Как се нарича пътят на слънцето? Въртенето на земята около слънцето и неговата ос. Периоди на въртене на планетите около слънцето

Годишният път на слънцето

Изразът „пътят на Слънцето сред звездите“ ще изглежда странен за някого. Не можете да видите звездите през деня. Следователно не е лесно да се забележи, че Слънцето бавно, с около 1˚ на ден, се движи между звездите отдясно наляво. Но можете да видите как се променя облика на звездното небе през годината. Всичко това е следствие от въртенето на Земята около Слънцето.

Пътят на видимото годишно движение на Слънцето на фона на звездите се нарича еклиптика (от гръцкото "eclipsis" - "затъмнение"), а периодът на революция по еклиптиката се нарича звездна година. То е равно на 265 дни 6 часа 9 минути 10 секунди или 365,2564 средни слънчеви дни.

Еклиптиката и небесният екватор се пресичат под ъгъл 23˚26" в точките на пролетното и есенното равноденствие. В първата от тези точки Слънцето обикновено се случва на 21 март, когато преминава от южното полукълбо на небето към северната.Във втория, на 23 септември, когато преминават от северното полукълбо В най-отдалечената точка на еклиптиката на север Слънцето е 22 юни (лятно слънцестоене), а на юг - 22 декември (зимно слънцестоене). През високосна година тези дати се изместват с един ден.

От четирите точки на еклиптиката основната точка е пролетното равноденствие. Именно от нея се измерва една от небесните координати – право изкачване. Той също така служи за отчитане на звездното време и тропическата година - интервалът от време между две последователни преминавания на центъра на Слънцето през пролетното равноденствие. Тропическата година определя смяната на сезоните на нашата планета.

Тъй като пролетното равноденствие бавно се движи между звездите поради прецесията на земната ос, дължината на тропическата година е по-малка от дължината на звездната. Това е 365,2422 средни слънчеви дни.

Преди около 2 хиляди години, когато Хипарх съставя своя звезден каталог (първият, достигнал до нас в неговата цялост), пролетното равноденствие е в съзвездието Овен. По наше време тя се е преместила на почти 30˚, в съзвездието Риби, а точката на есенното равноденствие се е преместила от съзвездието Везни в съзвездието Дева. Но според традицията точките на равноденствията се обозначават с бившите знаци на бившите "равноденствени" съзвездия - Овен и Везни. Същото се случи и с точките на слънцестоене: лятото в съзвездието Телец е белязано от знака Рак, а зимата в съзвездието Стрелец е белязана от знака Козирог.

И накрая, последното нещо е свързано с видимото годишно движение на Слънцето. Половината от еклиптиката от пролетното равноденствие до есенното равноденствие (от 21 март до 23 септември) Слънцето отнема 186 дни. Втората половина, от есенното равноденствие до пролетното равноденствие, отнема 179 дни (180 през високосна година). Но в края на краищата половините на еклиптиката са равни: всяка е 180˚. Следователно Слънцето се движи по еклиптиката неравномерно. Тази неравномерност се обяснява с промяна в скоростта на движение на Земята по елиптична орбита около Слънцето.

Неравномерното движение на Слънцето по еклиптиката води до различни дължини на сезоните. За жителите на северното полукълбо, например, пролетта и лятото са с шест дни по-дълги от есента и зимата. Земята на 2-4 юни се намира от Слънцето с 5 милиона километра по-дълго, отколкото на 2-3 януари, и се движи по орбитата си по-бавно в съответствие с втория закон на Кеплер. През лятото Земята получава по-малко топлина от Слънцето, но лятото в Северното полукълбо е по-дълго от зимата. Следователно, Северното полукълбо е по-топло от Южното полукълбо.

СЛЪНЧЕВИ ЗАМЪЧЕНИЯ

По време на лунното новолуние може да настъпи слънчево затъмнение - в края на краищата именно на новолуние Луната преминава между Слънцето и Земята. Астрономите знаят предварително кога и къде ще се наблюдава слънчево затъмнение и съобщават това в астрономически календари.

Земята има един спътник, но какъв спътник! Луната е 400 пъти по-малка от Слънцето и само 400 пъти по-близо до Земята, така че на небето Слънцето и Луната изглеждат дискове с еднакъв размер. Така че с пълен слънчево затъмнениеЛуната напълно закрива ярката повърхност на слънцето, като същевременно оставя цялата слънчева атмосфера отворена.

Точно в уречения час и минута през тъмното стъкло се вижда как нещо черно пълзи от десния край върху светлия диск на Слънцето, като върху него се появява черна дупка. Постепенно нараства, докато накрая слънчевият кръг придобива формата на тесен сърп. В същото време дневната светлина бързо отслабва. Тук слънцето се скрива напълно зад тъмна завеса, последният дневен лъч угасва и тъмнината, която изглежда толкова по-дълбока, колкото по-внезапно е, се разпространява наоколо, потапяйки човека и цялата природа в безмълвна изненада.

Английският астроном Франсис Бейли разказва за затъмнението на Слънцето на 8 юли 1842 г. в град Павия (Италия): „Когато настъпи пълното затъмнение и слънчева светлинамигновено угасна, около тъмното тяло на Луната изведнъж се появи някакво ярко сияние, подобно на корона или ореол около главата на светец. Нито един от разказите за минали затъмнения не е имал нещо подобно и никога не съм очаквал да видя великолепието, което сега беше пред очите ми. Ширината на короната, измерена от обиколката на лунния диск, беше около половината от лунния диаметър. Изглеждаше, че се състои от ярки лъчи. Неговата светлина беше по-плътна близо до самия край на луната и с отдалечаването лъчите на короната ставаха все по-слаби и по-тънки. Отслабването на светлината протичаше доста плавно заедно с увеличаването на разстоянието. Короната беше представена под формата на лъчи от преки слаби лъчи; външните им краища са разклонени; лъчите бяха с неравна дължина. Короната не беше червеникава, не перлена, беше напълно бяла. Лъчите му блещукаха или трептяха като газов пламък. Колкото и блестящо да беше това явление, колкото и възхитено да е от публиката, определено имаше нещо зловещо в този странен, удивителен спектакъл и напълно разбирам колко шокирани и уплашени биха могли да бъдат хората в момент, когато тези явления се случиха напълно неочаквано.

Най-изненадващият детайл от цялата картина беше появата на три големи издатини (издатини), които се издигаха над ръба на Луната, но очевидно представляваха част от короната. Приличаха на планини с огромна височина, като снежните върхове на Алпите, когато бяха осветени от червените лъчи на залязващото слънце. Червеният им цвят избледня в люляк или лилав; може би нюансът на прасковен цвят би бил най-подходящ тук. Светлината на издатините, за разлика от останалата част от короната, беше напълно спокойна, „планините“ не блестяха и не блестяха. И трите издатини, малко различни по размер, се виждаха до последния момент от пълната фаза на затъмнението. Но щом първият слънчев лъч проби, протуберанцата, заедно с короната, изчезнаха безследно и ярката дневна светлина веднага се възстанови. „Това явление, толкова фино и колоритно описано от Бейли, продължи дълго малко повече от две минути.

Спомняте ли си момчетата от Тургенев в Бежинската поляна? Павлуша говори за това как не се вижда Слънцето, за човек с кана на главата, който беше сбъркан с антихриста Тришка. Така че това беше история за същото затъмнение на 8 юли 1842 г.!

Но в Русия не е имало затъмнение повече от това, за което разказват „Словото за похода на Игор“ и древните летописи. През пролетта на 1185 г. княз Игор Святославич от Новгород-Северски и брат му Всеволод, изпълнени с дух на война, отиват при половците, за да спечелят слава за себе си и плячка за отряда. На 1 май, в късния следобед, щом полковете на "Дажд-Божи внуци" (потомци на Слънцето) влязоха в чужда земя, се стъмни по-рано от очакваното, птиците замлъкнаха, конете цвилиха и направиха не отивай, сенките на конниците бяха неясни и странни, степта дишаше студено. Игор се огледа и видя, че "слънцето, което стои като месец" ги изпраща. И Игор каза на болярите и свитата си: "Виждате ли? Какво означава това сияние??" Те погледнаха, видяха и наведоха глави. И мъжете казаха: "Наш принц! Това сияние не ни вещае нищо добро!" Игор отговори: „Братя и свита! Тайната Божия никому не е известна. И какво ще ни даде Бог – за наше добро или за скръб – ще видим”. На десетия ден на май отрядът на Игор загива в половецката степ, а раненият княз е взет в плен.

Преди няколко века обаче, по времето на италианския астроном Галилео Галилей, който е един от първите, пропагандирали съществуването на хелиоцентричната система на света, този факт беше поставен под въпрос.

Освен това много учени от онази епоха твърдят, че Земята е неподвижна и не може да се върти около небесното тяло, тъй като Луната се върти около него, а някои дори излагат хипотези за въртенето на Слънцето около нашата планета.

История на хелиоцентричната система

Те започнаха да говорят с увереност за подвижността на планетите благодарение на теорията на Николай Коперник, който изчисли периода на тяхната революция и разстоянието от Слънцето. През 17-ти век немският астроном Йоханес Кеплер извежда серия от закони, според които:

Всяко небесно тяло слънчева системадвижи се по елипса;

Слънцето се намира в един от фокусите на тази елипса;

Планетите се въртят около родителската звезда неравномерно – с ускорение или забавяне в различни точки от пътя си.

Въртенето на небесните тела е окончателно доказано едва през 19 век. И пътят на въртене на планетите около Слънцето се нарича "орбита"(от лат орбита – начин ). Ако разгледаме само Земята, тогава нашата планета прави пълен оборот около Слънцето за 365 дни.

Времето, което й е необходимо, за да се върне в началната си точка, се нарича година. Освен това Земята се върти около оста си, разположена под определен ъгъл спрямо орбитата. В резултат на това колкото по-далече е от Слънцето, толкова по-добре е осветена северната му половина и толкова по-лошо южната. Подобно явление допринася за смяната на сезоните, които познаваме като зима, пролет, лято и есен.


Въпреки факта, че теорията за движението на планетите е абсолютно доказана, дори сега е трудно да се повярва, защото изобщо не забелязваме въртенето им спрямо обектите около нас – сгради, дървета. Можете да проверите това твърдение с прост експеримент: ако пуснете малка желязна топка от висока сграда, тогава, когато падне на земята, тя ще се отклони от вертикалната ос на изток.

Работата е там, че по време на въртене нашата планета се движи по-бързо от основата на сградата, така че топката ще бъде много "напред" от Земята и ще падне с отклонение от траекторията.

Защо планетите се въртят в орбита?

Определящият фактор в този въпрос е законът за всемирното притегляне. Като най-голямото тяло на нашата галактика с най-голяма маса, Слънцето привлича всички планети към себе си. И същата невидима сила на привличане ги държи, сякаш са вързани за светилото на въже.

В същото време всяка планета има свой собствен вектор на движение, насочен напречно на вектора на действие на гравитационното поле, така че всички небесни теласа постоянно на приблизително същото разстояние от Слънцето и, движейки се по инерция, не падат върху него по време на въртене.

Има няколко причини, поради които орбитите на всички планети в Слънчевата система са в повече или по-малко стабилно състояние. Първо, основните показатели на родителската звезда (маса, радиус и потенциал на гравитационното поле) са практически непроменени. Второ, разстоянието от светилото до други звезди на Вселената е твърде голямо, за да повлияе на взаимодействието на Слънцето с планетите на нашата галактика. На трето място, поради ниската концентрация на частици, образувани от слънчевата радиация (позитрони, фотони, алфа частици), триенето в пространството е минимално, така че на практика няма нищо, което да пречи на планетите да се въртят в орбитата си.

Разбира се, в последното твърдение също е трудно да се повярва, тъй като в галактическото пространство има много космически прах, метеорити и други тела, през които преминават планетите по време на въртене. Въпреки това, благодарение на същия закон за гравитацията, повечето астероиди имат своя собствена орбита и се движат по нея с постоянна скорост, без никакви признаци на забавяне и без да срещат други тела по пътя си.


Така всичко в нашата галактика е напълно балансирано и дори незначителни промени в движението на планетите изобщо не им пречат да се въртят по своя твърдо планиран път в продължение на много милиони години.

Нашата планета е вътре в постоянно движение. Заедно със Слънцето се движи в пространството около центъра на Галактиката. А това от своя страна се движи във Вселената. Но най-висока стойностза всички живи същества играе въртенето на Земята около Слънцето и собствената й ос. Без това движение условията на планетата биха били неподходящи за поддържане на живота.

слънчева система

Земята като планета от Слънчевата система, според учените, се е формирала преди повече от 4,5 милиарда години. През това време разстоянието от слънцето практически не се е променило. Скоростта на планетата и гравитационното привличане на слънцето балансират нейната орбита. Не е идеално кръгла, но стабилна. Ако силата на привличане на звездата беше по-силна или скоростта на Земята намаля значително, тогава тя щеше да падне върху Слънцето. В противен случай рано или късно щеше да полети в космоса, преставайки да бъде част от системата.

Разстоянието от Слънцето до Земята позволява поддържането на оптимална температура на повърхността му. Атмосферата също играе важна роля за това. Докато Земята се върти около Слънцето, сезоните се сменят. Природата се е приспособила към такива цикли. Но ако нашата планета беше по-далеч, тогава температурата на нея щеше да стане отрицателна. Ако беше по-близо, цялата вода щеше да се изпари, тъй като термометърът щеше да надвиши точката на кипене.

Пътят на планета около звезда се нарича орбита. Траекторията на този полет не е идеално кръгла. Има елипса. Максималната разлика е 5 милиона км. Най-близката точка на орбитата до Слънцето е на разстояние 147 км. Нарича се перихелий. Земята му преминава през януари. През юли планетата е на максималното си разстояние от звездата. Най-голямото разстояние е 152 милиона км. Тази точка се нарича афелий.

Въртенето на Земята около оста й и Слънцето осигурява съответно промяна на дневните режими и годишните периоди.

За човек движението на планетата около центъра на системата е незабележимо. Това е така, защото масата на Земята е огромна. Въпреки това всяка секунда летим през космоса около 30 км. Изглежда нереалистично, но такива са изчисленията. Средно се смята, че Земята се намира на разстояние около 150 милиона км от Слънцето. Той прави един пълен оборот около звездата за 365 дни. Изминатото разстояние за една година е почти милиард километра.

Точното разстояние, което нашата планета изминава за една година, движейки се около слънцето, е 942 милиона км. Заедно с нея се движим в космоса по елиптична орбита със скорост 107 000 км/ч. Посоката на въртене е от запад на изток, тоест обратно на часовниковата стрелка.

Планетата не извършва пълна революция точно за 365 дни, както се смята. Все още отнема около шест часа. Но за удобство на хронологията това време се взема предвид общо за 4 години. В резултат на това „изтича“ един допълнителен ден, добавя се през февруари. Такава година се счита за високосна.

Скоростта на въртене на Земята около Слънцето не е постоянна. Има отклонения от средната стойност. Това се дължи на елиптичната орбита. Разликата между стойностите е най-силно изразена в точките на перихелий и афелий и е 1 км/сек. Тези промени са незабележими, тъй като ние и всички обекти около нас се движим в една и съща координатна система.

смяна на сезоните

Въртенето на Земята около Слънцето и наклона на оста на планетата правят възможно смяната на сезоните. На екватора е по-малко забележим. Но по-близо до полюсите годишната цикличност е по-изразена. Северното и южното полукълбо на планетата се нагряват от енергията на Слънцето неравномерно.

Движейки се около звездата, те преминават през четири условни точки от орбитата. В същото време два пъти на свой ред през полугодишния цикъл те се оказват по-далеч или по-близо до него (през декември и юни - дните на слънцестоенето). Съответно, на място, където повърхността на планетата се затопля по-добре, има температура заобикаляща средапо-висок. Периодът на такава територия обикновено се нарича лято. В другото полукълбо по това време е осезаемо по-студено - там е зима.

След три месеца такова движение, с честота от шест месеца, планетарната ос е разположена по такъв начин, че и двете полукълба са в еднакви условия за нагряване. По това време (през март и септември - дните на равноденствието) температурните режими са приблизително еднакви. Тогава, в зависимост от полукълбото, идват есента и пролетта.

земна ос

Нашата планета е въртяща се топка. Движението му се извършва около условна ос и се извършва на принципа на върха. Опирайки се с основата в равнината в неусукано състояние, тя ще поддържа баланс. Когато скоростта на въртене отслабне, върхът пада.

Земята няма спиране. Върху планетата действат силите на привличане на Слънцето, Луната и други обекти от системата и Вселената. Въпреки това той поддържа постоянна позиция в пространството. Скоростта на неговото въртене, получена по време на образуването на ядрото, е достатъчна за поддържане на относително равновесие.

Земната ос, минаваща през топката на планетата, не е перпендикулярна. Той е наклонен под ъгъл 66°33´. Въртенето на Земята около оста й и Слънцето прави възможно смяната на сезоните на годината. Планетата щеше да се „катурне“ в космоса, ако нямаше стриктна ориентация. Не би могло да става дума за постоянство на условията на околната среда и жизнените процеси на нейната повърхност.

Аксиално въртене на Земята

Въртенето на Земята около Слънцето (един оборот) се случва през годината. През деня се редува ден и нощ. Ако погледнете Северния полюс на Земята от космоса, можете да видите как той се върти обратно на часовниковата стрелка. Завършва пълно завъртане за около 24 часа. Този период се нарича ден.

Скоростта на въртене определя скоростта на смяната на деня и нощта. За един час планетата се завърта приблизително на 15 градуса. Скоростта на въртене в различните точки на повърхността му е различна. Това се дължи на факта, че има сферична форма. На екватора линейната скорост е 1669 km / h, или 464 m / s. По-близо до полюсите тази цифра намалява. На тридесетата ширина линейната скорост вече ще бъде 1445 km / h (400 m / s).

Поради аксиалното въртене планетата има леко компресирана форма от полюсите. Също така това движение "принуждава" движещите се обекти (включително въздушните и водните потоци) да се отклоняват от първоначалната посока (сила на Кориолис). Друга важна последица от това въртене са приливите и отливите.

смяната на деня и нощта

Сферичен обект с единствен източник на светлина в определен момент е само наполовина осветен. По отношение на нашата планета в една част от нея в този момент ще има ден. Неосветената част ще бъде скрита от Слънцето - има нощ. Аксиалното въртене прави възможно промяната на тези периоди.

Освен светлинния режим се променят и условията за нагряване на повърхността на планетата с енергията на светилото. Този цикъл е важен. Скоростта на промяна на светлинния и топлинния режим се осъществява сравнително бързо. За 24 часа повърхността няма време нито да прегрее, нито да се охлади под оптимума.

Въртенето на Земята около Слънцето и нейната ос с относително постоянна скорост е от решаващо значение за животинския свят. Без постоянството на орбитата планетата нямаше да остане в зоната на оптимално нагряване. Без аксиално въртене денят и нощта биха продължили шест месеца. Нито едното, нито другото биха допринесли за възникването и запазването на живота.

Неравномерно въртене

Човечеството е свикнало с факта, че смяната на деня и нощта се случва постоянно. Това служи като своеобразен еталон на времето и символ на еднообразието на жизнените процеси. Периодът на въртене на Земята около Слънцето до известна степен се влияе от елипсата на орбитата и други планети от системата.

Друга особеност е промяната в продължителността на деня. Осовото въртене на Земята е неравномерно. Има няколко основни причини. Важни са сезонните колебания, свързани с динамиката на атмосферата и разпределението на валежите. Освен това приливната вълна, насочена срещу движението на планетата, непрекъснато я забавя. Тази цифра е незначителна (за 40 хиляди години за 1 секунда). Но за 1 милиард години, под влиянието на това, продължителността на деня се увеличи със 7 часа (от 17 на 24).

Изследват се последиците от въртенето на Земята около Слънцето и неговата ос. Тези изследвания са от голямо практическо и научно значение. Те се използват не само за точността на определяне звездни координати, но и да идентифицира закономерности, които могат да повлияят на процесите на човешкия живот и природните явления в хидрометеорологията и други области.

Поставете стол в средата на стаята и, като се обърнете към него, направете няколко кръга около него. И няма значение, че столът е неподвижен - ще ви се стори, че се движи в пространството, защото ще се вижда на фона на различни елементи от обзавеждането на стаята.

По същия начин Земята се върти около Слънцето и на нас, жителите на Земята, се струва, че Слънцето се движи на фона на звездите, правейки пълен оборот по небето за една година. Това движение на Слънцето се нарича годишно. Освен това Слънцето, както всички други небесни тела, участва в ежедневното движение на небето.

Пътят между звездите, по който се извършва годишното движение на Слънцето, се нарича еклиптика.

Слънцето прави пълен оборот по еклиптиката за една година, т.е. за около 365 дни, така че Слънцето се движи с 360°/365≈1° на ден.

Тъй като Слънцето се движи приблизително по същия път от година на година, т.е. позицията на еклиптиката сред звездите се променя с течение на времето много, много бавно, еклиптиката може да бъде нанесена на карта на звездното небе:

Тук лилавата линия е небесният екватор. Над него е частта от северното полукълбо на небето, съседна на екватора, под него е екваториалната част на южното полукълбо.

Дебелата вълнообразна линия изобразява годишния път на Слънцето през небето, т.е. еклиптика. Най-отгоре е написано кой сезон от годината започва в северното полукълбо на Земята, когато Слънцето е в съответната област на небето.

Изображението на Слънцето на картата се движи по еклиптиката от дясно на ляво.

През годината Слънцето успява да посети 12-те зодиакални съзвездия и още едно - в Змееносец (от 29 ноември до 17 декември),

Има четири специални точки на еклиптиката.

BP е пролетното равноденствие. Слънцето, преминавайки през пролетното равноденствие, пада от южното полукълбо на небето към северното.

LS - точката на лятното слънцестоене, - точката на еклиптиката, разположена в северното полукълбо на небето и най-отдалечената от небесния екватор.

ИЛИ е точката на есенното равноденствие. Слънцето, преминавайки през точката на есенното равноденствие, пада от северното полукълбо на небето в южното.

ZS - точка зимното слънцестоене, - точката на еклиптиката, разположена в южното полукълбо на небето и най-отдалечената от небесния екватор.

И накрая, откъде знаете, че Слънцето наистина се движи по небето сред звездите?

В момента това изобщо не е проблем, т.к. повечето ярки звездивидима през телескоп дори през деня, така че движението на Слънцето сред звездите с помощта на телескоп може при желание да се види със собствените си очи.

В предтелескопичната ера астрономите измерват дължината на сянката от гномона, вертикален полюс, което им позволява да определят ъгловото разстояние на Слънцето от небесния екватор. Освен това те наблюдавали не самото Слънце, а звезди, диаметрално противоположни на Слънцето, т.е. онези звезди, които бяха най-високо над хоризонта в полунощ. В резултат на това древните астрономи определят позицията на Слънцето в небето и следователно позицията на еклиптиката сред звездите.