Какая планета движется на землю: NASA предупредило о приближении астероида к Земле размером больше футбольного поля

Содержание

Почему вращаются планеты. Почему вращается Земля? Почему день сменяется ночью

Сегодня нет ни малейших сомнений в том, что Земля вращается вокруг Солнца. Если еще не так давно, в масштабах истории Вселенной, люди были уверены, что центром нашей галактики является Земля, то сегодня нет никаких сомнений, что все происходит с точностью до наоборот.

И сегодня мы разберёмся с тем, почему Земля и все остальные планеты движутся вокруг Солнца.

Почему планеты вращаются вокруг Солнца

Как Земля, так и все остальные планеты нашей солнечной системы движутся по своей траектории вокруг Солнца. Скорость их движения и траектория могут быть разными, однако все они держатся у нашего естественного светила.

Наша задача заключается в том, чтобы максимально просто и доступно разобраться с тем, почему именно Солнце стало центром вселенной, притягивающим к себе все остальные небесные тела.

Начнем мы с того, что Солнце является самым крупным объектом в нашей галактике. Масса нашего светила в разы превышает массу всех остальных тел в совокупности. А в физике, как известно, действует сила всемирного тяготения, которую никто не отменял, в том числе, и для Космоса. Ее закон гласит, что тела с меньшей массой притягиваются к телам с большей массой. Именно поэтому все планеты, спутники и другие космические объекты и притягиваются к Солнцу, самому крупному из них.

Сила тяготения, к слову, аналогичным образом работает и на Земле. Вспомните, например, что происходит с теннисным мячиком, брошенным в воздух. Он падает, притягиваясь к поверхности нашей планеты.

Понимая принцип стремления планет к Солнцу, возникает очевидный вопрос: почему они не падают на поверхность звезды, а движутся вокруг нее по собственной траектории.

И этому также имеется вполне доступное объяснение. Все дело в том, что Земля и другие планеты пребывают в постоянном движении. И, чтобы не вдаваться в формулы и научные разглагольствования, приведем еще один простой пример. Вновь возьмем теннисный мяч и представим, что вы смогли бросить его вперед с такой силой, которая недоступна никому из людей. Этот мяч будет лететь вперед, продолжая падать вниз, притягиваясь к Земле. Однако Земля, как вы помните, имеет форму шара. Таким образом, мяч сможет летать вокруг нашей планеты по определенной траектории бесконечно, притягиваясь к поверхности, но двигаясь так быстро, что траектория его движения будет постоянно огибать окружность земного шара.

Аналогичная ситуация происходит и в Космосе, где всё и все вращаются вокруг Солнца. Что же касается орбиты каждого из объектов, то траектория их движения зависит от скорости и массы. А эти показатели у всех объектов, как вы понимаете, разные.

Вот почему Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, и никак иначе.

Еще в стародавние времена ученые мужи начали понимать, что не Солнце вращается вокруг нашей планеты, а все происходит с точностью наоборот. Точку в этом спорном для человечества факте поставил Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.

Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. До работы Коперника его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.

От Браге до Кеплера

После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании математику Иоганну Кеплеру. Движение планет Солнечной системы именно немец систематизировал и вывел три своих знаменитых закона.

От Кеплера до Ньютона

Кеплер впервые доказал, что все 6 известных к тому времени планет двигаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсам. Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.

Вокруг Солнца

Сравнительные размеры крупнейших спутников Солнечной системы и планет Земной группы.

Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный. У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года.

Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.

Благодаря астрономическим наблюдениям нам известно, что все планеты Солнечной системы вращаются вокруг собственной оси
. И еще известно, что все планеты имеют тот или иной угол наклона оси вращения к плоскости эклиптики
. Также известно, что в течение года каждое из двух полушарий любой из планет изменяет свое расстояние до , но к концу года положение планет относительно Солнца оказывается тем же, что и год назад (или, точнее будет сказать, почти тем же). Есть также такие факты, которые астрономам неизвестны, но которые тем не менее существуют. Так, например, происходит постоянное, но плавное изменение угла наклона оси у любой планеты. Угол возрастает. И, помимо этого, происходит постоянное и плавное увеличение расстояния между планетами и Солнцем. Есть ли связь между всеми перечисленными явлениями?

Ответ — да, несомненно. Все эти явления обусловлены существованием у планет как Полей Притяжения
, так и Полей Отталкивания
, особенностями их расположения в составе планет, а также изменением их величины. Мы так привыкли к тому знанию, что наша вращается вокруг своей оси
, а также к тому, что северное и южное полушария планеты в течение года то отдаляются, то приближаются к Солнцу. И с остальными планетами все обстоит так же. Но почему планеты так себя ведут? Что ими движет? Начнем с того, что любую из планет можно сравнить с яблоком, насаженным на вертел и поджаривающимся на огне. Роль «огня» в данном случае выполняет Солнце, а «вертелом» является ось вращения планеты. Конечно, люди чаще поджаривают мясо, но здесь обратимся к опыту вегетарианцев, потому как фрукты часто имеют округлую форму, которая сближает их с планетами. Если мы поджариваем яблоко над огнем, мы не обращаем его вокруг источника пламени. Вместо этого мы вращаем яблоко, а также меняем положение вертела относительно огня. То же самое происходит и с планетами. Они вращаются и меняют в течение года положение «вертела» относительно Солнца, прогревая таким образом свои «бока».

Причина, по которой планеты вращаются вокруг своих осей, а также в течение года их полюса периодически изменяют расстояние до Солнца, приблизительно такая же, по которой мы поворачиваем яблоко над огнем
. Аналогия с вертелом здесь выбрана неслучайно. Мы всегда держим над огнем наименее прожаренную (наименее прогретую) область яблока. Планеты также всегда стремятся повернуться к Солнцу своей наименее прогретой стороной, суммарное Поле Притяжения которой максимальное по сравнению с остальными сторонами. Однако выражение «стремятся повернуться» не означает, что так оно и происходит на самом деле. Вся беда в том, что любая из планет одно временно обладает сразу двумя сторонами, стремление которых к Солнцу наибольшее. Это полюса планеты. Это означает, что с самого момента рождения планеты оба полюса одновременно стремились занять такое положение, чтобы оказаться ближе всего к Солнцу.

Да-да, когда мы говорим о притяжении планеты к Солнцу, следует учитывать, что разные области планеты притягиваются к нему по-разному, т.е. в разной мере. В наименьшей — экватор. В наибольшей — полюса. Обратите внимание -полюсов два. Т.е. сразу две области стремятся оказаться на одинаковом расстоянии от центра Солнца. Полюса на всем протяжении существования планеты продолжают балансировать
, постоянно конкурируя друг с другом за право занять положение ближе к Солнцу. Но даже если один полюс временно побеждает и оказывается ближе к Солнцу по сравнению с другим, этот, другой, продолжает его «пасти», стремясь повернуть планету таким образом, чтобы самому оказаться ближе к светилу. Эта борьба двух полюсов прямым образом отражается на поведении всей планеты в целом. Полюсам трудно приблизиться к Солнцу. Однако существует фактор, облегчающий им задачу. Этот фактор — существование угла наклона вращения к плоскости эклиптики
.

Однако в самом начале жизни планет у них не было никакого наклона оси. Причина появления наклона — притяжение одного из полюсов планеты одним из полюсов Солнца.

Рассмотрим, как появляется наклон осей планет?

Когда вещество, из которого образуются планеты, выбрасывается из Солнца, необязательно выброс происходит в плоскости экватора Солнца. Даже небольшое отклонение от плоскости экватора Солнца приводит к тому, что образовавшаяся планета к одному из полюсов Солнца оказывается ближе, чем к другому. А если говорить точнее, то только один из полюсов образовавшейся планеты оказывается ближе к одному из полюсов Солнца. По этой причине именно этот полюс планеты испытывает большее притяжение со стороны полюса Солнца, к которому он оказался ближе.

В итоге одно из полушарий планеты сразу же повернулось в направлении Солнца. Так у планеты появился первоначальный наклон оси вращения. То полушарие, которое оказалось ближе к Солнцу, соответственно, сразу начало получать больше солнечного излучения. И из-за этого данное полушарие с самого начала стало прогреваться в большей мере. Больший прогрев одного из полушарий планеты становится причиной того, что суммарное Поле Притяжения этого полушария уменьшается. Т.е. в ходе прогрева приблизившегося к Солнцу полушария стало уменьшаться его стремление приблизиться к полюсу Солнца, притяжение которого заставило планету наклониться. И чем больше прогревалось это полушарие, тем больше выравнивалось стремление обоих полюсов планеты — каждого к своему ближайшему полюсу Солнца. В результате прогревающееся полушарие все больше отворачивалось от Солнца, а более охлажденное начинало приближаться. Но обратите внимание, как происходила (и происходит) эта смена полюсов. Очень своеобразно.

После того как планета сформировалась из вещества, выброшенного Солнцем, и теперь обращается вокруг него, она сразу же начинает нагреваться солнечным излучением. Этот нагрев заставляет ее вращаться вокруг собственной оси. Первоначально никакого наклона оси вращения не было. Из-за этого экваториальная плоскость прогревается в наибольшей мере. Из-за этого именно в экваториальной области неисчезающее Поле Отталкивания появляется в первую очередь и его величина наибольшая с самого начала. В прилегающих к экватору областях со временем также появляется неисчезающее Поле Отталкивания. Величину площади областей, на которых есть Поле Отталкивания, демонстрирует угол наклона оси.
Но у Солнца тоже есть постоянно существующее Поле Отталкивания. И, как и у планет, в области экватора Солнца величина его Поля Отталкивания наибольшая. А так как все планеты в момент выброса и образования оказывались приблизительно в области экватора Солнца, то они таким образом обращались в зоне, где Поле Отталкивания Солнца наибольшее. Именно из-за этого, из-за того что произойдет столкновение наибольших по величине Полей Отталкивания Солнца и планеты, смена положения полушарий планеты не может происходить по вертикали. Т.е. нижнее полушарие не может просто пойти назад и вверх, а верхнее — вперед и вниз.

Планета в процессе смены полушарий следует «обходному маневру». Она совершает поворот таким образом, что ее собственное экваториальное Поле Отталкивания в наименьшей мере сталкивается с экваториальным Полем Отталкивания Солнца. Т.е. плоскость, в которой проявляется экваториальное Поле Отталкивания планеты, оказывается под углом к плоскости, в которой проявляется экваториальное Поле Отталкивания Солнца. Это позволяет планете сохранять имеющееся расстояние до Солнца. В противном случае, если бы совпали плоскости, в которых проявляются Поля Отталкивания планеты и Солнца, планета была бы резко отброшена от Солнца.

Вот так планеты и производят смену положения своих полушарий относительно Солнца — бочком, бочком…

Время от летнего солнцестояния до зимнего для любого из полушарий представляет собой период постепенного нагрева этого полушария. Соответственно, время от зимнего солнцестояния до летнего — это период постепенного охлаждения. Сам момент летнего солнцестояния соответствует наи- меньшей суммарной температуре химических элементов данного полушария.
А момент зимнего солнцестояния соответствует наибольшей суммарной температуре химических элементов в составе данного полушария. Т.е. в моменты летнего и зимнего солнцестояний к Солнцу обращено то полушарие, которое наиболее охлаждено в этот момент. Удивительно,не правда ли? Ведь все, как нам говорит наш житейский опыт, должно быть наоборот. Ведь летом тепло, а зимой холодно. Но в данном случае речь идет не о температуре поверхностных слоев планеты, а о температуре всей толщи вещества.

А вот моменты весеннего и осеннего равноденствий как раз соответствуют времени, когда суммарные температуры обоих полушарий равны. Именно поэтому в это время оба полушария находятся на одинаковом расстоянии от Солнца.

И еще напоследок скажу несколько слов о роли нагрева планет солнечным излучением. Давайте проведем небольшой мысленный эксперимент, в ходе которого посмотрим, что происходило бы, если бы звезды не испускали элементарные частицы и не нагревали тем самым окружающие их планеты. Не нагревай Солнце планеты, они все всегда были бы повернуты к Солнцу одной стороной, как Луна, спутник Земли, всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Отсутствие нагрева, во-первых, лишало бы планеты необходимости вращаться вокруг собственной оси. Во-вторых, не будь нагрева, не происходило бы в течение года последовательного поворота планет к Солнцу то одним, то другим полушарием.

В-третьих, не существуй нагрева планет Солнцем, ось вращения планет не наклонялась бы к плоскости эклиптики. Хотя при всем при этом планеты продолжали бы обращаться вокруг Солнца (вокруг звезды). И, в-четвертых, планеты не увеличивали бы постепенно расстояние до .

Татьяна Данина

Теория о мире, как геоцентрической системе, в былые времена не раз подвергалась критике и сомнениям. Известно, что над доказательством этой теории трудился Галилео Галилей. Это ему принадлежит вошедшая в историю фраза: «И все-таки она вертится!». Но всё же не ему удалось это доказать, как думают многие, а Николаю Копернику, который в 1543 написал трактат о движении небесных тел вокруг Солнца. Удивительно, но, несмотря на все эти доказательства, о круговом ходе Земли вокруг огромного светила, в теории остаются ещё открытые вопросы о причинах, побуждающих её к этому движению.

Причины движения

Средневековье позади, когда люди считали нашу планету неподвижной, и ее движения уже никто не оспаривает. А вот причины, по которым Земля направляется в путь вокруг Солнца, доподлинно неизвестны. Выдвинуто три теории:

инертное вращение;
магнитные поля;
воздействие солнечного излучения.

Существуют и другие, но они не выдерживают критики. Интересно и то, что вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг огромного небесного светила?», тоже недостаточно корректен. Ответ на него получен, но он точен лишь относительно общепринятого ориентира.

Солнце — это огромная звезда, вокруг которой сосредоточена жизнь в нашей планетарной системе. Все эти планеты совершают ход вокруг Солнца по своим орбитам. Земля движется по третьей орбите. Изучая вопрос: «В какую сторону вращается Земля по орбите?», учёные сделали множество открытий. Они поняли, что сама орбита не идеальна, поэтому наша зелёная планета находится от Солнца в разных её точках на отличных друг от друга расстояниях. Поэтому было высчитано среднее значение: 149 600 000 км.

Ближе всего Земля к Солнцу 3 января, а дальше — 4 июля. С этими явлениями связывают понятия: наименьший и наибольший временной день в году, по отношению к ночи. Изучая всё тот же вопрос: «В какую сторону вращается Земля по своей солнечной орбите?», учёные сделали ещё один вывод: процесс кругового хода происходит и по орбите, и вокруг собственного невидимого стержня (оси). Сделав открытия этих двух вращений, учёные задались вопросами не только причин, вызывающих такие явления, но и о форме орбиты, а также скорости вращения.

Как учёные определили, в какую сторону вращается Земля вокруг Солнца в планетарной системе?

Орбитальную картину планеты Земля описал немецкий астроном и математик В своём фундаментальном труде «Новая астрономия» он называет орбиту эллиптической.

Все объекты на поверхности Земли вращаются вместе с ней, используя общепринятые описания планетарной картины Солнечной системы. Можно сказать, что, наблюдая со стороны севера из космоса, на вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг центрального светила?», ответ будет следующим: «С запада на восток».

Сравнивая с движениями стрелки в часах — это против её хода. Такую точку зрения приняли относительно Полярной звезды. То же самое увидит человек, находящийся на поверхности Земли со стороны Северного полушария. Представив себя на шаре, движущемся вокруг неподвижного светила, он увидит своё вращение справа налево. Это равносильно ходу против стрелки часов или с запада на восток.

Земная ось

Все это касается и ответа на вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг своей оси?» — в противоположном ходу стрелки часов. Но если представить себя наблюдателем в Южном полушарии, картина будет выглядеть иначе — наоборот. Но, понимая, что в космосе понятия запада и востока отсутствуют, учёные оттолкнулись от земной оси и Полярной звезды, на которую ось направлена. Это и определило общепринятый ответ на вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг своей оси и вокруг центра Солнечной системы?». Соответственно Солнце показывается утром из-за горизонта с восточного направления, а скрывается от наших взоров на западе. Интересно то, что многие сравнивают земные обороты вокруг собственного невидимого осевого стержня с вращением волчка. Но при этом земная ось не видна и несколько наклонена, а не вертикальна. Всё это отражается на форме Земного шара и эллиптической орбиты.

Звёздные и солнечные сутки

Кроме ответа на вопрос: «В какую сторону вращается Земля по часовой или против хода стрелки часов?», учёные рассчитали время оборота вокруг своей невидимой оси. Оно составляет 24 часа. Интересно то, что это лишь примерное число. Фактически, полный оборот на 4 минуты меньше (23 ч. 56 мин. 4,1 сек.). Это так называемый звёздный день. Мы же считаем сутки по солнечному дню: 24 часа, так как Земле на своей планетарной орбите каждый день необходимы ещё дополнительные 4 минуты, чтобы вернуться на своё место.

Миллиарды лет, изо дня в день, Земля вращается вокруг своей оси. Это делает восходы и закаты обыденностью для жизни на нашей планете. Земля делает это с тех пор, как сформировалась 4,6 миллиарда лет назад. И будет продолжать делать это до тех пор, пока не прекратит свое существование. Вероятно это произойдет тогда, когда Солнце превратится в красный гигант и проглотит нашу планету. Но почему Земля ?

Почему вращается Земля?

Земля образовалась из газопылевого диска, который вращался вокруг новорожденного Солнца. Благодаря этому пространственному диску частицы пыли и горной породы сложились вместе, образуя Землю. По мере того, как Земля росла, космические камни продолжали сталкиваться с планетой. И оказывали на нее воздействие, которое заставило нашу планету вращаться. И поскольку все обломки в ранней Солнечной системе вращались вокруг Солнца примерно в одном и том же направлении, столкновения, которые заставили вращаться Землю (и большинство остальных тел Солнечной системы) — раскрутили ее в этом же самом направлении.

Газопылевой диск

Возникает резонный вопрос — а почему вращался сам газопылевой диск? Солнце и Солнечная система образовались в тот момент, когда облако пыли и газа стало уплотняться под действием собственного веса. Большая часть газа собралась вместе, чтобы стать Солнцем, а оставшийся материал создал окружающий его планетарный диск. Прежде чем он обрел форму, молекулы газа и частицы пыли перемещались в его границах равномерно во всех направлениях. Но в какой-то момент, случайным образом, некоторые молекулы газа и пыли сложили свою энергию в одном направлении. Это установило направление вращения диска. Когда газовое облако стало сжиматься, его вращение ускорилось. Тот же процесс происходит когда фигуристы начинают вращаться быстрее, если прижмут к телу руки.

В космосе не так много факторов, способных вращение планет. Поэтому как только они начинают вращаться, этот процесс уже не прекращается. Вращающаяся молодая Солнечная система большой угловой момент. Эта характеристика описывает тенденцию объекта к продолжению вращения. Можно предположить, что все экзопланеты, вероятно, тоже начинают вращаться в одинаковом направлении вокруг своих звезд, когда формируется их планетарная система.

А мы вращаемся наоборот!

Интересно, что в Солнечной системе некоторые планеты имеют направление вращения, обратное движению вокруг Солнца. Венера вращается в противоположном направлении относительно Земли. А ось вращения Урана наклонена на 90 градусов. Ученые не до конца понимают процессы, заставившие эти планеты получить такие направления вращения. Но у них есть некоторые предположения. Венера, возможно, получила такое вращение в результате столкновения с другим космическим телом на ранней стадии своего формирования. Или, возможно, Венера начала вращаться так же, как и другие планеты. Но со временем гравитация Солнца стала тормозить ее вращение из-за ее плотных облаков. Что в сочетании с трением между ядром планеты и ее мантией заставило планету вращаться в другую сторону.

В случае с Ураном ученые предположили, что произошло столкновение планеты с огромным каменистым обломком. Или, возможно, с несколькими разными объектами, которые изменили ось его вращения.

Несмотря на такие аномалии, очевидно, что все объекты в космосе вращаются в том или ином направлении.

Все вращается

Астероиды вращаются. Звезды вращаются. Согласно данным NASA, галактики тоже вращаются. Солнечной системе требуется 230 миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг центра Млечного Пути. Одни из самых быстро вращающихся объектов во Вселенной — это плотные, круглые объекты, называемые пульсарами. Они являются остатками массивных звезд. Некоторые пульсары, имеющие размеры города, могут совершить оборот вокруг своей оси сотни раз за секунду. Самый быстрый и известный из них, обнаруженный в 2006 году и получивший название Terzan 5ad, вращается 716 раз в секунду.

Черные дыры могут делать это еще быстрее. Предполагается, что одна из них, названная GRS 1915 + 105, может вращаться со скоростью от 920 до 1150 раз в секунду.

Однако законы физики неумолимы. Все вращения в итоге замедляются. Когда , оно вращалось вокруг своей оси со скоростью один оборот за каждые четыре дня. Сегодня нашей звезде требуется около 25 дней, чтобы совершить один оборот. Ученые считают, что причиной этого является то, что магнитное поле Солнца взаимодействует с солнечным ветром. Именно это замедляет его вращение.

Вращение Земли тоже замедляется. Гравитация Луны воздействует на Землю таким образом, что она медленно замедляет свое вращение. Ученые рассчитали, что вращение Земли замедлилось в сумме примерно на 6 часов за последние 2740 лет. Это составляет всего 1,78 миллисекунды в течение столетия.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
.

Движения Земли

Наша Земля, как и другие планеты Солнечной системы, совершает 2 основных движения: вокруг собственной оси и вокруг Солнца. С древнейших времён именно на этих двух регулярных движениях основывались расчёты времени и способность составлять календари.

Сутки – это время вращения вокруг собственной оси. Год – обращения вокруг Солнца. Деление на месяцы также находится в прямой связи с астрономическими феноменами – их продолжительность связана с фазами Луны.

Вращение Земли вокруг собственной оси

Наша планета вращается вокруг собственной оси с запада на восток, то есть против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса.) Ось – это виртуальная прямая линия, пересекающая земной шар в районе Северного и Южного полюсов, т.е. полюса имеют фиксированное положение и не участвуют во вращательном движении, в то время как все другие точки расположения на земной поверхности вращаются, причём скорость вращения не идентична и зависит от их положения по отношению к экватору – чем ближе к экватору, тем скорость вращения выше.

Например, в районе Италии скорость вращения составляет примерно 1200 км\ч. Следствиями вращения Земли вокруг своей оси являются смена дня и ночи и видимое движение небесной сферы.

Действительно, создаётся впечатление, что звёзды и другие небесные тела ночного неба движутся в противоположном нашему с планетой движению направлении (то есть с востока на запад).

Кажется, что звёзды находятся вокруг Полярной звезды, которая расположена на воображаемой линии – продолжении земной оси в северном направлении. Движение звёзд не является доказательством того, что Земля вращается вокруг своей оси, ведь это движение могло бы быть следствием вращения небесной сферы, если считать, что планета занимает фиксированное, неподвижное положение в пространстве.

Маятник Фуко

Неопровержимое доказательство того, что Земля вращается вокруг собственной оси, было представлено в 1851 г. Фуко, который провёл известнейший эксперимент с маятником.

Представим, что, находясь на Северном полюсе, мы привели в колебательное движение маятник. Силой извне, действующей на маятник, является гравитация, при этом она не влияет на изменение направления колебаний. Если подготовить виртуальный маятник, оставляющий следы на поверхности, мы сможем удостоверится, что через некоторое время следы переместятся в направлении часовой стрелки.

Это вращение может быть связано с двумя факторами: или с вращением плоскости, на которой совершает колебательные движения маятник, или с вращением всей поверхности.

Первую гипотезу можно отбросить, принимая во внимание, что на маятнике нет сил, способных изменить плоскость колебательных движений. Отсюда следует, что вращается именно Земля, причём она совершает движения вокруг собственной оси. Этот эксперимент был проведён в Париже Фуко, он использовал огромный маятник в виде сферы из бронзы весом около 30 кг, подвешенный к 67-метровому тросу. На поверхности пола Пантеона была зафиксирована отправная точка колебательных движений.

Итак, вращается именно Земля, а не небесная сфера. Люди, ведущие с нашей планеты наблюдение за небом, фиксируют движение и Солнца, и планет, т.е. во Вселенной движутся все объекты.

Критерий времени – сутки

Сутки – это отрезок времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг собственной оси. Существует два определения понятия “сутки”. “Солнечный сутки” – это промежуток времени вращения Земли, при котором за отправную точку берётся Солнце. Другое понятие – “сидерические сутки” – подразумевает другую отправную точку – любую звезду. Продолжительность двух видов суток неидентична. Долгота сидерических суток составляет 23 ч 56 мин 4 с, долгота же солнечных суток равна 24 часам.

Различная продолжительность связана с тем, что Земля, вращаясь вокруг собственной оси, совершает и орбитальное вращение вокруг Солнца.

В принципе, продолжительность солнечных суток (хотя и принимается за 24 часа) – величина непостоянная. Это связано с тем, что движение Земли по орбите происходит с переменной скоростью. Когда Земля находится ближе к Солнцу, скорость её движения по орбите выше, по мере удаления от светила скорость понижается. В связи с этим введено такое понятие, как “средние солнечные сутки”, именно их продолжительность 24 часа.

Обращение вокруг Солнца со скоростью 107 000 км/ч

Скорость обращения Земли вокруг Солнца – второе основное движение нашей планеты. Земля движется по эллиптической орбите, т.е. орбита имеет форму эллипса. Когда Луна находится в непосредственной близости от Земли и попадает в её тень, случаются затмения. Среднее расстояние между Землёй и Солнцем составляет примерно 150 миллионов километров. В астрономии используется единица измерения расстояний внутри Солнечной системы; её называют “астрономическая единица” (а. е.).

Скорость с которой Земля движется по орбите, равна примерно 107 000 км/ч.
Угол, образованный земной осью и плоскостью эллипса, составляет примерно 66°33’, это величина постоянная.

Если наблюдать за Солнцем с Земли, создаётся впечатление, что именно оно движется по небосклону в течении года, проходя через звёзды и созвездия, составляющие Зодиак. На самом деле Солнце также проходит и через созвездие Змееносца, но оно не относится к Зодиакальному кругу.

Земля как планета — Умскул Учебник

На этой странице вы узнаете

Почему Земля больше похожа на побитый мяч, чем на шар?
Почему лето в северном полушарии длиннее, чем в южном?
4 заветные даты, которые меняют ход событий.
Как определять угол падения солнечных лучей для любой точки на Земле?

Мы живём на ней, однако она является самым незнакомым для нас живым существом. Ни одна математическая фигура не может описать её без искажений, потому что она не поддаётся математике. Она – наша планета. Наша Земля. Сегодня мы поговорим о ней как о космическом теле.

О знакомой незнакомке Земле

Форма Земли

Наша планета не идеальна, реальные параметры сводятся к тому, что она приплюснута у полюсов, то есть радиус (R) экваториальный > R полярный. Такая объёмная фигура овальнообразной формы, равномерно сплюснутая у полюсов, называется эллипсом. Его используют для математических расчётов.

Наиболее точно форму Земли описывает геоид. Его поверхность приблизительно совпадает со средним уровнем вод Мирового океана, продолженной под сушей.

Почему Земля больше похожа на побитый мяч, чем на шар?

Представьте, что мы обмотали этот самый эллипс (сплюснутый шар) фольгой, затем начали его делать более похожим на Землю. Каким образом? Где-то его поколотили, где-то вытянули, в соответствии с земной поверхностью, конечно. Вот так и получили геоид.

Если вам когда-нибудь понадобится описать нашу планету инопланетянам, наиболее точные параметры Земли будут следующими:

R экваториальный = 6378 км
R полярный = 6357 км
R средний = 6371 км
Длина окружности экватора = 40 075,7 км
Длина окружности меридиана = 40 008,5 км (меридиан обычно берётся за половину окружности, то есть 20 004,2 км).

Следует также отметить наклон земной оси к плоскости земной орбиты в 66,5° и то, что Земля вращается с запада на восток, то есть против часовой стрелки. Наклон с ней всегда, не изменяясь ни при движении вокруг оси, ни при движении вокруг Солнца.

Из шарообразной формы Земли вытекают два взаимосвязанных следствия:

Разный угол падения солнечных лучей на земную поверхность → разное количество получаемого тепла.

Следуя от экватора к полюсам в один и тот же день, одинаковый угол падения можно встретить в двух точках, кроме зенита, о котором речь пойдёт далее.

Широтная зональность – последовательное изменение природных зон и комплексов (животный и растительный мир, почва и т.д.) с изменением географической широты.

Какая между ними связь?
Угол падения солнечных лучей определяет количество получаемого тепла, а это играет немаловажную роль в формировании окружающей среды. Она, в свою очередь, является неотъемлемой составляющей широтной зональности.

Тропики и полярные круги

Нет, мы не про тропические леса или геометрические фигуры. Эти понятия будут встречаться нам очень часто.

Сначала для того, чтобы понять, что такое тропик, нам надо разобраться с зенитом.

Зенит (зенитальное положение Солнца) – максимальный угол падения солнечных лучей в 90° на поверхность Земли.

Такое явление можно увидеть, например, в тропиках в полдень два раза в год.


Зенит в тропиках	Зенит в Петербурге

Во время зенитального положения Солнца предметы не отбрасывают тени, прямо как Эдвард из ”Сумерек”. Правда не думаю, что ему бы понравился зенит…

Зенит может быть только в одной точке в одну дату, в следующую дату в другой точке. В общем, он всегда один, просто меняет своё положение в зависимости от даты. Два зенита невозможны, это всё равно что в прямоугольном треугольнике будет два прямых угла.

Теперь разберемся с самими тропиками и полярными кругами.

Тропики – максимальные параллели в 23,5° до которых доходит зенит. То есть от экватора к северу 23,5° получаем северный тропик, и к югу 23,5° – южный тропик.

Северный тропик назвали тропиком Рака, южный – тропиком Козерога. Им любят посвящать всеразличные знаки и памятники.


Мексика, отмечены положения зенита	Намибия, знак тропику Козерога

Теперь о параллелях, в пределах которых зима/лето длятся по полгода. Чем ближе к полярным кругам, тем эти явления короче. На Северном полярном круге полярная ночь составляет всего 2 дня.

Полярные круги (пк) – это минимальные параллели, отсчитывая от полюсов, на которых происходят такие явления, как полярный день/ночь. 66,5° с.ш. – северный пк, 66,5° ю.ш. – южный пк.

Важные и простые моменты, которые упростят нам ~~жизнь~~ понимание:
— Полярный день расположен в том же полушарии, где и зенит.
— Чем ближе к полярному дню, тем дольше день.
— Чем ближе к полярной ночи, тем длиннее ночь.
— На экваторе день всегда равен ночи.

Она не статична!

Сразу вспомним, что орбита – это не круг, она скорее похожа на овал.

Земля с разной скоростью движется орбите и вот почему: чем дальше от Солнца, тем медленнее мы проходим по орбите. Таково следствие из закона всемирного тяготения и центростремительной силы.

Почему лето в северном полушарии длиннее, чем в южном?

Мы сейчас не о календарных днях, а о серёзных вещах – природных циклах. Максимальное расстояние от Солнца называется афелием, оно составляет 152 млн км. Планета достигает его, когда у нас лето (5 июня).

Из этого следует вывод: лето в северном полушарии длиннее, чем в южном. Причина проста: Земля в летний период медленнее движется вокруг Солнца.

Противоположное явление: перигелий – наименьшее расстояние Земли от Солнца, составляет 147 млн км, достигается планетой 3 января. В это время планета быстрее проходит по орбите, поэтому лето в южном полушарии короче. И поэтому, когда у нас зима, у них лето.

Расписание Земли

Что за 4 коронные даты?

Ежегодно, проходя свой путь по орбите, Земля достигает особого положения на ней, и эти положения имеют определённые даты. Прохождение через них связано со сменой освещенности планеты.

Итак, начнём с 21 марта и 23 сентября – дни равноденствия.

Мы видим, что зенит в эти даты на экваторе. На нём всегда день равен ночи, а так как это “его дни” он приносит это равенство на всю планету. В результате на всей планете день будет равен ночи (по 12 часов). Поэтому они и называются дни равноденствия.

В какие даты происходит это явление:

— Полярный день на Северном полюсе длится с 21 марта по 23 сентября, ночь с 23 сентября по 21 марта.

— На Южном полюсе наоборот: полярный день с 23 сентября по 21 марта, ночь с 21 марта по 23 сентября.

Почему мы говорим только о полюсах, а не о кругах?

Для каждой параллели, входящей в полярный круг, длительность полярного дня/ночи своя. Поэтому говорить о том, что именно в эти даты от начала до конца там происходят эти явления, мы не можем.

Что происходит в остальные две даты 22 декабря и 22 июня – дни солнцестояний?

Зенит находится на максимальных противоположных параллелях, соответственно, сопутствующие явления будут наблюдаться также противоположно. В это время полярный день/ночь доходит до своего пика, до полярных кругов (66,5°).

Где Солнце?

Вы знали, что минимальный угол падения солнечных лучей в Москве составляет всего около 10,5°? И вы научитесь это высчитывать, благодаря несложной формуле.

Формула расчета угла падения солнечных лучей:
𝐻 = 90°–𝛥𝜑, где
𝐻 — угол падения солнечных лучей в полдень;
𝛥𝜑 — удаленность объекта от широты зенита Солнца.

𝛥𝜑 = 𝜑объекта + 𝜑зенита Солнца (если объект и зенит в разных полушариях).
𝛥𝜑 = 𝜑объекта – 𝜑зенита Солнца (если объект и зенит в одном полушарии)

С помощью этой формулы мы можем вычислить угол падения солнечных лучей в полдень, в 12 часов, то есть в момент максимального за день положения Солнца. Эта формула работает для любой точки на Земле.

Давайте немного поколдуем с географической математикой и рассчитаем угол падения солнечных лучшей.

Пример 1.
Какой угол падения солнечных лучей для Москвы 22 декабря?

широта Москвы 56° с.ш., зенит 22 декабря на южном тропике 23,5° => 56°+23,5°= 79,5° — разница в градусах между широтой пункта и зенитом.
90°-79,5°=10,5° — искомый угол падения солнечных лучей.

Ответ: 10,5°.

Пример 2.
Какой угол падения солнечных лучей для параллели 30°с.ш. 22 июня?

22 июня зенит на широте северного тропика 23,5° с.ш. => 30°– 23,5°= 6,5° — разница в градусах между широтой пункта и зенитом.
90°–6,5°=83,5° — искомый угол падения солнечных лучей.

Ответ: 83,5°.

Термины

Полюс – максимальные существующие широты, 90° к северу – северный полюс, 90° к югу – южный полюс.

Экватор – воображаемая линия, “посередине” планеты, с которой начинается отсчёт широт.

Меридиан – воображаемые линии, соединяющие географические полюса, отсчёт идёт от нулевого, Гринвичского меридиана, проходящего через Лондон.

Радиус Земли – расстояние между внутренним центром Земли и точкой на её поверхности.

Сила Кориолиса – сила, отклоняющая потоки вещества от направления движения в северном полушарии вправо, в южном полушарии влево.

Фактчек

Земля имеет форму геоида, для математики эллипсоида.
Вращается вокруг себя и вокруг Солнца с запада на восток.
Максимальные широты, до которых доходит зенит, – широты тропиков в 23,5°; максимальные широты до которых доходят полярные день и ночь – широты полярных кругов 66,5°.
4 коронные даты: 2 дня, которые приносят в весь мир равенство дня и ночи – 21 марта и 23 сентября (зенит в обе даты тусит на экваторе), и 2 дня “антонима” – 22 июня (зенит на широте 23,5° с.ш.) и 22 декабря (зенит на широте 23,5° ю.ш.).
Формула угла падения солнечных лучей: 𝐻 = 90°–𝛥𝜑.

Проверь себя

Задание 1.
В какой период на северном полюсе полярная ночь?

с 21 марта по 23 сентября
с 22 декабря по 21 марта
с 23 сентября по 21 марта
с 22 сентября по 22 марта

Задание 2.
В какой точке 17 декабря длинна дня дольше?

66,5°ю.ш.
90° ю.ш.
40° ю.ш.
0°

Задание 3.
На каких широтах 21 марта день равен ночи?

0°
23,5° ю.ш.
23,5° с.ш.
все ответы верны

Задание 4.
На какой широте длина полярного дня в течение всего года минимальна?

90° с.ш.
66,5° с.ш.
80°с.ш.
90°ю.ш.

Задание 5.
Сила Кориолиса возникает из-за:

смены дня и ночи
смены времён года
вращения Земли вокруг своей оси
вращения Земли вокруг Солнца

Ответы: 1. — 3; 2. — 2; 3. — 4; 4 — 2; 5. — 3.

Как называется путь вращения планеты вокруг Солнца? Движения земли Периоды вращения планет вокруг Солнца.

Однако еще несколько столетий назад – во времена итальянского астронома Галилео Галилея, который одним из первых пропагандировал существование гелиоцентрической системы мира, подобный факт ставился под сомнение.

Мало того, многие ученые той эпохи утверждали, что Земля неподвижна и не может вращаться вокруг небесного светила, поскольку вокруг нее самой вертится Луна , а некоторые даже выдвигали гипотезы о вращении Солнца вокруг нашей планеты.

История гелиоцентрической системы

О подвижности планет стали с уверенностью говорить благодаря теории Николая Коперника, вычислившего период их обращения и расстояние от Солнца. В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер вывел ряд законов, согласно которым:

Каждое небесное тело Солнечной системы движется по эллипсу;

Солнце расположено в одном из фокусов этого самого эллипса;

Планеты вращаются вокруг материнской звезды неравномерно – с ускорением либо замедлением в разных точках своего пути.

Окончательно вращение небесных тел было доказано лишь в XIX веке. А путь вращения планет вокруг Солнца получил название «орбита»
(от латинского orbita
– дорога, путь

). Если рассматривать только Землю, то полный оборот вокруг Солнца наша планета совершает за 365 дней.

Время, за которое она возвращается обратно в начальную точку пути, называется годом. Кроме того, Земля вертится вокруг своей оси, расположенной под определенным углом к орбите. В результате, чем дальше она от Солнца, тем лучше освещается ее северная половина и тем хуже – южная. Подобное явление способствует смене сезонов, которые мы знаем как зиму, весну, лето и осень.

Несмотря на то что теория движения планет абсолютно доказана, в это трудно поверить даже сейчас, ведь мы совершенно не замечаем их вращения относительно окружающих нас объектов – строений, деревьев. Проверить данное утверждение можно при помощи простого эксперимента: если сбросить маленький железный шарик с высокого здания, то при падении на землю он отклонится от вертикальной оси к востоку.

Все дело в том, что во время вращения наша планета движется быстрее, чем основание здания, поэтому шарик намного «опередит» Землю и будет падать с отклонением от траектории.

Почему планеты вращаются по орбите?

Определяющим фактором в данном вопросе является закон всемирного тяготения. Как крупнейшее тело нашей галактики с наибольшей массой — Солнце притягивает к себе все планеты. И та же невидимая сила притяжения удерживает их так, будто они привязаны к светилу на веревке.

Вместе с тем, каждая планета имеет свой вектор движения, направленный поперечно вектору действия гравитационного поля, поэтому все небесные тела постоянно находятся примерно на одинаковом расстоянии от Солнца и, двигаясь по инерции, не падают на него во время вращения.

Причин, по которым орбиты всех планет Солнечной системы находятся в более-менее стабильном состоянии, несколько. Во-первых, основные показатели материнской звезды (масса, радиус и потенциал гравитационного поля) практически неизменны. Во-вторых, расстояние от светила до других звезд Вселенной слишком велико, чтобы влиять на взаимодействие Солнца с планетами нашей галактики. В-третьих, из-за низкой концентрации частиц, образуемых солнечным излучением (позитронов, фотонов, альфа-частиц), трение в космосе минимально, поэтому планетам в их вращении по орбите практически ничего не препятствует.

Конечно, последнему утверждению тоже трудно поверить, ведь в галактическом пространстве есть немало космической пыли, метеоритов и прочих тел, через которые проходят планеты во время вращения. Однако, благодаря всё тому же закону гравитации, большинство астероидов имеет собственную орбиту и движется по ней с постоянной скоростью, без каких-либо признаков торможения и не встречаясь на своем пути с другими телами.

Таким образом, всё в нашей галактике полностью уравновешено, и даже незначительные изменения в движении планет совершенно не мешают им уже много миллионов лет вращаться по своему твердо намеченному пути.

Наша планета находится в постоянном движении. Вместе с Солнцем она перемещается в космосе вокруг центра Галактики. А та, в свою очередь, движется во Вселенной. Но наибольшее значение для всего живого играет вращение Земли вокруг Солнца и собственной оси. Без этого движения условия на планете были бы непригодными для поддержания жизни.

Солнечная система

Земля как планета Солнечной системы по расчетам ученых сформировалась более 4,5 млрд лет назад. За это время расстояние от светила практически не изменялось. Скорость движения планеты и сила притяжения Солнца уравновесили ее орбиту. Она не идеально круглая, но стабильная. Если бы сила притяжения светила была сильнее или скорость Земли заметно уменьшилась, то она бы упала на Солнце. В противном случае она рано или поздно улетела бы в космос, перестав быть частью системы.

Расстояние от Солнца до Земли делает возможным поддержание оптимальной температуры на ее поверхности. В этом немаловажную роль играет и атмосфера. Во время вращения Земли вокруг Солнца меняются времена года. Природа приспособилась к таким циклам. Но если бы наша планета была отдалена на большее расстояние, то температура на ней стала бы отрицательной. Очутись она ближе — вся вода бы испарилась, так как столбик термометра превысил бы точку кипения.

Путь планеты вокруг светила называется орбитой. Траектория этого полета не идеально круглая. Она имеет эллипсность. Максимальная разница составляет 5 млн км. Самая близкая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии 147 км. Она называется перигелием. Земля ее проходит в январе. В июле планета находится от светила на максимальном отдалении. Наибольшее расстояние — 152 млн км. Эта точка называется афелием.

Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца обеспечивает соответственно смену суточных режимов и годовых периодов.

Для человека движение планеты вокруг центра системы незаметно. Это из-за того, что масса Земли огромна. Тем не менее каждую секунду мы пролетаем в пространстве около 30 км. Это кажется нереальным, но таковы расчеты. В среднем считается, что Земля находится от Солнца на расстоянии около 150 млн км. Один полный оборот вокруг светила она делает за 365 дней. Пройденное расстояние за год составляет почти миллиард километров.

Точное расстояние, которое наша планета проходит за год, двигаясь вокруг светила, составляет 942 млн км. Мы вместе с ней движемся в пространстве по эллиптической орбите со скоростью 107 000 км/час. Направление вращения — с запада на восток, то есть против условной часовой стрелки.

Полный оборот планета завершает не ровно за 365 дней, как принято считать. При этом проходит еще около шести часов. Но для удобства летоисчисления это время учитывают суммарно за 4 года. В итоге «набегает» один дополнительный день, его добавляют в феврале. Такой год считается високосным.

Скорость вращения Земли вокруг Солнца непостоянна. Она имеет отклонения от среднего значения. Это связано с эллиптической орбитой. Разница между значениями наиболее проявляется в точках перигелия и афелия и составляет 1 км/сек. Эти изменения незаметны, так как мы и все окружающие нас предметы двигаются в системе координат одинаково.

Смена сезонов

Вращение Земли вокруг Солнца и наклон оси планеты делает возможным смену времен года. Это меньше заметно на экваторе. Но ближе к полюсам годовая цикличность проявляется больше. Северное и Южное полушария планеты обогреваются энергией Солнца неравномерно.

Двигаясь вокруг светила, они проходят четыре условные точки орбиты. При этом поочередно два раза в течение полугодичного цикла они оказываются к нему дальше или ближе (в декабре и июне — дни солнцестояний). Соответственно в месте, где поверхность планеты прогревается лучше, там температура окружающей среды выше. Период на такой территории принято называть летом. В другом полушарии в это время заметно холоднее — там зима.

Спустя три месяца такого движения с периодичностью в полгода планетарная ось располагается таким образом, что оба полушария находятся в одинаковых условиях для обогрева. В это время (в марте и сентябре — дни равноденствия) температурные режимы приблизительно равны. Тогда, в зависимости от полушария, наступают осень и весна.

Земная ось

Наша планета — это вращающийся шар. Движение ее осуществляется вокруг условной оси и происходит по принципу волчка. Опираясь основанием в плоскость в раскрученном состоянии, он будет удерживать равновесие. Когда скорость вращения ослабевает, волчок падает.

Земля упора не имеет. На планету действуют силы притяжения Солнца, Луны и других объектов системы и Вселенной. Тем не менее она выдерживает постоянное положение в пространстве. Скорость ее вращения, полученная еще при формировании ядра, достаточна для поддержания относительного равновесия.

Земная ось проходит через шар планеты не перпендикулярно. Она наклонена под углом 66°33´. Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца делает возможным смену сезонов года. Планета «кувыркалась» бы в пространстве, если бы у нее не было строгой ориентации. Ни о каком постоянстве условий среды и жизненных процессов на ее поверхности не было бы речи.

Осевое вращение Земли

Вращение Земли вокруг Солнца (один оборот) происходит в течение года. За день на ней сменяются день и ночь. Если посмотреть на Северный полюс Земли с космоса, то можно увидеть, как она вращается против часовой стрелки. Полный оборот она совершает приблизительно за 24 часа. Этот период называют сутками.

Скорость вращения определяет быстроту смены дня и ночи. За один час планета оборачивается приблизительно на 15 градусов. Скорость вращения в разных точках ее поверхности различна. Это происходит из-за того, что она имеет шарообразную форму. На экваторе линейная скорость составляет 1669 км/час, или 464 м/сек. Ближе к полюсам этот показатель уменьшается. На тридцатой широте линейная скорость уже будет составлять 1445 км/час (400 м/сек).

Из-за осевого вращения планета имеет несколько сжатую с полюсов форму. Также это движение «заставляет» отклоняться перемещающиеся предметы (в том числе воздушные и водные потоки) от первоначального направления (сила Кориолиса). Еще одним важным следствием такого вращения являются приливы и отливы.

Смена дня и ночи

Шарообразный объект единственным источником света в определенный момент освещается только наполовину. Применительно к нашей планете в одной ее части в этот момент будет день. Неосвещенная часть будет скрыта от Солнца — там ночь. Осевое вращение дает возможность сменяться этим периодам.

Кроме светового режима изменяются условия обогрева поверхности планеты энергией светила. Такая цикличность имеет важное значение. Скорость смены световых и тепловых режимов осуществляется сравнительно быстро. За 24 часа поверхность не успевает ни чрезмерно нагреться, ни остыть ниже оптимального показателя.

Вращение Земли вокруг Солнца и своей оси с относительно постоянной скоростью имеет определяющее для животного мира значение. Без постоянства орбиты планета не удержалась бы в зоне оптимального обогрева. Без осевого вращения день и ночь длились бы по полгода. Ни то ни другое не способствовало бы зарождению и сохранению жизни.

Неравномерность вращения

Человечество за свою историю привыкло к тому, что смена дня и ночи происходит постоянно. Это служило неким эталоном времени и символом равномерности жизненных процессов. На период вращения Земли вокруг Солнца до определенной степени оказывает влияние эллипсность орбиты и другие планеты системы.

Другая особенность — изменение продолжительности суток. Осевое вращение Земли происходит неравномерно. Выделяют несколько основных причин. Значение имеют сезонные колебания, связанные с динамикой атмосферы и распределением осадков. Кроме того, приливная волна, направленная против хода движения планеты, постоянно его тормозит. Этот показатель ничтожен (за 40 тыс. лет на 1 секунду). Но за 1 млрд лет под действием этого продолжительность суток увеличилась на 7 часов (с 17 до 24).

Следствия вращения Земли вокруг Солнца и своей оси изучаются. Данные исследования имеют большое практическое и научное значение. Их используют не только для точности определения звездных координат, но и для выявления закономерностей, которые могут влиять на процессы жизнедеятельности человека и природные явления в гидрометеорологии и других областях.

Поставьте посреди комнаты стул и, повернувшись к нему лицом, сделайте вокруг него несколько кругов. И не важно, что стул неподвижен, — вам покажется, что он перемещается в пространстве, потому что будет виден на фоне разных предметов комнатной обстановки.

Точно также Земля обращается вокруг Солнца, а нам, жителям Земли, кажется, что Солнце перемещается на фоне звёзд, делая полный оборот по небу за один год. Такое движение Солнца называется годовым. Кроме того, Солнце, как и все прочие небесные тела, участвует в суточном движении неба.

Путь среди звёзд, по которому происходит годовое движение Солнца, называется эклиптикой.

Полный оборот по эклиптике Солнце совершает за год, т.е. примерно, за 365 суток, поэтому за сутки Солнце смещается на 360°/365≈1°.

Поскольку Солнце из года в год движется примерно по одному и тому же пути, т.е. положение эклиптики среди звёзд меняется со временем очень и очень медленно, эклиптику можно нанести на карту звёздного неба:

Здесь фиолетовая линия — небесный экватор. Выше него — прилегающая к экватору часть северного полушария неба, ниже — экваториальная часть южного полушария.

Жирная волнистая линия изображает годовой путь Солнца по небу, т.е. эклиптику. Наверху написано, какой сезон года начинается в северном полушарии Земли, когда Солнце находится в соответствующей области неба.

Изображение Солнца на карте перемещается вдоль эклиптики справа налево.

В течение года Солнце успевает побывать в 12-и зодиакальных созвездиях и ещё в одном, — в Змееносце (с 29 ноября по 17 декабря),

На эклиптике выделяются четыре особые точки.

ВР
— точка весеннего равноденствия. Солнце, проходя через точку весеннего равноденствия, попадает из южного полушария неба в северное.

ЛС
— точка летнего солнцестояния, — точка эклиптики, расположенная в северном полушарии неба и наиболее удалённая от небесного экватора.

ОР
— точка осеннего равноденствия. Солнце, проходя через точку осеннего равноденствия, попадает из северного полушария неба в южное.

ЗС
— точка зимнего солнцестояния, — точка эклиптики, расположенная в южном полушарии неба и наиболее удалённая от небесного экватора.

Точка эклиптики	Солнце бывает в данной точке эклиптики	Начало астрономического сезона
Весеннего равноденствия
Летнего солнцестояния
Осеннего равноденствия
Зимнего солнцестояния

Наконец, как узнать, что Солнце действительно перемещается по небу среди звёзд?

В настоящее время это совсем не проблема, т.к. наиболее яркие звёзды видны в телескоп даже днём, поэтому перемещение Солнца среди звёзд с помощью телескопа можно при желании усмотреть воочию.

В дотелескопическую эпоху астрономы измеряли длину тени от гномона, — вертикального шеста, что позволяло им определять угловое расстояние Солнца до небесного экватора. Кроме того, они наблюдали не само Солнце, а звёзды, диаметрально противоположные Солнцу, т.е. те звёзды, которые оказывались выше всего над горизонтом в полночь. В результате древние астрономы определяли положение Солнца на небе и, следовательно, положение эклиптики среди звёзд.

Годичный путь Солнца

Выражение «путь Солнца среди звезд» кому-то покажется странным. Ведь днем звезд не видно. Поэтому нелегко заметить, что Солнце медленно, примерно на 1˚ за сутки, перемещается среди звезд справа налево. Зато можно проследить, как в течение года меняется вид звездного неба. Все это – следствие обращения Земли вокруг Солнца.

Путь видимого годичного перемещения Солнца на фоне звезд именуется эклиптикой (от греческого «эклипсис» – «затмение»), а период оборота по эклиптике – звездным годом. Он равен 265 суткам 6 часам 9 минутам 10 секундам, или 365, 2564 средних солнечных суток.

Эклиптика и небесный экватор пересекаются под углом 23˚26″ в точках весеннего и осеннего равноденствия. В первой из этих точек Солнце обычно бывает 21 марта, когда оно переходит из южного полушария неба в северное. Во второй – 23 сентября, при переходе их северного полушария в южное. В наиболее удаленной к северу точке эклиптике Солнце бывает 22 июня (летнее солнцестояние), а к югу – 22 декабря (зимнее солнцестояние). В високосный год эти даты сдвинуты на один день.

Из четырех точек эклиптики главной является точка весеннего равноденствия. Именно от нее отсчитывается одна из небесных координат – прямое восхождение. Она же служит для отсчета звездного времени и тропического года – промежутка времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через точку весеннего равноденствия. Тропический год определяет смену времен года на нашей планете.

Так как точка весеннего равноденствия медленно перемещается среди звезд вследствие прецессии земной оси, продолжительность тропического года меньше продолжительности звездного. Она составляет 365,2422 средних солнечных суток.

Около 2 тысяч лет назад, когда Гиппарх составил свой звездный каталог (первый дошедший до нас целиком), точка весеннего равноденствия находилась в созвездии Овна. К нашему времени она переместилась почти на 30˚, в созвездие Рыб, а точка осеннего равноденствия – из созвездия Весов в созвездие Девы. Но по традиции точки равноденствий обозначаются прежними знаками прежних «равноденственных» созвездий – Овна и Весов. То же случилось и с точками солнцестояния: летнее в созвездии Тельца отмечается знаком Рака, а зимнее в созвездие Стрельца – знаком Козерога.

И наконец, последнее, что связано с видимым годичным движением Солнца. Половину эклиптики от весеннего равноденствия до осеннего (с 21 марта по 23 сентября) Солнце проходит за 186 суток. Вторую половину, от осеннего равноденствия да весеннего, – за 179 суток (180 в високосный год). Но ведь половинки эклиптики равны: каждая по 180˚. Следовательно, Солнце движется по эклиптике неравномерно. Эта неравномерность объясняется изменением скорости движения Земли по эллиптической орбите вокруг Солнца.

Неравномерность движения Солнца по эклиптике приводит к разной длительности времен года. Для жителей северного полушария, например, весна и лето на шесть суток продолжительнее осени и зимы. Земля 2-4 июня расположена от Солнца на 5 миллионов километров дольше, чем 2-3 января, и движется по своей орбите медленнее в соответствии со вторым законом Кеплера. Летом Земля получает от Солнца меньше тепла, но зато лето в Северном полушарии продолжительнее зимы. Поэтому в Северном полушарии Земли теплее, чем в Южном.

СОЛНЕЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ

В момент лунного новолуния может произойти солнечное затмение – ведь именно в новолуние Луна проходит между Солнцем и Землей. Астрономы заранее знают, когда и где будет наблюдаться солнечное затмение, и сообщают об этом в астрономических календарях.

Земле достался один-единственный спутник, но зато какой! Луна в 400 раз меньше Солнца и как раз в 400 раз ближе его к Земле, поэтому на небе Солнце и Луна кажутся дисками одинаковых размеров. Так что при полном солнечном затмении Луна целиком заслоняет яркую поверхность Солнца, оставляя при этом открытой всю солнечную атмосферу.

Точно в назначенный час и минуту сквозь темное стекло видно, как на яркий диск Солнца наползает с правого края что-то черное, как появляется на нем черная лунка. Она постепенно разрастается, пока наконец солнечный круг не примет вид узкого серпа. При этом быстро ослабевает дневной свет. Вот Солнце полностью прячется за темной заслонкой, гаснет последний дневной луч, и тьма, кажущаяся тем глубже, чем она внезапнее, расстилается вокруг, повергая человека и всю природу в безмолвное удивление.

О затмении Солнца 8 июля 1842 года в городе Павии (Италия) рассказывает английский астроном Фрэнсис Бейли: «Когда наступило полное затмение и солнечный свет мгновенно потух, вокруг темного тела Луны внезапно возникло какое-то яркое сияние, похожее на корону ил на ореол вокруг головы святого. Ни в каких отчетах о прошлых затмения не было написано о чем-то подобном, и я вовсе не ожидал увидеть великолепие, находившееся теперь у меня перед глазами. Ширина короны, считая от окружности диска Луна, была равна примерно половине лунного диаметра. Она казалась составленной из ярких лучей. Ее свет был плотнее около самого края Луны, а по мере удаления лучи короны становились все слабее, тоньше. Ослабление света шло совершенно плавно вместе с увеличение расстояния. Корона представлялась в виде пучков прямых слабых лучей; их внешние концы расходились веером; лучи были неравной длины. Корона была не красноватая, не жемчужная, она была совершенно белого цвета. Ее лучи переливались или мерцали, как газовое пламя. Как не блестяще было это явление, какие бы восторги оно не вызывало у зрителей, но все же в этом странном, дивном зрелище было точно что-то зловещее, и я вполне понимаю, насколько могли быть потрясены и испуганы люди во времена, когда эти явления происходили совершенно неожиданно.

Наиболее удивительной подробностью всей картины было появление трех больших выступов (протуберанцев), которые высились над краем Луны, но составляли, очевидно, часть короны. Они походили на горы громадной высоты, на снеговые вершины Альп, когда те освещены красными лучами заходящего Солнца. Их красный цвет впадал в лиловый или пурпуровый; быть может, лучше всего подошел бы сюда оттенок цветов персика. Свет выступов, в противоположность остальным частям короны, был совершенно спокоен, «горы» не искрились и не переливались. Все три выступа, несколько разные по величине, были видны до последнего момента полной фазы затмения. Но как только прорвался первый луч Солнца, протуберанцы вместе с короной пропали бесследно, и сразу восстановился яркий свет дня». Это явление, так тонко и красочно описанное Бейли, длилось чуть более двух минут.

Помните тургеневских мальчиков на Бежинском лугу? Павлуша рассказывал о том, как Солнца не стало видать, о человеке со жбаном на голове, которого приняли за антихриста Тришку. Так это был рассказ о том же затмении 8 июля 1842 года!

Но не было на Руси затмения более того, о котором повествуют «Слово о полку Игореве» и древние летописи. Весной 1185 года новгород-северский князь Игорь Святославич с братом Всеволодом, исполнившись ратного духа, пошли на половцев стяжать себе славы, а дружине добычи. 1 мая, ближе к вечеру, как только вступили полки «Даждь-божьих внуков» (потомков Солнца) на чужую землю, затемнело раньше положенного, птицы смолкли, кони ржали ине шли, тени всадников были неясны и странны, степь дохнула холодом. Оглянулся Игорь и увидел, что провожает их «солнце, стоящее яко месяц». И сказал Игорь боярам своим и дружине своей: «Видите ли? Что значит сияние сие??». Они же посмотрели, и увидели, и понурили головы. И сказали мужи: «Князь наш! Не сулит нам добра сияние это!» Игорь же отвечал: «Братья и дружина! Тайна Божья никому неведома. А что нам дарует Бог – на благо нам или на горе, – это мы увидим». В десятый день мая дружина Игоря полегла в половецкой степи, а раненый князь был взят в плен.

Земля
совершает не только суточное вращательное движение
вокруг оси (подробнее: ), а обладает ещё поступательным движением по своей орбите вокруг Солнца
, вместе с другими планетами чего мы, однако, не замечаем. Земля вокруг солнца.
Нам кажется, что Земля находится в неподвижном состоянии, а Солнце обращается вокруг неё.
Чтобы наиболее наглядно представить , вообразите, что ваш корабль бросил якорь и встал на рейд около какого-то портового города. Вы спустили шлюпку и пошли в устье небольшой реки. Стоит ясная и тихая погода. Шлюпка несётся по водной глади, и кажется, что берега реки быстро бегут вам навстречу, а шлюпка стоит неподвижно.
Вот такой же неподвижной люди раньше считали Землю, наблюдая кажущееся движение Солнца по зодиакальным созвездиям.

Всего в солнечной системе
известно девять больших планет
: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон
. Собственного света планеты не имеют, и если иногда мы наблюдаем их в виде очень ярких звёзд, то это потому, что они отражают падающий на них свет Солнца.

Планеты перемещаются по небу между звёздами, почему их и назвали планетами, то есть «блуждающими светилами».

Периоды вращения планет вокруг Солнца

Скорости и периоды вращения планет вокруг Солнца
различны в зависимости от их расстояния до Солнца. Планеты, более близкие к Солнцу, вращаются с большей скоростью и совершают свои путь вокруг него в значительно более короткие промежутки времени, чем планеты, находящиеся дальше от Солнца.
Так, например, Меркурий
– ближайшая к Солнцу планета – совершает свой путь вокруг Солнца всего лишь в 88 суток
. Плутон, находящийся по сравнению со всеми другими известными нам планетами на самом далеком расстоянии от Солнца, – в 249 земных лет
.

Пути, по которым вращаются планеты вокруг Солнца

Пути, по которым вращаются планеты вокруг Солнца
, называются их орбитами
. Орбиты планет представляют собой эллипсы, или вытянутые окружности. Впервые это доказал гениальный математик и астроном Иоганн Кеплер
.
Степень вытянутости планетных орбит различна и сравнительно невелика. Наибольшей вытянутостью обладают орбиты Меркурия и Плутона. Что касается земной орбиты, то можно сказать, что она почти не отличается от окружности
.
Эллипс нетрудно нарисовать. Возьмём небольшой длины нить и свяжем её концы между собой. Наденем эту нить на две булавки, воткнутые в лист бумаги, плотно лежащий на столе, одна от другой на расстоянии, немного меньшем половины всей нити.
Натянем карандашом нить и, сохраняя ее в этом положении, проведём им по листу бумаги, лежащему на столе. Получится эллипс.
Точки, в которые воткнуты булавки, называются фокусами
. Солнце находится в одном из фокусов эллипсов орбит Земли и всех других планет солнечной системы.
Фокусы планетных орбит находятся очень близко к центрам эллипсов, которые лежат как раз посредине между фокусами.

Расстояние Земли от Солнца

Среднее расстояние Земли от Солнца
составляет около 150 миллионов километров
. Это расстояние почти в 3750 раз превышает длину окружности земного экватора. Чтобы покрыть расстояние от Земли до Солнца, поезд, движущийся со скоростью 50 километров в час, должен идти без остановок около 350 лет. Даже на самолёте, летящем со скоростью около 350 километров в час, нам потребовалось бы 50 лет, чтобы долететь до Солнца.
Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за год, точнее в 365 ¼ суток. В это время наша планета покрывает в мировом пространстве расстояние около 900 миллионов километров. Более 20 тысяч лет должен безостановочно идти пешеход, проходя за каждый час 5 километров, чтобы пройти это расстояние. Самолёту, летящему со скоростью 350 километров в час, потребовалось бы около 300 лет, чтобы совершить беспосадочный перелёт на расстояние, равное годичному пути нашей Земли.
Каждую секунду Земля перемещается по своей орбите почти на 30 километров
. В час она проходит путь около 108 тысяч километров
. Представляете теперь себе, насколько велик годичный путь Земли и с какой громадной скоростью она мчится в безграничных мировых просторах.
Мы, постоянные земные пассажиры, не ощущаем ни сотрясений, ни каких-либо других неудобств в своём путешествии по Вселенной на этом «корабле». Нам не страшна бездна, окружающая нас, – мы крепко обосновались на нашей Земле.
Если бы мы могли создать такой летающий снаряд, скорость полёта которого равнялась бы скорости движения Земли вдоль своей орбиты или хотя бы даже 11 – 12 километрам в секунду, то этот снаряд при первом же своём полёте покинул бы Землю и, преодолев силу её притяжения, навсегда скрылся бы от наших взоров в безграничном мировом пространстве.
Если бы мы имели такую пушку, снаряды которой обладали бы скоростью полёта около 9 километров в секунду, то эти снаряды превратились бы в вечных спутников нашей планеты, они вечно кружились бы вокруг Земли и никак не могли бы ни улететь далеко в космическое пространство, ни упасть на Землю.

Путь Земли по орбите

Земля движется по своей орбите вокруг Солнца не с одинаковой скоростью. Чем ближе она находится к Солнцу, тем больше её скорость, и, наоборот – с удалением от Солнца её скорость уменьшается. В точке афелия
(точка на земной орбите, которая дальше всего находится от Солнца), скорость движения Земли наименьшая, а в точке перигелия
(точка на земной орбите, которая находится ближе всего к Солнцу) – наибольшая.

Какая планета вращается в обратном направлении? Почему планеты движутся вокруг солнца Почему планеты крутятся вокруг своей оси.

Почему вращается Земля?

Газопылевой диск

А мы вращаемся наоборот!

Несмотря на такие аномалии, очевидно, что все объекты в космосе вращаются в том или ином направлении.

Все вращается

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
.

Почему планеты вращаются вокруг Солнца?

Вращал ли ты когда-нибудь мяч, привязанный к веревочке?

Тогда ты знаешь, что пока мяч вращается, он натягивает веревочку. Мяч будет натягивать веревочку до тех пор, пока будет продолжаться его вращательное движение.

Планеты двигаются совершенно так же, как твой мячик. Только они обладают намного большей массой. И кроме того, планеты вращаются вокруг Солнца.

Но где же веревочка, которая их удерживает?

На самом деле никакой веревочки не существует. Существует невидимая сила, которая заставляет планеты вращаться вокруг Солнца. Она называется силой земного притяжения.

Польский ученый Николай Коперник первым обнаружил, что орбиты планет образуют вокруг Солнца окружности.

Галилео Галилей согласился с этой гипотезой и доказал ее с помощью наблюдений.

В 1609 году Иоганн Кеплер рассчитал, что орбиты планет не круглые, а эллиптические, причем в одном из фокусов эллипса находится Солнце. Он установил и законы, по которым происходит это вращение. Позднее их назвали «Законы Кеплера».

Потом английский физик Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения и на основании этого закона объяснил, как Солнечная система сохраняет постоянной свою форму. Каждая частица вещества, из которого состоят планеты, притягивает другие. Это явление называется гравитацией.

Благодаря гравитации каждая планета в Солнечной системе вращается по своей орбите вокруг Солнца и не может улететь в космическое пространство.

Орбиты имеют форму эллипса, поэтому планеты то приближаются к Солнцу, то удаляются от него.

Планеты не могут испускать свет. Солнце дает им свет, тепло и жизнь.

Вряд ли стоит объяснять явление электромагнитной индукции. Суть закона Фарадея известна любому школьнику: при движении проводника в магнитном поле амперметр регистрирует ток (рис. А).

Но в природе существует еще одно явление индукции электрических токов. Чтобы зафиксировать его, проделаем несложный опыт, показанный на рисунке Б. Если перемешать проводник не в магнитном, а в неоднородном электрическом поле, в проводнике тоже возбуждается ток. ЭДС индукции в данном случае обусловлена скоростью изменения потока напряженности электрического поля. Если мы изменим форму проводника — возьмем, скажем, сферу и будем вращать ее в неоднородном электрическом поле,- то и в ней обнаружится электрический ток.

Следующий опыт.
Пусть три токопроводящих сферы разного диаметра изолированно помещены друг в друга наподобие матрешек (рис. 4а). Если мы начнем вращать этот многослойный шар в неоднородном электрическом поле, то обнаружим ток не только во внешнем, но и во внутренних слоях! А ведь, по установившимся представлениям, электрического поля внутри токопроводящей сферы быть не должно! Однако приборы, регистрирующие эффект, беспристрастны! Причем при напряженности внешнего поля 40-50 В/см напряжение тока в сферах довольно высоко — 10-15 кВ.

Рис.Б-Е. Б — явление электрической индукции. (Оно в отличие от предыдущего вряд ли известно широкому кругу читателей. Эффект исследован А. Комаровым в 1977 году. Через пять лет была подана заявка во ВНИИГПЭ и получен приоритет на открытие). Е — неоднородное электрическое поле. В формуле использованы обозначения: ε — эдс электрической индукции, с — скорость света, N — поток напряженности электрического поля, t — время.

Отметим и такой результат опытов: при вращении шара в восточном направлении (то есть так же, как вращается наша планета
) у него появляются магнитные полюса, по расположению совпадающие с магнитными полюсами Земли (рис. За).

Суть следующего опыта показана на рисунке 2а. Токопроводящие кольца и сфера расположены так, что их оси вращения расцентрованы. При вращении обоих тел в одну и ту же сторону в них индуцируется электрический ток. Он существует и между кольцом и шаром, которые представляют собой безразрядный сферический конденсатор. Причем для появления токов никакого дополнительного внешнего электрического поля не требуется. Нельзя приписать этот эффект и внешнему магнитному полю, поскольку за счет его направление тока в сфере получилось бы перпендикулярным к тому, которое обнаруживается.

И последний опыт.
Поместим токопроводящий шар между двумя электродами (рис. 1а). При подаче на них напряжения, достаточного для ионизации воздуха (5-10кВ), шар начинает вращаться и в нем возбуждается электрический ток. Вращающий момент в данном случае обусловлен кольцевым током ионов воздуха вокруг шара и переносным током — движением отдельных точечных зарядов, осевших на поверхности шара.

Все перечисленные опыты можно провести в школьном физическом кабинете на лабораторном столе.

А теперь представьте, что вы гигант, соизмеримый с Солнечной системой, и наблюдаете опыт, длящийся уже миллиарды лет. Вокруг желтого светила летит по своей орбите наша голубая планета
. Верхние слои ее атмосферы (ионосфера), начиная с высоты 50-80 км, насыщены ионами и свободными электронами. Они возникают под действием солнечной радиации и космического излучения. Но концентрация зарядов на дневной и ночной сторонах неодинакова. Она гораздо больше со стороны Солнца. Разная плотность зарядов между дневной и ночной полусферами есть не что иное, как разность электрических потенциалов.

Вот мы и подошли к разгадке: «Почему же вращается Земля?»
Обычно самым распространенным ответом было: «Это ее свойство. В природе все вращается — электроны, планеты, галактики…». Но сравните рисунки 1а и 1б, и вы получите ответ более конкретный. Разность потенциалов между освещенной и неосвещенной частями атмосферы порождает токи: кольцевой ионосферный и переносной по поверхности Земли. Они-то и крутят нашу планету.

Кроме того, известно — атмосфера и Земля вращаются практически синхронно. Но их оси вращения не совпадают, потому что на дневной стороне ионосфера прижата к планете солнечным ветром. В результате Земля вращается в неоднородном электрическом поле ионосферы. Теперь сравним рисунки 2а и 2б: во внутренних слоях земной тверди должен течь ток, обратный по направлению ионосферному,- механическая энергия вращения Земли преобразуется в электрическую. Получается планетарный электрогенератор, который приводится в действие солнечной энергией.

Рисунки 3а и 3б подсказывают, что кольцевой ток в недрах Земли — главная причина ее магнитного поля. Кстати, теперь понятно, почему оно ослабевает во время магнитных бурь. Последние — следствие солнечной активности, которая увеличивает ионизацию атмосферы. Кольцевой ток ионосферы усиливается, его магнитное поле растет и компенсирует земное.

Наша модель позволяет ответить еще на один вопрос. Почему происходит западный дрейф мировых магнитных аномалий? Он составляет примерно 0,2° в год. Мы уже упоминали о синхронном вращении Земли и ионосферы. На самом деле это не совсем так: между ними есть некоторое проскальзывание. Наши расчеты показывают: если ионосфера за 2000 лет сделает на один оборот меньше, чем планета
, мировые магнитные аномалии будут иметь существующий дрейф на запад. Если же на один оборот больше — сменится полярность геомагнитных полюсов, а магнитные аномалии начнут дрейфовать на восток. Направление тока в земле определяется положительным или отрицательным проскальзыванием между ионосферой и планетой.

Вообще, анализируя электрический механизм вращения Земли, обнаруживаем странное обстоятельство: тормозящие силы космоса ничтожно малы, «подшипников» у планеты нет, а по нашим расчетам, на ее вращение расходуется мощность порядка 10 16 Вт! Без нагрузки такая динамо-машина должна пойти вразнос! Но это не происходит. Почему? Ответ напрашивается один — из-за сопротивления пород земли, по которым идет электрический ток.

В каких же геосферах он в основном протекает и в чем, помимо геомагнитного поля, проявляется?

Заряды ионосферы взаимодействуют в первую очередь с ионами Мирового океана, и, как известно, в нем действительно есть соответствующие токи. Еще один результат такого взаимодействия — глобальная динамика гидросферы. Чтобы пояснить ее механизм, приведем пример. В промышленности применяются электромагнитные устройства для перекачки или перемешивания жидких расплавов. Это делают бегущие электромагнитные поля. Подобным образом перемешиваются и воды океана, но здесь работает не магнитное, а электрическое поле. Однако в своих работах академик В. В. Шулейкин доказал, что токи Мирового океана создавать геомагнитное поле не могут.

Значит, его причину надо искать глубже.

Океаническое дно, называемое литосферным слоем, слагается в основном из пород с большим электрическим сопротивлением. Здесь главный ток индуцироваться тоже не может.

А вот в следующем слое — в мантии, которая начинается с очень характерной границы Мохо и обладает хорошей электропроводимостью,- могут наводиться значительные токи (рис. 4б). Но тогда они должны сопровождаться термоэлектрическими процессами. Что же наблюдается в действительности?

Внешние слои Земли до половины ее радиуса находятся в твердом состоянии. Однако именно из них, а не из жидкого ядра Земли поступает расплавленная порода вулканических извержений. Есть основания полагать, что жидкие участки верхней мантии разогреты электрической энергией.

Перед извержением в вулканических районах происходит целая серия подземных толчков. Отмечаемые при этом электромагнитные аномалии подтверждают, что толчки имеют электрическую природу. Извержение сопровождается каскадом молний. Но самое главное график активности вулканов совпадает с графиком солнечной активности и коррелируется со скоростью вращения Земли, изменение которой автоматически приводит к увеличению индукционных токов.

А вот что установил академик Азербайджанской АН Ш. Мехтиев: грязевые вулканы в различных регионах мира оживают и прекращают действие почти одновременно. И здесь активность солнца совпадает с вулканической.

Вулканологи знакомы и с таким фактом: если менять полярность на электродах прибора, замеряющего сопротивление вытекающей лавы, то его показания меняются. Это можно объяснить тем, что кратер вулкана обладает потенциалом, отличным от нуля,- опять проявляется электричество.

А сейчас коснемся еще одного катаклизма, который, как мы увидим, тоже имеет связь с предлагаемой гипотезой планетарной динамо-машины.

Известно, что непосредственно перед землетрясениями и во время них изменяется электрический потенциал атмосферы, однако механизм этих аномалий до сих пор не изучен. Зачастую перед толчками светится люминофор, искрят провода, выходят из строя электрические сооружения. Например, при ташкентском землетрясении сгорела изоляция кабеля, тянувшегося к электроду на глубине 500 м. Предполагается, что электрический потенциал грунта вдоль кабеля, вызвавший его пробой, был от 5 до 10 кВ. Кстати, геохимики свидетельствуют, что подземный гул, свечение неба, смена полярности электрического поля приземной атмосферы сопровождаются непрерывным выделением озона из недр. А это в сущности ионизированный газ, который возникает при электрических разрядах. Такие факты заставляют говорить о существовании подземных молний. И снова активность сейсмичности совпадает с графиком солнечной активности…

О существовании электрической энергии в недрах земли знали еще в прошлом веке, не придавая ей большого значения в геологической жизни планеты. Но вот несколько лет назад японский исследователь Сасаки пришел к выводу, что главная причина землетрясений не в подвижках тектонических плит, а в количестве электромагнитной энергии, которую земная кора аккумулирует от солнца. Толчки, по утверждениям Сасаки, возникают, когда накопленная энергия превышает критический уровень.

Что же, на наш взгляд, представляет собой подземная молния? Если ток идет по проводящему слою, плотность зарядов по его сечению примерно одинаковая. Когда же разряд пробивает диэлектрик, ток устремляется по очень узкому каналу и подчиняется не закону Ома, а имеет так называемую S-образную характеристику. Напряжение в канале остается постоянным, а ток достигает колоссальных величин. В момент пробоя все вещество, охваченное каналом, переходит в газообразное состояние — развивается сверхвысокое давление и происходит взрыв, ведущий к колебаниям и разрушениям пород.

Силу взрыва молнии можно наблюдать при ее попадании в дерево — ствол разлетается в щепки. Специалисты используют ее для создания электрогидравлического удара (эффект Юткина) в различных устройствах. Ими дробят крепкие породы, деформируют металлы. В принципе механизм землетрясения и электрогидравлического удара подобны. Разница же — в мощности разряда и в условиях выделения тепловой энергии. Массивы горных пород, имея складчатое строение, становятся исполинскими сверхвысоковольтными конденсаторами, которые могут несколько раз перезаряжаться, что и приводит к повторным потрясениям. Иногда заряды, пробиваясь на поверхность, ионизируют атмосферу — и возникает свечение неба, обжигают почву — и происходят пожары.

Теперь, когда в принципе генератор Земли определен, хотелось бы затронуть его возможности, полезные для людей.

Если вулкан работает на электрическом токе, то можно отыскать его электрическую цепь и переключить ток на свои нужды. По мощности один вулкан заменит примерно сотню крупных электростанций.

Если землетрясение обусловлено накоплением электрических зарядов, то их можно использовать как неисчерпаемый экологически чистый источник электроэнергии. А в результате ее «перепрофилирования» с зарядки подземных молний на мирный труд уменьшится сила и количество землетрясений.

Настало время комплексного, целенаправленного изучения электрического строения Земли. Упрятанные в ней энергии колоссальны, и они способны как осчастливить человечество, так и, в случае неведения, привести к катастрофе. Ведь при поисках полезных ископаемых уже активно применяют сверхглубокое бурение. В некоторых местах штанги буров могут пронзить наэлектризованные слои, произойдут короткие замыкания, нарушится естественный баланс электрических полей. Кто знает — каковы будут последствия? Возможно и такое: по металлической штанге пойдет огромный ток, который превратит скважину в искусственный вулкан. Было нечто подобное…

Не вдаваясь пока в подробности, заметим, что тайфуны и ураганы, засухи и наводнения, по нашему мнению, также связаны с электрическими полями, в расстановку сил которых все больше и больше вмешивается человек. Чем завершится такое вмешательство?

Причины движения

инертное вращение;
магнитные поля;
воздействие солнечного излучения.

Как учёные определили, в какую сторону вращается Земля вокруг Солнца в планетарной системе?

Земная ось

Звёздные и солнечные сутки

И сегодня мы разберёмся с тем, почему Земля и все остальные планеты движутся вокруг Солнца.

Почему планеты вращаются вокруг Солнца

Вот почему Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, и никак иначе.

Что делает планету планетой

На этой странице объясняется разница между планетами, карликовыми планетами и малыми телами Солнечной системы (SSSB).

Планеты — основные факты

Что такое определение планеты?

Из википедии:

Определение планеты , установленное в 2006 году Международным астрономическим союзом (МАС), гласит, что в Солнечной системе планета — это небесное тело, которое:

находится на орбите вокруг Солнца,
имеет достаточную массу, чтобы принять гидростатическое равновесие (почти круглая форма), а
«очистил окрестности» вокруг своей орбиты.

Итак, говоря простым языком:

1. Это тело, которое находится на орбите вокруг Солнца, а не спутник планеты. например Луна исключена как планета, потому что она вращается вокруг Земли.
2. Его форма близка к форме, если бы он был сделан из воды — т.е. рядом со сферой. Если объект вращается, то из-за центробежной силы радиус на экваторе будет больше, чем радиус на полюсах, так что это никогда не будет идеальной сферой.
3. Вокруг него свободная зона. Другими словами, он всасывает или отталкивает любые другие объекты, чтобы стать доминирующим телом в этой области. Утверждалось, что Нептун должен быть карликовой планетой по той причине, что такие объекты, как Плутон, продолжают блуждать по его орбитальному пространству. Однако Плутон был заперт в фазе, в которой он совершает два оборота вокруг Солнца на каждые три оборота вокруг Нептуна. Если бы это было не так, орбита Плутона была бы нестабильной. Следовательно, гораздо большая гравитационная сила Нептуна находится под контролем.

Когда спутник является спутником?

Вы можете задаться вопросом, как определить, когда один объект является спутником другого. Когда два объекта связаны гравитацией, можно сказать, что оба объекта вращаются друг вокруг друга. Точка, вокруг которой они вращаются, называется барицентром. Если один объект тяжелее другого, то барицентр будет ближе к этому объекту. Когда один объект намного тяжелее, тогда барицентр может находиться внутри этого объекта, что является неофициальным определением спутника. Например. в случае Земли и Луны они вращаются вокруг точки на расстоянии около 1700 км под поверхностью Земли, следовательно, Луна является спутником Земли.

Известно, что Плутон и его спутник Харон вращаются вокруг центра масс за пределами обоих объектов. На самом деле они представляют собой двойную систему, но в настоящее время остается классификация, согласно которой Харон является спутником Плутона.

Если это не планета… то что?

Что такое SSSB?

Если объект соответствует только первому критерию, т.е. он вращается вокруг Солнца и не является спутником планеты — не имеет сферической формы и не доминирует над своей орбитой, тогда это «Малое тело Солнечной системы» (SSSB).

Что такое карликовая планета?

Если объект соответствует первому и второму критерию, т.е. он вращается вокруг Солнца и имеет сферическую форму, но не доминирует в пространстве вокруг себя, тогда это «карликовая планета». Это 1-минутное видео объясняет….

Итак… Какие объекты являются планетами, а какие карликовыми планетами?

8 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Международный астрономический союз (МАС) признает 5 карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида. Тем не менее, по оценкам, в Солнечной системе есть от сотен до тысяч карликовых планет, в основном скрывающих пояс Койпера (большая область космоса сразу за орбитой Нептуна). Некоторые астрономы выдвинули более 300 объектов, которые являются кандидатами в карликовые планеты. Однако Международный астрономический союз (МАС) не хочет классифицировать эти объекты как планеты, пока не будет доказано, что они отвечают всем требованиям, а из-за проблем с изучением этих небольших и удаленных объектов может пройти некоторое время, прежде чем произойдет повторная классификация.

В 2008 году было принято решение ввести подкласс Плутоидов, что означает карликовые планеты, вращающиеся вокруг (в основном) Нептуна. Есть 4 Плутоида: Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида.

И SSSB? Что ж, их множество, включая все астероиды и кометы.

Названия всех планет

Нажмите здесь, чтобы увидеть названия всех планет и их спутников.

Количество планет

Нажмите Сколько планет в Солнечной системе? для краткой истории числа планет.

Щелкните для

Чтобы узнать больше о планетах и карликовых планетах нашей Солнечной системы, воспользуйтесь ссылками ниже.

Планеты

Меркурий
Венера
Земля
Марс
Пояс астероидов
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
Девятая планета?

Карликовые планеты

Церера
Плутон и Харон
Хаумеа
Макемаке
Эрис

НАСА: самая большая из когда-либо обнаруженных комет направляется к Земле, она размером с карликовую ПЛАНЕТУ

Главная
Технология
Новости
НАСА: Самая большая из когда-либо обнаруженных комет направляется к Земле, она размером с карликовую ПЛАНЕТУ

НАСА: Астрономы обнаружили самую большую комету в истории. Комета размером с карликовую планету движется к Земле. Узнайте, почему ученые внимательно наблюдают за ним

НАСА: Вселенная полна захватывающих тайн, и астрономы нашли еще одну, которая озадачит всех. Недавно была обнаружена межзвездная комета, и она является самой большой из когда-либо обнаруженных. Но удивителен не только его размер, но и возраст. Ожидается, что древней комете не менее 4 миллиардов лет. Это означает, что комета почти так же стара, как наша Земля. Но часть информации, которая делает эту комету по-настоящему страшной, заключается в том, что она направляется к Земле. Итак, насколько вероятно столкновение кометы с Землей? И что делает эту комету такой интригующей для ученых? Читай дальше что бы узнать.

Комета, названная C/2014 UN271, или Бернардинелли-Бернштейн (BB) в честь первооткрывателей Педро Бернардинелли и Гэри Бернстайна, была впервые обнаружена в октябре 2014 года. Прямо сейчас комета проходит через облако Оорта и движется к Солнцу. на предельно высокой скорости 35 000 км/ч. По оценкам, комета имеет ширину около 128 километров, что делает ее самой большой из когда-либо обнаруженных комет.

Самая большая комета приближается к Земле

66 миллионов лет назад астероид, из-за которого вымерли динозавры и начался ледниковый период, имел ширину около 10 километров. Для сравнения, если бы комета BB столкнулась с Землей на ее скорости, вся планета взорвалась бы, и у новых видов не было бы еще одного шанса снова появиться. Земля, какой мы ее знаем, перестала бы существовать. Однако, согласно текущим прогнозам НАСА, комета вот-вот пролетит мимо нашей планеты на скромном расстоянии в 1 миллиард миль, когда совершит самое близкое сближение в 2031 году. Для справки, это расстояние больше, чем расстояние между Землей и Нептуном.

Тем не менее, это текущие прогнозы, комета может изменить свое направление в любое время, поэтому ученым крайне важно постоянно наблюдать за ней. Риск забастовки — не единственная мотивация ученых.

Что находится в центре кометы размером с карликовую планету

Поскольку комета BB приближается к Земле, астрономы используют эту возможность, чтобы наблюдать и понимать структуру и природу ледяного космического камня. Космический телескоп НАСА Хаббл используется для наблюдения за ядром кометы, и ученые обнаружили, что ядро примерно в 50 раз больше, чем типичные кометы, наблюдаемые во внутренней части Солнечной системы. Не только это, но, по-видимому, цвет ядра также озадачил астрономов. Он большой и чернее угля», — сказал Дэвид Джуитт, профессор планетологии из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.0003

Ученые рассчитывают найти присутствие редких минералов и информацию о первых днях существования Вселенной. Наблюдая за кометой, ученые также намерены понять, из чего может состоять ядро Земли.

Следите за последними техническими новостями и обзорами HT Tech, а также следите за нами
в Twitter, Facebook, Google News и Instagram. Для наших последних видео,
подписывайтесь на наш канал на YouTube.

Дата первой публикации: 14 апреля, 13:42 IST

Теги:
НАСА
кометы
Земля

НАЧАЛО СЛЕДУЮЩЕЙ СТАТЬИ

Советы и подсказки

Используете iOS 16 на своем iPhone? Попробуйте этот УДИВИТЕЛЬНЫЙ трюк с тактильной клавиатурой прямо сейчас

Не хотите, чтобы ваш iPhone 14 Pro был всегда включен? Выключите его, вот шаги

Трюк со скриншотами iPhone: Хотите нарисовать на них ИДЕАЛЬНЫЕ фигуры пальцем?

Избавьтесь от хлопот, вот как снять защиту паролем с файла PDF — краткое руководство

Отправка анимированных эффектов в сообщения на iPhone; вот как

Выбор редакции

Dynamic Island против Notch: iPhone нужно отпустить одного, и ответ ясен

Первый взгляд на Apple Watch Series 8, Watch SE 2: небольшие, но ВАЖНЫЕ изменения внутри

Saints Row 2022 обзор: весело, если не воспринимать это всерьез

Обзор

Poco M5: выглядит иначе, работает быстро, но 4G в 2022 году?

Apple iPhone 14 Pro Max Краткий обзор: iPhone становится динамичным!

Актуальные истории

Железный Человек возвращается на ваши экраны… в игре! Вот каким он будет

Безумная любовь! Мужчина из Кералы летит в Дубай, чтобы купить iPhone 14 Pro; зацени дорогую страсть

Обзор

Saints Row 2022: весело, если не относиться к этому серьезно

Обзор

Poco M5: выглядит иначе, работает быстро, но 4G в 2022 году?

iPhone 14 Pro Max: он ЗДЕСЬ, и мы быстро рассмотрим

Железный Человек возвращается на ваши экраны… в игре! Вот каким он будет

Талибан запрещает мобильную игру PUBG за пропаганду насилия в Афганистане

Утечка GTA 6: что Rockstar Games и эксперты говорят об утечке геймплейных кадров

Забудьте о GTA Online, хакеры только что слили видео геймплея GTA 6

США получают право голоса в эпической битве с Apple

Гелиоцентрическая модель

В ночном небе звезды восходят и заходят из-за вращения Земли. Однако структура звезд, наблюдаемая на небе, то есть расстояние, на котором пара звезд видна друг от друга, остается неизменной на протяжении тысячелетий. Однако планеты движутся по небу относительно звезд фона. Они меняют свое положение на небе от ночи к ночи. Термин «планета» происходит от греческого слова «странник». Это явление нельзя увидеть ни в одну ночь. Но если вы заметите расположение планеты относительно фоновых звезд и снова заметите ее положение через несколько ночей, вы увидите, что она сдвинулась. Это можно было бы увидеть, если бы каждую ночь в течение месяца вы делали серию фотографий с выбранной самой высокой звездой в небе и накладывали их друг на друга. Планеты обычно движутся на восток, в направлении увеличения прямого восхождения, которое, как мы знаем сегодня, связано с их вращением вокруг Солнца. Обратите внимание, что планета по-прежнему восходит на востоке и заходит на западе в любую ночь из-за вращения Земли. Это видео будет посвящено варианту этого движения, известному как ретроградное движение. Это кажущееся движение связано с замедлением планеты в своем движении на восток, остановкой, движением на запад на некоторое время и повторной остановкой, прежде чем продолжить свое путешествие на восток. Для высших планет, тех, которые вращаются вокруг Солнца дальше, чем Земля, и единственных планет, которые будут обсуждаться в этом видео, это эффективно создает петлю в небе.

Две тысячи лет назад греческий астроном Птолемей объяснил ретроградное движение геоцентрической системой колес внутри колес, что-то вроде детской рисовальной игры «Спирограф». Считалось, что Земля находится в центре всего и что планета движется по окружности, называемой эпициклом, центр которой движется по большей окружности, называемой деферентом. Это позволило объяснить существование ретроградных петель, хотя и сложным образом. Сегодня мы знаем, что это объяснение было совершенно неверным.

В 1500-х годах Коперник объяснил обратное движение гораздо более простой гелиоцентрической теорией, которая во многом была верна. Ретроградное движение было просто эффектом перспективы, возникающим, когда Земля проходит мимо более медленно движущейся внешней планеты, из-за чего кажется, что планета движется назад относительно звезд фона. Таким образом, ретроградное движение происходит в то время, когда Солнце, Земля и планета выровнены, и планета описывается как находящаяся в оппозиции — напротив Солнца в небе. Вот почему ретроградное движение многие называют «кажущимся ретроградным движением». В движении планеты ничего не меняется, а ретроградное движение происходит как естественный эффект перспективы. Давайте посмотрим на демонстрацию обучения ретроградному движению. Он состоит из солнца в центре красного цвета. Земля и высшая планета на круговой орбите вокруг нее. Здесь белый стержень соединяет Землю и высшую планету, похожую на Марс, и представляет собой перспективу, указывающую на место, где Марс будет виден в небе с Земли. Восток находится против часовой стрелки вокруг этого круга. Система круглых шестерен управляет положением Земли и Марса и скоростью их движения.

Ручная рукоятка позволяет демонстратору продвигать Землю и Марс, а шестерни обеспечивают соответствующие относительные скорости. Обратите внимание, что стрелка показывает направление видимого движения в небе. И мы разместили фоновые звезды по краю, где мы будем видеть видимое положение Марса. Мы начинаем нашу демонстрацию за несколько месяцев до того, как Марс достигнет оппозиции. Помните, что Земля движется быстрее Марса и вскоре догонит его. Стержень, соединяющий Землю с Марсом, указывает на видимое положение Марса в небе. 902:01 Когда мы медленно поворачиваем рукоятку, чтобы ускорить время, Марс первоначально движется на восток. Теперь мы достигли точки, где кажется, что движение Марса на восток останавливается, начинается ретроградное движение. Обратите внимание, что Марс теперь движется на запад. Марс достигает оппозиции в середине ретроградного движения. Теперь мы достигли точки, где кажется, что движение Марса на запад прекращается. Конец обратного движения. По мере того, как мы продолжаем двигаться вперед, Марс возобновляет свое нормальное движение на восток относительно звезд. Обратите внимание, что этот эффект полностью обусловлен перспективой. Ничего не изменилось в движении Марса или Земли.

На этой диаграмме показан эффект перспективы, лежащий в основе ретроградного движения.

В каком (обозначенном буквой) месте на небе находится высшая планета для указанных мест планеты и Земли? Пожалуйста, запишите свой голос на листе бумаги и объясните, как вы определили свой ответ.

Чтобы определить видимое положение планеты в небе, можно смоделировать линию обзора, проведя линию от земли через планету в окружающее небо.
Давайте закончим обсуждением общих характеристик ретроградного движения.

В приведенной ниже таблице показаны несколько значений, описывающих ретроградное движение высших планет. В таблице указан синодический период. Это то, как часто Земля проходит мимо высшей планеты, время от одного противостояния до другого, так что это также временной интервал между ретроградными движениями. Обратите внимание, что если рассматривать планеты на более крупных орбитах, синодический период становится все ближе и ближе к одному году. На самом деле, для планеты «Далеко-далеко», которая находится на очень большой орбите, синодический период будет ровно один год, поскольку она вращается так медленно, что практически не движется. Соответственно, ретроградный интервал, время движения на запад у Марса наименьшее, а у нашей «Далекой» планеты возрастает до полугода. Обратите внимание, что размер ретроградной петли, угловая протяженность пути обратного движения в небе, является наибольшим для Марса и уменьшается до нуля для планеты «Далеко». Это можно понять с точки зрения изменения нашей точки зрения. Марс является ближайшей планетой к Земле и, таким образом, движется больше всего за то время, которое требуется Земле, чтобы пройти мимо него. Таким образом, он может оказаться в самом широком диапазоне позиций. Перспективный эффект самый большой.

Дополнительные учебные материалы можно найти в Интернете по адресу astro.unl.edu

Блуждающие звезды проходят через нашу солнечную систему на удивление часто близкий в не столь отдаленном будущем.

По
Эрик Бец |
Опубликовано: Четверг, 21 мая 2020 г.

ПОХОЖИЕ ТЕМЫ:
ЗВЕЗДЫ

Звезда Шольца и ее двойной коричневый карлик пролетели мимо нашей Солнечной системы примерно 70 000 лет назад на иллюстрации этого художника. Наше солнце ярко светит на заднем плане.

Michael Osadciw/University of Rochester

Примерно каждые 50 000 лет около нашей Солнечной системы проходит кочевая звезда. Большинство проходит без происшествий. Но время от времени одна из них подходит так близко, что занимает видное место в ночном небе Земли, а также сбивает далекие кометы с их орбит.

Самую известную из этих звездных нарушителей называют звездой Шольца. Эта небольшая двойная звездная система была обнаружена в 2013 году. Ее орбитальный путь указывал на то, что около 70 000 лет назад она прошла через Облако Оорта, обширную сферу ледяных тел, окружающую края нашей Солнечной системы. Некоторые астрономы даже считают, что звезда Шольца могла отправить некоторые из этих объектов во внутреннюю часть Солнечной системы, когда она прошла.

Однако звезда Шольца относительно мала и быстро движется, что должно было свести к минимуму ее влияние на Солнечную систему. Но в последние годы ученые обнаружили, что такие встречи случаются гораздо чаще, чем ожидалось. Звезда Шольца не была первой и не последней. На самом деле, мы находимся на пути к гораздо более драматичной близкой встрече в не столь отдаленном будущем.

«[Звезда Шольца], вероятно, не оказала сильного влияния, но должно быть гораздо больше звезд, которые прошли через нее и имеют более массивные размеры», — написал астроном Эрик Мамаек из Лаборатории реактивного движения НАСА, чья статья 2015 года в Astrophysical Journal Letters Звезда Шольца на карте, скажите Астрономия.

Что мы можем узнать из жизненных циклов звезд? Бесплатная загружаемая электронная книга по астрономии , Звезды: строительные блоки галактики содержит все, что вам нужно знать о том, как звезды живут, умирают и меняют свои галактические дома с течением времени.

Открытие «звезды Шольца»

Около Рождества 2013 года Мамаек навещал своего друга и коллегу-астронома Валентина Иванова в офисе Европейской южной обсерватории в Сантьяго, Чили. Пока они болтали, Иванов просматривал недавние наблюдения звезды, занесенной в каталог как WISE J072003.20–084651.2.

Звезда привлекла внимание Мамаека, потому что находилась всего в 20 световых годах от нас, но астрономы не заметили ее из-за ее тусклой природы и крошечного видимого движения (или собственного движения) на нашем ночном небе.

Для него эти две вещи были подсказкой. Поскольку казалось, что она не сильно двигалась из стороны в сторону, звезда, вероятно, двигалась к нам или от нас с захватывающей дух скоростью. Пока астрономы продолжали говорить, Иванов измерил лучевую скорость звезды, чтобы узнать, как быстро она движется к Солнцу или от него. Вскоре они получили ответ.

«В течение пяти или 10 минут мы получили первоначальные результаты: эта штука находилась в пределах парсека [3,26 светового года] от Солнца», — говорит Мамаек. «Он кричал в солнечном районе».

Два астронома и их коллеги в конечном итоге показали, что он прошел еще ближе. Фактически, она прошла ближе к нашему Солнцу, чем любая другая известная звезда. Этот статус побудил их назвать космического нарушителя в честь его первого первооткрывателя, астронома по имени Ральф-Дитер Шольц, который посвятил много времени поиску близлежащих звезд.

Блуждающая звезда прошла в пределах одного светового года от Солнца примерно 70 000 лет назад. В то время современные люди только начинали мигрировать из Африки, а неандертальцы все еще делили с нами планету.

Хосе А. Пеньяс/SINC

Все остальные проходящие солнца

Мамаек с тех пор отошел от изучения звезды Шольца. Но тем временем за работу взялись и другие астрономы. А благодаря спутнику Европейского космического агентства под названием Gaia, созданному для картирования точного местоположения и движения более миллиарда звезд, мы теперь знаем о других близких столкновениях.

В 2018 году группа исследователей во главе с Корином Бейлер-Джонсом из Астрономического института Макса Планка в Германии использовала данные Gaia для планирования будущих встреч нашего Солнца с другими звездами. Они обнаружили около 700 звезд, которые пройдут в пределах 15 световых лет от нашей Солнечной системы всего за следующие 15 миллионов лет. Тем не менее, подавляющее большинство близких контактов еще предстоит обнаружить, предполагает команда. Но они подозревают, что примерно 20 звезд должны проходить всего в паре световых лет от нас каждый миллион лет.

Однако «космос большой», — отмечает Мамаек. «Статистически большинство этих звезд прошли бы внешний край нашей Солнечной системы». Это означает, что такие встречи, как встреча со звездой Шольца, обычны, но лишь немногие из них достаточно близки, чтобы действительно сместить значительное количество комет,

Тем не менее, несколько звезд должны подойти на удивление близко. И если большая, медленно движущаяся звезда действительно пройдет через край Облака Оорта, она действительно может встряхнуть Солнечную систему.

Многие близлежащие звезды пройдут вблизи Облака Оорта, но только одна пройдет сквозь него. Примерно через 1,35 миллиона лет Gliese 710, вероятно, будет гравитационно возмущать миллионы комет, направляя значительное их количество на потенциальный курс столкновения с Землей.

Астрономия: Роен Келли

«Самое сильное разрушительное столкновение» в истории

Массивная звезда, катящаяся через внешнюю часть Солнечной системы, — это именно то, что, согласно данным Gaia, произойдет менее чем через 1,4 миллиона лет, согласно исследованию 2016 года. Звезда под названием Глизе 710 пройдет в пределах 10 000 астрономических единиц — 1 астрономическая единица равна среднему расстоянию Земля-Солнце, равному 9.3 миллиона миль. Это хорошо в пределах внешнего края Облака Оорта.

Имея половину массы Солнца, Gliese 710 намного больше, чем звезда Шольца, масса которой составляет всего 15 процентов массы Солнца. Это означает, что огромная гравитация Gliese 710 потенциально может нанести ущерб орбитам ледяных тел в Облаке Оорта. И хотя звезда Шольца была такой крошечной, она была бы едва видна в ночном небе — если вообще была бы видна — Глизе 710 больше, чем наша нынешняя ближайшая соседка, Проксима Центавра. Поэтому, когда Gliese 710 достигнет ближайшей к Земле точки, она загорится ярким оранжевым шаром, который затмит любую другую звезду на нашем ночном небе.

Это событие может стать «самым сильным разрушительным столкновением в будущем и истории Солнечной системы», — написали авторы в своей статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics .

К счастью, внутренняя Солнечная система является относительно крошечной целью, и даже если Gliese 710 отправит кометы в нашу сторону, этим ледяным телам потребуются дополнительные миллионы лет, чтобы добраться до нас. Это должно дать всем выжившим будущим людям достаточно времени, чтобы принять меры.

А пока они могут наслаждаться наблюдением за тем, что может быть одним из самых близких звездных пролётов в истории нашей Солнечной системы.

Может ли Луна врезаться в Землю?

Ретт Аллен

Наука

24 сентября 2021 г. 7:00

В трейлере к фильму «Закат луны» показано, как наш спутник подбирается слишком близко для комфорта. Вот физика того, что нужно, чтобы столкнуть Луну с орбиты

Фотография: НАСА

Вышел трейлер нового научно-фантастического фильма под названием Moonfall , который выйдет в начале 2022 года, в котором Луна вот-вот врежется в Землю. На нем есть несколько снимков красноватой луны, парящей чрезвычайно близко к планете, рассыпающейся на части, притягивая океаны к себе, обломки летят в космический корабль и горы. На самом деле там не показано столкновение — знаете, это всего лишь трейлер, и они не хотят все портить.

Это не первый фильм, выходящий за рамки правдоподобной физики. (Помните Sharknado ?) Но то, что это научная фантастика, не означает, что это совершенно неправильно. Вот почему я здесь: я собираюсь рассмотреть реальную физику, которая была бы применима, если бы Луна когда-нибудь подошла к нам слишком близко.

Как Луна могла врезаться в Землю?

Согласно официальной записи фильма на IMDB, «таинственная сила сбивает Луну с ее орбиты», ускоряя ее падение к Земле. Это не так много, чтобы продолжать. Действительно ли есть способ сделать это возможным?

Давайте начнем с базовой модели того, как планета и ее спутник действуют друг на друга. Сила гравитации притягивает Землю и Луну друг к другу. Эта сила зависит от массы обоих тел и имеет величину, обратно пропорциональную квадрату расстояния между центрами двух тел.

Вот выражение для величины этой силы. (На самом деле это вектор.)

Иллюстрация: Ретт Аллен

В этом выражении G — это универсальная гравитационная постоянная. Массы Луны и Земли составляют m _m и m _E . Расстояние между ними r .

Вы можете подумать, что этой гравитационной силы будет достаточно, чтобы Луна врезалась в планету, и это было бы так, если бы Луна не вращалась вокруг Земли. Однако, поскольку Луна движется в направлении, перпендикулярном гравитационной силе, эта сила заставляет ее траекторию искривляться в одном направлении, поэтому она огибает планету, а не ныряет в нее.

Силы вызывают изменение импульса, где импульс является произведением массы и скорости объекта (обозначается символом p ). Мы называем это принципом импульса, и он выглядит следующим образом: объект движется. Если сила притягивает объект в направлении, перпендикулярном его импульсу, этот объект будет двигаться по кругу с силой, направленной к центру. Итак, Луна движется по круговой орбите, потому что на нее действует «боковая» сила, притягивающая ее из-за ее гравитационного взаимодействия с Землей.

Но подождите! Если Земля притягивает Луну, заставляя ее двигаться по кругу, не будет ли Луна притягивать назад и заставлять Землю также двигаться по кругу? Ага! Оба тела взаимодействуют, и оба объекта вращаются вокруг общего центра масс. Вы можете думать о центре масс как о «точке баланса» для повседневных предметов. Для системы Земля-Луна этот центр масс будет на 90 224 намного на 90 225 ближе к Земле, поскольку ее масса намного больше массы Луны.

Конечно, движение Земли гораздо меньше, чем движение Луны, но вот почему это происходит. Между Землей и Луной существует только одно гравитационное взаимодействие, поэтому величина силы, с которой Луна действует на Землю, такая же, как величина силы, с которой Земля действует на Луну. Оба должны иметь одинаковое изменение импульса, так как они имеют одинаковую силу.

Однако, поскольку масса Земли в 81 раз больше массы Луны, она будет иметь меньшее изменение скорости. Это означает, что размер его круговой орбиты будет намного меньше. Орбитальный радиус Земли на самом деле меньше, чем сама Земля, а это означает, что центр масс планеты движется по кругу, но этот круг меньше планеты. В конце концов, это выглядит как легкое колебание.

Самые популярные

Теперь я собираюсь использовать это очень простое введение в орбитальную механику, чтобы построить модель системы Земля-Луна в Python, чтобы мы могли увидеть, что происходит, когда какая-то таинственная сила давит на Луну. Если вам нужны все подробности о том, как построить эту модель, вот видео:

С ним я получаю анимацию ниже:

Иллюстрация: Ретт Аллен

Если вы думаете, что это выглядит странно, это потому, что это правильная Земля. — шкала расстояний до Луны. На многих иллюстрациях оба тела показаны намного больше, чтобы они выглядели лучше. Я не собираюсь этого делать, потому что хочу относиться к вам как к настоящим людям и не лгать вам.

Надеюсь, вы понимаете, что это работает не с правильной скоростью. Если бы я это сделал, Луне потребовалось бы 28 дней, чтобы совершить один оборот, а смотреть на это слишком скучно. Обратите внимание, что Земля действительно движется по кругу. Если вы мне не верите, вот код, который я использовал для создания этой анимации — вы можете проверить это сами.

Самые популярные

Теперь мы готовы кое-что напортачить. Начнем с толкания луны по направлению к Земле. Я собираюсь использовать силу, в 50 раз превышающую силу гравитации Земли, приложенную в течение 1 часа. Нам нужна сила с достаточно большой величиной, чтобы мы могли увидеть некоторый эффект, но время должно быть достаточно коротким, чтобы нам не приходилось беспокоиться об изменении направления силы при движении Луны.

Вот как это выглядит. (Я нарисовал большую стрелку, обозначающую направление «таинственной силы».)

Иллюстрация: Ретт Аллен

Эта симуляция выполняется в течение примерно 8 месяцев после первоначального одночасового толчка. Обратите внимание, что даже спустя столько времени луна не врезалась в планету. Толчок просто заставил его перейти на эллиптическую орбиту.

Поскольку таинственный толчок был направлен через центр масс системы Земля-Луна, угловой момент системы не изменился. Угловой момент — это мера вращательного движения, которое зависит от массы, скорости и положения. Угловой момент Луны постоянен, поэтому по мере приближения к Земле она должна ускорять свое орбитальное движение. Однако, поскольку он движется быстрее при боковом движении (орбитальном движении), это увеличение скорости заставляет его просто приближаться к Земле и пропускать все это вместе.

Кроме того, система Земля-Луна теперь движется влево. Это связано с тем, что толчок приложил внешнюю силу ко всей системе, так что общий импульс теперь направлен влево. Это заставит Землю изменить свою орбиту относительно Солнца, но это смещение будет довольно небольшим, так что не беспокойтесь об этом. Давай побеспокоимся об этой луне.

В самом деле, давайте попробуем еще один толчок. Мы будем использовать такое же количество силы в течение того же часового интервала, но вместо того, чтобы толкать к Земле, это толкает в направлении, противоположном движению Луны. Вот что получается:

Самые популярные

Иллюстрация: Ретт Аллен

При толчке в противоположном направлении угловой момент уменьшается. Это означает, что общая скорость вращения становится меньше. Луна не полностью прекращает движение по орбите, но теперь она вращается достаточно медленно, чтобы действовать больше как камень, падающий на Землю и почти ударяющий ее.

(Да, на иллюстрации кажется, что они сталкиваются, но помните, что я сделал Землю и Луну больше, чем они должны быть, чтобы вы могли их видеть. На самом деле это было бы скорее близкое столкновение.)

Лучшим способом столкнуть Землю и Луну было бы просто полностью заморозить ее орбиту или, с точки зрения физики, уменьшить скорость Луны до нуля (относительно Земли). Как только Луна перестанет вращаться по орбите, она просто упадет прямо на планету, потому что гравитационная сила Земли притянет ее и заставит увеличить скорость по мере ее движения к планете. По сути, это то же самое, что бросить камень на Землю, за исключением того, что он настолько больше, что об этом можно снять фильм.

Для этого вам понадобится либо большая «таинственная» сила, либо толчок на более длительное время. (Если это читают инопланетяне, пожалуйста, не используйте это как план уничтожения Земли. )

Может ли Луна поглотить земные океаны?

Но авария — не единственный способ, которым луна может уничтожить нас. В какой-то момент трейлера кажется, что Луна находится так близко, что ее гравитационная сила оттягивает океан от поверхности планеты. Могло ли это случиться на самом деле?

Начнем с простейшего случая, когда Луна и Земля неподвижны и почти соприкасаются. Это будет выглядеть так:

Иллюстрация: Rhett Allain

Самый популярный

Теперь предположим, что я поместил на поверхность планеты 1 кг шариков воды. Поскольку эта вода имеет массу, она гравитационно взаимодействует с Землей, притягивая воду к центру Земли. Но есть и гравитационная сила Луны, притягивающая в противоположном направлении. Какая сила будет больше?

Мы можем вычислить оба, используя одну и ту же универсальную гравитационную силу для орбиты Луны. Для взаимодействия с Землей мы будем использовать массу Земли и массу воды. (Для упрощения я выбрал 1 кг.) Расстояние ( r ) будет от центра Земли до поверхности — это просто радиус Земли. Для взаимодействия с Луной я буду использовать массу Луны и радиус Луны (плюс немного больше, так как они не совсем соприкасаются).

Конечно, я использовал Python, который является лучшим калькулятором. (Вот код на случай, если вы захотите что-то изменить.) Это дает следующий результат:

Иллюстрация: Rhett Allain

Вы можете видеть, что гравитационная сила с Земли намного больше, чем с Луны. Если бы это было «перетягиванием каната», планета победила бы. Океан не хотел уходить.

Но что, если система Земля-Луна не стационарна, а движется по очень близкой орбите по круговой траектории вокруг общего центра масс?

Если тела движутся, значит, движется и вода, так как система Земля-Луна будет двигаться по кругу. Чтобы вода оставалась на Земле, общая сила (сумма гравитационных сил Земли и Луны) должна быть равна силе, необходимой для движения этой воды по кругу.

Вместо того, чтобы заставить воду двигаться по кругу, я могу использовать систему отсчета Земли и добавить центробежную силу. Это сила, которую необходимо добавить к ускоряющей системе отсчета, чтобы работали нормальные законы физики — вот более подробное объяснение.

Самые популярные

Итак, если Луна находится очень близко к Земле и они находятся на круговых орбитах вокруг общего центра масс, то они совершят полный оборот всего за 2,3 секунды. часов (вместо 28 дней). Это означает, что этот блок воды на поверхности Земли, обращенный к Луне, будет иметь центробежную силу в 3,55 ньютона, притягивая его к Луне. Тем не менее, у вас все еще есть гравитационная сила Земли и Луны, притягивающая ее обратно к Земле с общей силой 5,48 ньютона. Это означает, что даже в этой причудливой орбитальной ситуации вода все равно больше притягивается к Земле, чем к Луне.

По сути, это всего лишь экстремальная версия океанских приливов. Приливы вызваны комбинацией трех сил: гравитационной силы Земли, силы Луны и центробежной силы из-за движения Земли, когда Луна притягивает ее. Однако разные части поверхности планеты находятся на разном расстоянии от Луны, и результирующие силы приводят к тому, что вода выпячивается в двух местах — одно на стороне планеты рядом с Луной и одно на дальней стороне.

В конце концов, с научной точки зрения, иметь Луну так близко было бы очень плохо. Эти экстремальные приливные силы будут воздействовать не только на океаны, но и на горы и здания, что может привести к их разрушению. Да, это выглядело бы потрясающе, но могло бы убить нас всех. Оставим это для кино.

Еще больше замечательных историй WIRED

📩 Последние новости о технологиях, науке и многом другом: получайте наши информационные бюллетени!
Миссия по переписыванию нацистской истории в Википедии
Red Dead Redemption Дикий Запад — убежище
6 вещей, которые нужно сделать, чтобы вас не взломали
Как превратить ваши любимые веб-приложения в настольные приложения
В Кении нанимают влиятельных лиц для распространения дезинформации
👁️ Исследуйте ИИ, как никогда раньше, с нашей новой базой данных
🎮 WIRED Games: последние советы, обзоры и многое другое
✨ Оптимизируйте свою домашнюю жизнь с помощью лучших решений нашей команды Gear, от роботов-пылесосов до недорогих матрасов и умных динамиков

Ретт Аллен — доцент физики в Университет Юго-Восточной Луизианы. Он любит преподавать и говорить о физике. Иногда он разбирает вещи и не может собрать их обратно.

ТемыТочечная физикафизикагравитацияоценка силлуназемлякосмосФильмы

Еще от WIRED

Что произойдет, если Земля и Марс поменяются местами?

В прошлую субботу на семинаре, организованном Институтом фундаментальных вопросов, лауреат Нобелевской премии по физике Жерар т Хофт сделал несколько неформальных замечаний о глубокой природе реальности. В поисках аналогии с симметриями базовой физики он попросил участников представить, что произойдет с нашей Солнечной системой, если вы внезапно поменяете местами Землю и Марс. Он продолжал обсуждать свои идеи по объяснению квантовой механики, но я не мог отвлечься от его вопроса. Что произойдет ли ?

Очевидно, марсиане будут в восторге от нового устройства. Довольно скромное повышение температуры Марса растопит полярные шапки и высвободит газы из почвы, превратив марсианский климат в новое, более уютное состояние, почти такое же теплое, как на Земле. В статье для нас в 1999 году планетолог Крис Маккей предвидел терраформирование Марса путем строительства заводов по откачке парниковых газов — доказывая, что яд одного человека — эликсир для другого, — но перемещение планеты ближе к солнцу, безусловно, тоже принесло бы пользу. Земляне получат короткий конец сделки. Солнечный свет был бы вдвое менее интенсивным, и планета замерзла бы. С положительной стороны, нам сразу стало бы вдвое меньше лет.

Однако, по большому счету, можно подумать, что ничего не изменится. Согласно законам Кеплера, масса планеты почти не влияет на ее орбиту; масса солнца — это то, что управляет вещами. Несмотря на то, что Земля в 10 раз тяжелее Марса, она все равно будет катиться по старой траектории Марса. И Марс, и Земля постоянно падают на Солнце, и все падающие тела падают с одинаковой скоростью.

Но законы Кеплера не учитывают тонкие гравитационные возмущения, которые планеты оказывают друг на друга. Переставляя планеты, вы возмущаете эти возмущения, и не очевидно, что произойдет. Поэтому я задал вопрос планетологу Рену Малхотре из Аризонского университета, который был одним из первых ученых, признавших, что планеты мигрировали в начале истории Солнечной системы. Ее первоначальное предположение заключалось в том, что близость Земли приведет к истончению пояса астероидов, но орбиты планет не будут дестабилизированы, по крайней мере, не сразу. Она предложила запустить компьютерную симуляцию для проверки.

Результаты несколько неожиданны. Планетарное переключение делает внутреннюю Солнечную систему сильно хаотичной. Хотя ни одна из внутренних планет не выбрасывается за пределы Солнечной системы в течение первых 10 миллионов лет, все они претерпевают большие колебания орбитальных расстояний. Иногда Марс погружается внутрь, становясь вторым камнем от Солнца. Чтобы зафиксировать эти вариации, Малхотра обнаружила, что ей приходилось использовать меньший шаг времени в моделировании, чем она предсказывала, и, следовательно, каждый запуск компьютера занимал почти день.

Чтобы ускорить процесс, она попыталась проигнорировать планету Меркурий — стандартная практика в расчетах возмущений, исходя из предположения, что Меркурий настолько мал, что его гравитация несущественна. Но не в этом случае. Без Меркурия три другие внутренние планеты пришли в негодность за несколько миллионов лет. Марс улетел в дальний космос. Чувствительность к отсутствию Меркурия является еще одним доказательством того, что измененная система будет сильно хаотичной.

На графике слева показана реальная Солнечная система. Для каждой планеты Малхотра строит диапазон орбитальных расстояний: перигелий (самое близкое сближение с Солнцем), афелий (самое дальнее) и большая полуось (средняя точка). Как показал Пьер-Симон Лаплас в конце 18 века, наша Солнечная система стабильна. Большие полуоси постоянны, а формы орбит незначительно меняются в разные периоды, от десятков тысяч до миллионов лет.

На следующем графике показана измененная система. Обратите внимание, насколько широким стал диапазон орбитальных расстояний для каждой планеты. Для Земли это потому, что она теперь ближе к Юпитеру; для Марса, потому что это обезьяна посередине. Венера почти не меняется, в то время как Меркурий бьют, как мячик для пинг-понга. Моделирование Мальхотры также включало внешние планеты, но я их опускаю, потому что они неуклюжи, как будто ничего не изменилось.

Эти результаты подтверждают появившуюся точку зрения, обсуждавшуюся на наших страницах Дугом Лином несколько лет назад, о том, что Солнечная система живет на грани хаоса. Вероятно, в годы своего становления он был нестабилен. Планеты перетасовывались или выбрасывались до тех пор, пока орбиты выживших не были достаточно хорошо разнесены. Любое серьезное изменение снова подтолкнет систему к пределу возможностей. Это аналог кофейной чашки. Если вы видите чашку, наполненную точно до краев, вы можете обоснованно заключить, что немного кофе пролилось через край, и что бы вы ни делали с чашкой, вероятно, прольется еще немного.

Малхотра поддерживал эту точку зрения в прошлом, но предупреждает, что солнечная система более стабильна, чем можно предположить из ее возраста, поэтому весь вопрос остается нерешенным.

Почему вращаются планеты. Почему вращается Земля? Почему день сменяется ночью

Почему планеты вращаются вокруг Солнца

От Браге до Кеплера

От Кеплера до Ньютона

Вокруг Солнца

Рассмотрим, как появляется наклон осей планет?

Причины движения

Как учёные определили, в какую сторону вращается Земля вокруг Солнца в планетарной системе?

Земная ось

Звёздные и солнечные сутки

Движения Земли

Земля как планета — Умскул Учебник

Расписание Земли

Как называется путь вращения планеты вокруг Солнца? Движения земли Периоды вращения планет вокруг Солнца.

История гелиоцентрической системы

Почему планеты вращаются по орбите?

Солнечная система

Смена сезонов

Земная ось

Осевое вращение Земли

Смена дня и ночи

Неравномерность вращения

Периоды вращения планет вокруг Солнца

Пути, по которым вращаются планеты вокруг Солнца

Расстояние Земли от Солнца

Путь Земли по орбите

Какая планета вращается в обратном направлении? Почему планеты движутся вокруг солнца Почему планеты крутятся вокруг своей оси.

Почему планеты вращаются вокруг Солнца?

Причины движения

Как учёные определили, в какую сторону вращается Земля вокруг Солнца в планетарной системе?

Земная ось

Звёздные и солнечные сутки

Почему планеты вращаются вокруг Солнца

Что делает планету планетой

Планеты — основные факты

Что такое определение планеты?

Когда спутник является спутником?

Если это не планета… то что?

Что такое SSSB?

Что такое карликовая планета?

Итак… Какие объекты являются планетами, а какие карликовыми планетами?

Названия всех планет

Количество планет

Чтобы узнать больше о планетах и ​​карликовых планетах нашей Солнечной системы, воспользуйтесь ссылками ниже.

Планеты

Карликовые планеты

НАСА: самая большая из когда-либо обнаруженных комет направляется к Земле, она размером с карликовую ПЛАНЕТУ

Самая большая комета приближается к Земле

Что находится в центре кометы размером с карликовую планету

Советы и подсказки

Выбор редакции

Актуальные истории

Гелиоцентрическая модель

Блуждающие звезды проходят через нашу солнечную систему на удивление часто близкий в не столь отдаленном будущем.

Открытие «звезды Шольца»

Все остальные проходящие солнца

«Самое сильное разрушительное столкновение» в истории

Может ли Луна врезаться в Землю?

Что произойдет, если Земля и Марс поменяются местами?

Чтобы узнать больше о планетах и карликовых планетах нашей Солнечной системы, воспользуйтесь ссылками ниже.