أظهر حركة الأرض حول الشمس. حركات الأرض في الفضاء (حول محورها والشمس). الانقلاب الصيفي والشتوي

ويؤدي الدوران اليومي للكرة الأرضية إلى تغير متسلسل للأيام والليالي، كما تؤدي حركتها المدارية إلى تناوب الفصول وتغير السنوات نفسها. هذه الحركات هي الأكثر أهمية بالنسبة لأبناء الأرض، لأنها تكمن وراء الأساليب الفلكية لقياس الوقت، لكنها ليست الوحيدة. من خلال الاندفاع على طول المدار الشمسي بسرعة متوسطة تبلغ حوالي 30 كيلومترًا في الثانية، تقوم أرضنا أيضًا بالعديد من الحركات الأخرى المتنوعة جدًا.

كما سبق أن ذكرنا، فإن محور دوران الأرض يحافظ على موضعه الثابت في الفضاء طوال العام، أي أنه يظل موازياً لنفسه. والنهاية الشمالية لهذا المحور موجهة نحو نقطة ثابتة في السماء بالقرب من نجم الشمال. ولكن هذا ليس صحيحا تماما. من قرن إلى قرن، يصف محور الأرض، مثل محور القمة الدوارة، المخروط ببطء، وهذه الحركة ناتجة عن نفس قوى المد والجزر البحرية - جاذبية القمر والشمس. فقط في هذه الحالة لا تؤثر على مياه المحيطات، بل على كتل الأرض التي تشكل انتفاخها الاستوائي.

ونتيجة للتغيرات في اتجاه محور الأرض في الفضاء، فإن أقطاب العالم تتحرك ببطء بين النجوم في دائرة صغيرة نصف قطرها 23 درجة و26 دقيقة قوسية. وفي هذه الزاوية يميل محور دوران الأرض عن المستوى المتعامد مع مستوى مدار الأرض (مستوى مسير الشمس) وفي نفس الزاوية يميل خط الاستواء السماوي إلى مستوى مسير الشمس. ولنذكركم: خط الاستواء السماوي عبارة عن دائرة كبيرة تقع على بعد 90 درجة من قطبي العالم. ويتقاطع مع مسير الشمس عند نقطتي الاعتدال الربيعي والخريفي. وبمجرد تحرك القطب السماوي، تتحرك نقاط الاعتدال ببطء على طول مسير الشمس باتجاه الحركة الظاهرة للشمس. ونتيجة لذلك، يصل الربيع كل عام قبل 20 دقيقة و 24 ثانية من تمكن الشمس من الدوران حول مسير الشمس بأكمله. ومن هنا حصلت هذه الظاهرة على اسمها المبادرةوالتي تُترجم من اللاتينية وتعني "المشي للأمام" أو توقع الاعتدالات.

أظهرت الحسابات أن القطب السماوي يقوم بدورة كاملة على الكرة السماوية خلال 25770 سنة، أي لمدة 258 قرنًا تقريبًا. يقع حاليا على بعد حوالي 46 دقيقة قوسية من بولاريس. في عام 2103، ستقترب من النجم الموجه على مسافة لا تقل عن 27 دقيقة قوسية، ثم تتحرك في اتجاه كوكبة سيفيوس، وسوف تبتعد عنه ببطء.

لفترة طويلة، لن يتم "تمييز" القطب الشمالي للعالم بنجم ساطع واحد ونحو 7500 فقط سوف تمر سنواتعلى مسافة درجتين من Alpha Cephei - النجم الثاني ضخامة، ينافس القطبية من حيث السطوع. وفي حوالي العام 13600، سيكون الكوكب بمثابة الضوء الموجه. المع نجمالسماء الشمالية - فيغا. أخيرًا، ستأتي ساعة، بسبب الحركة الإضافية للقطب السماوي، سيختفي سيريوس الملكي من سماء خطوط العرض الشمالية، لكن كوكبة الصليب الجنوبي ستكون مرئية.

الاستباقية معقدة بسبب ما يسمى ب الإيماءة- تمايل طفيف لمحور الأرض. مثل المبادرة، فهي تأتي من تأثير قمرنا الصناعي على الانتفاخ الاستوائي للكرة الأرضية. ونتيجة لإضافة هاتين الحركتين، فإن حركة القطب السماوي لا تحدث في دائرة فحسب، بل على طول منحنى متموج قليلاً. هذه هي الحركة الرابعة للأرض.

لا يظل ميل محور دوران الأرض إلى المستوى المداري دون تغيير. كوكبنا، على الرغم من أنه بطيء للغاية، لا يزال "يتأرجح"، أي أن ميل محور الأرض يتغير قليلاً. وهي تتناقص حاليًا بحوالي 0.5 ثانية قوسية سنويًا. إذا حدث هذا الانخفاض بشكل مستمر، ففي مكان ما في عام 177000، سيكون لدى أبناء الأرض فرصة ممتازة للعيش على كوكب ذو محور عمودي. ما هي التغييرات التي ستحدث بعد ذلك في الطبيعة؟ على الكرة الأرضية ذات المحور العمودي لن يكون هناك أي تغيير في الفصول. يمكن لسكانها الاستمتاع بالربيع الأبدي! ومع ذلك، فإن نطاق التقلبات في ميل محور دوران الأرض صغير جدًا - فهو لا يتجاوز 2-3 درجات. إن "الاستقامة" الحالية لمحور الأرض سوف تتوقف بالتأكيد، وبعد ذلك سيزداد ميلها.

تذكر أن مدار الأرض عبارة عن شكل بيضاوي. وشكل هذا القطع الناقص يخضع أيضًا لتغيرات بطيئة. يصبح ممدودًا إلى حد ما. حاليًا، يبلغ الانحراف المركزي للقطع الناقص للأرض 0.0167، وفي 24000 سيتحول مدار الأرض إلى دائرة تقريبًا. بعد ذلك، على مدار 40 ألف عام، سيبدأ الانحراف المركزي في الزيادة مرة أخرى، وسيستمر، على ما يبدو، طالما أن كوكبنا نفسه موجود. انها دائمة تغير في انحراف مدار الأرضيمكن اعتبارها الحركة السادسة للأرض.

الكواكب أيضا لا تترك الأرض وحدها. اعتمادًا على كتلتها وبعدها، يكون لها تأثير ملحوظ جدًا عليها. وهكذا، فإن المحور الرئيسي لمدار الأرض، الذي يربط أقرب وأبعد نقاط مسار الأرض من الشمس (الحضيض والأوج)، يدور ببطء بسبب الجاذبية المشتركة للكواكب. وتستمر هذه الدورة 21 ألف سنة تغيير الحضيض العلمانيوهي الحركة السابعة للأرض.

نتيجة للتغيرات في اتجاه مدار الأرض، يتغير توقيت مرور الأرض عبر الحضيض الشمسي ببطء. وإذا مرت الأرض الآن بالحضيض الشمسي في أوائل شهر يناير، فستكون عند الحضيض حوالي 11900 في أيام الانقلاب الصيفي: سيكون الشتاء بعد ذلك باردًا بشكل خاص، وستصل حرارة الصيف إلى أعلى حدودها.

تقول كتب الفلك الشعبية أن “القمر يدور حول الأرض”، لكن هذا التعبير ليس دقيقا تماما. والحقيقة هي أن الأرض لا تجذب القمر فحسب، بل يجذب القمر الأرض أيضًا، ويتحرك كلا الأجرام السماوية معًا كواحد حول مركز الكتلة المشترك لنظام الأرض والقمر. كتلة القمر أقل بـ 81.3 مرة من كتلة الأرض، وبالتالي فإن هذا المركز أقرب إلى مركز الأرض بـ 81.3 مرة منه إلى مركز القمر. ويبلغ متوسط ​​المسافة بين مراكزها 384.400 كيلومتر. وباستخدام هذه البيانات نحصل على: مركز كتلة نظام الأرض-القمر يقع على مسافة 4671 كم من مركز الأرض باتجاه القمر، أي على مسافة 1707 كم تحت سطح الأرض. (يبلغ نصف القطر الاستوائي للأرض 6378 كم). حول هذا المركز تصف الأرض والقمر مداراتهما خلال الشهر. ونتيجة لذلك فإن الأرض شهريا إما تقترب من الشمس أو تبتعد عنها، مما يسبب تغيرات طفيفة في القطر الظاهري لضوء النهار. هذه هي الحركة الثامنة للأرض.

بالمعنى الدقيق للكلمة، يتحرك مركز كتلة نظام الأرض والقمر في مدار حول المجموعة الشمسية. لذلك، يجب أن يبدو مسار الأرض كخط متموج قليلاً.

إذا كانت أرض واحدة فقط تدور حول الشمس، فإن كلا الجرمين السماويين سيصفان شكلًا بيضاويًا حول مركز الكتلة المشترك لنظام الشمس والأرض. لكن جاذبية الشمس للكواكب الكبيرة الأخرى تجبر هذا المركز على وصف منحنى معقد للغاية. وعندما تقع جميع الكواكب على جانب واحد من الجسم المركزي، فإنها تجذبه بقوة خاصة وتزيح الشمس، مما يسبب مركز الكتلة ككل النظام الشمسييمتد إلى ما وراء حدود الكرة الأرضية الشمسية. هكذا ينشأ تعقيد تاسع آخر في حركة الأرض.

أخيرا، تستجيب أرضنا نفسها بسهولة لجاذبية الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. بعد كل شيء، وفقا لقانون نيوتن، كل شيء الأجرام السماويةيجذب كل منهما الآخر بقوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيا مع مربع المسافة بينهما. لا يتجلى تأثير الكواكب هذا بأفضل طريقة - فهو ينحرف الأرض عن مسارها الإهليلجي حول الشمس (من مدار كبلر) ويسبب كل تلك المخالفات في حركتها المدارية والتي تسمى الاضطراباتأو الاضطرابات. أعظم اضطراب في الأرض سببه كوكب المشتري العملاق وجارتنا كوكب الزهرة. إن تعقيد مسار حركة الأرض تحت تأثير جاذبية الكواكب يشكل حركتها العاشرة.

لقد ثبت منذ زمن طويل أن النجوم تتحرك عبر الفضاء بسرعات هائلة. شمسنا ليست استثناء. بالنسبة لأقرب النجوم، فهو يطير في اتجاه كوكبة هرقل بسرعة حوالي 20 كم/ث، حاملاً معه جميع أقماره الصناعية بما في ذلك الأرض. إن حركة الأرض في الفضاء الناتجة عن الحركة الانتقالية للشمس هي الحركة الحادية عشرة لكوكبنا. بفضل هذه الرحلة التي لا نهاية لها، نترك إلى الأبد منطقة السماء حيث يضيء سيريوس، ونقترب من أعماق النجوم المجهولة، حيث يتألق فيغا بشكل مشرق. منذ أن تشكلت الأرض، لم تطير أبدًا عبر أماكن مألوفة ولن تعود أبدًا إلى النقطة التي نحن فيها حاليًا في الكون.

دعونا نصور اتجاه حركة الشمس في الفضاء على شكل سهم مستقيم. ثم النقطة التي يطير إليها في السماء ستصنع زاوية قدرها حوالي 40 درجة مع قطب مسير الشمس. كما نرى، يتحرك نجمنا المركزي بشكل غير مباشر تمامًا (بالنسبة لمستوى مسير الشمس)، والأرض، مثل الصقر أو النسر، تصف دوامة عملاقة حولها...

لو تمكنا من النظر إلى "جزيرتنا" النجمية المجرية من الخارج والتعرف على شمسنا من بين 200 مليار نجم، لوجدنا أنها تتحرك حول مركز المجرة بسرعة حوالي 220 كم/ث وتكمل مسارها في حوالي 230 مليون سنة . يشارك النظام الشمسي بأكمله في هذه الرحلة السريعة حول قلب المجرة مع الشمس، وبالنسبة لأرضنا، فهذه هي الحركة الثانية عشرة.

تكتمل رحلة الأرض مع الشمس حول قلب المجرة بالحركة الثالثة عشرة لنظامنا النجمي بأكمله بالنسبة إلى مركز مجموعة المجرات الأقرب إلينا.

تجدر الإشارة إلى أن الحركات الثلاثة عشر المذكورة للأرض لا تستنفد جميع حركاتها المحتملة. في الكون، يجب على كل جرم سماوي أن يشارك في العديد من الحركات النسبية المختلفة.

تدور الأرض حول الشمس بسرعة متوسطة تبلغ 29.76 كم/ثانية. ويقطع المسار المداري بأكمله في 365 يومًا و6 ساعات و9 دقائق و9.6 ثانية.
إن النتيجة الأكثر أهمية لثورة الأرض حول الشمس مع عدم تغيير موضع محورها في الفضاء تقريبًا هي تغير الفصول.
بداية الصيف الفلكي في النصف الشمالي للكرة الأرضية – 22 يونيو – يوم الانقلاب الصيفي. وفي نصف الكرة الجنوبي يبدأ الشتاء الفلكي في هذا الوقت. في يوم الانقلاب الصيفي، تكون الأرض في أوجها. يميل محور الأرض بطرفه الشمالي نحو الشمس، وتسقط أشعة الشمس عند الظهيرة عموديا عند خط عرض 23°27" شمالا - في المدار الشمالي، 22 يونيو، تحتل الشمس أعلى موضع خلال العام في سماء كوكب الأرض. جميع خطوط العرض في نصف الكرة الشمالي. خطوط العرض شمال 66°33" ثانية. ث. (من الدائرة القطبية الشمالية) يجدون أنفسهم بالكامل على النصف المضيء من الأرض (الشكل 14، أ)، ولا تغرب الشمس تحت الأفق هنا.
في جميع خطوط العرض بين الدائرة القطبية الشمالية وخط الاستواء، يكون النهار أطول من الليل. إن إضاءة نصف الكرة الشمالي في يوم الانقلاب الصيفي هي الأعلى خلال العام. في نصف الكرة الجنوبي، في يوم الانقلاب الصيفي، تكون الشمس منخفضة بشكل خاص فوق الأفق. جنوب خط العرض 66°33" جنوبًا (من الدائرة القطبية الجنوبية) يسود الليل القطبي، وهو ما يتوافق في مدته مع النهار القطبي عند نفس خطوط العرض في نصف الكرة الشمالي. وفي جميع خطوط العرض الواقعة بين الدائرة القطبية الجنوبية وخط الاستواء، يكون النهار أقصر من الليل إضاءة نصف الكرة الجنوبي يوميا يكون الانقلاب الصيفي هو الأصغر خلال العام.

تتحرك الأرض باستمرار في مدارها، في 23 سبتمبر، تتخذ الأرض موقعًا يمر فيه خط الضوء عبر القطبين الجغرافيين، ويتساوى النهار مع الليل في جميع أنحاء الأرض. هذا الاعتدال الخريفي. كلا نصفي الكرة الأرضية (الشمالي والجنوبي) مضاءان بالتساوي في هذا اليوم. 23 سبتمبر هو بداية الخريف الفلكي في نصف الكرة الشمالي وبداية الربيع الفلكي في الجنوب.
ديسمبر 22, في الانقلاب الشتوي، الأرض في الحضيض الشمسي. نصف الكرة الجنوبي يواجه الشمس، ويبدأ الصيف الفلكي هناك، بينما يبدأ الشتاء الفلكي في النصف الشمالي للكرة الأرضية. عند الظهر، تسقط أشعة الشمس عموديًا على المنطقة الاستوائية الجنوبية (23°27" جنوبًا). المنطقة القريبة من القطب الجنوبي، والتي تحدها الدائرة القطبية الجنوبية (66°33" جنوبًا)، مضاءة بالشمس التي لا تغيب أبدًا؛ ولا تشرق الشمس فوق المنطقة المقابلة لها في نصف الكرة الشمالي. إن إضاءة نصف الكرة الجنوبي هي الأعظم خلال العام، والنصف الشمالي هو الأقل. وكما هو الحال في 22 يونيو، فإن النهار يساوي الليل فقط عند خط الاستواء.

في 21 مارس، يوم الاعتدال الربيعي، تضيء الشمس الأرض بنفس الطريقة التي تضيء بها في 23 سبتمبر: فهي تقف عند ذروتها فوق خط الاستواء، وفي جميع خطوط العرض يتساوى النهار مع الليل. وهو ربيع فلكي في نصف الكرة الشمالي، وخريف في نصف الكرة الجنوبي.
تتحرك الأرض في مدارها بسرعات مختلفة. خلال الفترة التي يكون فيها أقرب إلى الشمس (في الحضيض الشمسي)، تكون سرعة حركته أكبر. أدنى سرعة تحدث عندما تمر الأرض عبر الأوج. ويترتب على ذلك أن من بين جميع الفصول في نصف الكرة الشمالي، أطولها هو الصيف، وأقصرها هو الشتاء، وفي نصف الكرة الجنوبي، يكون الأمر على العكس من ذلك. الاختلافات في طول الفصول صغيرة. حاليًا، يستمر الربيع في نصف الكرة الشمالي 92.8 يومًا، والصيف - 93.6، والخريف - 89.8، والشتاء - 89.0.

لقد جذب عالم الفلك الغامض والسحري انتباه البشرية منذ العصور القديمة. رفع الناس رؤوسهم إلى السماء المرصعة بالنجوم وطرحوا أسئلة أبدية حول سبب تغيير النجوم لمواقعها، ولماذا يأتي النهار والليل، ولماذا تعوي عاصفة ثلجية في مكان ما، وفي مكان ما في الصحراء يزيد عددها عن 50...

حركة النجوم والتقويمات

معظم الكواكب في النظام الشمسي تدور حول نفسها. وفي الوقت نفسه، يقومون جميعًا بدورات حول الشمس. البعض يفعل ذلك بسرعة وبسرعة، والبعض الآخر ببطء وبشكل رسمي. وكوكب الأرض ليس استثناءً، فهو يتحرك باستمرار في الفضاء الخارجي. حتى في العصور القديمة، لاحظ الناس، الذين لا يعرفون أسباب وآلية هذه الحركة، نمطًا عامًا معينًا وبدأوا في تجميع التقويمات. منذ ذلك الحين، كانت البشرية مهتمة بمسألة ما هي سرعة دوران الأرض حول الشمس.

تشرق الشمس عند شروق الشمس

حركة الأرض حول محورها هي يوم الأرض. والمرور الكامل لكوكبنا في مدار إهليلجي حول النجم هو سنة تقويمية.

إذا وقفت عند القطب الشمالي ورسمت محورا وهميا عبر الأرض إلى القطب الجنوبي، يتبين أن كوكبنا يتحرك من الغرب إلى الشرق. تذكر، مرة أخرى في "حكاية حملة إيغور" يقال أن "الشمس تشرق عند شروق الشمس"؟ فالشرق يستقبل دائما أشعة الشمس قبل الغرب. ذلك هو السبب السنة الجديدةعلى الشرق الأقصىيحدث في وقت سابق مما كان عليه في موسكو.

وفي الوقت نفسه، قرر العلماء أن نقطتين فقط على كوكبنا في وضع ثابت بالنسبة إلى القطبين الشمالي والجنوبي.

سرعة جنونية

جميع الأماكن الأخرى على هذا الكوكب في حركة دائمة. ما هي سرعة ثورة الأرض حول الشمس؟ وعند خط الاستواء يصل إلى أعلى مستوياته وتصل إلى 1670 كيلومترا في الساعة. أقرب إلى خطوط العرض المتوسطة، على سبيل المثال، في إيطاليا، تكون السرعة أقل بكثير بالفعل - 1200 كم في الساعة. وكلما اقتربنا من القطبين كلما صغر حجمه وأصغر.

مدة دوران الأرض حول محورها هي 24 ساعة. هذا ما يقوله العلماء. نحن نسميها أبسط - يوم واحد.

ما هي السرعة التي تدور بها الأرض حول الشمس؟

أسرع بـ 350 مرة من سيارة السباق

بالإضافة إلى دورانها حول محورها، تقوم الأرض أيضًا بحركة بيضاوية حول نجم يسمى الشمس. بأي سرعة قام العلماء بحساب هذا المؤشر منذ فترة طويلة باستخدام صيغ وحسابات معقدة. وتبلغ سرعة ثورة الأرض حول الشمس 107 ألف كيلومتر في الساعة.

من الصعب حتى محاولة تخيل هذه الأرقام المجنونة وغير الواقعية. على سبيل المثال، حتى أكثر سيارات السباق - 300 كيلومتر في الساعة - هي 356 مرة أقل من سرعة الأرض في المدار.

يبدو لنا أنها ترتفع وترتفع، وأن الأرض ثابتة، والنجم يصنع دائرة في السماء. جداً لفترة طويلةوهذا بالضبط ما اعتقدته البشرية، حتى أثبت العلماء أن كل شيء يحدث في الاتجاه المعاكس. اليوم، حتى تلميذ المدرسة يعرف ما يحدث في العالم: الكواكب تتحرك بسلاسة ورسمية حول الشمس، وليس العكس. تدور الأرض حول الشمس، وليس على الإطلاق كما كان يعتقد القدماء سابقًا.

وبذلك وجدنا أن سرعة دوران الأرض حول محورها والشمس هي 1670 كيلومتراً في الساعة (عند خط الاستواء) و107 ألف كيلومتر في الساعة على التوالي. واو، نحن نطير!

السنة الشمسية والفلكية

دائرة كاملة، أو بالأحرى شكل بيضاوي إهليلجي، يدور كوكب الأرض حول الشمس في 356 يومًا و5 ساعات و48 دقيقة و46 ثانية. يطلق علماء الفلك على هذه الأرقام اسم "السنة الفلكية". ولذلك فإن السؤال "ما هو تردد دوران الأرض حول الشمس؟" نجيب بكل بساطة وإيجاز: "سنة". يظل هذا المؤشر دون تغيير، ولكن لسبب ما، كل أربع سنوات لدينا سنة كبيسة، حيث يوجد يوم آخر.

كل ما في الأمر أن علماء الفلك قد اتفقوا منذ فترة طويلة على أن الساعات الخمس والـ "كوبيك" الإضافية لا تحسب كل عام، لكنهم اختاروا رقم السنة الفلكية، وهو مضاعف اليوم. وبالتالي فإن السنة هي 365 يوما. ولكن مع مرور الوقت، لا يوجد فشل، بحيث لا تتغير الإيقاعات الطبيعية في الوقت المناسب، مرة واحدة كل أربع سنوات، يظهر يوم إضافي واحد في التقويم في فبراير. على مدار 4 سنوات، "تتجمع" أيام الربع هذه في يوم كامل - ونحتفل بالسنة الكبيسة. وهكذا، في الإجابة على السؤال حول ما هو وتيرة ثورة الأرض حول الشمس، لا تتردد في القول سنة واحدة.

في العالم العلمي هناك مفهومي "السنة الشمسية" و"السنة الفلكية". ويبلغ الفارق بينهما 20 دقيقة تقريبًا، ويعود ذلك إلى أن كوكبنا يتحرك في مداره بشكل أسرع من عودة الشمس إلى المكان الذي حدده علماء الفلك كنقطة الاعتدال الربيعي. نحن نعلم بالفعل سرعة ثورة الأرض حول الشمس، والفترة الكاملة لثورة الأرض حول الشمس هي سنة واحدة.

أيام وسنوات على الكواكب الأخرى

الكواكب التسعة في النظام الشمسي لها "مفاهيمها" الخاصة حول السرعة، وما هو اليوم، وما هي السنة الفلكية.

فكوكب الزهرة، على سبيل المثال، يدور حول نفسه في 243 يومًا أرضيًا. هل يمكنك أن تتخيل مقدار ما يمكنك القيام به هناك في يوم واحد؟ وكم يستمر الليل؟

لكن على كوكب المشتري العكس هو الصحيح. ويدور هذا الكوكب حول محوره بسرعة هائلة ويتمكن من الدوران 360 درجة خلال 9.92 ساعة.

تبلغ السرعة المدارية للأرض حول الشمس سنة (365 يومًا)، بينما تبلغ سرعة عطارد 58.6 يومًا أرضيًا فقط. على كوكب المريخ، أقرب كوكب إلى الأرض، يستمر اليوم تقريبًا بقدر ما يستمر على الأرض - 24 ساعة ونصف الساعة، ولكن السنة تقريبًا ضعف طولها - 687 يومًا.

تبلغ دورة الأرض حول الشمس 365 يومًا. الآن دعونا نضرب هذا الرقم في 247.7 ونحصل على سنة واحدة على كوكب بلوتو. لقد مرت علينا ألفية، ولكن لم تمر سوى أربع سنوات على أبعد كوكب في المجموعة الشمسية.

إنها قيم وأرقام متناقضة مخيفة في نطاقها.

القطع الناقص الغامض

لفهم سبب تغير الفصول بشكل دوري على كوكب الأرض، ولماذا يكون الجو باردًا هنا في المنطقة الوسطى في الشتاء، من المهم ليس فقط الإجابة على سؤال حول مدى سرعة دوران الأرض حول الشمس وعلى طول المسار. ومن الضروري أيضًا أن نفهم كيف يفعل ذلك.

وهي لا تفعل ذلك في دائرة، بل في شكل بيضاوي. وإذا رسمنا مدار الأرض حول الشمس، فسنرى أنها تكون أقرب إلى الشمس في شهر يناير، وأبعدها في شهر يوليو. أقرب نقطة في مدار الأرض تسمى الحضيض، وأبعد نقطة تسمى الأوج.

نظرًا لأن محور الأرض ليس في وضع رأسي تمامًا، ولكنه مائل بحوالي 23.4 درجة، وفيما يتعلق بالمدار الإهليلجي تزداد زاوية الميل إلى 66.3 درجة، فقد اتضح أنه في مواقع مختلفة تعرض الأرض جوانب مختلفة للأرض. شمس.

بسبب ميل المدار، تتجه الأرض نحو النجم بنصفي كرة مختلفين، ومن هنا يتغير الطقس. عندما يحتدم الشتاء في نصف الكرة الشمالي، يزهر الصيف الحار في نصف الكرة الجنوبي. سوف تمر ستة أشهر وسيتغير الوضع إلى العكس تمامًا.

تدور، النجم الأرضي!

هل تدور الشمس حول أي شيء؟ بالطبع! لا توجد أجسام ثابتة تمامًا في الفضاء. جميع الكواكب، وجميع أقمارها الصناعية، وجميع المذنبات والكويكبات تدور كالساعة. وبطبيعة الحال، فإن الأجرام السماوية المختلفة لها سرعات دوران مختلفة وزوايا ميل للمحور، لكنها لا تزال في حالة حركة دائمة. والشمس، وهي نجم، ليست استثناء.

النظام الشمسي ليس مساحة مغلقة مستقلة. وهي جزء من مجرة ​​حلزونية ضخمة تسمى درب التبانة. وهي بدورها تضم ​​ما لا يقل عن 200 مليار نجم أخرى. وتتحرك الشمس في دائرة بالنسبة إلى مركز هذه المجرة. كما قام العلماء بحساب سرعة دوران الشمس حول محور ومجرة درب التبانة باستخدام ملاحظات طويلة المدى وصيغ رياضية.

اليوم هذه البيانات متاحة. دورتك الكاملة حركة دائريةتستغرق الشمس 226 مليون سنة لتدور حول مجرة ​​درب التبانة. ويطلق على هذا الرقم في العلوم الفلكية اسم "السنة المجرية". علاوة على ذلك، إذا تخيلنا أن سطح المجرة مسطح، فإن نجمنا يقوم بتذبذبات طفيفة، لأعلى ولأسفل، تظهر بالتناوب في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي لمجرة درب التبانة. تواتر هذه التقلبات هو 30-35 مليون سنة.

ويعتقد العلماء أن الشمس تمكنت من القيام بـ 30 دورة كاملة حول مجرة ​​درب التبانة خلال وجود المجرة. وهكذا، فقد عاشت الشمس 30 سنة مجرية فقط حتى الآن. وعلى أية حال، هذا ما يقوله العلماء.

يعتقد معظم العلماء أن الحياة على الأرض بدأت قبل 252 مليون سنة. ومن ثم يمكن القول بأن الكائنات الحية الأولى على الأرض ظهرت عندما قامت الشمس بدورتها التاسعة والعشرين حول مجرة ​​درب التبانة، أي في السنة التاسعة والعشرين من حياتها المجرية.

يتحرك الجسم والغازات بسرعات مختلفة

لقد تعلمنا الكثير حقائق مثيرة للاهتمام. نحن نعرف بالفعل معدل دوران الأرض حول الشمس، وقد اكتشفنا ما هي السنة الفلكية والمجرية، وبأي سرعة تتحرك الأرض والشمس في مداراتهما، والآن سنحدد السرعة التي تدور بها الشمس حول محورها.

حقيقة أن الشمس تدور لاحظها الباحثون القدماء. ظهرت واختفت عليه بقع مماثلة بشكل دوري، مما أدى إلى استنتاج أنه يدور حول محور. ولكن بأي سرعة؟ العلماء، لديهم أكثر الأساليب الحديثةلقد كانت الأبحاث تتجادل حول هذا الأمر لفترة طويلة جدًا.

بعد كل شيء، نجمنا لديه تكوين معقد للغاية. جسده سائل صلب. يوجد في الداخل نواة صلبة، يوجد حولها غطاء سائل ساخن. وفوقها قشرة صلبة. بالإضافة إلى ذلك، فإن سطح الشمس محاط بالغاز الساخن الذي يحترق باستمرار. وهو غاز ثقيل يتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين.

لذا، فإن جسم الشمس نفسه يدور ببطء، لكن هذا الغاز المحترق يدور بسرعة.

25 يوما و 22 سنة

يقوم الغلاف الخارجي للشمس بدورة كاملة حول محوره خلال 27 يومًا ونصف. وتمكن علماء الفلك من تحديد ذلك من خلال مراقبة البقع الشمسية. ولكن هذا هو المتوسط. على سبيل المثال، عند خط الاستواء فإنها تدور بشكل أسرع وتدور حول محورها في 25 يومًا. وفي القطبين تتحرك البقع بسرعة تتراوح من 31 إلى 36 يومًا.

ويدور جسم النجم نفسه حول محوره خلال 22.14 سنة. بشكل عام، لمدة مائة عام من الحياة الأرضية، ستدور الشمس حول محورها أربع مرات ونصف فقط.

لماذا يدرس العلماء سرعة دوران نجمنا بهذه الدقة؟

لأنه يقدم إجابات للعديد من الأسئلة التطورية. بعد كل شيء، نجم الشمس هو مصدر الحياة لجميع أشكال الحياة على الأرض. إنه بسبب التوهجات الشمسية، كما يعتقد العديد من الباحثين، ظهرت الحياة على الأرض (منذ 252 مليون سنة). وبسبب سلوك الشمس على وجه التحديد ماتت الديناصورات والزواحف الأخرى في العصور القديمة.

أشرقي علينا يا شمس!

يتساءل الناس باستمرار هل ستستنفد الشمس طاقتها وتنطفئ؟ بالطبع سوف ينطفئ - لا يوجد شيء أبدي في العالم. ولمثل هذه النجوم الضخمة هناك وقت للولادة والنشاط والانحلال. لكن في الوقت الحالي، الشمس في منتصف الدورة التطورية ولديها ما يكفي من الطاقة. بالمناسبة، في البداية كان هذا النجم أقل سطوعا. وقد قرر علماء الفلك أنه في المراحل الأولى من التطور، كان سطوع الشمس أقل بنسبة 70 بالمائة مما هو عليه الآن.

إن الأرض، كما نعلم، تتحرك باستمرار وتتكون هذه الحركة من دورانها حول محورها، وفي شكل بيضاوي، حول الشمس. وبفضل هذه التناوبات تتغير فصول السنة على كوكبنا، ويحل محل النهار الليل. ما هي سرعة دوران الأرض؟

سرعة دوران الأرض حول محورها

إذا أخذنا في الاعتبار دوران الأرض حول محورها (وهمي بالطبع)، فإنها تقوم بدورة كاملة خلال 24 ساعة (بتعبير أدق، 23 ساعة و56 دقيقة و4 ثواني)، ومن المقبول عمومًا أنه عند خط الاستواء وتبلغ سرعة هذا الدوران 1670 كيلومترا في الساعة. يؤدي دوران كوكبنا حول محوره إلى تغير النهار والليل، ويسمى هذا بالدوران النهاري.

سرعة دوران الأرض حول الشمس

تدور الأرض حول نجمنا في مسار بيضاوي مغلق، وتكمل دورة كاملة في 365 يومًا و5 ساعات و48 دقيقة و46 ثانية (تسمى هذه الفترة الزمنية بالسنة). تشكل الساعات والدقائق والثواني ربعًا آخر من اليوم، وعلى مدار أربع سنوات، يصبح مجموع هذه "الأرباع" يومًا كاملاً. لذلك فإن كل سنة رابعة تتكون من 366 يومًا بالضبط وتسمى

ما هو المدار؟ كم من الوقت تستغرق الأرض لتكمل دورة واحدة حول الشمس؟ كيف يتم وضع محور الأرض بالنسبة للمستوى المداري؟

1. الحركة السنوية للأرض.مثل الكواكب الأخرى، تدور الأرض في مدارها على طول حلقة مفرغةحول الشمس. لكن مدار الأرض ليس دائرة منتظمة، بل دائرة ممدودة قليلاً. ولذلك تقترب الأرض من الشمس مرة كل عام (3 يناير)، وتغادر مرة واحدة إلى أبعد نقطة في مدارها (5 يوليو). ويبلغ الفرق بين أقرب نقطة (147 مليون كيلومتر) وأبعد نقطة (152 مليون كيلومتر) 5 ملايين كيلومتر فقط. وهذه قيمة صغيرة جدًا مقارنة بمتوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس.
تكمل الأرض دورتها حول الشمس في 365 يومًا و6 ساعات. من المقبول عمومًا أن هناك 365 يومًا في السنة. يتم إضافة الـ 6 ساعات المتبقية إلى 24 ساعة أو يوم واحد على مدار 4 سنوات، والتي تتم إضافتها كل 4 سنوات حتى فبراير. ثم 3 سنوات تتكون من 365 يوما، والسنة الرابعة تتكون من 366 يوما. تسمى السنة المكونة من 366 يوما " سنة كبيسة" يتكون شهر فبراير في مثل هذه السنة من 29 يومًا، وفي السنوات الثلاث المتبقية - 28 يومًا.

2. الاختلافات في توزيع الحرارة على سطح الأرض.تعتمد كمية الحرارة التي تدخل الأرض من الشمس بشكل مباشر على موضع محور الأرض على المستوى المداري. إذا كان محور الأرض عموديًا على المستوى المداري، فسيكون يوم الإقليم بأكمله مساويا لليل طوال العام. ولذلك، لن يكون هناك تغيير في الفصول. لن نعرف لا الصيف ولا الشتاء ولا الربيع ولا الخريف. في المنطقة الاستوائية، سيكون الصيف حارًا طوال الوقت، وفي المناطق الوسطى سيكون الخريف أو الربيع، وأقرب إلى القطبين سيكون هناك شتاء فاتر على مدار السنة.
وفي هذا الصدد، فإن الأحزمة والمناطق الطبيعية للأرض ستختلف أيضًا عما هي عليه الآن.
بدلا من الغابات الكثيفة أمريكا الشماليةوسيتم تغطية أوراسيا بالتندرا دائمة الخضرة. وسيتم تغطية الجوانب القطبية بدرع أبدي من الثلج والجليد.
ولكن بما أن محور الأرض ليس متعامدا مع المستوى المداري، بل بزاوية 66.5 درجة، فإن الحرارة الشمسية تتوزع بشكل مختلف على سطح الأرض. لا يتغير ميل محور الأرض عند التحرك حول الشمس. لذلك، في أي نقطة على الأرض، تتغير زاوية سقوط أشعة الشمس ومدة السقوط باستمرار على مدار العام. ونتيجة لذلك، تتغير كمية الحرارة الواردة وتتغير الفصول.
في شهري مايو وأغسطس، يتم توجيه الأرض نحو الشمس من خلال نصف الكرة الشمالي (الشكل 10)، ويصل المزيد من الحرارة والضوء إلى هذا الجانب من الكوكب. لذلك، في نصف الكرة الشمالي هو الصيف، وفي نصف الكرة الجنوبي، على العكس من ذلك، هو فصل الشتاء.

أرز. 10. تغير الفصول حسب موقع الأرض في مدارها.

في ديسمبر وفبراير، تظهر الأرض على الجانب الآخر. الآن تسخن الشمس نصف الكرة الجنوبي أكثر، ويأتي الصيف هناك، والشتاء في نصف الكرة الشمالي.
في سبتمبر ونوفمبر ومارس ومايو أرضيتجه جانبًا نحو الشمس، ويتم توزيع الضوء والحرارة على نصفي الكرة الأرضية. في أحد نصفي الكرة الأرضية يأتي الربيع، وفي النصف الآخر يأتي الخريف.

1. لماذا تقترب الأرض من الشمس مرة واحدة وتبتعد عنها مرة واحدة خلال العام؟

2. ما المدة التي تستغرقها الأرض للقيام بدورة واحدة حول الشمس؟

3. لماذا يكون شهر فبراير أحيانًا 28 يومًا وأحيانًا 29 يومًا؟

4. لماذا تتغير الفصول؟

5. ما هي الأشهر التي تتوافق مع الشتاء والربيع والصيف والخريف في منطقتك؟ 6. في أي الحالات لا يكون هناك تغير في الفصول؟

7. إنه الخريف في منطقتك. في أي وقت من السنة يقع عند خط العرض هذا في نصف الكرة الجنوبي؟

8. ارسم مخططًا لموقع الأرض في مدارها في الشتاء والصيف والربيع والخريف في منطقتك.

أسئلة ومهام لتلخيص قسم "الأرض - كوكب النظام الشمسي"
1. ما هي الأجرام السماوية الموجودة في النظام الشمسي؟

2. ما أهمية موقع الأرض في النظام الشمسي؟

3. لماذا لا توجد شروط للحياة على كواكب أخرى غير الأرض؟

4. لماذا تسمى الكويكبات الكواكب الصغيرة؟
5. لماذا اعتبر القدماء الأرض مسطحة في البداية، ثم على شكل قرص؟
6. ما هو الدليل على الشكل الكروي للأرض؟ قم بتسمية كل شيء بالكامل. أي منها لاحظتها بنفسك؟

7. لماذا لا نلاحظ الشكل الكروي للأرض؟

8. ما تأثير الشكل الكروي للأرض على توزيع الحرارة؟

9. ما أهمية طول النهار والليل للحياة على الأرض؟

10. ماذا سيحدث على الأرض إذا لم تدور حول محورها؟

11. في أي عمر يحتفل الأشخاص المولودون في 29 فبراير بعيد ميلادهم الأول ولماذا؟

12. لماذا وكيف تتغير الفصول على الأرض؟