne padaju na to tokom rotacije.

Nekoliko je razloga zašto su orbite svih planeta u Sunčevom sistemu u manje-više stabilnom stanju. Prvo, glavni pokazatelji matične zvijezde (masa, polumjer i potencijal gravitacionog polja) su praktično nepromijenjeni. Drugo, udaljenost od Sunca do drugih zvijezda u svemiru je prevelika da bi utjecala na interakciju Sunca sa planetama naše galaksije. Treće, zbog niske koncentracije čestica koje nastaje sunčevim zračenjem (pozitroni, fotoni, alfa čestice), trenje u prostoru je minimalno, tako da praktično ništa ne sprečava planete da rotiraju u orbiti.

Naravno, teško je povjerovati i u posljednju tvrdnju, jer u galaktičkom prostoru ima mnogo kosmičke prašine, meteorita i drugih tijela kroz koja planete prolaze prilikom rotacije. Međutim, zahvaljujući istom zakonu gravitacije, većina asteroida ima svoju orbitu i kreće se po njoj konstantnom brzinom, bez ikakvih znakova kočenja i bez susreta s drugim tijelima na svom putu.


Dakle, sve je u našoj galaksiji potpuno izbalansirano, a čak i manje promjene u kretanju planeta ih uopće ne sprječavaju da se rotiraju duž svog čvrsto planiranog puta mnogo milijuna godina.

Postavite stolicu na sredinu sobe i, okrenuti prema njoj, napravite nekoliko krugova oko nje. I nije važno što je stolica nepomična - činit će vam se da se kreće u prostoru, jer će biti vidljiva na pozadini raznih predmeta u namještaju sobe.

Na isti način se Zemlja okreće oko Sunca, a nama, stanovnicima Zemlje, čini se da se Sunce kreće u pozadini zvijezda, praveći punu revoluciju po nebu za godinu dana. Ovo kretanje Sunca naziva se godišnjim. Osim toga, Sunce, kao i sva druga nebeska tijela, učestvuje u svakodnevnom kretanju neba.

Put među zvijezdama po kojem se odvija godišnje kretanje Sunca naziva se ekliptika.

Sunce napravi punu revoluciju duž ekliptike za godinu dana, tj. otprilike za 365 dana, tako da se Sunce kreće za 360°/365≈1° dnevno.

Pošto se Sunce kreće približno istom putanjom iz godine u godinu, tj. Položaj ekliptike među zvijezdama mijenja se tokom vremena vrlo, vrlo sporo; ekliptika se može ucrtati na mapu zvijezda:

Ovdje je ljubičasta linija nebeski ekvator. Iznad njega je dio sjeverne hemisfere neba uz ekvator, ispod je ekvatorijalni dio južne hemisfere.

Debela talasasta linija predstavlja godišnju putanju Sunca preko neba, tj. ekliptika. Na vrhu je napisano koje godišnje doba počinje na sjevernoj Zemljinoj hemisferi kada je Sunce u odgovarajućem području neba.

Slika Sunca na karti kreće se duž ekliptike s desna na lijevo.

Tokom godine Sunce uspe da poseti 12 zodijačkih sazvežđa i još jedno - Zmijonik (od 29. novembra do 17. decembra),

Postoje četiri posebne tačke na ekliptici.

BP je tačka prolećnog ekvinocija. Sunce, prolazeći kroz prolećnu ravnodnevnicu, pada sa južne hemisfere neba na severnu.

LS je tačka letnjeg solsticija, tačka na ekliptici koja se nalazi na severnoj hemisferi neba i najudaljenija od nebeskog ekvatora.

OR je tačka jesenjeg ekvinocija. Sunce, prolazeći kroz jesenju ravnodnevnicu, pada sa sjeverne hemisfere neba na južnu.

ZS je tačka zimskog solsticija, tačka na ekliptici koja se nalazi na južnoj hemisferi neba i najudaljenija od nebeskog ekvatora.

Ekliptička tačka	Sunce je u datoj tački na ekliptici	Početak astronomske sezone
Proljetna ravnodnevica
Ljetni solsticij
Jesenski ekvinocij
Zimski solsticij

Konačno, kako znate da se Sunce zapravo kreće po nebu među zvijezdama?

Trenutno to uopšte nije problem, jer... najsjajnije zvijezde su vidljive kroz teleskop i tokom dana, pa se kretanje Sunca među zvijezdama uz pomoć teleskopa može po želji vidjeti i vlastitim očima.

U pre-teleskopskoj eri, astronomi su mjerili dužinu sjene od gnomona, vertikalnog pola, što im je omogućilo da odrede ugaonu udaljenost Sunca od nebeskog ekvatora. Osim toga, oni nisu posmatrali samo Sunce, već zvijezde dijametralno suprotne od Sunca, tj. one zvezde koje su bile najviše iznad horizonta u ponoć. Kao rezultat toga, drevni astronomi su odredili položaj Sunca na nebu i, posljedično, položaj ekliptike među zvijezdama.

Godišnja putanja Sunca

Izraz "put Sunca među zvijezdama" nekome može izgledati čudno. Na kraju krajeva, ne možete vidjeti zvijezde tokom dana. Stoga nije lako uočiti da se Sunce polako, za oko 1˚ dnevno, kreće među zvijezdama s desna na lijevo. Ali možete vidjeti kako se izgled zvjezdanog neba mijenja tokom godine. Sve je to posljedica Zemljine revolucije oko Sunca.

Put vidljivog godišnjeg kretanja Sunca na pozadini zvijezda naziva se ekliptika (od grčkog "eclipse" - "eclipse"), a period rotacije duž ekliptike naziva se sideralna godina. To je jednako 265 dana 6 sati 9 minuta 10 sekundi, odnosno 365,2564 prosječnih solarnih dana.

Ekliptika i nebeski ekvator seku se pod uglom od 23˚26" u tačkama prolećne i jesenje ravnodnevice. Sunce se obično pojavljuje u prvoj od ovih tačaka 21. marta, kada prelazi sa južne hemisfere neba na severni. U drugom - 23. septembra, kada prelazi sa severne hemisfere na jug. U tački ekliptike najudaljenijoj severu, Sunce se javlja 22. juna (letnji solsticij), a na jugu - 22. decembra (zimski solsticij) U prijestupnoj godini ovi datumi se pomjeraju za jedan dan.

Od četiri tačke na ekliptici, glavna je prolećni ekvinocij. Odatle se meri jedna od nebeskih koordinata – prava ascenzija. Takođe služi za brojanje zvezdanog vremena i tropske godine - vremenskog perioda između dva uzastopna prolaska centra Sunca kroz prolećnu ravnodnevnicu. Tropska godina određuje promjenu godišnjih doba na našoj planeti.

Pošto se tačka prolećne ravnodnevnice sporo kreće među zvezdama zbog precesije zemljine ose, trajanje tropske godine je kraće od trajanja zvezdane godine. To je 365,2422 prosječnih solarnih dana.

Prije otprilike 2 hiljade godina, kada je Hiparh sastavio svoj zvjezdani katalog (prvi koji je došao do nas u cijelosti), proljetni ekvinocij se nalazio u sazviježđu Ovna. Do našeg vremena, ona se pomerila za skoro 30˚ u sazvežđe Ribe, a tačka jesenjeg ekvinocija se pomerila iz sazvežđa Vage u sazvežđe Djevice. No, prema tradiciji, točke ekvinocija označene su nekadašnjim znakovima nekadašnjih sazviježđa "ekvinocija" - Ovan i Vaga. Ista stvar se desila i sa tačkama solsticija: letnja u sazvežđu Bika je obeležena znakom Raka, a zimska u sazvežđu Strelca u znaku Jarca.

I na kraju, poslednja stvar je vezana za prividno godišnje kretanje Sunca. Sunce pređe polovinu ekliptike od prolećne do jesenje ravnodnevice (od 21. marta do 23. septembra) za 186 dana. Druga polovina, od jesenje i prolećne ravnodnevice, traje 179 dana (180 u prestupnoj godini). Ali polovine ekliptike su jednake: svaka je 180˚. Posljedično, Sunce se kreće neravnomjerno duž ekliptike. Ova neravnomjernost se objašnjava promjenama brzine kretanja Zemlje u eliptičnoj orbiti oko Sunca.

Neravnomjerno kretanje Sunca duž ekliptike dovodi do različitog trajanja godišnjih doba. Za stanovnike sjeverne hemisfere, na primjer, proljeće i ljeto su šest dana duže od jeseni i zime. Zemlja se 2-4. juna nalazi 5 miliona kilometara duže od Sunca nego 2.-3. januara i kreće se sporije u svojoj orbiti u skladu sa drugim Keplerovim zakonom. Ljeti, Zemlja prima manje topline od Sunca, ali ljeto na sjevernoj hemisferi je duže od zime. Stoga je sjeverna Zemljina hemisfera toplija od južne hemisfere.

SOLARNA ECLIPSE

U trenutku lunarnog mladog mjeseca može doći do pomračenja Sunca - uostalom, za vrijeme mladog mjeseca Mjesec prolazi između Sunca i Zemlje. Astronomi unapred znaju kada i gde će se posmatrati pomračenje Sunca, i prijavljuju to u astronomskim kalendarima.

Zemlja ima samo jedan satelit, ali kakav! Mjesec je 400 puta manji od Sunca i samo 400 puta bliži Zemlji, pa se na nebu čini da su Sunce i Mjesec diskovi iste veličine. Dakle, tokom potpunog pomračenja Sunca, Mjesec potpuno zaklanja svijetlu površinu Sunca, ostavljajući cijelu sunčevu atmosferu izloženom.

Tačno u zakazanom satu i minutu, kroz tamno staklo se vidi kako se nešto crno sa desne ivice uvlači na svijetli disk Sunca i kako se na njemu pojavljuje crna rupa. Postepeno raste sve dok konačno solarni krug ne poprimi oblik uskog srpa. Istovremeno, dnevna svjetlost brzo slabi. Ovdje se Sunce potpuno sakrije iza mračne zavjese, posljednji zračak dnevne svjetlosti se gasi, a tama, koja se čini što je dublja što je iznenadnija, širi se okolo, uranjajući čovjeka i cijelu prirodu u tiho iznenađenje.

Engleski astronom Francis Bailey govori o pomračenju Sunca 8. jula 1842. godine u gradu Pavia (Italija): „Kada je došlo do potpunog pomračenja i sunčeva svjetlost je istog trena nestala, neka vrsta sjajnog sjaja iznenada se pojavila oko tamnog tijela Mesec, sličan kruni ili oreolu oko glave sveca. Nikakvi izveštaji o prošlim pomračenjima nisu pominjali ništa slično, i nisam uopšte očekivao da ću videti sjaj koji mi je sada bio pred očima. Širina korone, mjereno od obima Mjesečevog diska, bio je jednak otprilike polovini mjesečevog prečnika.Izgledao je sastavljen od sjajnih zraka.Njegova svjetlost je bila gušća blizu same ivice Mjeseca, a kako su se udaljavali, zraci korone su postajali sve slabiji i tanji.Slabljenje svetlosti teklo je potpuno glatko zajedno sa povećanjem udaljenosti.Korona se pojavila u obliku snopova pravih slabih zraka,spoljni krajevi su im se razilazili poput lepeze,zraci su bili nejednake dužine.Kruna nije bila crvenkast, ne biseran, bio je potpuno bijel.Zrake su mu svjetlucale ili treperile kao plinski plamen. Koliko god ovaj fenomen bio briljantan, koliko god oduševljenja izazivao među gledaocima, ipak je bilo nečeg zlokobnog u ovom čudnom, čudesnom spektaklu, i potpuno razumijem koliko su ljudi mogli biti šokirani i uplašeni u vrijeme kada su se ovi fenomeni desili potpuno neočekivano.

Najiznenađujući detalj cijele slike bio je izgled tri velike izbočine (prominence) koje su se uzdizale iznad ruba Mjeseca, ali su očigledno činile dio krune. Izgledale su kao planine ogromne visine, kao snežni vrhovi Alpa kada su obasjani crvenim zracima zalazećeg Sunca. Njihova crvena boja izblijedila je u lila ili ljubičastu; možda bi ovdje najbolje pristajala nijansa cvijeta breskve. Svjetlost izbočina, za razliku od ostatka krune, bila je potpuno mirna, "planine" nisu svjetlucale niti svjetlucale. Sve tri izbočine, neznatno različite veličine, bile su vidljive do posljednjeg trenutka potpune faze pomračenja. Ali čim je prvi zračak Sunca probio, prominencije, zajedno sa koronom, netragom su nestale, a blistavo svjetlo dana je odmah obnovljeno." Ova pojava, koju je Bailey tako suptilno i živopisno opisao, trajala je samo preko dva minuta.

Sjećate se Turgenjevljevih momaka na livadi Bežinski? Pavluša je pričao o tome kako se Sunce više ne vidi, o čoveku sa vrčem na glavi, koga su pogrešno zamenili antihristom Triškom. Dakle, ovo je bila priča o istom pomračenju 8. jula 1842. godine!

Ali u Rusiji nije bilo većeg pomračenja od onog opisanog u "Priči o pohodu Igorovom" i drevnim hronikama. U proljeće 1185. novgorodsko-severski knez Igor Svjatoslavič i njegov brat Vsevolod, ispunjeni vojničkim duhom, krenuli su protiv Polovca kako bi stekli slavu za sebe i plijen za svoju četu. Prvog maja, u kasnim popodnevnim satima, čim su pukovi "Dažd-Božjih unuka" (potomci Sunca) ušli u stranu zemlju, pao je mrak ranije nego što se očekivalo, ptice su utihnule, konji su rzali i ne pomeraju se, senke konjanika bile su nejasne i čudne, stepa je disala hladnoćom. Igor je pogledao oko sebe i vidio da ih ispraća “sunce koje stoji kao mjesec”. I Igor reče svojim bojarima i svojoj četi: "Vidite li? Šta znači ovaj sjaj??" Gledali su, i vidjeli, i pognuli glave. A ljudi rekoše: "Kneže naš! Ovaj sjaj nam ne obećava dobro!" Igor je odgovorio: "Braćo i čete! Tajna Božja nikome nije poznata. A šta nam Bog daje - za naše dobro ili za našu nesreću - to ćemo vidjeti." Desetog dana maja, Igorova četa je ubijena u polovskoj stepi, a ranjeni princ je zarobljen.

Naša planeta je stalno u pokretu:

• rotacija oko sopstvene ose, kretanje oko Sunca;
• rotacija sa Suncem oko centra naše galaksije;
• kretanje u odnosu na centar Lokalne grupe galaksija i dr.

Kretanje Zemlje oko sopstvene ose

Rotacija Zemlje oko svoje ose(Sl. 1). Zemljina os je uzeta kao zamišljena linija oko koje se rotira. Ova os je odstupljena za 23°27" od okomice na ravan ekliptike. Zemljina os se seče sa Zemljinom površinom u dve tačke - pol - severni i južni. Gledano sa severnog pola, Zemljina rotacija se dešava suprotno od kazaljke na satu, ili , kako se uobičajeno vjeruje, sa zapada prema istoku.Planeta završi punu rotaciju oko svoje ose za jedan dan.

Rice. 1. Rotacija Zemlje oko svoje ose

Dan je jedinica vremena. Postoje zvezdani i solarni dani.

Sideralni dan- ovo je vremenski period tokom kojeg će se Zemlja okretati oko svoje ose u odnosu na zvijezde. One su jednake 23 sata 56 minuta i 4 sekunde.

Sunčan dan- ovo je vremenski period tokom kojeg se Zemlja okreće oko svoje ose u odnosu na Sunce.

Ugao rotacije naše planete oko svoje ose je isti na svim geografskim širinama. Za jedan sat, svaka tačka na Zemljinoj površini se pomeri za 15° od svog prvobitnog položaja. Ali u isto vrijeme, brzina kretanja je obrnuto proporcionalna geografskoj širini: na ekvatoru je 464 m/s, a na geografskoj širini od 65° samo 195 m/s.

Rotaciju Zemlje oko svoje ose 1851. godine dokazao je J. Foucault u svom eksperimentu. U Parizu, u Panteonu, ispod kupole je okačeno klatno, a ispod njega krug sa pregradama. Svakim narednim pokretom klatno je završavalo na novim podjelima. To se može dogoditi samo ako se površina Zemlje ispod klatna rotira. Položaj ravni zamaha klatna na ekvatoru se ne mijenja, jer se ravan poklapa sa meridijanom. Aksijalna rotacija Zemlje ima važne geografske posljedice.

Kada se Zemlja rotira, nastaje centrifugalna sila, koja igra važnu ulogu u oblikovanju oblika planete i smanjuje silu gravitacije.

Još jedna od najvažnijih posljedica aksijalne rotacije je formiranje rotacijske sile - Coriolisove sile. U 19. vijeku prvi ga je izračunao francuski naučnik iz oblasti mehanike G. Coriolis (1792-1843). Ovo je jedna od inercijskih sila uvedena da se uzme u obzir uticaj rotacije pokretnog referentnog okvira na relativno kretanje materijalne tačke. Njegov efekat se može ukratko izraziti na sledeći način: svako pokretno telo na severnoj hemisferi se skreće udesno, a na južnoj hemisferi - ulevo. Na ekvatoru, Coriolisova sila je nula (slika 3).

Rice. 3. Djelovanje Coriolisove sile

Djelovanje Coriolisove sile proteže se na mnoge fenomene geografskog omotača. Njegov efekat skretanja posebno je uočljiv u pravcu kretanja vazdušnih masa. Pod uticajem sile skretanja Zemljine rotacije, vjetrovi umjerenih širina obje hemisfere poprimaju pretežno zapadni smjer, au tropskim geografskim širinama - istočni. Slična manifestacija Coriolisove sile nalazi se u smjeru kretanja oceanskih voda. Asimetrija riječnih dolina je također povezana sa ovom silom (desna obala je obično visoka na sjevernoj hemisferi, a lijeva obala na južnoj hemisferi).

Rotacija Zemlje oko svoje ose takođe dovodi do kretanja sunčeve svetlosti po zemljinoj površini od istoka ka zapadu, odnosno do promene dana i noći.

Smjena dana i noći stvara dnevni ritam u živoj i neživoj prirodi. Cirkadijalni ritam je usko povezan sa svetlosnim i temperaturnim uslovima. Poznate su dnevne varijacije temperature, dnevni i noćni povjetarac itd. Cirkadijalni ritmovi se javljaju iu živoj prirodi - fotosinteza je moguća samo tokom dana, većina biljaka otvara cvjetove u različito vrijeme; Neke životinje su aktivne danju, druge noću. Ljudski život takođe teče u cirkadijanskom ritmu.

Još jedna posljedica Zemljine rotacije oko svoje ose je vremenska razlika u različitim tačkama na našoj planeti.

Od 1884. godine usvojeno je zonsko vrijeme, odnosno cijela površina Zemlje podijeljena je na 24 vremenske zone od po 15°. Iza standardno vrijeme uzeti lokalno vrijeme srednjeg meridijana svake zone. Vrijeme u susjednim vremenskim zonama se razlikuje za jedan sat. Granice pojaseva su nacrtane uzimajući u obzir političke, administrativne i ekonomske granice.

Nultim pojasom se smatra Greenwich pojas (nazvan po Greenwich opservatoriju u blizini Londona), koji se proteže s obje strane početnog meridijana. Razmatra se vrijeme početnog meridijana Univerzalno vrijeme.

Meridian 180° se uzima kao međunarodni datumska linija- konvencionalna linija na površini zemaljske kugle, s obje strane koje se sati i minute poklapaju, a kalendarski datumi se razlikuju za jedan dan.

Radi racionalnijeg korišćenja dnevne svetlosti ljeti, 1930. godine uvodi naša zemlja porodiljsko vrijeme, jedan sat ispred vremenske zone. Da bi se to postiglo, kazaljke na satu su pomjerene za jedan sat unaprijed. S tim u vezi, Moskva, budući da je u drugoj vremenskoj zoni, živi prema vremenu treće vremenske zone.

Od 1981. godine, od aprila do oktobra, vrijeme se pomjera za jedan sat unaprijed. Ovo je tzv ljetno vrijeme. Uvodi se radi uštede energije. Ljeti je Moskva dva sata ispred standardnog vremena.

Vrijeme vremenske zone u kojoj se Moskva nalazi je Moskva.

Kretanje Zemlje oko Sunca

Rotirajući oko svoje ose, Zemlja se istovremeno kreće oko Sunca, obilazeći krug za 365 dana 5 sati 48 minuta 46 sekundi. Ovaj period se zove astronomska godina. Radi praktičnosti, vjeruje se da u godini ima 365 dana, a svake četiri godine, kada se 24 sata od šest sati „akumuliraju“, nema 365, već 366 dana u godini. Ova godina se zove prijestupna godina i jedan dan se dodaje februaru.

Put u svemiru kojim se Zemlja kreće oko Sunca naziva se orbita(Sl. 4). Zemljina orbita je eliptična, tako da udaljenost od Zemlje do Sunca nije konstantna. Kada je Zemlja unutra perihel(iz grčkog peri- blizu, blizu i helios- Sunce) - tačka orbite najbliža Suncu - 3. januara, udaljenost je 147 miliona km. U ovo vrijeme na sjevernoj hemisferi je zima. Najveća udaljenost od Sunca u afelija(iz grčkog aro- daleko od i helios- Sunce) - najveća udaljenost od Sunca - 5. jul. To je jednako 152 miliona km. U ovo vrijeme na sjevernoj hemisferi je ljeto.

Rice. 4. Kretanje Zemlje oko Sunca

Godišnje kretanje Zemlje oko Sunca posmatra se kontinuiranom promjenom položaja Sunca na nebu – podnevnom nadmorskom visinom Sunca i promjenama položaja njegovog izlaska i zalaska, trajanjem svijetlih i tamnih dijelova dan se menja.

Prilikom kretanja u orbiti, smjer Zemljine ose se ne mijenja, uvijek je usmjeren prema Sjevernjači.

Kao rezultat promjena udaljenosti od Zemlje do Sunca, kao i zbog nagiba Zemljine ose prema ravni njenog kretanja oko Sunca, na Zemlji se uočava neravnomjerna raspodjela sunčevog zračenja tokom cijele godine. Tako dolazi do promjene godišnjih doba, što je karakteristično za sve planete čija je osa rotacije nagnuta prema ravni orbite. (ekliptika) različito od 90°. Orbitalna brzina planete na sjevernoj hemisferi veća je zimi, a niža ljeti. Dakle, zimsko polugodište traje 179 dana, a ljetno - 186 dana.

Kao rezultat kretanja Zemlje oko Sunca i nagiba Zemljine ose prema ravni orbite za 66,5°, naša planeta doživljava ne samo promjenu godišnjih doba, već i promjenu dužine dana i noći.

Rotacija Zemlje oko Sunca i promjena godišnjih doba na Zemlji prikazani su na Sl. 81 (ekvinocij i solsticij u skladu sa godišnjim dobima na sjevernoj hemisferi).

Samo dva puta godišnje - u dane ekvinocija, dužina dana i noći na cijeloj Zemlji je gotovo ista.

Ekvinocija- trenutak u kojem centar Sunca, tokom njegovog prividnog godišnjeg kretanja duž ekliptike, prelazi nebeski ekvator. Postoje prolećne i jesenje ravnodnevice.

Nagib Zemljine ose rotacije oko Sunca u danima ekvinocija 20-21. marta i 22-23. septembra pokazuje se neutralnim u odnosu na Sunce, a delovi planete okrenuti prema njemu ravnomerno su osvetljeni od pola do stub (sl. 5). Sunčevi zraci padaju okomito na ekvator.

Najduži dan i najkraća noć javljaju se na ljetni solsticij.

Rice. 5. Osvetljenje Zemlje Suncem u dane ekvinocija

Solsticij- trenutak kada centar Sunca prođe tačke ekliptike najudaljenije od ekvatora (tačke solsticija). Postoje ljetni i zimski solsticij.

Na dan ljetnog solsticija, 21.-22. juna, Zemlja zauzima položaj u kojem je sjeverni kraj njene ose nagnut prema Suncu. A zraci padaju okomito ne na ekvator, već na sjeverni trop, čija je geografska širina 23°27". Ne samo da su polarna područja osvijetljena 24 sata, već i prostor iza njih do geografske širine od 66°. 33" (Arktički krug). Na južnoj hemisferi u ovom trenutku je osvijetljen samo onaj njen dio koji leži između ekvatora i južnog arktičkog kruga (66°33"). Iznad njega, zemaljska površina ovog dana nije osvijetljena.

Na dan zimskog solsticija, 21.-22. decembra, sve se dešava obrnuto (sl. 6). Sunčeve zrake već padaju okomito na južne tropske krajeve. Područja koja su osvijetljena na južnoj hemisferi nisu samo između ekvatora i tropa, već i oko Južnog pola. Ovakva situacija se nastavlja do proljećne ravnodnevice.

Rice. 6. Osvetljenje Zemlje u vreme zimskog solsticija

Na dve paralele Zemlje u dane solsticija, Sunce u podne je direktno iznad glave posmatrača, odnosno u zenitu. Takve paralele se nazivaju tropima. U sjevernom tropiku (23° S) Sunce je u zenitu 22. juna, u južnom tropu (23° S) - 22. decembra.

Na ekvatoru je dan uvijek jednak noći. Upadni ugao sunčevih zraka na zemljinu površinu i dužina dana tamo se malo mijenjaju, pa smjena godišnjih doba nije izražena.

Arktički krugovi izvanredne po tome što su granice područja u kojima postoje polarni dani i noći.

Polarni dan- period kada Sunce ne pada ispod horizonta. Što je pol udaljeniji od arktičkog kruga, polarni dan je duži. Na geografskoj širini arktičkog kruga (66,5°) traje samo jedan dan, a na polu - 189 dana. Na sjevernoj hemisferi, na geografskoj širini arktičkog kruga, polarni dan se obilježava 22. juna, na dan ljetnog solsticija, a na južnoj hemisferi, na geografskoj širini južnog arktičkog kruga, 22. decembra.

polarna noć traje od jednog dana na geografskoj širini arktičkog kruga do 176 dana na polovima. Tokom polarne noći, Sunce se ne pojavljuje iznad horizonta. Na sjevernoj hemisferi na geografskoj širini arktičkog kruga, ovaj fenomen se opaža 22. decembra.

Nemoguće je ne primijetiti tako divan prirodni fenomen kao što su bijele noći. Bijele noći- ovo su vedre noći na početku ljeta, kada se večernja zora spaja s jutarnjom, a sumrak traje cijelu noć. Oni se primećuju na obe hemisfere na geografskim širinama većim od 60°, kada centar Sunca u ponoć padne ispod horizonta za najviše 7°. U Sankt Peterburgu (oko 60° N) bijele noći traju od 11. juna do 2. jula, u Arhangelsku (64° N) - od 13. maja do 30. jula.

Sezonski ritam u vezi sa godišnjim kretanjem prvenstveno utiče na osvetljenost zemljine površine. U zavisnosti od promene visine Sunca iznad horizonta na Zemlji, postoji pet zonama osvetljenja. Vruća zona leži između sjevernog i južnog tropa (trop Raka i Tropik Jarca), zauzima 40% zemljine površine i odlikuje se najvećom količinom topline koja dolazi od Sunca. Između tropa i arktičkih krugova na južnoj i sjevernoj hemisferi postoje umjerene svjetlosne zone. Godišnja doba su ovdje već izražene: što je dalje od tropskih krajeva, ljeto je kraće i svježije, zima je duža i hladnija. Polarne zone na sjevernoj i južnoj hemisferi ograničene su arktičkim krugovima. Ovdje je visina Sunca iznad horizonta niska tokom cijele godine, pa je količina sunčeve topline minimalna. Polarne zone karakterišu polarni dani i noći.

U zavisnosti od godišnjeg kretanja Zemlje oko Sunca, ne samo da se menjaju godišnja doba i povezana neravnomernost osvetljenosti zemljine površine po geografskim širinama, već i značajan deo procesa u geografskom omotaču: sezonske promene vremena, režim rijeka i jezera, ritmovi u životu biljaka i životinja, vrste i vrijeme poljoprivrednih radova.

Kalendar.Kalendar- sistem za računanje dugih vremenskih perioda. Ovaj sistem se zasniva na periodičnim prirodnim fenomenima povezanim sa kretanjem nebeskih tela. Kalendar koristi astronomske fenomene - smjenu godišnjih doba, dana i noći, te promjene lunarnih faza. Prvi kalendar je bio egipatski, nastao u 4. veku. BC e. Julije Cezar je 1. januara 45. uveo julijanski kalendar, koji još uvijek koristi Ruska pravoslavna crkva. Zbog činjenice da je dužina julijanske godine za 11 minuta i 14 sekundi duža od astronomske, do 16. veka. nakupila se "greška" od 10 dana - dan prolećne ravnodnevice nije nastupio 21. marta, već 11. marta. Ova greška je ispravljena 1582. dekretom pape Grgura XIII. Brojanje dana je pomjereno za 10 dana unaprijed, a dan nakon 4. oktobra propisano je da se smatra petak, ali ne 5. oktobar, već 15. oktobar. Prolećna ravnodnevica je ponovo vraćena na 21. mart, a kalendar je počeo da se zove gregorijanski kalendar. U Rusiji je uveden 1918. Međutim, ima i niz nedostataka: nejednaku dužinu mjeseci (28, 29, 30, 31 dan), nejednakost kvartala (90, 91, 92 dana), nedosljednost brojeva mjeseci po danu u sedmici.

Naša planeta je u stalnom pokretu. Zajedno sa Suncem, kreće se u svemiru oko centra Galaksije. A ona se, zauzvrat, kreće u Univerzumu. Ali rotacija Zemlje oko Sunca i sopstvene ose igra najveću važnost za sva živa bića. Bez ovog pokreta uslovi na planeti ne bi bili pogodni za održavanje života.

Solarni sistem

Prema naučnicima, Zemlja kao planeta u Sunčevom sistemu nastala je prije više od 4,5 milijardi godina. Za to vrijeme udaljenost od svjetiljke praktički se nije promijenila. Brzina kretanja planete i gravitaciona sila Sunca uravnotežili su njenu orbitu. Nije savršeno okrugla, ali je stabilna. Da je gravitacija zvijezde bila jača ili je brzina Zemlje osjetno smanjena, tada bi pala na Sunce. U suprotnom, prije ili kasnije bi odleteo u svemir i prestao da bude dio sistema.

Udaljenost od Sunca do Zemlje omogućava održavanje optimalne temperature na njenoj površini. Važnu ulogu u tome igra i atmosfera. Kako se Zemlja okreće oko Sunca, godišnja doba se mijenjaju. Priroda se prilagodila takvim ciklusima. Ali da je naša planeta na većoj udaljenosti, temperatura na njoj bi postala negativna. Da je bliže, sva voda bi isparila, jer bi termometar premašio tačku ključanja.

Putanja planete oko zvijezde naziva se orbita. Putanja ovog leta nije savršeno kružna. Ima elipsu. Maksimalna razlika je 5 miliona km. Najbliža tačka orbite Suncu je na udaljenosti od 147 km. Zove se perihel. Njegovo zemljište prolazi u januaru. U julu je planeta na maksimalnoj udaljenosti od zvijezde. Najveća udaljenost je 152 miliona km. Ova tačka se zove afel.

Rotacija Zemlje oko svoje ose i Sunca osigurava odgovarajuću promjenu dnevnih obrazaca i godišnjih perioda.

Za ljude, kretanje planete oko centra sistema je neprimetno. To je zato što je masa Zemlje ogromna. Ipak, svake sekunde letimo oko 30 km u svemiru. Ovo izgleda nerealno, ali ovo su kalkulacije. U prosjeku se vjeruje da se Zemlja nalazi na udaljenosti od oko 150 miliona km od Sunca. Napravi jednu punu revoluciju oko zvijezde za 365 dana. Razdaljina koja se prijeđe godišnje je skoro milijardu kilometara.

Tačna udaljenost koju naša planeta prijeđe za godinu dana, krećući se oko zvijezde, iznosi 942 miliona km. Zajedno s njom krećemo se kroz svemir po eliptičnoj orbiti brzinom od 107.000 km/h. Smjer rotacije je od zapada prema istoku, odnosno u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Planeta ne završi punu revoluciju za tačno 365 dana, kako se obično veruje. U ovom slučaju prođe još oko šest sati. Ali radi pogodnosti hronologije, ovo vrijeme se uzima u obzir ukupno za 4 godine. Kao rezultat, jedan dodatni dan se „akumulira“, dodaje se u februaru. Ova godina se smatra prestupnom.

Brzina rotacije Zemlje oko Sunca nije konstantna. Ima odstupanja od prosječne vrijednosti. To je zbog eliptične orbite. Razlika između vrijednosti je najizraženija na tačkama perihela i afela i iznosi 1 km/sec. Ove promjene su nevidljive, jer se mi i svi objekti oko nas kreću u istom koordinatnom sistemu.

Promjena godišnjih doba

Zemljina rotacija oko Sunca i nagib ose planete omogućavaju godišnja doba. Ovo je manje primetno na ekvatoru. Ali bliže polovima, godišnja cikličnost je izraženija. Sjeverna i južna hemisfera planete se neravnomjerno zagrijavaju energijom Sunca.

Krećući se oko zvijezde, prolaze četiri konvencionalne orbitalne točke. Istovremeno, naizmenično dva puta tokom šestomjesečnog ciklusa, oni se nalaze dalje ili bliže njemu (u decembru i junu - dani solsticija). Shodno tome, na mjestu gdje se površina planete bolje zagrijava, temperatura okoline je viša. Razdoblje na takvoj teritoriji obično se naziva ljeto. Na drugoj hemisferi je u ovo doba primetno hladnije - tamo je zima.

Nakon tri mjeseca takvog kretanja sa periodičnošću od šest mjeseci, osa planeta se postavlja na način da su obje hemisfere u istim uslovima za zagrijavanje. U ovom trenutku (u martu i septembru - dani ekvinocija) temperaturni režimi su približno jednaki. Zatim, ovisno o hemisferi, počinje jesen i proljeće.

Zemljina osa

Naša planeta je rotirajuća lopta. Njegovo kretanje se odvija oko konvencionalne ose i odvija se po principu vrha. Oslanjajući svoju bazu na avion u neuvijenom stanju, održaće ravnotežu. Kada brzina rotacije oslabi, vrh pada.

Zemlja nema podršku. Na planetu utiču gravitacione sile Sunca, Meseca i drugih objekata sistema i Univerzuma. Ipak, zadržava stalan položaj u prostoru. Brzina njegove rotacije, dobijena tokom formiranja jezgra, dovoljna je za održavanje relativne ravnoteže.

Zemljina osa ne prolazi okomito kroz globus planete. Nagnuta je pod uglom od 66°33´. Rotacija Zemlje oko svoje ose i Sunca omogućava promenu godišnjih doba. Planeta bi se „kotrljala“ u svemiru da nije imala strogu orijentaciju. Ne bi bilo govora o postojanosti uslova sredine i životnih procesa na njenoj površini.

Aksijalna rotacija Zemlje

Rotacija Zemlje oko Sunca (jedan obrt) se dešava tokom cele godine. Tokom dana se mijenja dan i noć. Ako iz svemira pogledate Sjeverni pol Zemlje, možete vidjeti kako se rotira u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Završava punu rotaciju za otprilike 24 sata. Ovaj period se zove dan.

Brzina rotacije određuje brzinu dana i noći. Za jedan sat planeta se okrene za oko 15 stepeni. Brzina rotacije u različitim tačkama na njegovoj površini je različita. To je zbog činjenice da ima sferni oblik. Na ekvatoru, linearna brzina je 1669 km/h, odnosno 464 m/s. Bliže polovima ova brojka se smanjuje. Na tridesetoj geografskoj širini, linearna brzina će već biti 1445 km/h (400 m/s).

Zbog svoje aksijalne rotacije, planeta ima donekle komprimiran oblik na polovima. Ovo kretanje također "tjera" pokretne objekte (uključujući tokove zraka i vode) da odstupe od svog prvobitnog smjera (Coriolisova sila). Druga važna posljedica ove rotacije je oseka i oseka.

promena dana i noći

Sferni objekt je u određenom trenutku samo do pola osvijetljen jednim izvorom svjetlosti. U odnosu na našu planetu, u jednom njenom dijelu u ovom trenutku će biti dnevnog svjetla. Neosvetljeni deo biće sakriven od Sunca - tamo je noć. Aksijalna rotacija omogućava izmjenu ovih perioda.

Pored svetlosnog režima, menjaju se i uslovi zagrevanja površine planete energijom svetila. Ova cikličnost je važna. Brzina promjene svjetlosnog i termičkog režima se odvija relativno brzo. Za 24 sata površina nema vremena da se preterano zagreje ili ohladi ispod optimalnog nivoa.

Rotacija Zemlje oko Sunca i njene ose relativno konstantnom brzinom je od odlučujućeg značaja za životinjski svet. Bez stalne orbite, planeta ne bi ostala u optimalnoj zoni grijanja. Bez aksijalne rotacije dan i noć bi trajali šest mjeseci. Ni jedno ni drugo ne bi doprinijelo nastanku i očuvanju života.

Neravnomjerna rotacija

Čovječanstvo se kroz svoju historiju naviklo na činjenicu da se smjena dana i noći događa neprestano. To je služilo kao svojevrsni mjerilo vremena i simbol ujednačenosti životnih procesa. Na period rotacije Zemlje oko Sunca u određenoj meri utiču elipsa orbite i druge planete u sistemu.

Još jedna karakteristika je promjena dužine dana. Aksijalna rotacija Zemlje odvija se neravnomjerno. Postoji nekoliko glavnih razloga. Važne su sezonske varijacije povezane s atmosferskom dinamikom i distribucijom padavina. Osim toga, plimni val usmjeren protiv smjera kretanja planete stalno ga usporava. Ova brojka je zanemarljiva (za 40 hiljada godina u jednoj sekundi). Ali više od milijardu godina, pod uticajem toga, dužina dana se povećala za 7 sati (sa 17 na 24).

Proučavaju se posljedice Zemljine rotacije oko Sunca i njene ose. Ove studije su od velikog praktičnog i naučnog značaja. Koriste se ne samo za precizno određivanje zvjezdanih koordinata, već i za identifikaciju obrazaca koji mogu utjecati na ljudske životne procese i prirodne pojave u hidrometeorologiji i drugim područjima.