Что такое суточное вращение земли

Тема 2.6. Суточное вращение Земли и его следствие

Земля совершает мало различных движений: вместе с Галактикой в сторону созвездий Лиры и Геркулеса со скоростью 20км/сек., вращательное движение относительно Центра Галактики со V=250-280км/сек., вокруг солнца со скоростью 30км/сек., вокруг своей оси со скоростью 0,5км/сек. и др. Эта сложная система движений вызывает целый ряд явлений на земле, формулируя природные условия. Рассмотрим только 2 движения, которые имеют важное значение для окружающей среды и человека.

Суточное вращение.

При наблюдении с Земли за солнцем и планетами кажется, что Земля неподвижна, а солнце и планеты вращаются вокруг неё (эффект движущего вокзала). Именно такая модель (геоцентрическая), автором которой является Птоломей (2в. до н.э.) просуществовала вплоть до 16в. Однако по мере накопления фактов эта модель стала подвергаться сомнениям. Первым кто публично выступил против неё, был поляк Николай Коперник. После его смерти идеи Коперника развивал итальянец Джордано Бруно, который был сожжен на костре, т.к. отказывался сотрудничать с инквизицией. Его соотечественник Галилей продолжал развивать идеи Коперника, Бруно и с помощью изобретенного им телескопа подтвердил правоту своих.

Таким образом, уже в начале 17в. было доказано вращение Земли вокруг своей оси. В настоящее время этот факт не вызывает не у кого сомнения и мы располагаем многими доказательствами осевого вращения.

Одним из наиболее простых и убедительных является опыт с маятником Фуко. В 1851г. француз Л. Фуко с помощью огромного маятника показал, что плоскость маятника все время смещается по часовой стрелке (если смотреть сверху). Если бы Земля не вращалась с запада на восток (против часовой стрелки), то такого эффекта с маятником не было бы.

Вторым убедительным доказательством осевого вращения Земли является отклонение падающих тел к востоку, т. е. если сбросить груз с высокой башни, то он упадёт на Землю, отклоняясь от вертикали на несколько мм. или см. в зависимости от высоты.

Земной шар вращается вокруг своей оси — как все планеты вращаются вокруг своих осей. Причем все почти вращаются в том же направлении, что и вокруг Солнца. Те места, где ось вращения планет пересекается с их поверхностью, называют полюсами (у Земли — географическими полюсами, Южным и Северным). А линию, проходящую по поверхности планеты на равном расстоянии от обоих полюсов, называют экватор.

Географические полюса не остаются на одном месте, а перемещаются по поверхности планеты. К счастью для нас не очень далеко и не очень быстро.

Наблюдения на станциях Международной службы движения полюсов Земли (до 1961г. она называлась Международной службой широты; а создана была в 1899г.), а также двадцатилетние измерения с помощью геодезических спутников указывают на то, что географические полюса смещаются со скоростью 10см. в год.

Какие же следствия связаны с суточным вращением Земли?

Во-первых, это смена дня и ночи. Причем из-за сравнительного промежутка днем и ночью атмосфера и поверхность Земли не успевает переохладиться и нагреться. Смена дня и ночи в свою очередь вызывает ритмичность многих процессов в природе (биоритмы).

Во-вторых, важным следствием вращения являются отклонение горизонтально движущихся тел вправо в северном полушарии и влево в южном. Отклоняющая сила или сила Кориолиса — связана со смещением во времени направления меридианов и параллелей. На полюсе, где параллели и меридианы друг к другу почти параллельны, эта сила равна нулю, а у экватора, где они находятся под наибольшим углом, сила максимальна.

Эффект Кориолиса имеет большое значение для объектов, долгое время движущимися в меридиональном направлении (водами рек, воздушными массами и т. п.) этот эффект становится ощутим: реки подмывают один из берегов сильнее, чем другой. И ветры, долго дующие в одну сторону, заметно смещаются. Самое важное проявление такого смещения — закручивание ветров в зонах повышенного (антициклонах) и пониженного (циклонах) атмосферного давления.

В-третьих, важным следствием являются приливы и отливы. Вращаясь, Земля периодически попадает под притяжение Луны, в связи с чем возникает приливообразующая волна. Во время новолунья и полнолунья приливы максимальны, во время 1/4 фазы Луны они минимальны.

Вращение Земли издавна используется для счета времени. Полный оборот Земли вокруг оси происходит за разные промежутки времени в зависимости от точки отсчета. Относительно звёзд полный оборот происходит за 23ч. 56мин.4сек. (звездные сутки). А относительно солнца — за 24ч. (солнечные сутки). Однако это средние солнечные сутки, так как ясные солнечные сутки меняются в течении года.

Кроме местного времени (средние солнечные сутки), которое зависит от положения местного меридиана относительно солнца, существует система поясного времени. В связи с этим, весь земной шар разбит на 24 пояса, с нулевым, который проходит через Гринвичский меридиан. Каждый пояс отличается по времени от соседнего на 1 час. На востоке, на 1час больше, а на западе на 1час меньше.

Как вращается Земля

Наша планета находится в непрерывном движении. Она оборачивается как вокруг собственной оси, так и вокруг Солнца. Но задумывались ли вы, каким образом это происходит? В этой статье вы узнаете, как вращается Земля и что будет, если она остановится.

Что такое земная ось

Земная ось – это условная прямая, которая проходит через три точки: географические полюса и центр планеты. Как бы ни казалось на первый взгляд, земная ось – далеко не вертикальная линия. Она имеет угол наклона около 66 градусов, что объясняет смену сезонов на планете. Когда северное полушарие наклонено ближе к солнцу, на нем начинается лето. В это же время в южном полушарии зима, и наоборот.

При полностью вертикальной оси на Земле не было бы смен пор года, так как вся поверхность получала бы одинаковое количество тепла.

Земную ось не может пошатнуть ни притяжение Солнца, ни Луны или соседних небесных тел. Она постоянно вращается по кругу, по одной и той же траектории, описывая конус. Однако ее направление в пространстве может меняться. Если сегодня северный географический полюс Земли смотрит на Полярную звезду, то через 12 000 лет он развернется в противоположном направлении. И людям уже придется узнавать, где север, по звезде Вега из созвездия Лиры. А спустя еще почти 26 000 лет северный полюс вернется к своему текущему положению.

Смена времен года на нашей планете зависит от расположения ее оси

Помимо смены положения, ось Земли немного смещается в стороны из-за движения планеты. Она может перемещаться на 10-15 сантиметров в год в обе стороны. На это также влияют таяние ледников, уменьшение количества воды, засуха и другие факторы.

Оборот вокруг своей оси

Вам наверняка известно, что наша планета делает один оборот вокруг своей оси за 24 часа (23 часа 56 минут, если быть точнее). Это объясняет смену дня и ночи – какое полушарие (западное или восточное) сейчас повернуто к Солнцу, на том и день. Движется Земля с запада на восток, поэтому наша звезда всегда всходит на востоке и весь день «идет» по небосводу на запад.

Из-за того, что наша звезда всходит на востоке, Японию, как самое восточное государство Евразии и называют «Страной восходящего Солнца».

По причине подобного вращения Земли происходит и отклонение движущихся потоков вещества: вода, воздух и т.д. Таким образом, в северном полушарии вода в реках движется вправо от широт, параллельных экватору, а в южном – влево. Аналогичным образом разнятся абсолютно все потоки: от водоворотов до слива воды в вашей домашней раковине. Вы и сами можете это проверить.

Минутка интересных экспериментов: наберите воду в ванную или умывальник, предварительно закрыв слив. Затем откройте его, и образовавшаяся воронка будет крутиться по часовой стрелке. Если вы, конечно, не живете где-нибудь в южном полушарии.

Вокруг собственной оси планета вращается со скоростью 465 м/с или 1674 км/ч. Но это лишь линейная скорость, которую можно замерить по экватору. При удалении к полюсам этот показатель будет становиться все ниже. На самих географических полюсах линейная скорость вращения Земли полностью отсутствует. Угловая же скорость постоянно в любой точке земного шара и составляет 15 °/ч.

Суточный оборот Земли

Оборот вокруг Солнца

Вращение планеты вокруг нашей звезды происходит не по кругу, а по эллипсу, так как околосолнечная орбита Земли немного вытянута. Среднее расстояние от планеты до Солнца составляет 149,6 млн км.

Земля вращается вокруг Солнца со скоростью около 29,8 км/с. Это значение не постоянное и изменяется в зависимости от текущего положения в пространстве. При максимальном приближении к Солнцу (эта точка орбиты называется перигелий) скорость превышает 30 км/с, а при наибольшем удалении (афелий) – опускается примерно до 29 км/с.

Полный оборот вокруг нашей звезды Земля совершает примерно за 365 суток (обращений вокруг своей оси). Этот период называется одним астрономическим годом.

Календарный год, в отличие от астрономического, не постоянен. Так как за сутки мы принимаем не 23 ч 56 мин, а 24 часа для ровного счета, то за каждые четыре года в календаре накапливается один лишний 366-ой день (29 февраля). Такой год называется високосным.

Так как в космосе отсутствуют понятия верха и низа, сложно сказать, в какую сторону вращается наша планета вокруг Солнца. Но, если условно взглянуть на Солнечную систему «сверху» (с той стороны, где у Земли располагается северный полюс), то вращение будет происходить против часовой стрелки.

Годовой оборот Земли

Некоторые наверняка хоть раз задавались вопросом, почему мы не ощущаем вращения планеты ни вокруг своей оси, ни вокруг Солнца. Ответ на него достаточно прост: потому что все объекты вокруг нас движутся с нами. Представьте себя на борту очень плавного самолета или поезда. Все предметы вокруг вас остаются неподвижны, пока вы движетесь с постоянной скоростью, не ускоряясь и не замедляясь слишком сильно. Узнать, что вы находитесь в движении, в таком случае можно, выглянув в окно. Окружение там будет постоянно меняться, так как оно, в отличие от предметов внутри поезда/самолета не движется вместе с вами.

Что будет, если земля остановится

Представьте, что вы едете в автомобиле со скоростью свыше 1500 км/ч. Что будет при его резком торможении? Правильно, вы по инерции вылетите через лобовое стекло на той же скорости. То же самое произойдет и с людьми, и всеми другими существами и объектами на Земле, если ее вращение вокруг своей оси вдруг прекратится. Все мы впечатаемся в ближайшие горные массивы, а океаны всколыхнуться так, что огромную часть суши просто смоет невиданной силы цунами.

Но даже если замедление будет происходить постепенно, и все останутся живы, то все равно ненадолго, потому что:

• Одна сторона планеты останется постоянно повернутой к Солнцу, которое в конце концов нагреет ее до такой степени, что даже океаны на ней высохнут.
• Другая сторона же погрузится в вечную тьму и мороз, а океаны на ней покроются слоем льда толщиной в несколько километров.
• Никакие земные формы жизни (кроме некоторых простейших организмов) не смогут существовать и развиваться в таких условиях. Люди, естественно, не станут исключением.

Если при этом Земля продолжит вращаться вокруг Солнца, то сутки будут длиться год, а день и ночь – по шесть месяцев. Солнце начнет всходить не на востоке, а на западе, но это будет меньшая из наших проблем.

Когда гигантский цунами, смывающий все на своем пути, утихнет, вода начнет убывать от экватора к полюсам. Сегодня Земля не имеет формы идеального шара и немного сплющена у полюсов под воздействием центробежных сил. Но после остановки эти силы действовать перестанут, и вода из океанов сместится к полюсам, затопив ближайшую сушу и оставив один сплошной материк посередине, большая часть которого сегодня является океанским дном.

Магнитное поле Земли тоже исчезнет, а без него у планеты не будет защиты от радиоактивных космических ветров, которые вскоре уничтожат ту небольшую часть живых организмов, которым посчастливилось выжить после остановки. И в качестве вишенки на этом торте грусти – из-за исчезновения магнитного поля на Земле пропадут и полярные сияния.

Если же Земля перестанет вращаться и вокруг Солнца, то не будет даже той шестимесячной смены дня и ночи. Одно полушарие навсегда превратится в засушливую пустыню, а другая – в вечную мерзлоту. Примерно то же самое сегодня можно наблюдать на Меркурии. Но там это обусловлено близким расположением к Солнцу и очень медленным движением вокруг своей оси.

Что такое суточное вращение земли

-1- Движение вместе с Солнечной системой вокруг центра Галактики. Один оборот — галактический год (230 или 280 млн лет).

-2- Движение вокруг Солнца по эллиптической орбите, близкой к кругу радиусом около 149,6 млн км. Период обращения — год. Плоскость орбиты называется плоскостью эклиптики.

Движение Земли вокруг Солнца происходит по орбите, имеющей приблизительно форму эллипса.

Скорость движения Земли — около 30 км в секунду.

Полный оборот Земля совершает за 365,26 суток. Это время называется звездным годом.

Ось Земли постоянно наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5°. При движении Земли вокруг Солнца ось не меняет своего положения. Поэтому каждая точка земной поверхности встречает солнечные лучи под углами, изменяющимися в течение года. В разные периоды года полушария Земли получают одновременно неодинаковое количество солнечного тепла и света, что служит причиной смены времен года.

С июня по август Земля находится в таком положении относительно Солнца, что Северное полушарие освещается больше и получает большее количество тепла. В это время земная ось наклонена северным концом к Солнцу и в Северном полушарии лето. 22 июня — в день летнего солнцестояния — Солнце стоит в зените над Северным тропиком. В Южном полушарии с июня по август — зима, потому что южный конец земной оси отклонён от Солнца. Южное полушарие как будто отвернулось от светила и поэтому получает меньше тепла и света. За Южным полярным кругом в это время стоит полярная ночь. Земля постоянно движется по своей орбите вокруг Солнца.

23 сентября , в день осеннего равноденствия, Солнце стоит в зените над экватором, в Северном полушарии в это время осень, а в Южном — весна. Оба полушария освещены равномерно, и к ним поступает одинаковое количество тепла. К декабрю Земля оказывается с другой стороны от Солнца — на противоположной стороне своей орбиты. Теперь полушария словно меняются местами: южный конец земной оси обращен к Солнцу и в Южном полушарии лето.

В день весеннего равноденствия — 20-21 марта Солнце снова стоит в зените над экватором, день равен ночи и полушария равномерно освещаются и нагреваются. Затем дни в Северном полушарии начинают удлиняться, а в Южном становиться короче.

Земная ось постоянно наклонена к плоскости орбиты, по которой происходит движение планеты, под углом 66°33’22». Ось не меняет своего положения при движении Земли, поэтому в течение года разные участки земной поверхности получают неодинаковое количество света и тепла. Наклон земной оси и обращение Земли вокруг Солнца являются причиной смены времён года.

На экваторе солнечные лучи падают почти под одинаковым углом в течение всего года, поэтому времена года там мало отличаются друг от друга. Это объясняется шарообразностью нашей Земли. В умеренных же широтах времена года сильно отличаются друг от друга. Это объясняется не только шарообразностью Земли, но и различными положениями планеты в течение всего года, что определяется наклоном оси вращения Земли к орбите и влияет на изменение угла падения солнечного луча на протяжении всего года.

Продолжительность дня и ночи на разных широтах Северного полушария в разные времена года

Двигаясь вокруг Солнца, Земля вращается в то же время вокруг своей оси с запада на восток с полным оборотом в течение звездных суток или за 23 часа 56 минут 4,0905 секунд. С этим движением на Земле связана смена дня и ночи. На освещенной Солнцем стороне — день, на противоположной стороне — ночь. Только на полюсе нет обычного деления времени на дни и ночи, так как около полугода Солнце не опускается за горизонт и столько же времени не восходит. Только осенью и весной в этих широтах возможно наблюдать смену дня и ночи.

Представление об изменении продолжительности дня и ночи на разных широтах можно получить, рассмотрев рисунок.

Одно из следствий вращения Земли вокруг оси — отклонение движущихся тел в Северном полушарии вправо, в Южном — влево. Оно вызывается действием силы Кориолиса, основанной на законе инерции. По нему каждое тело стремится сохранить направление и скорость своего движения, а вращающаяся Земля тем временем перемещается, что и вызывает отклонение в направлении движущегося тела. Сила Кориолиса оказывает отклоняющее действие на движение воздуха и воды.

Как Земля вращается вокруг Солнца: почему и как происходит вращение, период и направление движения

Когда произошел переход к гелиоцентрической модели мира, Солнце стало в центр вращения. Теперь Земля вращается вокруг Солнца и другие объекты Солнечной системы тоже.

Из-за чего происходит вращение Земли

Вращение Земли можно поделить на две составляющие: обращение вокруг Солнца и вращение вокруг собственной оси.

Оба этих процесса, вероятней всего, берут свое начала с времен формирования Солнечной системы, когда протопланетарный диск из газа и пыли собирался вокруг молодого Солнца, образуя планеты и астероиды.

Но все равно, не все планеты Солнечной системы имеют одинаковые параметры вращения. Выходит, не так просто шло формирование нашей звездой системы и на нее современный вид повлияло много факторов.

Вращение Земли вокруг Солнца

Как и у всех объектов Солнечной системы, вращение Земли вокруг Солнца происходит по вытянутой орбите – эллипсу. Средний радиус обращения равен 149,5 млн км – это расстояние принято называть астрономической единицей.

По второму закону Кеплера, тела, движущиеся по эллипсу, в каждый момент времени заметают одинаковую площадь. Это значит, что чем дальше Земля от Солнца – в апогелии – тем меньше ее скорость. А чем ближе планета к звезде – в перигелии – тем больше скорость ее орбитального движения. Так, скорость обращения Земли колеблется в диапазоне 29,3 – 30 км/с.

Время, за которое Земля делает полный оборот вокруг нашей звезды, равно 365 дней, 5 часов, 48 минут и 46 секунд. Из-за этих «добавок» каждый 4-й год добавляется один день.

Может ли Земля упасть на Солнце или улететь в космос

Земля «держится» на своей орбите благодаря силе гравитации. Гравитационная сила Солнца в 28 раз сильнее, чем гравитационная сила у Земли. Земля, как бы не старалась, не сможет ее преодолеть.

Упасть на нашу звезду тоже вряд ли получится, ведь скорость орбитального движения Земли достаточно велика, и масса тоже. Земля обладает колоссальной инерцией и кинетической энергией, а для того, чтобы упасть на Солнце, планете придется замедлить свой ход, а для этого потребуется приложить немалую работу, которую «просто так» ниоткуда не взять.

В какую сторону происходит орбитальное вращение Земли

Все планеты движутся вокруг Солнца в одном направлении. Если продлить Земную ось в космос, залезть на ее северный кончик и посмотреть оттуда на плоскость эклиптики, то Солнечная системы осуществляет свое движение против часовой стрелки.

Земная ось и ее наклон

Планета Земля имеет наклон к плоскости эклиптики в 23,5 градуса. Именно благодаря наклону земной оси происходит смена сезонов на планете, что делает жизнь на ней разнообразней и пригодней для развития.

Осевое вращение Земли

Полный круг вокруг своей оси Земля делает за 23 часа, 26 минут и 4 секунды – это звездные сутки.

Скорость вращения на экваторе планеты равна 465 м/c. При приближении к полюсам эта скорость падает, так как уменьшается радиус вращения. В географических полюсах скорость осевого вращения Земли равна 0.

Если мы снова перенесемся на Северный кончик земной оси, то увидим, что Земля вращается вокруг своей оси в ту же сторону что и вокруг Солнца — против часовой стрелки.

Теория об инертном вращении

Существует версия, что в момент формирования Солнечной системы, все планеты и Земля, в частности, двигались по орбитам с бОльшей скоростью, тем самым приобретая запас энергии. Теперь же, все движения Солнечной системы осуществляется благодаря этому «запасу». Но вопрос откуда взялась первоначальная энергия – вопрос пока открытый.

Теория о магнитных полях

Еще одной недоказанной теорией вращения Земли является предположение о магнитных полюсах. Как известно, одноименные полюса магнита отталкиваются друг от друга. Так как Северный и Южный полюса обладают одинаковым знаком, то они стремятся оттолкнутся друг от друга, тем самым заставляя планету вращаться.

Почему люди не чувствуют движения Земли

По той же самой причине, по которой мы не ощущаем полет самолета, находясь внутри него. Или движение корабля. Все что находится на Земле движется вместе с планетой с одинаковой скоростью. И мы просто «привыкли» к этому движению.

Линия перемены дат

Так как часовые пояса двигаются с востока на запад, а планета у нас все-таки круглая, они должны где-то встретится.

Линией такой встречи является условная линия в Тихом океане, которая огибает острова.

В Беренговом проливе, между Камчаткой и Аляской, находятся два острова Ратманова и Крузенштерна. Их называют острова «вчера» и «завтра». Линия смены дат проходит аккурат между ними.

Время, за которое можно доплыть с одного острова до другого составляет около 20 минут. При этом время на островах отличается на сутки.

Еще больше космоса и интересных фактов в телеграмм-канале.

Движение Земли вокруг своей оси — понятие, следствие и причины

Земля кажется нам иногда огромным миром, но это всего лишь воображение. На самом деле наша планета просто песчинка в необъятной пустоте космоса. Но именно на этой песчинке зародилась жизнь. Ни для кого не секрет, что наша с вами планета всегда находится в движение. Как правило, еще со школьной скамьи мы узнаем, что Земля не стоит на месте. Всем нам известное утверждение «Движение-это жизнь» справедливо не только в отношении человека, но планеты. Именно благодаря такому движению Земли на каждом участке планеты периодически день сменяется ночью.

Что такое осевое вращение планеты?

Схема вращения Земли вокруг своей оси и Солнца

Под понятием «осевое вращение Земли» подразумевается перемещение планеты вокруг своей оси. Его в полной мере ощущает на себе человек. Перемещение, точнее вращение Земли, происходит с запада на восток. Наблюдая с Северного полюса, можно сказать, что планета крутится против часовой стрелки.

Условная прямая, которую принято считать земной осью, проходит в центре и в географических полюсах планеты. Времена года сменяются на Земле именно благодаря наклону данной оси:

• При нахождении Солнца над Северным тропиком именно северное полушарие получает максимальное количество света и тепла, т.е. здесь наступает лето;
• Через полгода Солнце оказывается над Южным тропиком, до южного полушария доходит больше света и тепла, а в северном полушарии начинается зима.

Отсюда можно сделать вывод, что если бы земная ось располагалась под углом 90 градусов, то сезонности на планете не было бы, потому что на половине Земного шара, освещенной Солнцем, до всех точек доходило бы равное количество света и тепла. Следует понимать, что на расположение оси не влияют ни внешние, ни внутренние факторы.

Каждый человек хотя бы раз хотел, чтобы в сутках было больше 24 часов. Примерно 24 часа, а если быть точнее то 23 часа 56 минут и 4 секунды, составляет период вращения вокруг оси, из-за этого осевое движение также называют суточным.

Ось Земли описывает в пространстве конусы при своем движении.

Следствия вращения Земли вокруг своей оси

К чему привело осевое движение нашей планеты:

1. Форма Земли сжата у полюсов и является эллипсоидом вращения;
2. Смена дня и ночи. При вращении вокруг своей оси Земля повернута к Солнцу то одним своим полушарием, то другим. Таким образом, на освещенной стороне наступает день, а на той стороне, что находится в тени, наступает ночь. Благодаря этому в живой природе можно заметить суточную ритмику.
3. Появление силы Кориолиса. Это явление является отклоняющим действием движения планеты. Т.е. из-за вращения Земли вокруг своей оси движущиеся тела отклоняются от направления, свойственного их первоначальному движению. При этом в Северном полушарии тела отклоняются вправо, а в Южном-влево. Такое явление можно заметить при движении воздушных масс, течений рек и океанов.
4. Возникновение приливов и отливов. Вращение Земли вокруг оси совместно с притяжением Луны и Солнца вызывают приливные явления. Такая волна обходит нашу планету два раза в сутки. На самом деле приливы и отливы характерны для всех оболочек Земли, но более заметны они именно в гидросфере.

Почему Земля движется вокруг своей оси?

Если верить самой распространенной теории, то данное явление возникло из-за процессов, которые шли еще во времена образования планет. К зародышам планет, возникшим из космической пыли, притягивались другие космические тела. Какие-то из них были больше Земли, другие меньше. При столкновении с этими телами и могла начать вращаться вокруг своей оси Земля. Затем планеты продолжали вращаться уже по инерции.

Что такое линия перемены дат?

Красная линия — линия перемены даты. Изображение: Hans van der Maarel / Wikimedia Commons

Мореплаватель Магеллан придерживался мнения, что Земля вращается вокруг своей оси с востока на запад. Когда он обогнул планету в таком направлении, то увидел на одни солнечный рассвет меньше, чем в это же самое время встретили в Европе. Именно для отсутствия подобной путаницы во время других путешествий вокруг света, и была придумана линия перемены дат.

Данная линия почти не проходит по территории суши. В основном она совпадает с меридианом 180 градусов. Линия перемены дат соединяет два полюса Земли и попадает на сушу только в Антарктиде. Благодаря этому при путешествии по планете не приходится прибавлять или отнимать один день.

Такая линия является границей, где изменяется календарная дата, но время суток остается одинаковым. Т.е., для примера, если к западу от линии уже наступило первое января, то к востоку еще тридцать первое декабря. Но при этом часы показывают приблизительно одинаковое время и там, и там.

Даты сменяются при пересечении линий. При движении с востока на запад следует прибавить один день к календарному числу. В обратном перемещении, наоборот, отнять. По сути, в основе линии перемены дат нет каких-либо физических закономерностей. Она необходима только для удобного общения стран и государств между собой. Смена дат при пересечении данной границы чем-то напоминает сезонный перевод часов.

Почему мы не ощущаем вращение Земли?

Когда планета крутится вокруг собственной оси, то на своих местах остаются только две точки: Северный и Южный полюса. Если соединить их воображаемой линией, мы сможем получить ось вращения Земли. Данная ось не перпендикулярна к земной орбите, а находится под углом 23,5 градуса. Все предметы при вращении Земли движутся абсолютно одинаково и параллельно друг другу.

Подведение итогов

Таким образом, географическое значение осевого вращения Земли достаточно велико. Благодаря ему сменяются день и ночь, что очень важно для развития жизни на планете, потому что так Земля не может ни перегреться, ни охладиться до тех пределов, при которых жизнь была бы убита либо сильной жарой, либо чрезвычайным холодом. Благодаря осевому вращению планеты многие процессы на нашей планете, связанные с приходом и отступлением тепла, становятся ритмичными. Также огромное значение в жизни планеты играет отклонение движущихся тел от своего изначального направления в левую сторону в Южном полушарии и в правую в Северном.

Как Земля движется в космосе? Теперь мы знаем это во всех масштабах

В наибольших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся Галактика и Местная группа галактик [далее – Местная группа], так как невидимые силы притяжения в межгалактическом пространстве должны складываться.

Спросите у учёного наш космический адрес, и вы получите довольно полный ответ. Мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце вращается по траектории эллипса вокруг центра Млечного Пути, который внутри нашей Местной группы тянется в сторону Андромеды; Местная группа, в свою очередь, движется внутри нашего космического Сверхскопления Ланиакея, галактическими группами, кластерами и космическими пустотами, а они лежат в войде KBC, посреди структуры Вселенной в широком масштабе. После десятилетий исследований наука наконец-то собрала полную картину этого движения и может точно определить скорость нашего движения в космосе в любом масштабе.

В пределах Солнечной системы вращение Земли играет важную роль в формировании экваториального утолщения, в смене дня и ночи, а также помогает питать защищающее нас от космических лучей и солнечного ветра магнитное поле.

Скорее всего, читая это, вы воспринимаете себя неподвижными. Тем не менее мы знаем, что в космическом масштабе мы движемся. Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси и несёт нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Это число может показаться большим, но по сравнению с другими скоростями нашего движения во Вселенной эта скорость едва заметна. На самом деле в километрах в секунду это не так быстро. Вращаясь вокруг своей оси, Земля сообщает нам скорость всего 0,5 км/с, или менее 0,001 % скорости света. Но есть другие перемещения, и они [в смысле скорости] важнее.

Скорость, с которой планеты вращаются вокруг Солнца, намного превышает скорость вращения любой из них вокруг своей оси, это касается даже самых быстрых планет — Юпитера и Сатурна.

Как и все планеты нашей Солнечной системы, Земля движется по орбите Солнца гораздо быстрее скорости вращения вокруг своей оси. Чтобы удержаться на стабильной орбите, мы должны двигаться вправо и со скоростью около 30 км/с. Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, а внешние (вроде Марса и планет за ним) — медленнее. Вращаясь в плоскости Солнечной системы, планеты непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в свою исходную точку через 365 дней. Ну хорошо, почти в исходную точку.

Точная модель движения планет по орбите Солнца, которое движется по Галактике в другом направлении.

Даже Солнце само по себе не статично. Млечный Путь огромен, массивен, и, самое важное, он движется. Все звёзды, планеты, газовые облака, крупицы пыли, чёрные дыры, тёмная материя и многое движутся внутри Млечного Пути и вносят свой вклад в гравитационную сеть. С нашей точки зрения, а мы находимся в около 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце вращается по эллипсу и совершает полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того.

Предполагается, что скорость нашего Солнца на этой траектории составляет 200–220 км/с, это довольно много по сравнению как со скоростью вращения Земли, так и со скоростью вращения нашей планеты вокруг Солнца, тогда как оба вращения наклонены относительно плоскости движения нашей звезды вокруг Галактики.

Хотя орбиты Солнца в плоскости Млечного Пути находятся на расстоянии около 25000–27000 световых лет от центра, орбитальные направления планет нашей Солнечной системы совсем не выровнены относительно Галактики.

Но сама Галактика не стационарна, она движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения от областей с плотностью ниже средней. Внутри нашей Местной группы мы можем измерить нашу скорость в направлении к самой большой, массивной галактики на нашем космическом заднем дворе: Андромеде. Похоже, что оно движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км/с, а это означает (учитывая движение Солнца по Млечному Пути), что две самые массивные галактики Местной группы, Андромеда и Млечный Путь, движутся навстречу друг другу со скоростью примерно 109 км/с.

Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным Путём, но это из-за её расстояния, составляющего около двух с половиной миллионов световых лет. В настоящий момент она движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км/с.

Местная группа, как бы массивна она ни была, изолирована не полностью. Другие галактики и скопления галактик поблизости притягивают нас, и даже более отдалённые сгустки материи оказывают гравитационное воздействие на Землю. Основываясь на том, что мы можем увидеть, измерить и вычислить, эти структуры, по-видимому, – причина дополнительной скорости примерно в 300 км/с, но в несколько ином направлении, чем другие скорости, вместе взятые. И это объясняет часть движения во Вселенной в крупном масштабе, но не всё движение. Кроме того, существует ещё один важный эффект, который был количественно рассчитан только недавно, — гравитационное отталкивание космических пустот.

Различные галактики Сверхскопления Девы, кластеризованные и сгруппированные вместе. В самых больших масштабах Вселенная однородна, но если вы посмотрите на неё в масштабе галактик или скоплений, то окажется, что преобладают сверхплотные области и области с плотностью ниже средней.

Для каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые собираются в сверхплотной области, существует область некогда средней плотности, потерявшая соответствующее количество массы. Точно так же, как область плотнее средней притягивает, область, плотность которой ниже средней, будет притягивать с силой ниже средней.

Если взять большую область пространства с меньшим, чем в среднем, количеством материи, на практике её сила будет отталкивать, а плотность выше средней, напротив, — притягивать. В нашей Вселенной в направлении, противоположном от ближайшей области сверхплотности, пролегает огромная пустота с плотностью ниже средней. Мы находимся между этими двумя областями, поэтому силы притяжения и отталкивания складываются, причём каждая из них вносит в скорость примерно 300 км/с, то есть общая скорость приближается к 600 км/с.

Гравитационное притяжение (синим цветом) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красным цветом) областей с плотностью ниже средней, когда они действуют на Млечный Путь.

Сложив все эти движения вместе: вращение Земли вокруг своей оси, её вращение вокруг Солнца, движение Солнца по Галактике, которая направляется к Туманности Андромеды, движение Местной группы, притягиваемой к области сверхплотности и отталкиваемой от областей с плотностью ниже средней, мы получим число, указывающее, как быстро на самом деле мы движемся во Вселенной, в любой момент времени.

Мы обнаружили, что Земля движется со скоростью 360 км/с в каком-то определённом направлении плюс-минус около 30 км/ч в зависимости от времени года и направления. Выводы о скорости Земли подтверждены реликтовым излучением, которое в направлении движения планеты проявляется лучше, а в противоположном направлении — ослабевает.

Остаточное свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее средней температуры в одном направлении (красном) и на 3,36 милликельвина холоднее средней температуры в другом направлении (синем). Это происходит благодаря движению в пространстве в целом.

Если проигнорировать движение Земли, мы обнаружим, что Солнце относительно реликтового излучения движется со скоростью 368 ± 2 километра, затем, если пренебречь движением Местной группы, получится, что Млечный Путь, Андромеда, Галактика Треугольника и все остальные относительно реликтового излучения движутся со скоростью 622 ± 22 км. Эта большая неопределённость, кстати, в основном связана с неопределённостью в движении Солнца вокруг центра Галактики, это самый трудный в смысле измерения компонент.

Относительные притягивающие и отталкивающие эффекты сверхплотных и недостаточно плотных областей Млечного Пути, комбинация которых известна как Дипольный отталкиватель.

Возможно, не существует универсальной системы отсчёта, но есть система, измерения в которой полезны: полезен отсчёт от покоя реликтового излучения, также эта точка отсчёта совпадает с системой отсчёта удаления галактик друг от друга по закону Хаббла. У каждой видимой галактики есть то, что мы называем «пекулярной скоростью» (или скоростью, превышающей скорость, с которой галактики удаляются друг от друга согласно закону Хаббла), — от нескольких сотен до нескольких тысяч км/с, и то, что мы видим, в точности соответствует этому. Пекулярная скорость движения нашего Солнца — 368 км/с, а нашей Местной группы — 627 км/с — прекрасно согласуется с нашим пониманием того, как в пространстве движутся все галактики. Благодаря эффекту дипольного отталкивания теперь мы понимаем, как происходит это движение, во всех масштабах.

В постижении тайн космоса людям точно не обойтись без помощников и именно таким компаньоном может для нас стать искусственный интеллект. Если AI изначально создали для облегчения жизни на Земле, почему бы с его помощью не исследовать космос? Многие компании, включая NASA и Google, уже внедрили ИИ для поиска новых небесных тел и жизни на других планетах и всегда будут рады специалистам в области AI и нейронных сетей. Работать с которыми мы учим на курсах по Machine Learning и его расширенном варианте «Machine Learning и Deep Learning».

На Земле тоже много работы. Узнайте, как прокачаться в других крутых инженерных специальностях или освоить их с нуля:

Почему Земля вращается вокруг своей оси

Земля

Понимание такого неоспоримого феномена, что планета Земля делает вращение не только лишь вокруг самого Солнца, но и вокруг своей собственной оси, что сама по себе наша планета никак не является самым центром огромной Вселенной, пришло к учёным не сразу. Так почему Земля вращается вокруг своей оси?
Этот факт считается неопровержимым вот уже несколько последних столетий. Галилео Галлилей занимался изучением данной теории. Его исследования смогли найти доказательства вопреки всем фактам, которые опровергали геоцентрическую систему во Вселенной.

Почему Земля крутится вокруг оси?

Ещё в Средние века люди были уверены в том, что наша большая планета неподвижна. По известной тогда теории она считалась самым центром всего живого. Вокруг неё двигались все другие планеты и даже большая звезда — Солнце. Только лишь в XVI веке астрологи начали доказывать обратное. Хоть многие говорят о том, что основоположником вращательной теории Земли является Галлилей, но открытие это принадлежит отечественному исследователю Николаю Копернику.

Теория «О вращении небесных сфер» была опубликована ещё в 1543 году. Вышедший трактат не получил поддержки среди учёных, однако впоследствии дал толчок для развития научной европейской революции. После того, как были найдены неоспоримые доказательства того, что планета движется, учёные начали искать ответ, почему вертится Земля. На протяжении нескольких веков астрономы выдвигали множество различных гипотез, но самыми существенными сейчас считаются 3 основные теории: о магнитных полях, независимом инертном вращении и воздействии на каждую планету постоянного излучения солнца.

Теория о магнитных полях

Научно доказано, что если просто соединить 2 одинаково позитивно или негативно заряженных магнита, то они оттолкнутся. Поэтому, исходя из данной теории, противоположные полюса круглой Земли всегда имеют одинаковый заряд, поэтому они будто отталкиваются как можно дальше по отношению друг к другу. Это и считается одним из явных объяснений тому, почему Земля крутится вокруг своей оси.
Научно доказано, что наша планета не только эллипсообразная, но и представлена своеобразным внутренним ядром. Образовавшееся магнитное поле практически всегда заставляет его толкать планету только с запада на восток, что приводит к более быстрому вращению самого ядра, если сравнивать его с остальной планетой.

Теория инертного вращения

Немногие учёные считают, что, когда Земля только начала формироваться, она раскрутилась и сейчас вращается просто по инерции. Планета образовалась из космической пыли и довольно быстро притянула к себе другие астрономические тела. Всё это придало ей некий дополнительный вращательный импульс.
Теорию много раз опровергали, поскольку ещё не удалось получить ответ, почему Земля крутится то медленнее, то быстрее. Необъяснимым остаётся и то, почему некоторые другие планеты крутятся в другую сторону по отношению к Земле.

Теория о воздействии солнечного излучения

Теория про постоянное излучение от Солнца является наиболее вероятным объяснением тому, почему Земля вращается вокруг своей оси. Ультрафиолетовые лучи прогревают все оболочки на поверхности планеты. Это касается как воздуха, так и воды, и суши. Однако все предметы нагреваются по-разному. Это приводит к образованию дополнительных воздушных и водных течений.

Взаимодействуя с твёрдой оболочкой Земли, такие течения и заставляют нашу планету вращаться. Континенты в данном случае можно считать своеобразными турбинами, которые задают темп и направление вращения. При их недостаточной монолитности начинается дрейф, который приводит к замедлению движения планеты.

Почему планеты вращаются вокруг Солнца?

Причиной того, почему Земля вращается вокруг Солнца, называют именно инерцию. По давней теории в космосе образовалось большое количество звёздной пыли. Вначале она собралась и превратилась в некое подобие диска, центр превратился в Солнце.

Внешние частички и пылинки, которые не попали в состав Солнца, начали преобразовываться в планеты. По инерции они с самого начала начали своё вращение вокруг самой большой звезды, которой и оказалось Солнце. Сейчас траектория движения планет практически не изменилась.

Если следовать закону Ньютона, то все планеты движутся по прямой и так они бы уже давно улетели в открытое космическое пространство далеко за пределы Солнечной системы. Однако этого не произошло. Такой феномен объясняют тем, что масса Солнца слишком большая, поэтому и сила притяжения у него огромная. Если задуматься о том, почему Земля крутится вокруг Солнца, то причина ясна. Двигаясь, планета всё время устремляется по прямой линии, но силы гравитации тянут её обратно к центру Вселенной. Поэтому Земля и держится на орбите.

Теорий того, почему вертится Земля, придумано множество. Но лишь немногие из них имеют хоть какое-то научное объяснение. Именно поэтому вопросы развития астрономии как науки становятся всё более актуальными. Ведь всем хочется узнать побольше о нашей планете.