Основные движения Земли в пространстве

© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Наша планета вращается вокруг собственной оси с запада на восток, то есть против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса). Ось - это условная прямая линия, пересекающая земной шар в районе Северного и Южного полюсо́в, то есть полюса́ имеют фиксированное положение и "не участвуют" во вращательном движении, в то время как все другие точки расположения на земной поверхности вращаются, причём линейная скорость вращения на поверхности земного шара зависит от положения по отношению к экватору - чем ближе к экватору, тем линейная скорость вращения выше (поясним, что угловая скорость вращения любого шара одинакова в различных его точках и измеряется в рад/сек , мы обсуждаем скорость перемещения объекта, находящегося на поверхности Земли и она тем выше, чем более объект удалён от оси вращения).

Например, на средних широтах Италии скорость вращения составляет примерно 1200 км/ч, на экваторе она максимальна и составляет 1670 км/ч, тогда как на полюса́х она равна нулю. Следствиями вращения Земли вокруг своей оси являются смена дня и ночи и видимое движение небесной сферы.

Действительно, создается 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, как думали раньше.

Сутки. Что такое сидери́ческие и солнечные сутки?

Сутки - это отрезок времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг собственной оси. Существуют два определения понятия «сутки». «Солнечные сутки» - это промежуток времени вращения Земли, при котором за отправную точку берется Солнце. Другое понятие - «сидери́ческие сутки» (от лат. sidus - родительный падеж sideris - звезда, небесное светило) - подразумевает другую отправную точку - "зафиксированную" звезду, расстояние до которой устремлено к бесконечности, в связи с чем мы допускаем, что её лучи взаимопаралле́льны. Продолжительность двух видов суток отличается друг от друга. Сидери́ческие сутки составляют 23 ч 56 мин 4 с , длительность же солнечных суток чуть дольше и равна 24 часам. Разница связана с тем, что Земля, вращаясь вокруг собственной оси, совершает и орбитальное вращение вокруг Солнца. Разобраться с этим проще с помощью рисунка.

Солнечные и сидерические сутки. Пояснение.

Рассмотрим два положения (см. рис.) , которые Земля занимает, совершая продвижение по своей орбите вокруг Солнца, «А » - место наблюдателя на земной поверхности. 1 - положение, которое занимает Земля (при начале отсчета суток) либо от Солнца, либо от какой-либо звезды́, которую мы определим как точку отсчета. 2 - положение нашей планеты после совершения оборота вокруг собственной оси относительно этой звезды: свет этой звезды, а она находится на большом удалении, дойдёт до нас параллельно направлению 1 . Когда Земля займёт положение 2 , можно говорить о «сидери́ческих сутках», т.к. Земля совершила полный оборот вокруг своей оси относительно дальней звезды, но пока ещё не относительно Солнца. Направление наблюдения за Солнцем несколько изменилось из-за обращения Земли. Для того чтобы Земля совершила полный оборот вокруг собственной оси относительно Солнца («солнечные сутки»), нужно подождать, когда она "довернё́тся" ещё примерно на 1° (эквивалент ежедневного перемещения Земли под углом - она проходит 360° за 365 суток), это займёт как раз приблизительно четыре минуты.

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

Кроме того, сейчас достоверно установлено, что период вращения Земли увеличивается под влиянием смены морских приливов и отливов, вызванных Луной. Замедление составляет примерно 0,002 с за столетие. Накапливание таких, на первый взгляд незаметных отклонений, означает, однако, что с начала нашей эры до сегодняшнего дня суммарное замедление уже составляет около 3,5 часов.

Обращение 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, происходят затмения. Среднее расстояние между Землей и Солнцем составляет примерно 149,6 миллионов километров. В астрономии используется единица измерения расстояний внутри Солнечной системы; её называют «астрономическая единица» (а.е.). Скорость, с которой Земля движется по орбите, составляет примерно 107 000 км/ч. Угол, образованный земной осью и плоскостью эллипса, составляет примерно 66°33" , и сохраняется на всей орбите.

С точки зрения находящегося на Земле наблюдателя обращение приводит к видимому движению Солнца по эклиптике через звёзды и созвездия, представленные в Зодиаке. На самом деле Солнце также проходит и через созвездие Змееносца, но оно не относится к Зодиакальному кругу.

Времена года

Смена времен года - следствие обращения Земли вокруг Солнца. Причиной сезонных изменений является наклон оси вращения Земли к плоскости её орбиты. Двигаясь по эллиптической орбите, Земля в январе находится в самой близкой к Солнцу точке (перигелий), а в июле в самой отдалённой от него точке - афелий. Причина смены времен года - наклон орбиты, в результате чего Земля наклоняется к Солнцу то одним полушарием, то другим и, соответственно, получает разное количество солнечных лучей. Летом Солнце достигает высшей точки эклиптики. Это означает, что Солнце осуществляет над горизонтом самое длинное движение за сутки, и продолжительность дня максимальна. Зимой, напротив, Солнце находится низко над горизонтом, солнечные лучи падают на Землю не прямо, а косо. Продолжительность дня короткая.

В зависимости от времени года разные части планеты находятся под действием солнечных лучей. Лучи перпендикулярны тропикам во время солнцестояния.

Времена года в северном полушарии

Годовое движение Земли

Определение года, основной календарной единицы времени, не так просто, как кажется на первый взгляд, и зависит от избранной системы отсчёта.

Интервал времени, за который наша планета совершает полный оборот по орбите вокруг Солнца, называется годом. Тем не менее продолжительность года различается в зависимости от того, берётся ли за точку отсчёта при его измерении бесконечно далёкая звезда или Солнце .

В первом случае имеется в виду «звёздный год» («сидерический год») . Он равен 365 суткам 6 часам 9 минутам и 10 секундам и представляет собой время, необходимое для полного обращения Земли вокруг Солнца.

Но если мы изме́рим время, необходимое для того, чтобы Солнце вновь оказалось в той же точке в системе небесных координат, например, в точке весеннего равноденствия, тогда мы получим продолжительность «солнечного года» 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд . Различие между звездным и солнечным годом происходит из-за прецессии точек равноденствия, каждый год дни равноденствия (и, соответственно, солнце стояний ) наступают "раньше" приблизительно на 20 мин. по сравнению с предыдущим годом. Таким образом, Земля обходит свою орбиту чуть быстрее, чем Солнце в его видимом движении через звёзды возвращается в точку весеннего равноденствия.

Учитывая, что продолжительность времён года находится в тесной связи с Солнцем, при составлении календарей за основу берется именно «солнечный год» .

Также в астрономии было введено вместо обычного астрономического времени, определяемого по периоду вращения Земли относительно звёзд, новое равномерно текущее время, не связанное с вращением Земли и названное эфемеридным временем.

Читайте дополнительно про эфемеридное время в разделе: .

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript . Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

В том факте, что Земля крутится как вокруг своей оси, так и вокруг Солнца, нашего естественного светила, сегодня нет сомнений ни у кого из людей. Это абсолютный и подтвержденный факт, однако почему Земля крутится именно так, как она это делает? В данном вопросе мы сегодня и разберемся.

Почему Земля крутится вокруг своей оси

Начнем мы с самого первого вопроса, который заключается в природе самостоятельного вращения нашей планеты.

И ответом на данный вопрос, как на многие другие вопросы о тайнах нашей вселенной, является Солнце. Именно воздействие Солнечных лучей на нашу планету приводит её в движение. Если же немного больше углубиться в данный вопрос, то стоит отметить, что солнечные лучи прогревают атмосферу и гидросферу планеты, которые приводятся в движения в процессе нагрева. Такое движение и заставляет Землю двигаться.

Что же касается ответа на вопрос, почему Земля крутится против часовой стрелки, а не по ней, то как такового фактического подтверждения данному факту нет. Однако стоит отметить, что большинство тел в нашей Солнечной системе вращается именно по направлению против часовой стрелки. Именно поэтому данное условие коснулось и нашей планеты.

Кроме того, важно понимать, что Земля вращается против часовой стрелки только при условии, что на её движение наблюдение будет происходить с северного полюса. В случае наблюдений со стороны южного полюса, вращения будут происходить иначе – по часовой стрелке.

Почему Земля крутится вокруг Солнца

Что же касается более глобального вопроса, связанного с вращением нашей планеты вокруг своего естественного светила, то его мы максимально подробно рассматривали в рамках соответствующей статьи на нашем сайте. Однако если говорить коротко, то причиной такому вращению является закон всемирного тяготения, который в Космосе действует как и на Земле. И он заключается в том, что тела с более большой массой притягивают к себе менее «увесистые» тела. Таким образом, Земля притягивается к Солнцу и осуществляет вращение вокруг звезды за счет своей массы, а также ускорения, двигаясь строго по существующей орбите.

Почему Луна крутится вокруг Земли

Природу вращений естественного спутника нашей планеты мы также уже рассматривали, и причина такого движения имеет аналогичный характер – закон всемирного тяготения. Земля, разумеется, имеет более серьезную массу, чем Луна. Соответственно – Луна притягивается к Земле и производит движение по её орбите.

Заинтересовалась темой того, что вращается по часовой стрелке, а что против. Очень часто можно встретить в мире множество вещей, основанных на вихрях, спиралях, скручиваниях, имеющих правый спин вращения, то есть закрученных по правилу буравчика, правилу правой руки, и левый спин вращения.

Спином называют собственный момент импульса частицы. Чтобы не усложнять заметку теорией, лучше один раз увидеть. Элемент медленного вальса - правый спин поворот.

Много лет между астрономами шла дискуссия о том, в каком направлении вращаются спиральные га-лактики. Вращаются ли они, волоча за собой спираль-ные ветви, т. е. закручиваясь? Или же они вращаются кон-цами спиральных ветвей вперед, раскручиваясь?

В настоящее время, однако, становится ясным, что наблюдения подтверждают гипотезу ЗАКРУЧИВАНИЯ спи-ральных ветвей, при вращении. Американскому физику Майклу Лонго удалось подтвердить, что большая часть галактик во Вселенной ориентирована в правую сторону (правый спин вращения) т.е. вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны её северного полюса.

Вращение Солнечной системы происходит против часовой стрелки: все планеты, астероиды, кометы вращаются в одном направлении (против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира). Солнце вращается вокруг своей оси против хода часовой стрелки при наблюдении с северного полюса эклиптики. И Земля (как и все планеты Солнечной системы, кроме Венеры и Урана) вращается вокруг своей оси против часовой стрелки.

Масса Урана, зажатая между массой Сатурна и массой Нептуна, под воздействием вращательного момента массы Сатурна, получила вращение по часовой стрелке. Такое воздействие со стороны Сатурна могло произойти по той причине, что масса Сатурна в 5,5 раз больше массы Нептуна.

Венера вращается в обратном, нежели почти все планеты, направлении. Масса планеты Земля раскрутила массу планеты Венеры, которая получила вращение по часовой стрелке. Поэтому суточные периоды вращения планет Земли и Венеры также должны быть близки между собой.

Что ещё куда крутится-вертится?

Домик улитки раскручивается от центра по часовой стрелке (т. е. вращение здесь идёт с левым спин поворотом, против часовой стрелки).

Смерчи, ураганы (ветры с центром в области циклона) дуют в Северном полушарии против часовой стрелки и подчиняются центростремительной силе, а ветры с центром в области антициклона дуют по часовой стрелке и имеют центробежную силу. (В Южном полушарии — всё с точностью до наоборот.)

Молекула ДНК закручена в правостороннюю двойную спираль. Это потому, что становой хребет двойной спирали ДНК сложен исключительно из правозакрученных молекул сахара дезоксирибозы. Интересно, что при клонировании некоторые нуклеиновые кислоты меняют направление закрутки своих спиралей с правого на левое. Напротив, все аминокислоты закручены против часовой стрелки, влево.

Стаи летучих мышей, вылетая из пещер, обычно образуют «правовращающий» вихрь. Но в пещерах близ Карловых Вар (Чехия) они почему-то кружатся по спирали, закрученной против часовой стрелки…

У одной кошки при виде воробьёв (это её любимые птицы) хвост вертится по часовой стрелке, а если это не воробьи, а другие птицы, то он вертится против часовой стрелки.

А если взять Человечество, то мы видим, что против часовой стрелки проходят: все спортивные мероприятия (автогонки, скачки, бег на стадионе и т.д.) Спустя какие-то века атлеты заметили, что так бегать намного удобнее. Пробегая стадион против часовой стрелки, спортсмен правой ногой делает более широкий шаг, чем сделал бы его левой, так как амплитуда движений правой ноги на несколько сантиметров больше. В большинстве армий стран мира поворот кругом осуществляется через левое плечо, то есть против часовой стрелки; церковные ритуалы; движение автомобилей на дорогах в большинстве стран мира, за исключением Великобритании, Японии и некоторых других; в школе буквы «о», «а», «в» и др. - с первого класса учат писать против часовой стрелки. В дальнейшем подавляющая часть взрослого населения рисует круг, мешает ложкой сахар в кружке против часовой стрелки.

И что же из всего этого следует? Вопрос: является ли для человека естественным вращение против часовой стрелки?

Как вывод: по часовой стрелке движется Вселенная, но солнечная система против, физическое развитие всего живого по часовой стрелке, сознание — против.

Заинтересовалась темой, что вращается по часовой стрелке, а что против, и вот что обнаружила.

Галактика вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны её северного полюса, находящегося в созвездии Волосы Вероники.
Вращение Солнечной системы происходит против часовой стрелки: все планеты, астероиды, кометы вращаются в одном направлении (против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира).
Солнце вращается вокруг своей оси против хода часовой стрелки при наблюдении с северного полюса эклиптики. И Земля (как и все планеты Солнечной системы, кроме Венеры) вращается вокруг своей оси против часовой стрелки.

Возможно, именно это вращение Галактики (по часовой) и Солнечной системы (против часовой) и отображено на восьмиконечном свастическом коловрате (правые лучи), внутри которого расположен ещё один восьмиконечный свастический коловрат (левые лучи). ссылка

Интересный опыт наблюдали путешественники, пересекая экватор. Если в воронку, наполненную водой, кинуть спичку или веточку, то в Южном полушарии она крутится по часовой стрелке, в Северном — против, а на экваторе стоит. ссылка

По закону правостороннего автомобильного движения, принятого в нашей стране, круговое движение идёт против часовой стрелки. При встречном движении двух автомашин, мчащихся с большими скоростями, возникает вращающийся против часовой стрелки воздушный вихрь. А когда таких встречающихся пар становится огромное количество, то эти вихри могут стать причиной возникновения торнадо. ссылка

Несущие винты у вертолётов в разных странах крутятся в разные стороны. Т. е. в одних странах вертолёты делают с винтом, вращающимся по часовой стрелке, а в других — против. Если смотреть на вертолёт сверху, то:
в Америке, Германии и Италии винт крутится против часовой стрелки.
в России и Франции — по часовой стрелке. ссылка

Стаи летучих мышей, вылетая из пещер, обычно образуют "правовращающий" вихрь. Но в пещерах близ Карловых Вар (Чехия) они почему-то кружатся по спирали, закрученной против часовой стрелки... ссылка

У одной кошки при виде воробьёв (это её любимые птицы) хвост вертится по часовой стрелке, а если это не воробьи, а другие птицы, то он вертится против часовой стрелки. ссылка

А вот собака, перед тем, как сходить по делам, обязательно покрутится против часовой стрелки. ссылка

Винтовые лестницы в замках закручивались по часовой стрелке (если смотреть снизу, а если сверху — то против часовой) — так, чтобы при подъёме нападающим было неудобно атаковать. ссылка

Молекула ДНК закручена в правостороннюю двойную спираль. Это потому, что становой хребет двойной спирали ДНК сложен исключительно из правозакрученных молекул сахара дезоксирибозы. Интересно, что при клонировании некоторые нуклеиновые кислоты меняют направление закрутки своих спиралей с правого на левое. Напротив, все аминокислоты закручены против часовой стрелки, влево.

Спираль ДНК есть и в космосе: на Млечном пути учёные обнаружили туманность в виде двойной спирали ДНК. ссылка

А вот спирали электрических лампочек, изготовляемых в России, закручены влево (в отличие от зарубежных, которые закручены так же, как и спираль ДНК, вправо). Возникает вопрос: а не вредно ли это?

Для наблюдателя, находящегося в Северном полушарии, например, в европейской части России, Солнце привычно восходит на востоке и поднимается к югу, занимая в полдень самую высокую позицию на небосклоне, затем клонится к западу и скрывается за линией горизонта. Данное движение Солнца является лишь видимым и вызвано вращением Земли вокруг своей оси. Если смотреть на Землю сверху в направлении Северного полюса, то она будет вращаться против часовой стрелки. Солнце при этом находится на месте, видимость его движения создается за счет вращения Земли.

Годовое вращение Земли

Вокруг Солнца Земля также вращается против часовой стрелки: если смотреть на планету сверху, со стороны Северного полюса. Так как земная ось имеет наклон относительно плоскости вращения, по мере вращения Земли вокруг Солнца она освещает ее неравномерно. На одни области солнечного света попадает больше, на другие – меньше. Благодаря этому происходит смена времен года и изменение продолжительности дня.

Весеннее и осеннее равноденствие

Дважды в год, 21 марта и 23 сентября, Солнце одинаково освещает Северное и Южное полушария. Эти моменты известны как и осеннее равноденствие. В марте в Северном полушарии начинается , в Южном – осень. В сентябре, наоборот, в Северное полушарие приходит осень, а в Южное – весна.

Летнее и зимнее солнцестояние

В Северном полушарии 22 июня Солнце выше всего поднимается над горизонтом. День имеет самую большую продолжительность, а ночь в эти сутки самая короткая. Зимнее солнцестояние происходит 22 декабря – день имеет самую короткую продолжительность, а ночь максимально длинная. В Южном полушарии все происходит наоборот.

Полярная ночь

Из-за наклона земной оси полярные и приполярные области Северного полушария в зимние месяцы оказываются без солнечного света – Солнце вообще не поднимается над горизонтом. Это явление известно как полярная ночь. Аналогичная полярная ночь существует и для приполярных областей Южного полушария, разница между ними составляет ровно полгода.

Что дает Земле ее вращение вокруг Солнца

Планеты не могут не вращаться вокруг своих светил – в противном случае они бы просто были притянуты и сгорели. Уникальность Земли заключается в том, что наклон ее оси в 23,44о оказался оптимален для возникновения всего многообразия жизни на планете.

Именно благодаря наклону оси происходит смена времен года, существуют разные климатические зоны, обеспечившие многообразие земной флоры и фауны. Изменение нагрева земной поверхности обеспечивает движение воздушных масс, а значит, и выпадение осадков в виде дождя и снега.

Расстояние от Земли до Солнца в 149 600 000 км также оказалось оптимальным. Немного дальше, и вода бы на Земле находилась только в виде льда. Немного ближе, и температура была бы уже слишком высока. Само возникновение жизни на Земле и многообразие ее форм стало возможно именно благодаря уникальному совпадению такого множества факторов.

Человек видит Землю плоской, но уже давно установлено, что Земля - это шар. Люди условились именовать это небесное тело планетой. Откуда взялось такое название?

Древнегреческие астрономы, наблюдавшие за поведением небесных тел, ввели в употребление два противоположных по смыслу термина: planetes asteres - « звезды» - небесные тела, подобные звездам, перемещающиеся на протяжении ; asteres aplanis - «неподвижные звезды» - небесные тела, остававшиеся неподвижными в течение года.В верованиях греков Земля была неподвижна и находилась в центре , поэтому они относили ее к категории «неподвижных звезд». Грекам были известны Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, видные невооруженным глазом, но они называли их не «планетами», а «блуждающими ». В Древнем Риме астрономы уже назвали эти тела «планетами», пополнив данный Солнцем и Луной. Представление о семипланетной системе сохранилось до Средневековья.Николай Коперник в XVI веке перевернул взгляды на устройство , заметив его гелиоцентричность. Земля, считавшаяся ранее центром мира, была низведена до положения одной из планет, вращающихся вокруг Солнца. В 1543 году Коперник опубликовал свой труд под названием «Об обращениях небесных сфер», в котором и изложил свою точку зрения.К сожалению, церковь не оценила революционный характер взглядов Коперника: его печальная участь известна. Кстати, по словам Энгельса, «освобождение естествознания от теологии» начинает свое летосчисление именно с опубликованной работы Коперника. Итак, Коперник заместил геоцентрическую систему мира гелиоцентрической. Название «планеты» за Землей закрепилось.Определение планеты, вообще, всегда было неоднозначным. Одни астрономы утверждают, что планета должна быть достаточно массивной, другие считают это необязательным условием. Если подойти к вопросу формально, Землю можно смело называть планетой, хотя бы потому, что само слово «планета» произошло от древнегреческого planis, означающего «подвижный», а в подвижности Земли современная наука не сомневается.

«И все-таки, она вертится!» – эту энциклопедическую фразу, произнесенную физиком и астрономом прошлого Галилео Галилеем, мы знаем еще со школьной поры. А вот почему Земля вертится? На самом деле этот вопрос очень часто задают своим родителя будучи маленькими детьми, да и сами взрослые не прочь постичь тайны вращения Земли.

Впервые о том, что Земля вертится вокруг своей оси, говорил в своих научных работах еще в начале 16-го века итальянский ученый. А вот по поводу того, же происходит вращение, всегда было много споров в научной среде. Одна из самых распространенных теорий рассказывает, что в процессе вращения земли главную роль сыграли другие процессы – те, которые шли в незапамятные времена, когда только образование . «Сбивались воедино» облака космической пыли, и таким образом образовывались «зародыши» планет. Затем «притягивались» другие космические тела – крупные и поменьше. Именно столкновением с крупными небесными , по мнению ряда ученых, и обусловлено постоянное вращение планет. А затем, согласно теории, по инерции продолжили вращение. Правда, если принимать во внимание эту теорию, возникает много закономерных вопросов. Почему в Солнечной системе шесть планет, вращаются в одну сторону, а еще одна - Венера в противоположную? Почему планета Уран вращается таким образом, что на этой планете не происходит смены времени суток? Почему скорость вращения земли может меняться (незначительно, конечно, но все-таки)? На все эти вопросы ученым еще только предстоит ответить. Известно, что Земля имеет свойство несколько замедлять свое вращение. Каждое столетие увеличивается время полного оборота вокруг оси – приблизительно, на 0,0024 секунды. Ученые связывают это с влиянием спутника Земли – Луны. Ну а о планетах Солнечной системы можно сказать, что самой «медленной» по вращению считается планета Венера, самой быстрой – Уран.

Источники:

• Каждые шесть лет Земля вертится быстрее - Naked Science