الأرض ، مثل أي جسم سماوي آخر ، في حركة مستمرة. نحن لا نشعر به لأنه يشبه طائرة أو سيارة - نتحرك بنفس سرعة النقل ، وبسبب هذا يولد الوهم الساكن.
ما الذي يجعل الأرض تدور حول محورها؟
يعد الدوران الرشيق للأرض على مدار 24 ساعة حول محوره أحد الأسباب وراء سكن كوكبنا. من نواح عديدة ، هذا هو ما سمح بتطور الحياة ، بفضل خلق درجة حرارة مواتية ، والتي تتحقق من خلال التغيير المستمر ليلا ونهارا.
لا تنس أنه ليس للأرض فقط مثل هذه الميزة - كل كوكب في النظام الشمسي له دوران فريد خاص به. على سبيل المثال ، على الزئبق الصغير ، الأقرب من الشمس ، يحدث دوران واحد في 59 يومًا أرضيًا ، وعلى كوكب الزهرة - بشكل عام 243 ، بالإضافة إلى ذلك ، تحدث حركته في الاتجاه المعاكس.
يعلم الجميع أن الأرض تدور ، وهذه معلومات تافهة ، ولكن إذا فكرت في الأمر ، فليس من الواضح تمامًا سبب حدوث ذلك. للإجابة على هذا السؤال ، تحتاج إلى معرفة كيفية تكوين النظام الشمسي بأكمله.
في البداية ، كان النظام الشمسي مجرد سحابة ضخمة من الغبار والغاز ، والتي بدأت في النهاية في الانهيار ، وتحولت إلى قرص عملاق. هو ، بدوره ، زاد باستمرار سرعة دورانه ، مثل متزلج الشكل يلقى ذراعيها لأعلى للتحرك بشكل أسرع. تشكلت الشمس في المركز ، وبدأت الكواكب تتجمع بعيدًا عنها. جميع الكائنات التي يتكون منها نظامنا على نفس المستوى وتتحرك في نفس الاتجاه لأنها جاءت من نفس قرص الغبار الكوني.
في حين جرت عملية لصق الكواكب والأجرام السماوية الأخرى معًا ، لم يكن هناك سلام في النظام الشمسي ، حيث اصطدم الحطام باستمرار مع بعضها البعض ، مما أدى إلى دورانها. في بعض الأحيان تغري جاذبية الحطام الكبير الشظايا الصغيرة - هكذا ظهرت الأقمار الصناعية.
لماذا تدور الأرض حول محورها أسرع من الكواكب الأخرى؟
يقترح العلماء أن جسمًا ضخمًا ، بحجم المريخ تقريبًا ، قد اصطدم بكوكبنا وانفصل عنه قطعة ضخمة أصبحت فيما بعد القمر. تسبب هذا التصادم في دوران الأرض بسرعة أكبر من الكواكب الأخرى.. لكن جاذبية القمر تؤثر على دوران الأرض - إنها تبطئها!
حقيقة مثيرة للاهتمام: الأرض تتباطأ باستمرار. يقترح العلماء أنه في وقت تكوين الكوكب ، كان اليوم 6 ساعات فقط. والآن هناك تقنيات دقيقة للغاية تجعل من الممكن حساب مزيد من التباطؤ - في غضون مائة عام سيكون اليوم أقصر بمقدار 2 مللي ثانية.
ما السرعة التي تدور بها الأرض حول محورها؟
السرعة هي مفهوم نسبي ، لأنها تأخذ دائمًا نقطة مرجعية معينة لحسابها. لحساب سرعة الدوران حول محوره ، يتم أخذ الدوران بالنسبة لمركز الكوكب.
تقوم الأرض بثورة واحدة في 23 ساعة 56 دقيقة و 4.09053 ثانية ، والتي تسمى الفترة النجمية. يبلغ محيط الكوكب 40،075 كيلومتر. لحساب السرعة ، تحتاج إلى تقسيم الدائرة حسب الوقت ، ثم يتحول إلى حوالي 1674 كم / ساعة أو 465 م / ث.
تدور الأرض حول محورها بسرعة 1674 كم / ساعة أو 465 م / ث.
اعتماد سرعة دوران الأرض وخط العرض
لكن لا تنس أن محيط الكوكب يختلف باختلاف خط العرض ، حيث تضيق الأرض أقرب إلى القطبين. لذلك ، يدور الكوكب بسرعات مختلفة عند خطوط العرض المختلفة! كلما كان الشعاع أصغر ، انخفضت السرعة. إذاً في القطب الشمالي والجنوبي ، تكون سرعة الدوران صفر تقريبًا.
إذا كنت مهتمًا بمعرفة سرعة الدوران التي يمكن تحقيقها على خط عرض مختلف ، فأنت بحاجة فقط إلى مضاعفة جيب التمام لخط العرض هذا (يمكنك حسابه على آلة حاسبة أو مجرد إلقاء نظرة على جدول جيب التمام) بواسطة سرعة دوران الكوكب عند خط الاستواء (1674 كم / ساعة). لذا فإن جيب تمام 45 درجة هو 0.7071 وتبين أن السرعة عند خط العرض 1674x0.7071 = 1183.7 كم / ساعة.
سرعة دوران الأرض لخطوط العرض المختلفة
- 10 °: 0.9848 × 1674 = 1648.6 كم / ساعة ؛
- 20 °: 0.9397 × 1674 = 1573.1 كم / ساعة ؛
- 30 °: 0.866 × 1674 = 1449.7 كم / ساعة ؛
- 40 درجة: 0.766 × 1674 = 1282.3 كم / ساعة ؛
- 50 درجة: 0.6428 × 1674 = 1076.0 كم / ساعة ؛
- 60 درجة: 0.5 × 1674 = 837.0 كم / ساعة ؛
- 70 درجة: 0.342 × 1674 = 572.5 كم / ساعة ؛
- 80 درجة: 0.1736 × 1674 = 290.6 كم / ساعة
حقيقة مثيرة للاهتمام: تفضل وكالات الفضاء استخدام دوران الأرض حول محورها لمصلحتها. نظرًا لأن سرعة الدوران هي الأكبر في منطقة خط الاستواء ، يلزم موارد أقل لرفع سفينة فضائية من خط العرض صفر.
الكبح الدوري
بدأ العلماء في ملاحظة علاقة بين النشاط الزلزالي على مدار العام وسرعة دوران الأرض حول محوره. يُعتقد أنه لا توجد علاقة مباشرة بين هاتين الظاهرتين ، ولكن من المهم للمتخصصين العثور على أي أدلة ، أولاً ، ستعطي فهمًا أكبر لكوكبنا ، وثانيًا ، يمكن أن تنقذ آلاف الأرواح.
نظرًا لأن كل شيء دوري ، لذا فإن دوران كوكبنا المنزلي دوري. الأرض لديها خمس سنوات من الكبح الدوري والتسارع.
تمايل محور الأرض
في الفيزياء ، هناك مفهومان يستخدمان لوصف تذبذبات محور الأرض - البادئة والطفرة.
البادرة هي ظاهرة يغير فيها الزخم الزاوي للجسم السماوي اتجاهه في الفضاء. يمكن رؤية مثل هذه الحركة في مثال القمة ، التي عند بدء التشغيل لها محور رأسي للدوران ، لكن القمة لها خاصية التباطؤ التدريجي ، والتي تبدأ خلالها تفقد السرعة. وبسبب هذا ، يبدأ المحور في الانحراف تدريجيًا عن العمودي المعتاد. ونتيجة لذلك ، يبدأ الجزء العلوي في وصف شكل مشابه للمخروط .. مثل هذه الحركة سابقة.
مع الأرض ، الأمور أكثر خطورة وأبطأ. كما أشار عالم جغرافي وعالم فلكي هيبارخوس إلى مثل هذه الميزة في حركة كوكبنا الأصلي ، واصفا هذه الظاهرة عشية الاعتدال. دورة موكب الأرض طويلة للغاية - 25 ألف سنة. مع حركة الكوكب هذه يربط العلماء التغيرات الدورية في المناخ. لذلك في مرحلة ما ، ستصبح التذبذبات ملحوظة للغاية بحيث سيكون من المستحيل التنقل عبر الخرائط السماوية القديمة بسبب إزاحة جميع النجوم بالنسبة للخط الاستوائي.
إن الحركة عبارة عن حركة ضعيفة نوعًا ما تشبه نوعًا من خاصية التأرجح أو الإيماء لجسم صلب يؤدي موكبًا. هذه تذبذبات صغيرة لمحور الأرض متراكبة على الحركة البادئة.
حركة الأرض حول الشمس
لا تنس أن حركة الأرض لا تتكون فقط من دورانها الخاص ، بل أيضًا من الحركة حول الشمس. يقع منزلنا على بعد حوالي 149.6 مليون كيلومتر من النجم.
يسافر كوكبنا على طول الطريق حول النجم في 365،256 يومًا بسرعة تساوي 108000 كم / ساعة أو 30 كم / ثانية.
حقيقة مثيرة للاهتمام: أدرك الناس أن الأرض تدور حول الشمس ، وليس العكس ، فقط في القرن السادس عشر! مقابل مثل هذا "التجديف" ، دفع بعض العلماء حياتهم.
حركات أخرى
النظام الشمسي ليس نوعًا من الأجسام الساكنة التي لا تتحرك. في الواقع ، بالتزامن مع جميع الدورات التي تحدث في النظام ، فإنه يتحرك نفسه بسرعة كبيرة.
تقع الشمس على بعد 26000 سنة ضوئية تقريبًا من مركز مجرة درب التبانة ، والتي يبلغ عرضها حوالي 80.000 إلى 120.000 سنة ضوئية. وسمكها 7000 سنة ضوئية. يقع نظامنا على أحد الأذرع البعيدة القريبة من الحافة. يستغرق الأمر حوالي 200-250 مليون سنة لإكمال ثورة واحدة حول مركز مجرتنا.. في هذا المدار يتحرك النظام الشمسي بسرعة حوالي 250 كم / ثانية.
درب التبانة ، بدوره ، ينطبق أيضًا على نظام أكبر - المجموعة المحلية. أطلق العلماء هذا الاسم على مجموعة المجرات المرتبطة بالجاذبية ، والتي ينتمي إليها مواطننا. في هذا النظام درب التبانة يتحرك بسرعة حوالي 300 كم / ثانية.
ماذا سيحدث إذا توقفت الأرض فجأة؟
احتمال أن تطير إلى الفضاء الخارجي في أي وقت هو صفر. هذا يساعدك على الجاذبية ، والتي تجذبنا بلا هوادة إلى الأرض. لكن جاذبية الأرض ليست هي نفسها في كل مكان! كوكبنا له شكل كروي وبسبب الدوران حول محوره ، فإن الأرض مسطحة قليلاً في القطبين. يجب أن تكون السرعة على أوسع دائرة هي الأعلى - مثل هذه الدائرة هي خط الاستواء. جاذبية خط الاستواء أقوى بنسبة 0.3٪!
تقول وكالة ناسا إن إيقاف الكوكب غير ممكن في عدة مليارات السنين القادمة. ولكن إذا تخيلنا مثل هذا الموقف الذي تتوقف فيه الأرض فجأة ، فلن تكون النتيجة صورة قوس قزح. إذا توقف دوران الجسم السماوي نفسه ، فلن تتوقف حركة الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن كل ما كان على سطح الأرض سيتم تدميره بفعل الرياح القوية. وهذا لا ينطبق فقط على الناس والحيوانات ، ولكن أيضًا على المباني والأشجار وحتى الطبقات العليا من التربة!
الخيار مع التباطؤ التدريجي هو الوضع الحقيقي الذي سيواجهه كوكبنا في المستقبل البعيد. أصغر سرعة يمكن أن تنزل إليها الأرض تساوي ثورة واحدة في 365 يومًا. تسمى هذه الحالة "التزامن بين الشمس". ثم سيتم تحويل جانب واحد دائمًا نحو الشمس ، والآخر - مثل جانب القمر ، سيظل في الظلام إلى الأبد. ولكن يمكن استخدام موقف مماثل ، بشكل عام ، وفقًا لوكالة ناسا.
دعنا نعود إلى نقطة توقف كاملة: إذا توقفت الأرض تمامًا ، فمن المرجح أن يختفي المجال المغناطيسي ، الذي تم إنشاؤه في الأساس بسبب ظهر الكوكب. وبسبب هذا ، سنفقد أحزمة فان ألن الإشعاعية والأضواء الشمالية ، الأمر الذي سيتركنا بلا حماية تمامًا ضد الإشعاع الكوني. في هذه الحالة ، مع كل انفجار للإشعاع على الشمس ، ستتلقى الأرض جرعة من الإشعاع تكاد لا تبقى لأي كائن حي.
لكن لا تقلق! احتمال مثل هذه السيناريوهات هو عمليا صفر!
