Још од 16. века када је Никола Коперник показао да се Земља врти око Сунца, научници су неуморно радили на разумевању односа у математичком погледу. Ако се ово ведро небеско тело - од којег зависе годишњи доба, дневни циклус и цео живот на Земљи - не врти око нас, каква је онда природа наше орбите око њега?
Већ неколико векова астрономи су примењивали научну методу да одговоре на ово питање и утврдили су да Земљина орбита око Сунца има много фасцинантних карактеристика. А оно што су открили помогло нам је да схватимо зашто меримо време онако како радимо.
Орбиталне карактеристике:
Пре свега, брзина Земљине орбите око Сунца је 108 000 км / х, што значи да наша планета током једне орбите пређе 940 милиона км. Земља испуњава једну орбиту на сваких 365.242199 средњих соларних дана, што је чињеница која објашњава зашто су вам потребни додатни календарски дан сваке четири године (ака. Током прелазне године).
Удаљеност планете од Сунца варира како кружи около. У ствари, Земља никада није једнака удаљености од Сунца из дана у дан. Када је Земља најближа Сунцу, каже се да је у перихелију. То се догађа око 3. јануара сваке године, када се Земља налази на удаљености од око 147,098,074 км.
Просечна удаљеност Земље од Сунца је око 149,6 милиона км, што се такође назива и једном астрономском јединицом (АУ). Када се налази на најудаљенијој удаљености од Сунца, за Земљу се каже да је у афелију - што се догађа око 4. јула где Земља досеже растојање од око 152,097,701 км.
И они од вас на северној хемисфери приметиће да се „топло“ или „хладно“ време не подудара са тиме колико је Земља близу Сунца. То се утврђује аксијалним нагибом (види доле).
Елиптична орбита:
Следи природа Земљине орбите. Уместо да буде савршен круг, Земља се креће око Сунца у продуженом кружном или овалном обрасцу. То је оно што је познато као "елиптична" орбита. Овај орбитални образац први је описао Јоханнес Кеплер, немачки математичар и астроном, у свом семинарском раду Астрономиа нова (Нова астрономија).
Након мерења орбите Земље и Марса, приметио је да се понекад орбите обе планете убрзавају или успоравају. То се директно поклопило са афелијом и перихелијом планета, што значи да је удаљеност планета од Сунца директно повезана са брзином њихове орбите. То је такође значило да и Земља и Марс нису кружили око Сунца у савршено кружним обрасцима.
Описујући природу елиптичних орбита, научници користе фактор познат као "ексцентричност", који се изражава у облику броја између нуле и један. Ако је ексцентричност планете близу нуле, онда је елипса скоро круг. Ако је близу једној, елипса је дугачка и витка.
Земљина орбита има ексцентричност мању од 0,02, што значи да је веома близу да буде кружна. Зато је разлика између удаљености Земље од Сунца у перихелију и афелију врло мала - мања од 5 милиона км.
Сезонска промена:
Треће, ту је улога Земљине орбите у годишњим добима, на коју смо горе поменули. Четири годишња доба одређена су чињеницом да је Земља нагнута за 23,4 ° на вертикалној оси, што се назива "аксијални нагиб". Овај квар у нашој орбити одређује солстицес - тачку у орбити максималног аксијалног нагиба према Сунцу или даље од ње - и еквиноције, када су смер нагиба и смер ка Сунцу окомити.
Укратко, када је северна хемисфера нагнута од Сунца, она доживљава зиму док јужна хемисфера доживљава лето. Шест месеци касније, када се северна хемисфера нагне према Сунцу, сезонски поредак се мења.
На северној хемисфери, зимски солстициј јавља се око 21. децембра, летњи солстициј је близу 21. јуна, пролећна равнодневница је око 20. марта, а јесења равнодневица око 23. септембра. Аксијални нагиб на јужној хемисфери је управо супротан смеру у северној хемисфери. Тако су сезонски ефекти на југу обрнути.
Иако је тачно да Земља има перихелиј, или тачку у којој је најближа Сунцу, и афелон, његова најудаљенија тачка од Сунца, разлика између тих растојања је превише минимална да би имала било какав значајан утицај на Земљино годишње доба и климу.
Лагранге Поинтс:
Још једна занимљива карактеристика Земљине орбите око Сунца има везе са Лагрангеовим тачкама. Ово је пет положаја у Земљиној орбиталној конфигурацији око Сунца, где комбиновано гравитационо повлачење Земље и Сунца пружа тачно центрипеталну силу потребну за орбитацију са њима.
Пет Лагрангеових тачака између Земље означено је (помало незанимљиво) Л1 до Л5. Л1, Л2 и Л3 сједе уздуж правца који пролази кроз Земљу и Сунце. Л1 сједи између њих, Л3 је на супротној страни Сунца од Земље, а Л2 је на супротној страни Земље од Л1. Ове три Лагрангеове тачке су нестабилне, што значи да ће се сателит који се постави на било који од њих померити са пута ако се узнемири.
Тачке Л4 и Л5 леже на врховима два једнакостранична троугла у којима Сунце и Земља чине две доње тачке. Те тачке леже дуж Земљине орбите, са Л4 60 ° иза ње и Л5 60 ° напред. Ове две Лагрангеове тачке су стабилне, па су стога и популарне дестинације за сателите и свемирске телескопе.
Истраживање Земљине орбите око Сунца научило је и научнике о другим планетима. Знајући где планета седи у односу на своју матичну звезду, њен орбитални период, аксијални нагиб и мноштво других фактора кључни су за утврђивање да ли на њему може постојати живот или не, и да ли би људи једног дана могли да живе или не тамо.
Овде смо писали много занимљивих чланака о Земљиној орбити. Ево 10 занимљивих чињеница о Земљи, колико је земља удаљена од Сунца ?, шта је ротација Земље ?, зашто постоје годишња доба ?, и шта је Земљин аксијални нагиб?
За више информација погледајте овај чланак о НАСА-прозору до чланка Универзума о елиптичним орбитама или погледајте НАСА-ину Земљу: Преглед.
Астрономија Глуми такође еспидосе који су релевантни за ту тему. Ево БКуестионс Схов-а: Црне црне рупе, неуравнотежење Земље и загађење свемира.
Извори:
- Википедија - Земљина орбита
- НАСА: Виндовс ка универзуму - Земљина орбита
- НАСА: Питајте астрофизичара - брзина Земљине ротације
