Какие изменения происходят на нашей планете в результате орбитального движения земли кратко

Обновлено: 07.07.2024

Орбита Земли — путь, по которому небесное тело движется вокруг Солнца. Впервые наличие орбиты доказал Николай Коперник. До его открытия считалось, что наша планета неподвижна в космическом пространстве.

Как открыли земную орбиту

В античные времена Птолемей, Аристотель и их последователи считали модель построения Вселенной геоцентрической. Согласно ей, в центре располагалась Земля, а все космические тела вращались вокруг планеты. Впервые сомневаться в этом начал древнегреческий ученый Аристарх Самосский. Наблюдая в III в. до н. э. лунное затмение, он сделал вывод, что Луна не является самостоятельным светилом, а только отражает солнечный свет, и она меньше Солнца по диаметру во много раз. И будет странным, что такой большой небесный объект, как наша звезда, вращается вокруг маленькой Земли.

Окончательно геоцентрическая теория была развенчана в 1534 г. польским астрономом Н. Коперником, автором гелиоцентрического учения, доказавшим, что Солнце обращаться вокруг Земли не может.

Первым, кто доказал эллиптическую форму орбиты нашей планеты, был немецкий ученый И. Кеплер. Наблюдая за движением Земли и Марса, он понял, что планеты периодически замедляются, а затем снова ускоряются, что было бы невозможно, будь орбита круговой.

Расстояние от Солнца до Земли

Этот параметр зависит от точки нахождения нашей планеты в пространстве. Расстояние равно:

в перигелии (ближайшей точке к Солнцу) — 147,1 млн км;
в афелии (самой удаленной от светила позиции, называемой также апогелием) — 152,1 млн км.

Для приблизительных расчетов принято среднее значение удаленности (орбитальной полуоси) — 149,6 млн. км. Эта величина является основной мерой измерения расстояний в космосе — 1 астрономической единицей (а.е.). С ее помощью определять длину чего угодно в космическом пространстве проще, чем высчитывать абсолютные значения.

Среднее расстояние от Земли до Солнца равняется 0,000004848 парсеков, или примерно 150 млн км. Credit: telegramfor.me.

Эта мера была принята еще в Средние века, но поначалу не имела никакого численного значения — все линейные расстояния выражались в условной дистанции между Землей и Солнцем. Только в 1672 г. европейский ученый Дж. Кассини впервые оценил орбитальный радиус Земли в 140 млн км. Это значение было уточнено только советскими астрономами в 1961 г. Полученное ими значение — 149,5993 млн км с погрешностью +/- 2000 км.

Расстояние до светила не влияет на смену сезонов, которая зависит лишь от осевого наклона тела.

Точку перигелия наша планета проходит в промежутке с 2 до 5 января каждого года. И хотя солнечного тепла на поверхность планеты в этот период попадает больше, в северном полушарии в это время длится зима. В афелии Земля оказывается между 3 и 7 июля, минимум света и тепла от центральной звезды не мешает продолжаться лету во всех регионах севернее экватора.

Форма траектории движения Земли по орбите

Орбита Земли выглядит более круглой, чем траектории движения большинства планет нашей системы, но это не идеальный круг: вокруг солнца мы движемся по слегка вытянутому эллипсу.

Основная характеристика орбит — эксцентриситет Е, коэффициент их сжатости. Его значение лежит в интервале от 0 (идеальный круг) до 1 (максимально узкий эллипс, вытянутый почти в прямую линию). Для Земли величина Е невелика, всего 0,017. После Венеры с эксцентриситетом 0,007 и Нептуна (Е=0,011) земной результат — третий в Солнечной системе среди объектов планетарного типа.

Незначительное изменение орбитального диаметра нашей планеты играет важную роль в обеспечении возникновения и развития жизни здесь: так поддерживаются стабильные значения средней земной температуры. Для сравнения — эксцентриситет Меркурия составляет 0,2, что вызывает экстремальную смену температуры в течение дня и ночи. Меркурианская орбита — самая вытянутая в нашей системе.

Длина земной орбиты оценивается в 930-940 млн км.

Скорость движения нашей планеты

Движение Земли по орбите осуществляется со средней скоростью около 30 км/с. Любое тело, согласно законам физики, будет двигаться по эллиптической орбите неравномерно: быстрее в перигелии (наша планета в этой точке ускоряется до 30,2 км/с) и медленнее в афелии (земное значение — 29,2 км/с).

На 1 полный оборот вокруг Солнца планета тратит 365,24 суток. Для удобства расчетов этот период принят равным 365 дней, но каждые 4 года земной календарь корректируется — в него вводится 1 дополнительный день.

Плоскость орбиты

Точки любой орбиты всегда лежат в одной плоскости. Для Земли такая космическая "поверхность" называется эклиптикой, все остальные планеты системы движутся в плоскостях, близких к нашей.

Центральное светило тоже вращается вокруг своей оси, в том же направлении, что и все соседние планетарные объекты. Это косвенное доказательство того, что оно и все остальные тела системы образовались из единого газопылевого протооблака. Но одному явлению объяснение до сих пор не найдено: Солнце вращается с существенным отклонением от эклиптики. Не исключено, что в непосредственной близости от нас существуют крупные неоткрытые планеты, чье гравитационное воздействие так влияет на нашу звезду.

Эклиптика участвует в оценке наклона оси небесного тела. Для нас он составляет 23°, что является причиной неравномерного годового нагрева южного и северного полушарий, когда Земля находится на разных участках орбиты и смены времен года.

Отклонение орбиты от идеальной формы

И. Кеплер вывел несколько законов, описывающих принципы движения небесных тел, и поводов сомневаться в них ученым XVII в. не было. Но с повышением точности измерений начали обнаруживаться отклонения от кеплеровского учения. Немецкий астроном построил свою модель на 2 упрощениях:

вес любой планеты принимался пренебрежимо малым относительно веса Солнца;
было учтено только взаимное гравитационное влияние светила и планеты, а воздействие соседних небесных тел не принималось во внимание.

Диаграмма, показывающая, как барицентр Солнечной системы менялся с течением времени. Credit: Wikimedia Commons.

Сегодня ученые при вычислении орбитальных характеристик учитывают еще один важный фактор. Они принимают во внимание, что не только планета вращается вокруг светила, но и связка "небесное тело — звезда" выполняет собственное вращение вокруг барицентра — условной точки в космосе, центра масс. В силу значимости солнечных габаритов барицентр нашей системы находится внутри Солнца, и он несколько меняет свое расположение.

Сейчас ежегодно расстояние между Землей и нашей звездой увеличивается на 15 см, и разница с сегодняшним значением полуоси достигнет километра уже через 67 тысяч лет — пустяк с точки зрения космического времени. Но постоянно отдаляться мы не будем: раз в 100 тыс. лет удаление будет сменяться сближением и наоборот.

Такая цикличность наблюдается на планете уже миллионы лет. Она стала причиной множества глобальных катаклизмов, например, ледниковых периодов.

Вместе с расстоянием до Солнца постоянно изменяется эксцентриситет нашей орбиты. Его величина в разные годы отличалась от сегодняшней и составляла от 0,05 до 0,005.

Насколько устойчива орбита Земли

Согласно кеплеровским законам, планеты Солнечной системы и местные непланетарные объекты способны вращаться вокруг своего светила бесконечно долго. На практике возможны случаи, когда небесные тела покидают орбиту и улетают в космическое пространство либо притягиваются Солнцем и погибают, врезавшись в него.

Предсказать аналитическим путем это невозможно, но и компьютерное моделирование не дает точного представления о будущей судьбе нашей системы. Самым нестабильным выглядит Меркурий — он может упасть на звезду либо начать критически удаляться от нее до момента столкновения с Венерой или нашей планетой. Прогнозы для Земли более благоприятны. Даже через миллиарды лет она все еще будет оставаться на своей орбите.

Движение Земли вокруг Солнца непрерывно. Благодаря этому постоянному вращению наблюдаем, как меняются на нашей планете времена года. Облетая вокруг небесного светила, Земля еще успевает совершать движение вокруг оси — так сменяются день и ночь. Почему не ощущаем этого движения и как все это происходит? Попробуем отыскать ответы.

Движение Земли вокруг Солнца

Ученые древности сформулировали идею геоцентричности мира. Считалось, что наша планета — недвижимый центр, а все небесные тела совершают вращение вокруг нее.

Первым мысль о том, что Земля вращается вокруг Солнца, высказал великий астроном Аристарх Самосский в III веке до н. э. Он предложил революционную на тот момент гелиоцентрическую систему мира.

Идею поддержали вавилонянин Селевк (II век до н. э.), Гераклид Понтийский, Сенека. Но все же эти ученые оставались в меньшинстве. Так, Аристотель и Птолемей активно доказывали обратное, а в их работах можно прочесть много аргументов в пользу того, что никакого движения Земли не происходит.

Вопросом продолжили заниматься средневековые авторы. Вновь гипотеза о вращении Земли была сформулирована великим индийским астрономом и математиком Ариабхатой (конец V — начало VI вв.).

Понадобилось еще много экспериментов для подтверждения выводов ученого. Много было скептиков и противников этой идеи.

Только когда Галилей вывел принцип относительности движения, споры начали утихать. Он установил, что равномерное движение Земли не сказывается на процессах, которые на ней протекают. Ученый объяснил, почему мы, жители планеты, ничего не ощущаем во время ее постоянного движения.

Земля в Космосе: Freepick

Для современного человека то, что Земля вращается вокруг Солнца, не сенсация. Исследователи установили такие подробности этого процесса:

Это движение происходит по особенной орбите (траектории движения), длина которой составляет примерно 930 млн км.
Скорость движения Земли по орбите равна около 30 км/c, то есть 107 218 км/ч.
Вращение нашей планеты происходит в направлении востока.
Земля во время этого вращения сохраняет расстояние от светила в 150 млн км.
Для одного полного оборота Земле необходимо 365 суток и 6 часов. Промежуток времени, в течение которого происходит это вращение, называем годом.
За каждые четыре года набираются еще одни сутки. Поэтому через три года на календаре появляется февраль, в котором 29 дней.

Когда наша планета совершает это вращение, то ее угол наклона остается неизменным. По этой причине на определенном отрезке траектории Земля больше поворачивается к светилу нижней частью, в Южном полушарии наступает летний сезон.

В это же время на Северный полюс солнечные лучи попадают в гораздо меньшей степени — там наступает период зимних холодов. Есть и периоды, когда Солнце более-менее равномерно бросает лучи на оба полушария. Происходит это весной и осенью.

Итак, разобрались, с какой скоростью движется Земля вокруг Солнца, и в том, что такое орбита Земли. Но на этом особенности движения Земли не заканчиваются.

Движение Земли вокруг своей оси

Если между Северным и Южным полюсами нашей планеты провести воображаемую линию, то получится так называемая земная ось. Вокруг нее постоянно происходит вращение, о котором известно:

Земная ось — это не перпендикулярная линия. Она расположена под углом 23,5° по отношению к орбите планеты.
Вращение вокруг оси осуществляется, как и по орбите, в восточном направлении. Если рассматривать нашу планету сверху в сторону Северного полюса, то вращение оценивается как такое, которое происходит против стрелки часов.
По мере этого вращения день сменяется ночью.
Скорость вращения Земли рядом с экватором (разделительная линия, равноудаленная от обоих полюсов, которая проходит по всей окружности планеты) составляет 465 м/с (1 674 км/ч). По мере удаления от экватора скорость такого движения уменьшается.

Последний факт мало известен, но вызывает интерес. Наглядно его можно продемонстрировать так:

Рядом с экватором расположен город Кито. Люди, которые в нем живут, незаметно для себя постоянно двигаются вместе с планетой на скорости 465 м/с.
Жители Москвы, которые живут севернее линии экватора, вращаются практически в два раза медленнее. Их скорость примерно равна 260 м/с.

Земля и Солнце в Космосе: Freepick

Этого вращательного движения люди не ощущают, так как оно осуществляется постоянно и равномерно. При этом еще и меняется. Ученые установили, что каждый год происходит замедление вращения в среднем на четыре миллисекунды.

Объясняют это явление притяжением Луны, которое оказывает воздействие на протекание приливов и отливов на планете. Когда они происходят, Луна старается притянуть к себе воду и двигает ее в направлении, которое противоположно ходу Земли.

Это своеобразное противодействие провоцирует возникновение незначительной силы трения на дне водоемов. По законам физики данный процесс приводит к небольшому замедлению скорости движения Земли.

Крайние точки в процессе вращения нашей планеты — это такие даты:

Зимнее солнцестояние (21 декабря). В области Южного полярного круга в этот день ночь не наступает. Северный полярный круг, наоборот, оказывается на сутки под покровом ночи.
Летнее солнцестояние (21 июня). На этот раз все происходит с точностью наоборот: Южный полярный круг на сутки пленяет ночь, а на Северном день продолжается все 24 часа.
В дни весенних (20 марта) и осенних равноденствий (22 или 23 сентября в зависимости от года) ближе всего к Солнцу располагается экватор, а день с ночью равны по продолжительности в обоих полушариях.

Почему же Земля не улетает в космические просторы и не падает на Солнце, если она постоянно находится в движении? Действительно, во время ее вращения происходит выработка центробежной силы, которая направлена на то, чтобы отбросить планету от Солнца.

Но это не происходит, потому что движение Земли всегда имеет одинаковую скорость, а безопасное расстояние до светила соотносится с центробежной силой.

Движение Земли вокруг Солнца подчиняется целому ряду законов, которые человечество разгадывало в течение веков. Люди долго пытались найти иные объяснения смене дня и ночи и времен года. Но теперь точно установлено, что наша планета вращается, а мы движемся вместе с ней.

Орбитальная скорость планеты в Северном полушарии выше в зимнее время и меньше в летнее. . В результате движения Земли вокруг Солнца и наклона земной оси к плоскости ее орбиты на 66,5° на нашей планете наблюдается не только смена времен года, но и изменение продолжительности дня и ночи.

Почему мы не ощущаем что Земля крутится вокруг своей оси?

Поскольку Земля вращается относительно неподвижной точки (оси), точки на её поверхности на разных широтах испытывают небольшую силу. . Но два полушария планеты вращаются в разных направлениях – на Северном полюсе ощущается вращение против часовой стрелки, а на Южном полюсе – по часовой.

Как движется по своей орбите Земля?

Земля, как и все планеты Солнечной системы, движется по своей орбите вокруг Солнца. Скорость движения составляет 30 км/с. Направление обращения вокруг Солнца совпадает с направлением вращения вокруг земной оси. . Один оборот вокруг Солнца Земля совершает за год — 365 суток и 6 часов.

Как влияют приливы на вращение Земли?

Из-за того, что Земля вращается с большей уголовой скоростью, чем вокруг нее обращается Луна, приливная волна смещается вперёд по направлению вращения Земли, опережая Луну.

Какие явления в природе являются следствием орбитального движения Земли?

Главные географические следствия осевого вращения Земли — смена дня и ночи, суточная ритмичность природных явлений и процессов, сплюснутая у полюсов форма планеты, отклоняющая сила. Главные географические следствия орбитального движения Земли — смена времен года и сезонная ритмичность природных процессов.

Как Земля вращается вокруг Солнца?

Вокруг солнца Земля вращается по круговой орбите, полный оборот совершается за 1 год. Земная ось не вертикальна, она наклонена под углом 66,5° к орбите, угол этот остается постоянным во время всего вращения. . Ближе всего к солнцу находится северный тропик, в северном полушарии лето, в южном – зима.

Как быстро движется Земля?

Линейная скорость вращения Земли (на экваторе) — 465,1013 м/с (1674,365 км/ч).

Как называется путь небесного тела вокруг Солнца?

Какое расстояние пролетает Земля вокруг Солнца?

Земля вместе с Солнечной системой, двигаясь в Галактике со скоростью 250 км/с, пролетает за год 7884 млрд. километров. Расстояние от Солнца до центра Галактики равно примерно 10 тыс.

Какую форму имеет земная орбита?

Орбита Земли — траектория движения Земли вокруг Солнца на среднем расстоянии около 149,6 миллионов километров (152,1 млн км в афелии; 147,09 млн км в перигелии). В первом приближении орбита Земли имеет форму эллипса и описывается законами Кеплера.

Как возникают приливы физика?

Приливами и отливами называются периодические вертикальные колебания уровня океана, которые происходят один или два раза в день. Приливы и отливы являются результатом изменения положения Солнца и Луны относительно Земли и воздействием их сил притяжения на океан.

Какой закон физики объясняет движение Луны вокруг Земли?

Между всеми телами во Вселенной действует сила взаимного притяжения. Тут ему и пришло в голову, что, возможно, это одна и та же сила заставляет и яблоко падать на землю, и Луну оставаться на околоземной орбите. .

Как возникают Приливообразующие силы?

Под воздействием Луны (Солнца) возникают приливообразующие силы, которые представляют собой разность между силами притяжения Луной частицы (элемента массы воды, земли или воздуха), расположенной в любой точке Земли, например на её поверхности, и притяжением Луной частицы той же массы в центре Земли (см. рис.).

Что является следствием движения Земли?

К географическим следствиям движения Земли вокруг Солнца можно отнести: смену времен года, земля полностью совершает полный оборот вокруг Солнца примерно за 365,25 дней, за это время проходит цикл сезонов лето, осень, зима и весна разную продолжительность дня и ночи в течение года

Что является следствием движения Земли вокруг своей оси?

а) Основным следствием вращения Земли вокруг своей оси является смена дня и ночи, которая происходит в течение суток. Это происходит потому, что планета поворачивается к Солнцу то одной, то другой стороной. . б) Смена времён года является следствием вращения Земли вокруг Солнца и наклона земного шара на 23,5°.

Что такое осевое и орбитальное движение Земли?

Наша планета равномерно вращается вокруг воображаемой оси. Такое движение Земли называют осевым вращением. . Из-за такого вращения планеты восход солнца утром происходит на востоке, а закат вечером — на западе. Земная ось наклонена под углом 66 1/2° к плоскости орбиты, по которой планета движется вокруг Солнца.

Наша планета — самая крупная из земной группы. Является третьей по удаленности от главной звезды системы. Более того, она самая плотная из всех существующих в нашей системе. Совокупность факторов позволяет голубой планете быть неподражаемой и единственно населенной колоссальным разнообразием жизни во всех ее проявлениях.

Траектория движения непостоянна

Это все возможно благодаря направлению вращения планеты вокруг светила. То есть ее орбите. Как недавно выяснили астрофизики, траектория Земли постепенно изменяется. Это может привести к серьезным последствиям катастрофического характера.

Орбита Земли представляет собой эллипс. Его форма медленно меняется — то сжимается, то вытягивается. Сегодня наша орбита одна из самых круглых в Солнечной системе, а насыщенность света Солнца в течение года практически не меняется. Как бы то ни было, положение планеты в той или иной точке орбиты определяет сезонность. Однако ученые выяснили, что эти значения могут колебаться.

Климатические изменения — не только по вине человека
Во всех уголках мира жители замечают климатические изменения. Можно с уверенностью утверждать, что их причина не только внутренние, но и внешние процессы.

Самым критичным из всех считается фактор гравитационного воздействия соседних планет, особенно Юпитера и Венеры.

Группа ученых смогла определить периодичные изменения — растяжение орбиты Земли с промежутком в 405 тысяч лет. Был сделан анализ системы, выполненной с помощью компьютерного моделирования вращения объектов Солнечной системы, чтобы выяснить, какое именно влияние их движение может оказывать друг на друга за последние несколько десятков миллионов лет. Это позволило обратить внимание и на то, что отклонение орбиты Земли прямым образом связано с расположением магнитных полюсов планеты.

Чтобы лучше понять это, исследователи обратились к изучению минералов из рифового бассейна Ньюарк. Вещества, расположенные там, относятся к позднему триасовому периоду. В образцах находился минерал циркон с вкраплениями магнетита — по его наличию ученые сделали вывод о том, каким было магнитное поле нашей планеты тогда. Так как теория была подтверждена фактами, то период в 405 тысяч лет может быть применим для уточнения времени событий, когда-либо происходивших на планете.

Не метеоритом единым

Существует реальное предположение, что в скором времени произойдет новое смещение орбиты нашей планеты. Оно возникнет из-за воздействия Юпитера и Венеры. Климат вновь резко изменится. Как итог — частые природные катаклизмы, возникновение явлений, не свойственных тому или иному региону планеты. Если предположения ученых верны, то такие изменения орбиты планеты не пройдут незаметно для всего живого, обитающего на ней.

Конечно, сегодня повода для паники нет, ведь люди завтра не вымрут, подобно динозаврам. Однако подобного рода исследования лишний раз доказывают, насколько мало человек знает о планете, на которой живет. Ежедневно ученые с разных концов планеты проводят многочисленные исследования, в результате которых появляется все новая и новая информация о том, как появилась наша планета и что ее ждет.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Читайте также: