כדור הארץ, כמו כל חפץ שמימי אחר, נמצא בתנועה מתמדת. אנחנו לא מרגישים את זה כי זה כמו מטוס או מכונית - אנו נעים באותה המהירות של התובלה, בגלל זה נולדת אשליה של סטטי.
מה גורם לכדור הארץ להסתובב סביב צירו?
הסיבוב החינני של 24 שעות של כדור הארץ סביב צירו הוא אחת הסיבות לכך שכוכב ביתנו מאוכלס. במובנים רבים, זה מה שאפשר לחיים להתפתח, בזכות יצירת טמפרטורה נוחה, המושגת על ידי שינוי מתמיד של יום ולילה.
אל תשכח שלא רק לכדור הארץ יש תכונה כזו - לכל כוכב לכת במערכת השמש יש סיבוב ייחודי משלו. לדוגמה, על מרקורי זעיר, הקרוב ביותר לשמש, סיבוב אחד מתרחש ב 59 ימי כדור הארץ, ובוונוס - באופן כללי 243, ובנוסף, תנועתה מתרחשת בכיוון ההפוך.
כולם יודעים שכדור הארץ מסתובב, וזה נראה מידע טריוויאלי, אבל אם אתה חושב על זה, זה לא לגמרי ברור מדוע זה קורה. כדי לענות על שאלה זו, עליכם לברר כיצד נוצרה מערכת השמש כולה.
בתחילה, מערכת השמש הייתה רק ענן ענק של אבק וגז, שבסופו של דבר החל להתמוטט והפך לדיסק ענק. הוא, בתורו, הגדיל ללא הרף את מהירות הסיבוב שלו, כמו מחליק דמות שמפיל את זרועותיה למעלה כדי לנוע מהר יותר. השמש התגבשה במרכז, וכוכבי הלכת החלו להתאסף ממנה. כל האובייקטים המרכיבים את המערכת שלנו הם באותו מישור ולעבור לאותו כיוון כי כולם באו מאותו דיסק של אבק קוסמי.
בזמן שתהליך הדבקת הפלנטות וגופי שמים אחרים התרחש, לא היה שלום במערכת השמש, מאחר והפסולת התנגשה כל הזמן זה בזה, מה שהביא לסיבובם. לפעמים כוח המשיכה של פסולת גדולה פיתוי קטנות - כך הופיעו לוויינים.
מדוע כדור הארץ מסתובב סביב צירו מהר יותר מכוכבי לכת אחרים?
מדענים מציעים כי חפץ ענק, בגודל מאדים, התרסק לכוכב הלכת שלנו והפריד ממנו חתיכה ענקית, שהפכה לימים לירח. התנגשות זו גרמה לכדור הארץ להסתובב במהירות מהירה יותר מכוכבי לכת אחרים.. אבל כוח הכבידה של הירח משפיע על סיבוב כדור הארץ - הוא מאט אותו!
עובדה מעניינת: כדור הארץ מאט ללא הרף. מדענים מציעים כי בעת היווצרות כדור הארץ, היום היה 6 שעות בלבד. ועכשיו יש טכנולוגיות מדויקות במיוחד המאפשרות לחשב האטה נוספת - בעוד מאה שנה היום יהיה קצר יותר ב- 2 אלפיות השנייה.
באיזו מהירות כדור הארץ מסתובב סביב צירו?
מהירות היא מושג יחסי, מכיוון שצריך תמיד נקודת ייחוס מסוימת כדי לחשב אותה. כדי לחשב את מהירות הסיבוב סביב צירו, נלקח הסיבוב יחסית למרכז כדור הארץ.
כדור הארץ מבצע מהפכה אחת תוך 23 שעות 56 דקות ו -4,09053 שניות, המכונה תקופת הכוכבים. היקפו של כדור הארץ הוא 40,075 ק"מ. כדי לחשב את המהירות, אתה צריך לחלק את המעגל לפי זמן ואז מתברר כ 1674 קמ"ש או 465 מ"ש.
כדור הארץ מסתובב סביב צירו במהירות של 1674 קמ"ש או 465 מ"ש.
התלות במהירות הסיבוב וכדור הרוחב של כדור הארץ
אך אל תשכח כי היקפו של כוכב הלכת משתנה בהתאם לרוחב הרוח, שכן כדור הארץ מתכווץ קרוב יותר לקטבים. לכן כדור הארץ מסתובב במהירויות שונות בקווי רוחב שונים! ככל שהרדיוס קטן יותר, כך המהירות נמוכה יותר. אז בקוטב הצפוני ובקוטב הדרומי, מהירות הסיבוב היא כמעט אפס.
אם אתה מעוניין לדעת את מהירות הסיבוב שניתן להשיג ברוחב רוחב אחר, אתה רק צריך להכפיל את הקוסינוס של קו הרוחב הזה (אתה יכול לחשב אותו על מחשבון או פשוט להסתכל בטבלת הקוסינוס) לפי מהירות הסיבוב של כדור הארץ בקו המשווה (1674 קמ"ש). אז הקוסינוס של 45 מעלות הוא 0.7071 ומתברר שהמהירות בקו הרוחב הזה היא 1674x0.7071 = 1183.7 קמ"ש.
מהירות סיבוב כדור הארץ עבור קווי רוחב שונים
- 10 °: 0.9848 × 1674 = 1648.6 קמ"ש;
- 20 °: 0.9397 × 1674 = 1573.1 קמ"ש;
- 30 מעלות: 0.866 × 1674 = 1449.7 קמ"ש;
- 40 °: 0.766 × 1674 = 1282.3 קמ"ש;
- 50 מעלות: 0.6428 × 1674 = 1076.0 קמ"ש;
- 60 °: 0.5 × 1674 = 837.0 קמ"ש;
- 70 מעלות: 0.342 × 1674 = 572.5 קמ"ש;
- 80 °: 0.1736 × 1674 = 290.6 קמ"ש
עובדה מעניינתסוכנויות חלל מעדיפות להשתמש בסיבוב כדור הארץ סביב צירו לטובתו. מכיוון שמהירות הסיבוב היא הגדולה ביותר באזור קו המשווה, נדרשים פחות משאבים כדי להעלות חללית מ רוחב אפס.
בלימה מחזורית
מדענים החלו להבחין בקורלציה בין פעילות סייסמית במהלך השנה לבין מהירות סיבוב כדור הארץ סביב צירו. ההערכה היא כי אין קשר ישיר בין שתי התופעות הללו, אך חשוב שהמומחים ימצאו רמזים אשר ראשית יתנו הבנה רבה יותר של כדור הארץ שלנו, ושנית, הם יכולים להציל אלפי חיים.
מכיוון שהכל הוא מחזורי, כך הסיבוב של כוכב הלכת הביתי שלנו הוא מחזורי. לכדור הארץ יש חמש שנים של בלימה ותאוצה מחזורית.
ציר כדור הארץ מתנדנד
בפיזיקה ישנם שני מושגים המשמשים לתיאור התנודות של ציר כדור הארץ - הכרחיות ותזונה.
ההיחלשות היא תופעה בה המומנטום הזוויתי של גוף שמימי משנה את הכיוון שלו במרחב. ניתן לראות תנועה כזו בדוגמה של חלק עליון, שבתחילתו יש ציר סיבוב אנכי, אך לחלקו העליון יש תכונה של האטה הדרגתית, שבמהלכה מתחיל לאבד את המהירות. בגלל זה, הציר מתחיל לסטות בהדרגה מהאנכי הרגיל. בשל כך, החלק העליון מתחיל לתאר צורה הדומה לקונוס. תנועה כזו היא הכרח.
עם כדור הארץ הדברים חמורים ואיטיים יותר. גיאוגרף ואסטרונום עתיק היפארכוס ציין גם תכונה כזו בתנועת כוכב הלכת שלנו, וכינה תופעה זו ערב השוויון. מחזור התהלוכה של כדור הארץ הוא ארוך ביותר - 25 אלף שנה. לתנועה זו של כדור הארץ מדענים מקשרים שינויים תקופתיים באקלים. כך שבשלב מסוים, התנודות יתגלו כל כך בולטות עד כי בלתי אפשרי לנווט בין מפות השמימיות הישנות עקב עקירת כל הכוכבים ביחס לקו המשווה.
תזונה היא תנועה חלשה למדי הדומה למעין נדנדה או הנהון האופייניים לגוף מוצק המבצע תהלוכה. אלה תנודות קטנות של ציר כדור הארץ המונחות על תנועת הקדימה.
תנועת האדמה סביב השמש
אל תשכח שתנועת כדור הארץ מורכבת לא רק מסיבוב משלה, אלא גם מתנועה סביב השמש. הבית שלנו ממוקם כ 149.6 מיליון ק"מ מהכוכב.
כוכב הלכת שלנו מסתובב לאורך הכוכב תוך 365,256 ימים במהירות השווה ל 108,000 קמ"ש או 30 קמ"ש.
עובדה מעניינת: אנשים זיהו שכדור הארץ סובב סביב השמש, ולא להפך, רק במאה ה -16! עבור "חילול השם" כזה, מדענים אפילו שילמו בחייהם.
תנועות אחרות
מערכת השמש אינה סוג של אובייקט סטטי שאינו זז. למעשה, במקביל לכל הסיבובים המתרחשים במערכת, היא עצמה נעה במהירות רבה.
השמש נמצאת כ 26,000 שנות אור ממרכז גלקסיית שביל החלב, שרוחבה כ 80,000 עד 120,000 שנות אור. ועוביו הוא 7,000 שנות אור. המערכת שלנו ממוקמת על אחת מהזרועות הרחוקות יותר קרוב לקצה. לוקח לה בערך 200-250 מיליון שנים כדי להשלים מהפכה אחת סביב מרכז הגלקסיה שלנו.. במסלול זה מערכת השמש נעה במהירות של כ -250 קמ"ש.
שביל החלב, בתורו, חל גם על מערכת גדולה עוד יותר - הקבוצה המקומית. מדענים העניקו שם זה לקבוצת הגלקסיות המחוברת בכבידה, שאליה ילידנו שייך. במערכת זו שביל החלב נע במהירות של כ -300 קמ"ש.
מה יקרה אם כדור הארץ ייפסק פתאום בפתאומיות?
ההסתברות שתוכלו פשוט לעוף לחלל החיצון בכל עת היא אפס. זה עוזר לך כוח הכבידה, שמושך אותנו ללא רחם אל האדמה. אבל כוח המשיכה של כדור הארץ אינו זהה בכל מקום! לכוכב הלכת שלנו יש צורה כדורית ובשל סיבוב סביב צירו, כדור הארץ משוטח מעט בקטבים. המהירות במעגל הרחב ביותר צריכה להיות הגבוהה ביותר - מעגל כזה הוא קו המשווה. כוח המשיכה של קו המשווה חזק יותר ב- 0.3%!
על פי נאס"א, עצירת הכוכב אינה אפשרית בכמה מיליארדים השנים הבאות. אבל אם נדמיין מצב כזה שכדור הארץ מפסיק בפתאומיות, התוצאה איננה תמונת קשת. אם סיבוב הגוף השמימי עצמו ייפסק, אז תנועת האטמוספירה לא תיפסק, ולכן כל מה שהיה על פני כדור הארץ ייהרס על ידי רוח חזקה. וזה תקף לא רק לאנשים ובעלי חיים, אלא גם למבנים, עצים ואפילו לשכבות האדמה העליונות!
האפשרות עם האטה הדרגתית היא המצב האמיתי שעומד בפני כדור הארץ שלנו בעתיד הרחוק. המהירות הקטנה ביותר שאליה יכול כדור הארץ לרדת שווה למהפכה אחת תוך 365 יום. מצב זה נקרא "סינכרוניות השמש". ואז תמיד צד אחד יפנה לכיוון השמש, הצד השני - כמו זה של הירח, יהיה לנצח בחושך. אך ניתן להשתמש במצב דומה, באופן כללי, על פי נאס"א.
בואו נחזור לעצירה מוחלטת: אם כדור הארץ ייעצר לחלוטין, סביר להניח שהשדה המגנטי, שנוצר בעיקר בגלל גבו של כדור הארץ, ייעלם. בגלל זה, היינו מאבדים את חגורות הקרינה של ואן אלן ואת אורות הצפון, מה שישאיר אותנו חסרי הגנה לחלוטין מפני קרינה קוסמית. במקרה זה, עם כל פרץ קרינה על השמש, כדור הארץ יקבל מנת קרינה כזו שכמעט לא ישאר דבר חי.
אבל אל תדאג! ההסתברות לתרחישים כאלה היא כמעט אפס!