Загадковий і чарівний світ астрономії з давніх часів привертав увагу людства. Люди піднімали свої голови вгору, до зоряного неба, і задавалися вічними питаннями про те, чому зірки змінюють своє становище, чому настає день і ніч, чому десь виє вьюга, а десь в пустелі плюс 50...
Рух світил і календарі
Більшість планет Сонячної системи обертаються навколо себе. Одночасно всі вони роблять оберти навколо Сонця. Одні здійснюють це швидко і стрімко, інші - повільно і урочисто. Планета Земля не виняток, вона постійно рухається в космічному просторі. Ще в давнину люди, на знаючи причин і механізму цього руху, помітили якусь загальну закономірність і стали складати календарі. Вже тоді людство цікавило питання про те, яка швидкість поводження Землі навколо Сонця.
Сонце встає на сході
Рух Землі навколо своєї осі - це земна доба. А повний прохід нашої планети еліпсоїдною орбітою навколо світила - це календарний рік.
Якщо стати на Північний полюс і провести уявну вісь крізь Землю до полюса Південного, то вийде, що наша планета здійснює рух із заходу на схід. Пам'ятаєте, ще в «» Слові о полку Ігорю «» говориться, що «» Сонце встає на сході «»? Схід завжди зустрічає сонячні промені раніше заходу. Саме тому новий рік на Далекому Сході настає раніше, ніж у Москві.
При цьому вчені визначилися, що тільки дві точки на нашій планеті знаходяться в статичному положенні щодо кругового руху. Це Північний і Південний полюси.
Божевільна швидкість
Всі інші місця на планеті знаходяться у вічному русі. Яка швидкість обігу Землі навколо Сонця? На екваторі вона найвища і сягає 1670 км на годину. Ближче до середніх ширіт, наприклад, в Італії, швидкість вже значно нижче - 1200 км на годину. А чим ближче до полюсів, тим вона менша і менша.
Період обігу Землі навколо своєї осі дорівнює 24 годинам. Так кажуть вчені. Ми називаємо це простіше - доба.
А з якою швидкістю обертається Земля навколо Сонця?
У 350 разів швидше гоночного автомобіля
Крім обертання навколо осі, Земля ще й здійснює еліпсовидний рух навколо зірки на імені Сонце. З якою швидкістю обертається Земля навколо Сонця? Вчені давно вже вирахували цей показник за допомогою складних формул і розрахунків. Швидкість обігу Землі навколо Сонця становить 107 тисяч кілометрів на годину.
Важко навіть спробувати собі уявити ці божевільні, нереальні цифри. Наприклад, навіть сама максимальна швидкість гоночного автомобіля - 300 кілометрів на годину - в 356 разів менше швидкості Землі по орбіті.
Нам здається, що це Сонце сходить і сходить, що Земля нерухома, а світило здійснює коло по небу. Дуже довгий час людство саме так і думало, поки вчені не довели: все відбувається навпаки. Сьогодні навіть школяр знає, що у світі відбувається: планети плавно і урочисто рухаються навколо Сонця, а зовсім не навпаки. Відбувається звернення Землі навколо Сонця, а зовсім не так, як раніше вважали стародавні люди.
Отже, ми з'ясували, що швидкість обертання землі навколо осі і Сонця становлять відповідно 1670 км на годину (на екваторі) і 107 тисяч кілометрів на годину відповідно. Нічого собі, ми летимо!
Сонячний і зоряний рік
Повне коло, вірніше, овал еліпсовидної форми, планета Земля обходить навколо Сонця за 356 днів 5 годин 48 хвилин 46 секунд. Ці цифри астрономи називають «астрологічним роком». Тому на запитання «Яка частота обігу Землі навколо Сонця?» ми відповідаємо просто і лаконічно: «» Рік «». Цей показник залишається незмінним, але чомусь раз на чотири роки у нас трапляється високосний рік, в якому на один день більше.
Просто астрономи давно домовилися, що зайві 5 з «копійками» годин не рахуються щороку, а вибрали число астрономічного року, кратне добі. Таким чином, рік становить 365 днів. Але щоб з часом не сталося збою, щоб природні ритми не зсувалися в часі, раз на чотири роки в календарі з'являється один-єдиний зайвий день у лютому. Ці чвертьсуток за 4 роки «» збираються «» на повну добу - і ми відзначаємо високосний рік. Таким чином, відповідаючи на запитання про те, яка частота обігу Землі навколо Сонця, сміливо кажіть, що один рік.
У вченому світі є поняття «» сонячний рік «» і «» зоряний (сидеричний) рік «». Різниця між ними становить приблизно 20 хвилин і настає вона через те, що наша планета швидше здійснює рухи по орбіті, ніж Сонце повертається в місце, які астрономи визначили, як точка весняного рівнодення. Ми вже знаємо швидкість обігу Землі навколо Сонця, а повний період обігу Землі навколо Сонця дорівнює 1 року.
Дні та роки на інших планетах
У дев'яти планет Сонячної системи - свої «» поняття «» про швидкість, про те, що така доба і що таке астрономічний рік.
Планета Венера, наприклад, обертається навколо себе 243 земних доби. Уявляєте, скільки там можна всього встигнути за один день? І скільки триває ніч!
А ось на Юпітері все навпаки. Ця планета кружляє навколо осі з гігантською швидкістю і встигає зробити оборот на 360 градусів за 9,92 години.
Швидкість проходу Землі по орбіті навколо Сонця становить рік (365 днів), а ось Меркурія - всього 58,6 земних діб. У Марса, найближчій до Землі планеті, доба триває майже стільки ж, як і на Землі - 24 з половиною години, а ось рік майже вдвічі довше - 687 діб.
Обіг Землі навколо Сонця становить 365 днів. А тепер помножімо цю цифру на 247,7 і отримаєте один рік на планеті Плутон. У нас пройшло тисячоліття, а на дальній планеті в Сонячній системі - всього чотири роки.
Ось такі парадоксальні величини і цифри, що лякають своєю масштабністю.
Загадковий еліпс
Для розуміння, чому на планеті Земля періодично змінюються пори року, чому у нас, в середній смузі, влітку спекотно, а взимку холодно, важливо не тільки відповісти на питання про те, з якою швидкістю обертається Земля навколо Сонця, і яким шляхом. Необхідно ще й розуміти, як вона це здійснює.
А робить це вона не по колу, а по еліпсу. Якщо навколо Сонця намалювати орбіту Землі, то ми побачимо, що найближче до світила вона знаходиться в січні, а далі всього - в липні. Ближня точка положення Землі на орбіті називається перигелій, а найдальша - афелій.
Оскільки земна вісь знаходиться не в строго вертикальному положенні, а відхилена приблизно на 23,4 градуса, а по відношенню до еліпсоїдної орбіти кут нахилу збільшується до 66,3 градуса, то виходить, що в різних положеннях Земля підставляє Сонцю різні боки.
Через нахилу орбіти Земля повертається до світила різними півкулями, звідси і зміна погоди. Коли в Північній півкулі вирує зима, в Южному цвіте спекотне літо. Мине півроку - і ситуація зміниться з точністю до навпаки.
Крутися, земне світило!
А Сонце навколо чого-небудь обертається? Звичайно ж, так! У космосі немає абсолютно нерухомих об'єктів. Всі планети, всі їхні супутники, всі комети і астероїди крутяться, як заводні. Звичайно, у різних небесних тіл і швидкість обертання різна, і кут нахилу осі, але все одно вони завжди знаходяться в русі. І Сонце, яке є зіркою, не виняток.
Сонячна система не є незалежним замкнутим простором. Вона входить у величезну спіральну галактику під назвою Чумацький шлях. У неї, в свою чергу, входить ні багато ні мало ще 200 мільярдів зірок. Сонце рухається по колу відносно центру цієї галактики. Швидкість обертання Сонця навколо осі і галактики Чумацький шлях вчені також розрахували за допомогою багаторічних спостережень і математичних формул.
Сьогодні є такі дані. Свій повний цикл кругового руху навколо Чумацького шляху Сонце проходить за 226 мільйонів років. В астрономічній науці ця цифра має назву «» галактичний рік «». При цьому якщо уявити собі поверхню галактики плоскою, то наше світило здійснює невеликі коливання то вгору, то вниз, опиняючись поперемінно то в Північній, то в Південній півкулі Чумацького шляху. Частота таких коливань становить 30-35 мільйонів років.
Вчені вважають, що Сонце за час існування Галактики встигло зробити 30 повних обертів навколо Чумацького шляху. Таким чином, Сонце поки прожило всього 30 галактичних років. У всякому разі, так стверджують вчені.
Більшість вчених вважають, що життя на Землі зародилося 252 мільйони років тому. Таким чином, можна стверджувати, що перші живі організми на Землі з'явилися, коли Сонце здійснювало свій 29-й оборот навколо Чумацького шляху, тобто, на 29-му році його галактичного життя.
Тіло і гази рухаються з різною швидкістю
Ми дізналися багато цікавих фактів. Показник швидкості обігу Землі навколо Сонця ми вже знаємо, з'ясували, що таке астрономічний і галактичний рік, з якою швидкістю рухаються по своїх орбітах Земля і Сонце, а тепер визначимо, з якою швидкістю поводиться Сонце навколо осі.
Те, що Сонце обертається, помічали ще стародавні дослідники. На ньому періодично то з'являлися, то зникали схожі плями, що і дозволило зробити висновок про його обертання навколо осі. Але ось з якою швидкістю? Вчені, володіючи найсучаснішими методами дослідження, дуже довго сперечалися з цього приводу.
Адже наше світило має дуже складний склад. Його тіло - тверде. Всередині розташоване тверде ядро, навколо якого розташувалася гаряча рідка мантія. Над нею - тверда кора. Плюс до всього цього поверхня Сонця оповита розпеченим газом, який постійно горить. Це важкий газ, який складається в основному з водню.
Так от, саме тіло Сонця обертається повільно, а цей палаючий газ - швидко.
25 днів і 22 роки
Зовнішня оболонка Сонця робить повне обертання навколо осі за 27 з половиною днів. Астрономи змогли це визначити, спостерігаючи за сонячними плямами. Але це середнє значення. Наприклад, сонячні плями на екваторі обертаються швидше і роблять обіг навколо осі за 25 днів. Біля полюсів плями переміщаються зі швидкістю від 31 до 36 днів.
Саме ж тіло зірки оберт навколо осі здійснює за 22,14 року. Загалом, за сто років земного життя Сонце обернеться навколо осі всього чотири з половиною рази.
Чому вчені так точно вивчають швидкість обертання нашого світила?
Тому що це дає відповіді на багато питань еволюції. Адже зірка Сонце є джерелом життя всього живого на Землі. Саме через спалахи на Сонці, як вважають багато дослідників, на Землі з'явилося життя (252 мільйони років тому). І саме через поведінку Сонця в давнину загинули динозаври та інші плазуни.
Світлі нам яскраво, Сонце!
Люди постійно задаються питанням про те, чи Сонце не вичерпає свою енергію, чи не згасне воно? Звичайно ж, згасне - у світі немає нічого вічного. І для таких масивних зірок є час зародження, активності і загасання. Але поки що Сонце знаходиться в середині еволюційного циклу та енергії у нього достатньо. До речі, на самому початку ця зірка була менш яскрава. Астрономи визначили, що на найбільш ранніх стадіях розвитку яскравість Сонця була відсотків на 70 нижче, ніж зараз.
