Zemlja je, kot kateri koli drug nebesni objekt, v nenehnem gibanju. Ne čutimo tega, ker je kot letalo ali avto - gibljemo se z enako hitrostjo kot prevoz, zaradi tega se porodi iluzija o statičnosti.
Kaj povzroča, da se Zemlja vrti okoli svoje osi?
Zasilno 24-urno vrtenje Zemlje okoli svoje osi je eden od razlogov, zakaj je naš domači planet naseljen. To je v marsičem omogočilo razvoj življenja, zahvaljujoč ustvarjanju ugodne temperature, ki jo dosežemo s stalnim spreminjanjem dneva in noči.
Ne pozabite, da ima ne le Zemlja takšno lastnost - vsak planet v osončju ima svoje edinstveno vrtenje. Na primer na drobnem živem srebru, ki je najbližje Soncu, se v 59 Zemeljskih dneh pojavi eno vrtenje, na Veneri pa na splošno 243, poleg tega pa se njegovo gibanje zgodi v nasprotni smeri.
Vsi vedo, da se Zemlja vrti, in to se zdi trivialne informacije, toda če pomislite na to, ni povsem jasno, zakaj se to dogaja. Če želite odgovoriti na to vprašanje, morate ugotoviti, kako je nastal celoten osončje.
Sprva je bil sončni sistem le velik oblak prahu in plina, ki se je sčasoma začel rušiti, prelevil se je v velikanski disk. Po drugi strani je nenehno povečeval hitrost vrtenja, kot drsalec, ki ji je vrgel roke, da bi se hitreje premikal. Sonce se je oblikovalo v središču in planeti so se začeli zbirati stran od njega. Vsi predmeti, ki sestavljajo naš sistem, so na isti ravnini in se premikajo v isto smer, ker so vsi prišli z istega diska kozmičnega prahu.
Medtem ko je potekal proces lepljenja planetov in drugih nebesnih teles, v osončju ni bilo miru, saj so se odpadki nenehno trkali med seboj, kar je privedlo do njihovega vrtenja. Včasih je gravitacija velikih naplavin privabila majhne - tako so se pojavili sateliti.
Zakaj se Zemlja vrti okoli svoje osi hitreje kot drugi planeti?
Znanstveniki domnevajo, da je ogromen predmet, velikosti Marsa, strmoglavil na naš planet in od njega ločil ogromen kos, ki je kasneje postal Luna. Ta trk je povzročil, da se je Zemlja vrtela hitreje kot drugi planeti.. Toda gravitacija Lune vpliva na vrtenje zemlje - upočasni jo!
Zanimivo dejstvo: Zemlja se nenehno upočasnjuje. Znanstveniki domnevajo, da je bil v času nastanka planeta dan le 6 ur. In zdaj obstajajo izredno natančne tehnologije, ki omogočajo izračun nadaljnje upočasnitve - čez sto let bo dan krajši za 2 milisekunde.
S katero hitrostjo se zemlja vrti okoli svoje osi?
Hitrost je relativni koncept, saj je za izračun vedno potrebna določena referenčna točka. Za izračun hitrosti vrtenja okoli svoje osi se vzame vrtenje glede na središče planeta.
Zemlja naredi en obrat v 23 urah 56 minut in 4.09053 sekund, kar imenujemo obdobje zvezd. Obseg planeta je 40.075 kilometrov. Če želite izračunati hitrost, morate krog razdeliti po času, potem se izkaže za približno 1674 km / h ali 465 m / s.
Zemlja se vrti okoli svoje osi s hitrostjo 1674 km na uro ali 465 m / s.
Odvisnost hitrosti in zemljepisne širine Zemlje
Ne pozabite pa, da se obseg planeta razlikuje glede na širino, saj se Zemlja zoži bližje polovam. Zato se planet vrti z različnimi hitrostmi na različnih zemljepisnih širinah! Manjši je polmer, manjša je hitrost. Torej na Severnem in Južnem polu je hitrost vrtenja praktično nič.
Če vas zanima, kako hitrost vrtenja, ki jo je mogoče doseči na drugi zemljepisni širini, morate samo pomnožiti kosinus te zemljepisne širine (lahko ga izračunate na kalkulatorju ali preprosto pogledate v tabelo kosinusa) na hitrost vrtenja planeta na ekvatorju (1674 km / h). Torej kosinus 45 stopinj znaša 0.7071 in izkaže se, da je hitrost na tej zemljepisni širini 1674x0.7071 = 1183.7 km / h.
Hitrost vrtenja zemlje za različne zemljepisne širine
- 10 °: 0,9848 × 1674 = 1648,6 km / h;
- 20 °: 0,9397 × 1674 = 1573,1 km / h;
- 30 °: 0,866 × 1674 = 1449,7 km / h;
- 40 °: 0,766 × 1674 = 1282,3 km / h;
- 50 °: 0,6428 × 1674 = 1076,0 km / h;
- 60 °: 0,5 × 1674 = 837,0 km / h;
- 70 °: 0,342 × 1674 = 572,5 km / h;
- 80 °: 0,1736 × 1674 = 290,6 km / h
Zanimivo dejstvo: vesoljske agencije raje uporabljajo vrtenje Zemlje okoli svoje osi v svojo korist. Ker je hitrost vrtenja največja v regiji ekvatorja, je za dvigovanje vesoljske ladje z ničelne širine potrebno manj sredstev.
Ciklično zaviranje
Znanstveniki so začeli opažati povezavo med potresno aktivnostjo skozi leto in hitrostjo vrtenja Zemlje okoli svoje osi. Menijo, da med tema dvema pojavama ni neposredne povezave, vendar je za strokovnjake pomembno, da najdejo namige, ki bodo, prvič, dali boljše razumevanje našega planeta, drugič pa lahko rešili na tisoče življenj.
Ker je vse ciklično, je tudi vrtenje našega domačega planeta ciklično. Zemlja ima petletna obdobja cikličnega zaviranja in pospeševanja.
Zemljina os niha
V fiziki obstajata dva pojma, ki se uporabljata za opis nihanj Zemljine osi - precesija in nitacija.
Recesija je pojav, pri katerem kotni zagon nebesnega telesa spreminja svojo usmerjenost v prostoru. Takšno gibanje lahko vidimo na primeru vrha, ki ima ob zagonu navpično vrtenje osi, vrh pa ima lastnost postopnega upočasnjevanja, med katerim se začne izgubljati hitrost. Zaradi tega se os začne postopoma odmikati od običajne navpičnice. Zaradi tega vrh začne opisovati obliko, podobno stožcu .. Takšno gibanje je precesija.
Z Zemljo so stvari resnejše in počasnejše. Takšno značilnost je v gibanju po našem rodnem planetu opazil tudi antični geograf in astronom Hiparh, ki je ta pojav poimenoval predvečer enakonočja. Zemeljski procesni cikel je izjemno dolg - 25 tisoč let. Prav s tem gibanjem planeta znanstveniki povezujejo občasne spremembe podnebja. Tako bodo v nekem trenutku oscilacije postale tako opazne, da ne bo mogoče krmariti po starih nebesnih zemljevidih zaradi premika vseh zvezd glede na ekvatorialno črto.
Nutacija je precej šibko gibanje, ki spominja na nekakšno zibanje ali kimanje, značilno za trdno telo, ki izvaja povorko. To so majhna nihanja zemeljske osi, ki se nalagajo na gibanje precesij.
Gibanje zemlje okoli sonca
Ne pozabite, da gibanje Zemlje ne obsega samo lastnega vrtenja, ampak tudi gibanja okoli sonca. Naša hiša se nahaja približno 149,6 milijona kilometrov od zvezde.
Naš planet potuje po zvezdi v 365.256 dneh s hitrostjo 108.000 km / h ali 30 km / s.
Zanimivo dejstvo: Ljudje so spoznali, da se Zemlja vrti okoli Sonca in ne obratno, šele v 16. stoletju! Nekateri znanstveniki so za takšno "bogokletje" celo plačali s svojim življenjem.
Druga gibanja
Sončni sistem ni nekakšen statični objekt, ki se ne premika. Pravzaprav se hkrati z vsemi rotacijami v sistemu sam premika z veliko hitrostjo.
Sonce je od središča galaksije Mlečna pot približno 26.000 svetlobnih let, široko približno 80.000 do 120.000 svetlobnih let. In njegova debelina je 7000 svetlobnih let. Naš sistem je nameščen na enem od daljnih krakov bližje robu. Potrebno je približno 200–250 milijonov let, da konča eno revolucijo okoli središča naše galaksije.. V tej orbiti Sončev sistem se giblje s hitrostjo približno 250 km / s.
Mlečna pot pa velja tudi za še večji sistem - Lokalno skupino. Znanstveniki so to ime dali gravitacijsko vezani skupini galaksij, kamor sodi tudi naš domači. V tem sistemu Mlečna pot se giblje s hitrostjo približno 300 km / s.
Kaj se bo zgodilo, če se Zemlja nenadoma nenadoma ustavi?
Verjetnost, da lahko kadarkoli letete v vesolje, je nič. Pri tem vam pomaga gravitacija, ki nas neusmiljeno vleče k tlom. Ampak Zemeljska gravitacija ni povsod enaka! Naš planet ima sferično obliko in zaradi vrtenja okoli svoje osi je Zemlja na polovicah nekoliko sploščena. Hitrost na najširšem krogu mora biti najvišja - tak krog je ekvator. Ekvatorska gravitacija je 0,3% močnejša!
NASA pravi, da ustavitev planeta v naslednjih nekaj milijard letih ni mogoča. Če pa si predstavljamo takšno situacijo, da se Zemlja nenadoma ustavi, rezultat ni mavrična slika. Če se vrtenje nebesnega telesa samo preneha, potem gibanje ozračja ne bo ustavljeno, zato bo vse, kar je bilo na površini zemlje, uničil močan veter. In to ne velja samo za ljudi in živali, ampak tudi za zgradbe, drevesa in celo zgornje plasti tal!
Možnost s postopnim upočasnjevanjem je resnična situacija, s katero se bo naš planet spopadel v daljni prihodnosti. Najmanjša hitrost, s katero se lahko spusti Zemlja, je enaka eni vrtljaji v 365 dneh. To stanje imenujemo "sinhronost sonca." Potem bo ena stran vedno obrnjena proti Soncu, druga - kot Luna, pa bo za vedno v temi. Toda podobne situacije, na splošno po navedbah NASA, je mogoče uporabiti.
Vrnimo se k popolnemu postanku: če se Zemlja popolnoma ustavi, potem bo najverjetneje magnetno polje, ki je ustvarjeno predvsem zaradi hrbtne strani planeta, izginilo. Zaradi tega bi izgubili sevalne pasove Van Allen in severne luči, zaradi katerih bi bili popolnoma brez obrambe pred kozmičnimi sevanji. V tem primeru bi Zemlja z vsakim sunkom sevanja na Soncu prejela tak odmerek sevanja, da komaj kaj živega ostane.
Ampak ne skrbi! Verjetnost takšnih scenarijev je praktično nič!