Miks planeet Maa pöörleb? Maa ei liigu ringi... ✓ Me läheme laiali

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. Kuigi paljud inimesed seostavad seda avastust Galileoga, 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 ei ole 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 tohutul hulgal tolmu, mis muutus järk-järgult kettaks ja seejärel Päikeseks.

Selle tolmu välimised osakesed hakkasid üksteisega ühendust võtma, moodustades planeete. Juba 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.

Meie planeet on pidevas liikumises, pöörleb ümber Päikese ja oma telje. Maa telg on mõtteline joon, mis on tõmmatud põhjast lõunapoolusele (need jäävad pöörlemise ajal liikumatuks) Maa tasapinna suhtes 66 0 33 ꞌ nurga all. Inimesed ei oska pöördemomenti märgata, sest kõik objektid liiguvad paralleelselt, nende kiirus on sama. See näeks välja täpselt samasugune, nagu sõidaksime laeval ega märkaks sellel olevate esemete ja esemete liikumist.

Täispööre ümber telje sooritatakse ühe sidereaalse päeva jooksul, mis koosneb 23 tunnist 56 minutist ja 4 sekundist. Sel perioodil pöördub esmalt üks või teine ​​pool planeeti Päikese poole, saades sealt erineval hulgal soojust ja valgust. Lisaks mõjutab Maa pöörlemine ümber oma telje selle kuju (lamedad poolused on planeedi ümber oma telje pöörlemise tulemus) ja kõrvalekallet kehade horisontaaltasandil liikumisel (lõunapoolkera jõed, hoovused ja tuuled kalduvad kõrvale vasakul, põhjapoolkeral paremal).

Lineaarne ja nurkne pöörlemiskiirus

(Maa pöörlemine)

Maa lineaarne pöörlemiskiirus ümber oma telje on ekvaatorivööndis 465 m/s ehk 1674 km/h sellest eemaldudes kiirus aeglustub, põhja- ja lõunapoolusel on see null. Näiteks ekvaatorilinna Quito (Ecuadori pealinn Lõuna-Ameerikas) kodanikel on pöörlemiskiirus täpselt 465 m/s ja ekvaatorist põhja pool 55. paralleelil elavatel moskvalastel 260 m/s. (peaaegu poole vähem).

Igal aastal väheneb pöörlemiskiirus ümber telje 4 millisekundit, mis on tingitud Kuu mõjust mere ja ookeani loodete tugevusele. Kuu gravitatsioon "tõmbab" vett Maa aksiaalsele pöörlemisele vastupidises suunas, tekitades kerge hõõrdejõu, mis aeglustab pöörlemiskiirust 4 millisekundi võrra. Nurkpöörde kiirus jääb kõikjal samaks, selle väärtus on 15 kraadi tunnis.

Miks päev annab teed ööle?

(Öö ja päeva muutus)

Maa täielikuks pöördeks ümber oma telje on aega üks sideerpäev (23 tundi 56 minutit 4 sekundit), sel perioodil on esimesena päeva "jõus" Päikese poolt valgustatud pool, varjupool on öö kontrolli all ja siis vastupidi.

Kui Maa pöörleks teisiti ja selle üks külg oleks pidevalt Päikese poole pööratud, siis oleks kõrge temperatuur (kuni 100 kraadi Celsiuse järgi) ja teiselt poolt aurustuks kogu vesi, vastupidi, pakane ja vesi oleks paksu jääkihi all. Nii esimene kui ka teine ​​tingimus oleksid elu arenguks ja inimliigi eksisteerimiseks vastuvõetamatud.

Miks aastaajad muutuvad?

(Aastaaegade vaheldumine Maal)

Tänu sellele, et telg on maapinna suhtes teatud nurga all kallutatud, saavad selle osad erinevatel aegadel erineval hulgal soojust ja valgust, mis põhjustab aastaaegade vaheldumise. Vastavalt aastaaja määramiseks vajalikele astronoomilistele parameetritele võetakse võrdluspunktideks teatud ajahetked: suvel ja talvel on need pööripäevad (21. juuni ja 22. detsember), kevadel ja sügisel - pööripäevad (20. märts). ja 23. september). Septembrist märtsini on põhjapoolkeral vähem aega päikese poole ja saab vastavalt vähem soojust ja valgust, tere talv-talv, lõunapoolkera saab sel ajal palju soojust ja valgust, elagu suvi! Möödub 6 kuud ja Maa liigub oma orbiidi vastaspunkti ning põhjapoolkera saab rohkem soojust ja valgust, päevad muutuvad pikemaks, Päike tõuseb kõrgemale – tuleb suvi.

Kui Maa asuks Päikese suhtes eranditult vertikaalses asendis, siis aastaaegasid üldse ei eksisteeriks, sest Päikese poolt valgustatud poole kõik punktid saaksid ühesuguse ja ühtlase koguse soojust ja valgust.

Huvitav on see, et kõik päikesesüsteemi planeedid ei seisa paigal, vaid pöörlevad ühes või teises suunas. Enamik neist on selles osas Päikesega solidaarsed. pööravad vaadeldes vastupäeva Erandiks on Veenus ja Uraan, mis pöörlevad vastupidises suunas. Veelgi enam, kui Veenusega on kõik selge, siis on teisel planeedil suuna määramisega probleeme, sest Teadlased ei ole telje suure kalde tõttu jõudnud üksmeelele, milline poolus on põhjas ja kumb lõunas. Päike pöörleb ümber oma telje kiirusega 25-35 päeva ja see erinevus on seletatav asjaoluga, et poolusel on pöörlemine aeglasem.

Probleemil, kuidas Maa pöörleb (ümber oma telje), on mitu lahendust. Esiteks, mõned usuvad, et planeet pöörleb meie süsteemis oleva tähe energia mõjul, s.t. Päike. See soojendab tohutuid vee- ja õhumasse, mis mõjuvad tahkele komponendile, tagades pöörlemise ühel või teisel kiirusel pikema aja jooksul. Selle teooria pooldajad viitavad sellele, et löögi jõud võib olla selline, et kui planeedi tahke komponent pole piisavalt tugev, võib tekkida mandrite triiv. Teooriat toetab tõsiasi, et planeedid, mille aine on kolmes erinevas olekus (tahkes, vedelas, gaasilises olekus), pöörlevad kiiremini kui kahe olekuga planeedid. Teadlased märgivad ka, et Maale lähenedes tekib tohutu päikesekiirguse võimsus ja Golfi hoovuse võimsus avaookeanis on enam kui 60 korda suurem kui kõigi planeedi jõgede võimsus.

Kõige tavalisem vastus küsimusele: "Kuidas Maa päeva jooksul pöörleb?" - on oletus, et see pöörlemine on säilinud alates planeetide tekkest gaasi- ja tolmupilvedest teiste pinnale kukkunud planeetide osalusel.

Erinevate teaduslike (ja mitte ainult) suundade esindajad püüdsid välja selgitada, mis on telje ümber seotud. Mõned usuvad, et sellise ühtlase pöörlemise jaoks rakendatakse sellele teatud tundmatu laadi välisjõude. Näiteks Newton uskus, et maailm vajab sageli parandamist. Tänapäeval eeldatakse, et sellised väed võivad tegutseda Južnõje piirkonnas ja Jakuutia Verhojanski aheliku lõunapoolses otsas. Arvatakse, et nendes kohtades on maakoor "kinnitatud" sisemusse sildadega, takistades selle libisemist läbi vahevöö. Teadlased tuginevad tõsiasjale, et nendes kohtades avastati maal ja vee all huvitavaid mäeahelike käänakuid, mis tekkisid maakoores ja maakoores mõjuvate tohutute jõudude mõjul.

Vähem huvitav pole ka see, kuidas siin mõjub gravitatsioonijõud ja tänu millele hoitakse planeeti oma orbiidil nagu pall, mida nööril keerutatakse. Kuni need jõud on tasakaalus, ei „lenda me ära” süvakosmosesse ega, vastupidi, ei kuku tähe peale. Nii nagu Maa pöörleb, ei pöörle ükski teine ​​planeet. Näiteks Merkuuril kestab aasta umbes 88 Maa päeva ja Pluutol veerand aastatuhandet (247,83 Maa aastat).

Põhjapoolkeral asuva vaatleja jaoks, näiteks Venemaa Euroopa osas, tõuseb Päike tavaliselt idast ja tõuseb lõunasse, hõivates keskpäeval taeva kõrgeima positsiooni, seejärel kaldub läände ja kaob selja taha. silmapiiri. See Päikese liikumine on ainult nähtav ja selle põhjustab Maa pöörlemine ümber oma telje. Kui vaadata Maad ülalt põhjapooluse suunas, siis see pöörleb vastupäeva. Samal ajal on Päike paigas, tema liikumise ilme tekib tänu Maa pöörlemisele.

Maa aastane pöörlemine

Maa pöörleb ka vastupäeva ümber Päikese: kui vaadata planeeti ülalt, siis põhjapooluse poolt. Kuna Maa telg on selle pöörlemistasandi suhtes kallutatud, valgustab see seda ebaühtlaselt, kui Maa pöörleb ümber Päikese. Mõned piirkonnad saavad rohkem päikesevalgust, teised vähem. Tänu sellele muutuvad aastaajad ja muutub päeva pikkus.

Kevadine ja sügisene pööripäev

Kaks korda aastas, 21. märtsil ja 23. septembril, valgustab Päike võrdselt põhja- ja lõunapoolkera. Neid hetki tuntakse sügisese pööripäevana. Märtsis algab põhjapoolkeral sügis ja lõunapoolkeral sügis. Vastupidi, septembris saabub põhjapoolkeral sügis ja lõunapoolkeral kevad.

Suvine ja talvine pööripäev

Põhjapoolkeral tõuseb Päike 22. juunil kõige kõrgemale horisondi kohale. Päev on kõige pikema kestusega ja selle päeva öö on kõige lühem. Talvine pööripäev on 22. detsembril – päev on lühema ja öö pikim. Lõunapoolkeral juhtub vastupidi.

polaaröö

Maa telje kalde tõttu on põhjapoolkera polaar- ja subpolaaralad talvekuudel päikesevalguseta – Päike ei tõuse üldse horisondist kõrgemale. Seda nähtust tuntakse polaaröö nime all. Sarnane polaaröö eksisteerib lõunapoolkera tsirkumpolaarsete piirkondade jaoks, erinevus nende vahel on täpselt kuus kuud.

Mis annab Maale pöörlemise ümber Päikese

Planeedid ei saa muud teha, kui tiirlevad oma tähtede ümber – vastasel juhul tõmbaksid nad lihtsalt ligi ja põleksid ära. Maa ainulaadsus seisneb selles, et selle telje kaldenurk 23,44° osutus optimaalseks kogu planeedi elurikkuse tekkeks.

Just tänu telje kaldele muutuvad aastaajad, on erinevad kliimavööndid, mis pakuvad maakera taimestiku ja loomastiku mitmekesisust. Muutused maapinna soojenemises tagavad õhumasside liikumise ja seega ka sademete sademete ja vihmana.

Optimaalseks osutus ka kaugus Maast Päikeseni 149 600 000 km. Natuke edasi ja vesi Maal oleks ainult jää kujul. Lähemalt ja temperatuur oleks liiga kõrge olnud. Elu tekkimine Maal ja selle vormide mitmekesisus sai võimalikuks just tänu nii paljude tegurite ainulaadsele kokkulangemisele.

Maa on alati liikumises. Kuigi näib, et seisame liikumatult planeedi pinnal, pöörleb see pidevalt ümber oma telje ja Päikese. Seda liikumist me ei tunneta, kuna see meenutab lennukis lendamist. Liigume lennukiga sama kiirusega, nii et me ei tunne, et liigume üldse.

Millise kiirusega Maa pöörleb ümber oma telje?

Maa pöörleb ümber oma telje ühe korra peaaegu 24 tunni jooksul (täpsemalt 23 tunni 56 minuti 4,09 sekundi või 23,93 tunni jooksul). Kuna Maa ümbermõõt on 40 075 km, pöörleb iga ekvaatoril asuv objekt kiirusega ligikaudu 1674 km tunnis või ligikaudu 465 meetrit (0,465 km) sekundis (40075 km jagatud 23,93 tunniga ja saame 1674 km tunnis).

(90 kraadi põhjalaiust) ja (90 kraadi lõunalaiust) on kiirus tegelikult null, kuna pooluspunktid pöörlevad väga aeglase kiirusega.

Kiiruse määramiseks mis tahes muul laiuskraadil korrutage lihtsalt laiuskraadi koosinus planeedi pöörlemiskiirusega ekvaatoril (1674 km tunnis). 45 kraadi koosinus on 0,7071, seega korrutage 0,7071 1674 km-ga tunnis ja saate 1183,7 km tunnis.

Vajaliku laiuskraadi koosinuse saab hõlpsasti määrata kalkulaatori abil või vaadata koosinustabelist.

Maa pöörlemiskiirus muudel laiuskraadidel:

• 10 kraadi: 0,9848×1674=1648,6 km tunnis;
• 20 kraadi: 0,9397×1674=1573,1 km tunnis;
• 30 kraadi: 0,866×1674=1449,7 km tunnis;
• 40 kraadi: 0,766×1674=1282,3 km tunnis;
• 50 kraadi: 0,6428×1674=1076,0 km tunnis;
• 60 kraadi: 0,5×1674=837,0 km tunnis;
• 70 kraadi: 0,342×1674=572,5 km tunnis;
• 80 kraadi: 0,1736×1674=290,6 km tunnis.

Tsükliline pidurdamine

Kõik on tsükliline, isegi meie planeedi pöörlemiskiirus, mida geofüüsikud saavad millisekundi täpsusega mõõta. Maa pöörlemisel on tavaliselt viieaastased aeglustumis- ja kiirenemistsüklid ning aeglustumise tsükli viimane aasta on sageli korrelatsioonis maavärinate hüppega kogu maailmas.

Kuna 2018. aasta on aeglustustsükli viimane aeg, ootavad teadlased sel aastal seismilise aktiivsuse kasvu. Korrelatsioon ei ole põhjuslik seos, kuid geoloogid otsivad alati tööriistu, et proovida ennustada, millal järgmine suur maavärin toimub.

Maa telje võnkumised

Maa pöörleb veidi, kui selle telg triivib pooluste poole. Maa telje triivi kiirenemist on täheldatud alates 2000. aastast, liikudes itta kiirusega 17 cm aastas. Teadlased on kindlaks teinud, et telg liigub edasi-tagasi liikumise asemel Gröönimaa sulamise ja Euraasias vee kadumise koosmõju tõttu endiselt ida suunas.

Aksiaalne triiv on eeldatavasti eriti tundlik muutuste suhtes, mis toimuvad 45 kraadi põhja- ja lõunalaiuskraadil. See avastus viis selleni, et teadlased suutsid lõpuks vastata pikaajalisele küsimusele, miks telg üldse triivib. Telje võnkumine itta või läände oli põhjustatud kuivad või niisked aastad Euraasias.

Millise kiirusega liigub Maa ümber Päikese?

Lisaks Maa pöörlemiskiirusele ümber oma telje tiirleb meie planeet ümber Päikese ka kiirusega umbes 108 000 km/h (ehk ligikaudu 30 km/s) ning teeb oma tiiru ümber Päikese 365 256 päevaga.

Alles 16. sajandil mõistsid inimesed, et Päike on meie päikesesüsteemi keskpunkt ja Maa liigub selle ümber, mitte ei ole universumi fikseeritud keskpunkt.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.