Maa pööre ümber oma telje on täpne aeg. Maa pöörlemise teooria

Inimesel kulus palju aastatuhandeid, et mõista, et Maa ei ole Universumi keskpunkt ja on pidevas liikumises.


Galileo Galilei fraas "Ja ometi pöördub!" läks igaveseks ajalukku ja sai omamoodi selle ajastu sümboliks, kui eri riikide teadlased püüdsid ümber lükata maailma geotsentrilise süsteemi teooriat.

Kuigi Maa pöörlemine tõestati umbes viis sajandit tagasi, pole täpsed põhjused, mis motiveerivad seda liikuma, siiani teada.

Miks Maa pöörleb ümber oma telje?

Keskajal uskusid inimesed, et Maa on liikumatu ning selle ümber tiirlevad Päike ja teised planeedid. Alles 16. sajandil õnnestus astronoomidel tõestada vastupidist. Hoolimata asjaolust, et paljud inimesed seostavad seda avastust Galileiga, kuulub see tegelikult teisele teadlasele - Nicolaus Copernicusele.

Just tema kirjutas aastal 1543 traktaadi "Taevasfääride revolutsioonist", kus ta esitas teooria Maa liikumise kohta. See idee ei leidnud pikka aega toetust ei kolleegidelt ega kirikult, kuid lõpuks avaldas see tohutut mõju Euroopa teadusrevolutsioonile ja sai astronoomia edasises arengus fundamentaalseks.


Pärast Maa pöörlemise teooria tõestamist hakkasid teadlased otsima selle nähtuse põhjuseid. Viimaste sajandite jooksul on püstitatud palju hüpoteese, kuid isegi tänapäeval ei suuda ükski astronoom sellele küsimusele täpselt vastata.

Praegu on kolm peamist versiooni, millel on õigus elule – teooriad inertsiaalse pöörlemise, magnetväljade ja päikesekiirguse mõju kohta planeedile.

Inertsiaalse pöörlemise teooria

Mõned teadlased kalduvad arvama, et kunagi ammu (tagasi selle ilmumise ja tekkimise ajal) pöörles Maa üles ja nüüd pöörleb inertsi abil. Kosmilisest tolmust moodustununa hakkas see teisi kehasid ligi tõmbama, mis andis talle lisaimpulsi. See oletus kehtib ka teiste päikesesüsteemi planeetide kohta.

Teoorial on palju vastaseid, kuna see ei suuda seletada, miks erinevatel aegadel Maa kiirus kas suureneb või väheneb. Samuti on ebaselge, miks mõned päikesesüsteemi planeedid pöörlevad vastupidises suunas, näiteks Veenus.

Teooria magnetväljade kohta

Kui proovite ühendada kahte võrdselt laetud poolusega magnetit, hakkavad need üksteist tõrjuma. Magnetväljade teooria viitab sellele, et ka Maa poolused on võrdselt laetud ja näivad üksteist tõrjuvat, mis paneb planeedi pöörlema.


Huvitaval kombel tegid teadlased hiljuti avastuse, et Maa magnetväli surub selle sisemist südamikku läänest itta ja paneb selle pöörlema ​​kiiremini kui ülejäänud planeet.

Päikesega kokkupuute hüpotees

Kõige tõenäolisemaks peetakse päikesekiirguse teooriat. On hästi teada, et see soojendab Maa pinnakihte (õhk, mered, ookeanid), kuid kuumenemine toimub ebaühtlaselt, mille tulemusena tekivad mere- ja õhuvoolud.

Just nemad panevad planeedi tahke kestaga suheldes selle pöörlema. Mandrid toimivad omamoodi turbiinidena, mis määravad liikumise kiiruse ja suuna. Kui need pole piisavalt monoliitsed, hakkavad nad triivima, mis mõjutab kiiruse suurenemist või vähenemist.

Miks Maa liigub ümber Päikese?

Maa ümber Päikese pöörde põhjust nimetatakse inertsiks. Meie tähe tekkimise teooria kohaselt ilmus umbes 4,57 miljardit aastat tagasi kosmosesse tohutu hulk tolmu, mis muutus järk-järgult kettaks ja seejärel Päikeseks.

Selle tolmu välimised osakesed hakkasid üksteisega ühendust võtma, moodustades planeete. Isegi siis hakkasid nad inertsist ümber tähe pöörlema ​​ja jätkavad sama trajektoori liikumist ka tänapäeval.


Newtoni seaduse järgi liiguvad kõik kosmilised kehad sirgjooneliselt ehk tegelikult peaksid Päikesesüsteemi planeedid, sealhulgas Maa, juba ammu avakosmosesse lennanud. Aga seda ei juhtu.

Põhjus on selles, et Päikesel on suur mass ja vastavalt ka tohutu gravitatsioonijõud. Maa üritab liikudes sellest pidevalt sirgjooneliselt eemale tormata, kuid gravitatsioonijõud tõmbavad ta tagasi, mistõttu planeet hoitakse orbiidil ja tiirleb ümber Päikese.

Iidsetest aegadest on inimesi huvitanud, miks öö annab teed päevale, talv kevadel ja suvi sügisel. Hiljem, kui esimestele küsimustele vastused leiti, hakkasid teadlased Maad kui objekti lähemalt uurima, püüdes välja selgitada, millise kiirusega Maa ümber Päikese ja ümber oma telje pöörleb.

Kokkupuutel

Maa liikumine

Kõik taevakehad on liikumises, Maa pole erand. Veelgi enam, see läbib samaaegselt aksiaalset liikumist ja liikumist ümber Päikese.

Maa liikumise visualiseerimiseks, vaadake lihtsalt ülaosa, mis pöörleb samaaegselt ümber telje ja liigub kiiresti mööda põrandat. Kui seda liikumist poleks, poleks Maa eluks sobiv. Nii oleks meie planeet ilma ümber oma telje pöörlemata ühe küljega pidevalt Päikese poole pööratud, millel õhutemperatuur ulatuks +100 kraadini ning kogu selles piirkonnas olev vesi muutuks auruks. Teisel pool oleks temperatuur pidevalt alla nulli ja kogu selle osa pind oleks jääga kaetud.

Pöörlemisorbiit

Pöörlemine ümber Päikese järgib teatud trajektoori - orbiiti, mis tekib tänu Päikese külgetõmbejõule ja meie planeedi liikumiskiirusele. Kui gravitatsioon oleks mitu korda tugevam või kiirus oleks palju väiksem, kukuks Maa Päikese sisse. Mis siis, kui atraktsioon kaoks või oluliselt vähenenud, siis lendas planeet oma tsentrifugaaljõul tangentsiaalselt kosmosesse. See sarnaneks pea kohal nööri külge seotud eseme keerutamisega ja selle äkitselt vabastamisega.

Maa trajektoor on pigem ellipsi kui täiusliku ringi kujuline ja kaugus tähest on aastaringselt erinev. Jaanuaris läheneb planeet tähele kõige lähemal asuvale punktile – seda nimetatakse periheeliks – ja asub tähest 147 miljoni km kaugusel. Ja juulis liigub Maa Päikesest 152 miljonit km eemale, lähenedes punktile, mida nimetatakse afeeliks. Keskmiseks vahemaaks on võetud 150 miljonit km.

Maa liigub oma orbiidil läänest itta, mis vastab "vastupäeva".

Maal kulub ühe pöörde tegemiseks ümber Päikesesüsteemi keskpunkti 365 päeva 5 tundi 48 minutit 46 sekundit (1 astronoomiline aasta). Kuid mugavuse huvides loetakse kalendriaastat tavaliselt 365 päevaks ja järelejäänud aeg "kogutakse" ja lisab igale liigaastale ühe päeva.

Orbiidi kaugus on 942 miljonit km. Arvutuste põhjal on Maa kiirus 30 km sekundis ehk 107 000 km/h. Inimeste jaoks jääb see nähtamatuks, kuna kõik inimesed ja objektid liiguvad koordinaatsüsteemis ühtemoodi. Ja ometi on see väga suur. Näiteks võidusõiduauto suurim kiirus on 300 km/h, mis on 365 korda aeglasem oma orbiidil kihutava Maa kiirusest.

30 km/s väärtus ei ole aga konstantne tänu sellele, et orbiit on ellips. Meie planeedi kiirus kõigub mõnevõrra kogu teekonna jooksul. Suurim erinevus saavutatakse periheeli ja afeeli punkti läbimisel ning on 1 km/s. See tähendab, et aktsepteeritud kiirus 30 km/s on keskmine.

Aksiaalne pöörlemine

Maa telg on kokkuleppeline joon, mida saab tõmmata põhjast lõunapooluseni. See läbib meie planeedi tasapinna suhtes 66°33 nurga all. Üks pööre toimub 23 tunni 56 minuti ja 4 sekundi jooksul, seda aega tähistab sideerpäev.

Aksiaalse pöörlemise peamine tulemus on päeva ja öö muutumine planeedil. Lisaks sellele liikumise tõttu:

  • Maa on laugete poolustega kujuga;
  • Horisontaalses tasapinnas liikuvad kehad (jõevoolud, tuul) nihkuvad veidi (lõunapoolkeral - vasakule, põhjapoolkeral - paremale).

Aksiaalse liikumise kiirus erinevates piirkondades erineb oluliselt. Kõrgeim ekvaatoril on 465 m/s ehk 1674 km/h, seda nimetatakse lineaarseks. Selline on kiirus näiteks Ecuadori pealinnas. Ekvaatorist põhja- või lõunapoolsetel aladel pöörlemiskiirus väheneb. Näiteks Moskvas on see peaaegu 2 korda madalam. Neid kiirusi nimetatakse nurkseks, muutub nende indikaator poolustele lähenedes väiksemaks. Poolustel endil on kiirus null, see tähendab, et poolused on ainsad planeedi osad, mis telje suhtes ei liigu.

See on telje asukoht teatud nurga all, mis määrab aastaaegade vaheldumise. Selles asendis saavad planeedi erinevad piirkonnad erinevatel aegadel ebavõrdselt palju soojust. Kui meie planeet asuks Päikese suhtes rangelt vertikaalselt, poleks aastaaegasid üldse, kuna valgustiga päevasel ajal valgustatud põhjapoolsed laiuskraadid said sama palju soojust ja valgust kui lõunapoolsed laiuskraadid.

Aksiaalset pöörlemist mõjutavad järgmised tegurid:

  • hooajalised muutused (sademed, atmosfääri liikumine);
  • tõusulained vastu aksiaalset liikumissuunda.

Need tegurid aeglustavad planeeti, mille tulemusena selle kiirus väheneb. Selle vähenemise kiirus on väga väike, vaid 1 sekund 40 000 aasta jooksul, kuid 1 miljardi aastaga on päev pikenenud 17 tunnilt 24 tunnini.

Maa liikumist uuritakse tänapäevani.. Need andmed aitavad koostada täpsemaid tähekaarte, samuti määrata selle liikumise seost meie planeedi looduslike protsessidega.

Väga pikka aega arvasid inimesed, et meie planeet on lapik ja toetub kolmele sambale. Inimene ei suuda sellel seistes selle pöörlemist märgata. Selle põhjuseks on suurus. Neil on tohutu erinevus! Inimese suurus on maakera suuruse suhtes liiga tühine. Aeg liikus edasi, teadus edenes ja koos sellega inimeste ettekujutused oma planeedist.

Milleni me täna jõudnud oleme? Kas see on tõsi ja mitte vastupidi? Millised muud astronoomilised teadmised sellel alal kehtivad? Esimesed asjad kõigepealt.

Mööda oma telge

Tänapäeval teame, et ta osaleb samaaegselt kahte tüüpi liikumises: Maa pöörleb ümber Päikese ja mööda oma kujuteldavat telge. Jah, täpselt teljed! Meie planeedil on kujuteldav joon, mis "läbistab" Maa pinna oma kahe pooluse kaudu. Tõmmake oma telg vaimselt taevasse ja see möödub Põhjatähe kõrvalt. Seetõttu tundub see punkt meile alati liikumatuna ja taevas näib pöörlevat. Me arvame, et nad liiguvad idast läände, kuid märgime, et see tundub ainult meile! Selline liikumine on nähtav, kuna see peegeldab planeedi tegelikku pöörlemist - piki telge.

Päevane rotatsioon kestab täpselt 24 tundi. Teisisõnu teeb maakera ühe päevaga ühe täisringi mööda oma telge. Iga maa punkt läbib kõigepealt valgustatud, seejärel pimedat poolt. Ja päev hiljem kordub kõik uuesti.

Meie jaoks näeb see välja nagu pidev päevade ja ööde vaheldumine: hommik - päev - õhtu - hommik... Kui planeet niimoodi ei pöörleks, siis valguse poole jääval küljel oleks igavene päev ja vastasküljel oleks igavene öö. Õudne! Hea, et see nii ei ole! Üldiselt mõtlesime välja igapäevase rotatsiooni. Nüüd uurime, mitu korda Maa pöörleb ümber Päikese.

Päikeseline ringtants

Samuti ei märka me seda palja silmaga. Seda nähtust on aga tunda. Me kõik teame väga hästi aasta sooja ja külma aastaaega. Aga mis on neil ühist planeedi liikumisega? Jah, neil on kõik ühine! Maa teeb tiiru ümber Päikese kolmesaja kuuekümne viie päeva ehk ühe aastaga. Lisaks on meie maakera teiste liikumiste osaline. Näiteks koos Päikese ja tema "kolleegide" planeetidega liigub Maa oma galaktika - Linnutee - suhtes, liikudes omakorda oma "kolleegide" - teiste galaktikate - suhtes.

Oluline on teada, et kogu Universumis ei ole miski paigal, kõik voolab ja muutub! Pangem tähele, et taevakeha liikumine, mida me näeme, on vaid pöörleva planeedi peegeldus.

Kas teooria on õige?

Tänapäeval üritavad paljud tõestada vastupidist: nad usuvad, et Maa ei tiirle ümber Päikese, vaid vastupidi, taevakeha tiirleb ümber maakera. Mõned teadlased räägivad Maa ja Päikese ühisest liikumisest, mis toimub üksteise suhtes. Võib-olla pööravad maailma teadusmõistused ühel päeval pea peale kõik tänapäeval teadaolevad teaduslikud ideed kosmose kohta! Niisiis, kõik i-d on täpilised ja teie ja mina õppisime, et ümber Päikese (kiirusel, muide, umbes 30 kilomeetrit sekundis) ja see teeb täispöörde 365 päevaga (ehk 1 aastaga) , samal ajal Meie planeet pöörleb ümber oma telje iga päev (24 tundi).

Meie planeet on alati liikvel. Maa pöörleb samaaegselt ümber Päikesesüsteemi keskpunkti ja ümber oma telje.

Maa telg ja selle kalle

Maa telje all mõistetakse tavalist sirgjoont, mis läbib planeedi keskpunkti ja mõlemat geograafilist poolust.

See ei ole vertikaalne – see on kallutatud 66°33´ nurga all ja see seletab aastaaegade vaheldumist:

  • Päikese asendiga 23°27' põhjalaiust. w. (Põhjatroopika kohal) saab põhjapoolkera maksimaalselt soojust ja valgust, sel perioodil algab siin suvi;
  • Kuus kuud hiljem tõuseb Päike üle teise troopika – lõunaosa, mis asub 23°27´ S. sh., nüüd saab lõunapoolkera rohkem valgust ja soojust ning põhjas algab talv.

Kui Maa telg oleks alati vertikaalne, ei teaks planeet hooajalisuse nähtust: Päikese poolt valgustatud poolel saaksid kõik punktid sama palju soojust ja valgust.

Telje kaldenurgani ei mõjuta ükski väline ega sisemine tegur, sealhulgas Päikese, Kuu või muude planeetide külgetõmbejõud, kuid telg ise läbib pretsessiooni – liigub mööda ringkoonust trajektoori.

Tänapäeval on Maa geograafiline põhjapoolus suunatud Põhjatähe poole, kuid 12 tuhande aasta pärast pöördub telg vastupidises suunas.

Poolus suunatakse Lüüra tähtkujus asuva Vega tähe poole. 25,8 tuhande aasta pärast naaseb ta taas Põhjatähele.

Lisaks triivib maakera telg veidi pooluste piirkonnas tänu sellele, et Maa pöörleb, võngub kergelt, liikudes itta või läände kiirusega kuni 10-15 cm/aastas, see on seletatav toimuvate kliimamuutustega. kuni 45° N. w. ja S: jää sulamine Antarktikas ja Gröönimaal, veekadu Euraasias, liiga kuivad või niisked aastad Austraalias.

Maa pöörlemine ümber oma telje

Ühte sellist Maa pööret nimetatakse ööpäevaks ja see kestab 24 tundi, täpsemalt - 23 tundi 56 minutit ja mitu sekundit. Planeet liigub läänest itta. See nähtus seletab päeva ja öö muutumist: päeva vaadeldakse sellel poolel maakerast, mida Päike valgustab, ja ööd vaadeldakse varju poolel.

Selle pöörlemise tõttu on kõik liikuvad ainevood (vesi jõgedes, õhk tuultes) kõrvalekalded ekvaatoriga paralleelsetest joontest: lõunas vasakule ja põhjas - vastupidises suunas. Ka mullivannid liiguvad erineval moel – looduslikest ümmargustest koskedest kuni koduse kraanikausi äravooluveekogudeni. Planeedi põhjaosas pöörleb lehtrites olev vesi päripäeva, lõunapoolkeral - vastupidises suunas.

Planeedi sellise liikumise lineaarkiirus ekvaatoril on 465 m/s (1674 km/h).

Põhja- ja lõunalaiuskraadi suurenedes muutuvad kiirusnäitajad järk-järgult madalamaks, näiteks 55° N. (Moskva laiuskraad) on need juba peaaegu 2 korda väiksemad ja võrdub 260 m/s.

Lõuna- ja põhjapoolusel ulatub joonkiirus 0 m/s. Planeedi pöörlemise nurkkiirus mis tahes punktis on sama - 15° tunnis.

Teadlased on avastanud viieaastased kiirendus- ja aeglustustsüklid Maa pöörlemisel ümber oma telje ning iga hiljutise "aeglase" aastaga kaasneb kõige sagedamini maavärinate arvu hüpe kogu maailmas. Otsest põhjuse-tagajärje seost pole veel tuvastatud, kuid sellised tsüklid võib saada vahendiks seismilise aktiivsuse kasvu ennustamiseks.

Maa pöörlemine ümber Päikese

Planeedi orbiit meie süsteemi keskpunkti suhtes kulgeb elliptilisel orbiidil süsteemi keskpunktist keskmiselt ligi 149,6 miljoni km kaugusel ja keskmise orbiidi kiirusega ligikaudu 29,8 km/s.

Kiiruse väärtus muutub sõltuvalt meie planeedi asukohast avakosmoses: olles Päikesele lähimas punktis (seda nimetatakse periheeliks), liigub see taevakeha kiiremini - üle 30 km/s, afeelis (asend, mis asub Päikesele kõige kaugemal). valgusti) - aeglasem, umbes 29,3 km/s.

Samal ajal kui Maa teeb täistiiru ümber Päikese, suudab ta teha umbes 365,25 oma tiiru. Nii palju päevi sisaldub 1 astronoomilises aastas.

See erineb kalendrikalendrist, milles päev on määratletud täpselt 24 tunni pikkuse perioodina ja kestab 365 päeva. Igal neljandal aastal lisandub kalendrisse veel 366 päeva.

Millises suunas Maa pöörleb?

Kui vaadata Päikesesüsteemi "ülevalt", st nii, et põhjapooluse lähedal asuvad maa-alad on täpselt meie vaate vastas, siis toimub pöörlemine vastupäeva

Miks me tema liikumist ei tunne?

Inimene ei tunne planeedi pöörlemist, sest koos temaga liiguvad kõik selle pinnal olevad objektid paralleelselt, samas suunas ja sama kiirusega. Näitena võime tuua laeval purjetamise. Selle tekil olles me ei märka, et ümbritsevad objektid koos meiega koos tiiki hõljuvad. Meie endi suhtes jäävad nad liikumatuks.

Mis siis, kui ta peatub

Kui Maa lakkab pöörlemast ümber oma telje, siis:

  • selle üks külg pööratakse pidevalt päikesesüsteemi keskpunkti poole, täht soojendab pinnase kõrgeimate temperatuurideni ja kogu pinnalt tulev niiskus aurustub;
  • planeedi teine ​​pool sukeldub igavesse öösse, siin möllab pidevalt pakane, vesi muutub paksuks jääkihiks ja selle paksus ulatub kilomeetriteni;
  • tingimused muutuvad äärmiselt raskeks igasuguste eluvormide tekkeks ja arenguks, sh. inimkonna jätkuva eksisteerimise eest.

Maa päev kestab terve aasta, päeva pikkus on 6 kuud ja pärast lühikest hämarusperioodi saab planeedil kuuekuuline öö. Päikeseloojangu ja päikesetõusu määrab ainult planeedi pöörlemine ümber tähe – see tõuseb läänes ja loojub idas.

Kuna lineaarne pöörlemiskiirus saavutab märkimisväärsed väärtused, siis kui planeet ootamatult peatub, pühivad kõik hooned, taimed, loomad ja inimesed inertsiaalsete jõudude mõjul pinnalt minema.

Ainsad erandid oleksid maapinna või kivimite sisse ehitatud struktuurid. Ookeanid jätkavad inertsi tõttu pöörlemist, põhjustades hiiglasliku tsunami.

Tänapäeval on Maa tsentrifugaaljõudude mõjul poolustelt mõnevõrra lapik ja sellel on ekvaatoril omamoodi “küür”. Pärast peatumist see kaob, kogu ookeanide vesi voolab lõunasse ja põhja, paljastades põhja ekvatoriaalpiirkonnas kuni 30° põhjalaiuskraadini. ja S. Seega moodustub planeedil üks seda ümbritsev hiiglaslik kontinent ja kaks polaarset „veemütsi”.

Kaob ka Maa magnetväli, jättes meid kaitseta päikese- ja kosmiliste tuulte eest – laetud osakesed, mis on ohtlikud kogu planeedile langeva elusolendi jaoks. Magnetvälja kadumine viib aurorade kadumiseni.

Kõik kirjeldatud tagajärjed kehtivad ka olukorra kohta, kui Maa liikumine ümber Päikese peatub, kuid need on veelgi katastroofilisemad. Kellaajal enam muudatusi ei toimu, planeedi ühele poolele kehtestatakse igavene öö ja teisele poole sama igavene päev.

Maa pöörleb ümber kaldtelje läänest itta. Pool maakera on päikese poolt valgustatud, seal on sel ajal päev, teine ​​pool varjus, seal on öö. Maa pöörlemise tõttu toimub päeva ja öö tsükkel. Maa teeb ühe tiiru ümber oma telje 24 tunniga – ööpäevas.

Pöörlemise tõttu kalduvad liikuvad hoovused (jõed, tuuled) põhjapoolkeral paremale, lõunapoolkeral vasakule.

Maa pöörlemine ümber Päikese

Maa pöörleb ümber päikese ringorbiidil, tehes täispöörde 1 aastaga. Maa telg ei ole vertikaalne, see on orbiidi suhtes 66,5° nurga all, see nurk jääb konstantseks kogu pöörlemise ajal. Selle pöörlemise peamine tagajärg on aastaaegade vaheldumine.

Mõelge Maa pöörlemisele ümber Päikese.

  • 22. detsember- Talvine pööripäev. Lõunatroopika on praegu päikesele kõige lähemal (päike on seniidis) - seetõttu on lõunapoolkeral suvi ja põhjapoolkeral talv. Lõunapoolkeral on ööd lühikesed, 22. detsembril lõuna polaarringil kestab päev 24 tundi, ööd ei tule. Põhjapoolkeral on kõik vastupidi, polaarjoonel kestab öö 24 tundi.
  • 22 juuni- suvise pööripäeva päev. Põhjapoolne troopika on päikesele kõige lähemal, põhjapoolkeral on suvi ja lõunapoolkeral talv. Lõunapoolsel polaarringil kestab öö 24 tundi, põhjaringil aga ööd pole üldse.
  • 21. märts, 23. september- kevadise ja sügisese pööripäeva päevad Ekvaator on päikesele kõige lähemal, päev võrdub ööga mõlemal poolkeral.