в какую сторону вертится земля вокруг своей оси
В направлении какой стороны света вращается Земля
Земля вращается вокруг воображаемой линии, которая проходит через Северный и Южный полюса планеты. Эта линия называется осью вращения, и наша планета делает оборот вокруг нее один раз каждые 24 часа. Вращение происходит в сторону востока и против часовой стрелки. В нашей планетной системе почти все планеты (кроме Венеры) вращаются вокруг оси в том же направлении, что и Солнце.
Земля делает один оборот примерно за 24 часа по отношению к Солнцу и один раз каждые 23 часа 56 минут и 4 секунды относительно звёзд.
Вращение Земли
В Древней Греции сторонники пифагорейской школы верили во вращение Земли, а не в суточное вращение небес, но Аристотель в четвёртом веке до н. э. установил идею сферы неподвижных звёзд, которая оборачивается вокруг Земли. Это было принято большинством учёных, в частности, Птолемеем, который думал, что Земля будет разрушена штормами, если она повернётся.
Но в 499 г. н. э. индийский астроном Ариабхата написал, что сферическая Земля ежедневно вращается вокруг своей оси, и кажущееся движение звёзд является относительным движением, вызванным вращением Земли. В X веке некоторые мусульманские астрономы поддержали эту теорию.
В средневековой Европе Фома Аквинский принял взгляды Аристотеля, и только когда Николай Коперник в 1543 году озвучил свою теорию гелиоцентрической мировой системы, появилось современное понимание вращения Земли.
Тихо Браге, сделавший точные наблюдения по которым Кеплер основывал свои законы, использовал работу Коперника как основу системы, предполагающей неподвижную Землю. Через столетие после Коперника Риччиоли оспорил модель вращающейся нашей планеты, однако поддержали теорию вращения:
Самым знаменитым доказательством вращения Земли является маятник Фуко, впервые построенный физиком Леоном Фуко в 1851 году, который состоял из свинцовой сферы, подвешенной в Пантеоне (Париж). Из-за вращения Земли маятник колебаний поворачивается со скоростью, зависящей от широты. На широте Парижа предсказанный и наблюдаемый сдвиг составлял около 11 градусов по часовой стрелке в час.
Периоды
Период вращения относительно Солнца (солнечный полдень до полудня) — это истинный солнечный день или кажущийся солнечный день. Это зависит от орбитального движения нашей планеты и, таким образом, зависит от изменения эксцентриситета и наклона её орбиты. Оба фактора варьируются в течение тысяч лет, поэтому ежегодные изменения истинного солнечного дня также различаются.
Период вращения относительно неподвижных звёзд, названный звёздным днём, составляет 86 164, 098 903 691 секунды среднего солнечного времени.
Период вращения относительно движущегося среднего весеннего равноденствия, названного сидерическим днём, составляет 86 164, 090 530 832 88 секунд. Таким образом, сидерический день короче звёздного дня примерно на 8,4 миллисекунды.
И звёздный день, и сидерический день короче, чем средний солнечный день примерно на 3 минуты 56 секунд.
Экваториальная скорость
Экваториальная скорость нашей планеты 1 040,4 миль/ч. Некоторые источники утверждают, что экваториальная скорость немного меньше или 1 669,8 км / ч. Скорость рассчитывается путём деления экваториальной окружности на 24 часа.
Тангенциальная скорость вращения в любой точке Земли может быть аппроксимирована путём умножения скорости экватора на косинус широты.
Изменения в ротации
Осевой наклон Земли составляет около 23,4°. Он колеблется между 22,1° и 24,5° по 41 000-летнему циклу и в настоящее время уменьшается.
Ось вращения движется относительно неподвижных звёзд (инерциальное пространство); компонентами этого движения являются:
Прецессия — это вращение оси вращения, вызванное в основном внешними моментами из-за силы тяготения Солнца, Луны и других тел.
Нутация — слабое нерегулярное движение вращающегося твёрдого тела, совершающего прецессию.
Ось также движется относительно земной коры. Это называется полярным движением.
Приливные взаимодействия
За миллионы лет вращение значительно замедлилось приливным ускорением за счёт гравитационных взаимодействий с Луной.
Это постепенное вращательное торможение эмпирически документировано с оценками дневных длин, полученных из наблюдений приливных ритмов и строматолитов. Компиляция этих измерений показала, что продолжительность дня неуклонно возрастает примерно с 21 часа 600 миллионов лет назад до текущего 24-часового значения.
Глобальные события
Некоторые масштабные события, такие как землетрясение в Индийском океане в 2004 году, заставили нашу планету ускориться примерно на 3 микросекунды, воздействуя на момент инерции. Послеледниковый отскок, продолжающийся с последнего ледникового периода, также изменяет распределение массы Земли, что влияет на момент инерции и, благодаря сохранению углового момента, на период вращения.
Постоянный мониторинг движения нашей планеты вокруг оси осуществляется с использованием очень длинной базовой интерферометрии, согласованной с Глобальной системой позиционирования, спутниковым лазерным диапазоном и другими спутниковыми технологиями. Это даёт абсолютную рекомендацию для определения универсального времени, прецессии и нутации.
О вращении Земли вы узнаете из этого видео.
Древние наблюдения
Сохранены наблюдения солнечных и лунных затмений от вавилонской и китайской астрономии до наших дней. Эти наблюдения, а также исторические записи из астрономии в средневековом исламском мире и в других местах можно использовать для определения фактических изменений в повороте Земли за последние XXVII веков: расчёт для описания места и времени затмения зависит от вращения планеты.
Первоначальное движение было следствием первоначального момента импульса облака пыли, горных пород и газа, которые образовали Солнечную систему. Это первичное облако состояло из водорода и гелия, полученных в Большом Взрыве, а также более тяжёлых элементов, выброшенных сверхновых. Поскольку эта межзвёздная пыль была неоднородна, асимметрия при гравитационной аккреции привела к угловому вращению планеты. Приливные эффекты затем замедлили эту скорость до её современного значения.
Видео
Из этого видео вы узнаете о вращении Земли вокруг Солнца и о смене времен года.
Движение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси
Движение Земли: Freepick
Движение Земли вокруг Солнца непрерывно. Благодаря этому постоянному вращению наблюдаем, как меняются на нашей планете времена года. Облетая вокруг небесного светила, Земля еще успевает совершать движение вокруг оси — так сменяются день и ночь. Почему не ощущаем этого движения и как все это происходит? Попробуем отыскать ответы.
Движение Земли вокруг Солнца
Ученые древности сформулировали идею геоцентричности мира. Считалось, что наша планета — недвижимый центр, а все небесные тела совершают вращение вокруг нее.
Первым мысль о том, что Земля вращается вокруг Солнца, высказал великий астроном Аристарх Самосский в III веке до н. э. Он предложил революционную на тот момент гелиоцентрическую систему мира.
Идею поддержали вавилонянин Селевк (II век до н. э.), Гераклид Понтийский, Сенека. Но все же эти ученые оставались в меньшинстве. Так, Аристотель и Птолемей активно доказывали обратное, а в их работах можно прочесть много аргументов в пользу того, что никакого движения Земли не происходит.
Вопросом продолжили заниматься средневековые авторы. Вновь гипотеза о вращении Земли была сформулирована великим индийским астрономом и математиком Ариабхатой (конец V — начало VI вв.).
Поворотным моментом в этой дискуссии стала публикация фундаментального труда «О вращениях небесных сфер», который написал и издал в 1543 году польский и немецкий астроном Николай Коперник. Ему удалось обосновать гипотезу вращения Земли и добиться того, чтобы гелиоцентрическая система мира была рассмотрена и принята человечеством.
Понадобилось еще много экспериментов для подтверждения выводов ученого. Много было скептиков и противников этой идеи.
Только когда Галилей вывел принцип относительности движения, споры начали утихать. Он установил, что равномерное движение Земли не сказывается на процессах, которые на ней протекают. Ученый объяснил, почему мы, жители планеты, ничего не ощущаем во время ее постоянного движения.
Земля в Космосе: Freepick
Для современного человека то, что Земля вращается вокруг Солнца, не сенсация. Исследователи установили такие подробности этого процесса:
Когда наша планета совершает это вращение, то ее угол наклона остается неизменным. По этой причине на определенном отрезке траектории Земля больше поворачивается к светилу нижней частью, в Южном полушарии наступает летний сезон.
В это же время на Северный полюс солнечные лучи попадают в гораздо меньшей степени — там наступает период зимних холодов. Есть и периоды, когда Солнце более-менее равномерно бросает лучи на оба полушария. Происходит это весной и осенью.
Итак, разобрались, с какой скоростью движется Земля вокруг Солнца, и в том, что такое орбита Земли. Но на этом особенности движения Земли не заканчиваются.
Движение Земли вокруг своей оси
Если между Северным и Южным полюсами нашей планеты провести воображаемую линию, то получится так называемая земная ось. Вокруг нее постоянно происходит вращение, о котором известно:
Последний факт мало известен, но вызывает интерес. Наглядно его можно продемонстрировать так:
Земля и Солнце в Космосе: Freepick
Этого вращательного движения люди не ощущают, так как оно осуществляется постоянно и равномерно. При этом еще и меняется. Ученые установили, что каждый год происходит замедление вращения в среднем на четыре миллисекунды.
Объясняют это явление притяжением Луны, которое оказывает воздействие на протекание приливов и отливов на планете. Когда они происходят, Луна старается притянуть к себе воду и двигает ее в направлении, которое противоположно ходу Земли.
Это своеобразное противодействие провоцирует возникновение незначительной силы трения на дне водоемов. По законам физики данный процесс приводит к небольшому замедлению скорости движения Земли.
Крайние точки в процессе вращения нашей планеты — это такие даты:
Почему же Земля не улетает в космические просторы и не падает на Солнце, если она постоянно находится в движении? Действительно, во время ее вращения происходит выработка центробежной силы, которая направлена на то, чтобы отбросить планету от Солнца.
Но это не происходит, потому что движение Земли всегда имеет одинаковую скорость, а безопасное расстояние до светила соотносится с центробежной силой.
Если бы Солнце не притягивало Землю, она бы отправилась «путешествовать» по Галактике. Наша планета упала бы на свою звезду, если бы скорость вращения на орбите была медленнее. Благодаря идеальному природному балансу всех этих сил и скоростей ни того, ни другого не происходит.
Движение Земли вокруг Солнца подчиняется целому ряду законов, которые человечество разгадывало в течение веков. Люди долго пытались найти иные объяснения смене дня и ночи и времен года. Но теперь точно установлено, что наша планета вращается, а мы движемся вместе с ней.
Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора
Как вращается Земля
Наша планета всегда в движении. Вращение Земли происходит одновременно вокруг центральной точки Солнечной системы и вокруг своей оси.
Земная ось и ее наклон
Под земной осью понимают условную прямую, проходящую через центр и оба географических полюса планеты.
Она не вертикальна — наклонена под углом 66°33´, и это объясняет смену времен года:
Если бы земная ось располагалась всегда вертикально, явления сезонности планета не знала бы: на освещенной Солнцем половине все точки получали бы одинаковый объем тепла и света.
На угол наклона оси не влияет никакой внешний или внутренний фактор, включая притяжение Солнца, луны или других планет, но сама ось совершает прецессию — перемещение по круговой конической траектории.
Сегодня географический Северный полюс Земли смотрит на Полярную звезду, но уже через 12 тыс. лет ось развернется в противоположную сторону.
Полюс будет направлен на звезду Вега в созвездии Лиры. Через 25,8 тыс. лет он снова вернется к Полярной звезде.
Вращение Земли вокруг своей оси
Один такой оборот Земли называется сутками и длится 24 часа, точнее — 23 часа 56 минут и несколько секунд. Движение планеты происходит с запада на восток. Это явление объясняет смену дня и ночи: день наблюдается на той половине земного шара, которая освещается Солнцем, а ночь — на теневой стороне.
Из-за такого вращения существует отклонение любых движущихся потоков вещества (воды в реках, воздуха в ветрах) от линий, параллельных экватору: в южном влево, а в северном — в обратную сторону. По-разному движутся и водовороты — от природных круговых водопадов до воды в сливе домашнего умывальника. В северной части планеты вода в воронках крутится по часовой стрелке, в южном полушарии — в обратном направлении.
Линейная скорость такого движения планеты на экваторе — 465 м/с (1674 км/ч).
С увеличением широты на север и на юг скоростные показатели постепенно становятся ниже, например на 55° с.ш. (широта Москвы) они уже почти в 2 раза меньше и равны 260 м/с.
На Южном и Северном полюсах линейная скорость достигает 0 м/с. Угловая скорость вращения планеты в любой ее точке одинакова — 15° в час.
Ученые обнаружили пятилетние циклы ускорения и замедления в обращении Земли вокруг оси, и каждый последний «медленный» год чаще всего сопровождается всплеском количества землетрясений во всем мире. Прямая причинно-следственная связь этого еще не выявлена, но такие циклы могут стать инструментом прогнозирования роста сейсмической активности.
Вращение Земли вокруг Солнца
Обращение планеты по отношению к центральной точке нашей системы происходит по эллиптической орбите на среднем расстоянии от центра системы почти 149,6 млн км со средней орбитальной скоростью примерно 29,8 км/с.
Значение скорости изменяется в зависимости от расположения нашей планеты в космическом пространстве: находясь в ближайшей к Солнцу точке (она называется перигелием), это небесное тело движется быстрее — более 30 км/с, в афелии (наиболее удаленной от светила позиции) — медленнее, около 29,3 км/с.
Пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, она успевает сделать примерно 365,25 своего собственного витка. Столько дней входит в 1 астрономический год.
Он отличается от календарного, в котором за сутки принят период времени ровно 24 часа и который длится 365 дней. Каждый четвертый год в календарь добавляется дополнительный, 366 день.
В какую сторону вращается Земля
Если глянуть на Солнечную систему «сверху», т. е. так, что земельные участки, расположенные около Северного полюса, будут ровно напротив нашего взгляда, то вращение будет проходить против часовой стрелки
Почему мы не чувствуем ее движения
Человек не может ощущать вращения планеты, потому что вместе с ним параллельно движутся и все объекты на ее поверхности, в том же направлении и с такой же скоростью. Как пример, можно привести плавание на корабле. Находясь на его палубе, мы не замечаем, что окружающие предметы плывут по водоему вместе с нами. Относительно нас самих они остаются неподвижными.
Что, если она остановится
Если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси, то:
Земные сутки будут длиться целый год, длина дня составит 6 месяцев, и после незначительного периода сумерек на планете наступит шестимесячная ночь. Закат и восход станут определяться исключительно вращением планеты вокруг светила — всходить оно будет на западе и заходить на востоке.
Так как линейная вращательная скорость достигает весомых значений, при внезапной остановке планеты все здания, растения, животные и люди будут снесены с поверхности силами инерции.
Исключение составят лишь сооружения, вмурованные в земную твердь или горные породы. По инерции продолжат вращаться океаны, вызвав гигантский цунами.
Сегодня под воздействием центробежных сил Земля несколько сплющена у полюсов и имеет своеобразный «горб» в области экватора. После остановки он исчезнет, вся вода океанов стечет к югу и северу, обнажив дно в экваториальной области до 30° с.ш. и ю.ш.. Так на планете образуется один опоясывающий ее гигантский материк и две полюсные «водяные шапки».
Магнитное поле Земли также пропадет, оставив нас без защиты от солнечного и космического ветров — опасных для всего живого заряженных частиц, которые обрушатся на планету. Потеря магнитного поля приведет к исчезновению полярных сияний.
Все описанные последствия справедливы и для ситуации, если прекратится движение Земли вокруг Солнца, только они будут еще более катастрофическими. Смены времени суток больше не будет, на одной половине планеты установится вечная ночь, на другой — такой же вечный день.
Движение Земли вокруг своей оси — понятие, следствие и причины
Земля кажется нам иногда огромным миром, но это всего лишь воображение. На самом деле наша планета просто песчинка в необъятной пустоте космоса. Но именно на этой песчинке зародилась жизнь. Ни для кого не секрет, что наша с вами планета всегда находится в движение. Как правило, еще со школьной скамьи мы узнаем, что Земля не стоит на месте. Всем нам известное утверждение «Движение-это жизнь» справедливо не только в отношении человека, но планеты. Именно благодаря такому движению Земли на каждом участке планеты периодически день сменяется ночью.
Что такое осевое вращение планеты?
Под понятием «осевое вращение Земли» подразумевается перемещение планеты вокруг своей оси. Его в полной мере ощущает на себе человек. Перемещение, точнее вращение Земли, происходит с запада на восток. Наблюдая с Северного полюса, можно сказать, что планета крутится против часовой стрелки.
Условная прямая, которую принято считать земной осью, проходит в центре и в географических полюсах планеты. Времена года сменяются на Земле именно благодаря наклону данной оси:
Отсюда можно сделать вывод, что если бы земная ось располагалась под углом 90 градусов, то сезонности на планете не было бы, потому что на половине Земного шара, освещенной Солнцем, до всех точек доходило бы равное количество света и тепла. Следует понимать, что на расположение оси не влияют ни внешние, ни внутренние факторы.
Каждый человек хотя бы раз хотел, чтобы в сутках было больше 24 часов. Примерно 24 часа, а если быть точнее то 23 часа 56 минут и 4 секунды, составляет период вращения вокруг оси, из-за этого осевое движение также называют суточным.
Ось Земли описывает в пространстве конусы при своем движении.
Следствия вращения Земли вокруг своей оси
К чему привело осевое движение нашей планеты:
Почему Земля движется вокруг своей оси?
Если верить самой распространенной теории, то данное явление возникло из-за процессов, которые шли еще во времена образования планет. К зародышам планет, возникшим из космической пыли, притягивались другие космические тела. Какие-то из них были больше Земли, другие меньше. При столкновении с этими телами и могла начать вращаться вокруг своей оси Земля. Затем планеты продолжали вращаться уже по инерции.
Что такое линия перемены дат?
Мореплаватель Магеллан придерживался мнения, что Земля вращается вокруг своей оси с востока на запад. Когда он обогнул планету в таком направлении, то увидел на одни солнечный рассвет меньше, чем в это же самое время встретили в Европе. Именно для отсутствия подобной путаницы во время других путешествий вокруг света, и была придумана линия перемены дат.
Данная линия почти не проходит по территории суши. В основном она совпадает с меридианом 180 градусов. Линия перемены дат соединяет два полюса Земли и попадает на сушу только в Антарктиде. Благодаря этому при путешествии по планете не приходится прибавлять или отнимать один день.
Такая линия является границей, где изменяется календарная дата, но время суток остается одинаковым. Т.е., для примера, если к западу от линии уже наступило первое января, то к востоку еще тридцать первое декабря. Но при этом часы показывают приблизительно одинаковое время и там, и там.
Даты сменяются при пересечении линий. При движении с востока на запад следует прибавить один день к календарному числу. В обратном перемещении, наоборот, отнять. По сути, в основе линии перемены дат нет каких-либо физических закономерностей. Она необходима только для удобного общения стран и государств между собой. Смена дат при пересечении данной границы чем-то напоминает сезонный перевод часов.
Почему мы не ощущаем вращение Земли?
Когда планета крутится вокруг собственной оси, то на своих местах остаются только две точки: Северный и Южный полюса. Если соединить их воображаемой линией, мы сможем получить ось вращения Земли. Данная ось не перпендикулярна к земной орбите, а находится под углом 23,5 градуса. Все предметы при вращении Земли движутся абсолютно одинаково и параллельно друг другу.
Подведение итогов
Таким образом, географическое значение осевого вращения Земли достаточно велико. Благодаря ему сменяются день и ночь, что очень важно для развития жизни на планете, потому что так Земля не может ни перегреться, ни охладиться до тех пределов, при которых жизнь была бы убита либо сильной жарой, либо чрезвычайным холодом. Благодаря осевому вращению планеты многие процессы на нашей планете, связанные с приходом и отступлением тепла, становятся ритмичными. Также огромное значение в жизни планеты играет отклонение движущихся тел от своего изначального направления в левую сторону в Южном полушарии и в правую в Северном.
Почему Земля вращается.
Приливные силы возникают как результат сочетания двух движений: движения планеты-спутника (далее ПС) по орбите вокруг более массивного космического тела (далее БМКТ): либо вокруг Солнца, либо вокруг другой планеты, и вращения вокруг своей оси (если оно есть). Вследствие движения ПС по орбите вокруг БМКТ, на нее действуют разнонаправленно две силы: центростремительная сила гравитационного притяжения к БМКТ, и центробежная сила инерции. Результатом воздействия этих сил будет вытягивание ПС в эллипсоид (не путать с эллипсоидом вращения вокруг своей оси), сориентированный в сторону БМКТ.
Если ПС вращается вокруг своей оси, то вышеназванный эллипсоид, будет двигаться относительно её поверхности, изгибая её твердую часть и создавая явления приливов-отливов и океанические течения в жидкой.
Поскольку на все вышеперечисленные приливные явления затрачивается энергия вращения ПС вокруг своей оси, скорость её вращения будет уменьшаться до тех пор пока она не синхронизируется со скоростью обращения вокруг БМКТ.
Закон действует на все космические тела без исключения, поэтому если бы на ПС действовали одни только приливные силы, то к настоящему моменту все планеты солнечной системы уже прекратили бы вращение вокруг своей оси и, подобно Луне, смотрели бы на своё БМКТ только одной стороной, либо, подобно Меркурию и Венере, лишь имитировали вращение.
Сразу следует отбросить глупые рассуждения горе-ученых о том, что, дескать, те планеты, которые еще вращаются постепенно замедляются и просто еще не успели остановиться. Это не более чем очередная попытка «загнать проблему под ковер», т.е. предъявить вместо логического умозаключения очередную фантазию.
Совершенно очевидно, что поскольку некоторые планеты, которых кстати меньшинство, вращаются вокруг своей оси, то существует сила которая раскручивает планеты, компенсируя тормозящее воздействие приливных сил. Поняв природу этой силы мы сможем ответить на вопрос: почему на одни планеты эта сила действует, а на другие — нет.
Очевидно, что искомые силы не имеют отношение к гравитации, поскольку гравитация создаёт приливные силы. В природе существуют ещё силы электро-магнитного взаимодействия. Возможно дело в них?
Земля обладает магнитным полем. Это факт, известный многим. Также является фактом, что магнитное поле образуется упорядоченным движением заряженных частиц. Отсюда следует, что мантийная часть Земли не просто находящееся под высоким давлением разогретое до нескольких тысяч градусов вещество, но и то, что это вещество находится в ионизированном состоянии, т.е. состоит из заряженных частиц, и эти заряженные частицы упорядоченно движутся.
Поскольку все планеты солнечной системы, и Земля в том числе, находятся внутри постоянного магнитного поля Солнца, то на заряженные частицы мантийного расплава действует сила Лоренца, создающая вращательный момент, раскручивающий Землю. И именно в результате действия этой силы приливные силы до сих пор не смогли остановить вращение Земли. Точно так же как всех других вращающихся планет солнечной системы.
Что же касается невращающихся ПС, т.е. вращающихся синхронно движению вокруг БМКТ, то очевидно, что на них не действует раскручивающий момент силы Лоренца потому, что в их недрах нет упорядоченного движения заряженных частиц, а следовательно вещество внутри этих ПС находится в твердом состоянии.
Возникает вполне законный вопрос: а почему недра одних планет горячие и жидкие, а других — остывшие до твердого состояния? Но это уже другая тема.