Теорія про світ, як геоцентричну систему, в минулі часине раз піддавалася критиці та сумнівам. Відомо, що з доказом цієї теорії працював Галілео Галілей. Це йому належить фраза, що увійшла в історію: «І все-таки вона крутиться!». Але все ж таки не йому вдалося це довести, як думають багато хто, а Миколі Копернику, який у 1543 написав трактат про рух небесних тіл навколо Сонця. Дивно, але, незважаючи на всі ці докази, про круговий хід Землі навколо величезного світила, в теорії залишаються ще відкриті питання про причини, що спонукають її до цього руху.

Причини руху

Середньовіччя позаду, коли люди вважали нашу планету нерухомою, і її рухи вже ніхто не заперечує. А ось причини, через які Земля прямує в дорогу навколо Сонця, достеменно невідомі. Висунуто три теорії:

• інертне обертання;
• магнітні поля;
• дія сонячного випромінювання.

Існують інші, але вони не витримують критики. Цікаво й те, що питання: «У який бік обертається Земля навколо величезного небесного світила?», теж недостатньо коректне. Відповідь на нього отримана, але вона точна лише щодо загальноприйнятого орієнтира.

Сонце - це величезна зірка, довкола якої зосереджене життя в нашій планетарній системі. Всі ці планети здійснюють хід навколо Сонця своїми орбітами. Земля рухається третьою орбітою. Вивчаючи питання: «У який бік обертається Земля орбітою?», вчені зробили безліч відкриттів. Вони зрозуміли, що сама орбіта не ідеальна, тому наша зелена планета знаходиться від Сонця в її різних точках на відмінних один від одного відстанях. Тому було вираховано середнє значення: 149600000 км.

Найближче Земля до Сонця 3 січня, а далі – 4 липня. З цими явищами пов'язують поняття: найменший і найбільший тимчасовий день на рік, стосовно ночі. Вивчаючи те саме питання: «У який бік обертається Земля за своєю сонячної орбіті?», вчені зробили ще один висновок: процес кругового ходу відбувається і по орбіті, і навколо власного невидимого стрижня (осі). Зробивши відкриття цих двох обертань, вчені запитали не лише причин, що викликають такі явища, а й про форму орбіти, а також швидкість обертання.

Як вчені визначили, в який бік обертається Земля навколо Сонця у планетарній системі?

Орбітальну картину планети Земля описав німецький астроном і математик У своїй фундаментальній праці «Нова астрономія» він називає еліптичною орбіту.

Усі об'єкти лежить на поверхні Землі обертаються разом із нею, використовуючи загальноприйняті описи планетарної картини Сонячної системи. Можна сказати, що, спостерігаючи з боку півночі з космосу, питанням: «У яку бік обертається Земля навколо центрального світила?», відповідь буде так: «З заходу Схід».

Порівнюючи з рухами стрілки в годиннику - це проти її ходу. Таку думку прийняли щодо Полярної зірки. Те саме побачить людина, що знаходиться на поверхні Землі з боку Північної півкулі. Уявивши себе на кулі, що рухається навколо нерухомого світила, він побачить своє обертання праворуч наліво. Це рівносильно ходу проти стрілки годинника або із заходу на схід.

Земна вісь

Все це стосується й відповіді на запитання: «У який бік обертається Земля навколо осі?». - у протилежному ході стрілки годинника. Але якщо уявити себе спостерігачем у Південній півкулі, картина виглядатиме інакше – навпаки. Але, розуміючи, що у космосі поняття заходу та сходу відсутні, вчені відштовхнулися від земної осі та Полярної зірки, яку вісь спрямована. Це й визначило загальноприйняту відповідь на запитання: «У який бік обертається Земля навколо своєї осі та навколо центру Сонячної системи?». Відповідно Сонце показується вранці через обрій зі східного напрямку, а ховається від наших поглядів на заході. Цікаво те, що багато хто порівнює земні обороти навколо власного невидимого осьового стрижня з обертанням дзиги. Але при цьому земна вісь не видно і дещо нахилена, а не вертикальна. Все це відбивається на формі Земної кулі та еліптичної орбіти.

Зоряна та сонячна доба

Окрім відповіді на запитання: «У який бік обертається Земля за годинниковою або проти ходу стрілки годинника?», вчені розрахували час обороту навколо своєї невидимої осі. Воно складає 24 години. Цікаво, що це лише приблизне число. Фактично, повний оборотна 4 хвилини менше (23 год. 56 хв. 4,1 сек.). Це так званий зірковий день. Ми ж вважаємо добу сонячним днем: 24 години, тому що Землі на своїй планетарній орбіті щодня необхідні ще додаткові 4 хвилини, щоб повернутися на своє місце.

Ще з давніх-давен людству відомі два основні види руху Землі - обертання навколо своєї осі і навколо Сонця.

Оберти навколо своєї осі

Встановлено, що Земля обертається навколо своєї осі проти годинникової стрілки, тобто із заходу Схід. Повний оберт навколо своєї осі Земля здійснює за 23 години 56 хвилин і 4,091 секунди. Цей період називається зоряною добою. Ось, навколо якої відбувається обертання Землі, уявивши. Вона нахилена до поверхні її орбіти на 23,5°. Цей кут під час руху Землі не змінюється. Північний кінець уявної осі завжди спрямований у бік Полярної зірки.

Обертаючись, Земля підставляє до Сонця то один бік, то другий. На освітленому Сонцем боці Землі день, а на протилежному – ніч. Таким чином, зміна дня та ночі є наслідком обертання Землі навколо своєї осі.

Телурій - прилад, що наочно показує річний рух Землі навколо Сонця та добове обертання Землі навколо своєї осі

Крапки перетину уявної земної осі з поверхнею Землі називаються географічними полюсами. Таких полюсів два – Північний та Південний. На однаковій відстані від полюсів на поверхні земної куліпроведено уявне коло - екватор. На північ від екватора розташована Північна півкуля Землі, на південь - Південна.

Оскільки вісь обертання Землі нахилена по відношенню до площини екліптики на 23,5 °, у близьких до полюсів районах влітку Сонце майже не заходить, і кілька місяців триває полярний день. Взимку Сонце майже не сходить, і кілька місяців триває полярна ніч.

Чому буває високосний рік

Земля робить повний оборот навколо Сонця за 365 діб та 6 годин, тобто за рік. Для зручності вважається, що в році рівно 365 діб, а через кожні чотири роки, коли з часу, що залишився, «збирається» ще 24 години, у році додаються ще одна доба і в ньому стає 366 днів. Такий рік називається високосним, а добу додають у лютому – і замість звичних 28 у ньому 29 днів.

Сонцестояння та рівнодення

Зміна дня та ночі відбувається на Землі безперервно. Але двічі на рік у дні весняного та осіннього рівнодення – 21 березня та 23 вересня – їх тривалість однакова у всіх точках земної кулі.

Найдовший день і найкоротша ніч буває в день літнього сонцестояння, який у Північній півкулі припадає на 21-22 червня. В цей час земна вісь нахилена північним кінцем до Сонця. Північна півкуля отримує більше тепла, ніж Південна, а тому в першій з них – літо, у другій – зима. А 21-22 грудня, навпаки, до Сонця нахилений південний кінець земної осі. У Південній півкулі в цей час літо, а в Північній – зима. Це день зимового сонцестояння, найкоротший у Північній півкулі.

Період навернення Землі навколо своєї осі - величина стала. Астрономічно вона дорівнює 23 годин 56 хвилин і 4 секунд. Проте вчені не стали враховувати нікчемну похибку, округливши ці цифри до 24 годин, або однієї земної доби. Один такий оборот називається добовим обертанням і походить із заходу Схід. Для людини із Землі це виглядає як ранок, день і вечір, що змінюють одне одного. Іншими словами, схід Сонця, опівдні та заходи світила повністю збігаються з добовим обертанням планети.

Що таке вісь Землі?

Земну вісь можна уявити у вигляді уявної лінії, навколо якої третя від Сонця планета і обертається. Ця вісь перетинає поверхню Землі у двох постійних точках – у Північному та Південному географічних полюсах. Якщо, наприклад, подумки продовжити напрям земної осі вгору, вона пройде поруч із Полярної зіркою. До речі саме цим і пояснюється нерухомість Полярної зірки. Створюється ефект, що небесна сфера рухається навколо осі, отже, і навколо цієї зірки.

Ще людині із Землі здається, що зоряне небо обертається у напрямку зі сходу на захід. Але це не так. Видимий рух є лише відображенням справжнього добового обертання. Важливо знати, що наша планета одночасно бере участь не в одному, а як мінімум у двох процесах. Вона обертається навколо земної осі та здійснює орбітальний рух навколо небесного світила.

Мабуть переміщення Сонця - це відбиток істинного руху нашої планети за своєю орбіті навколо нього. Внаслідок чого спочатку настає день, а потім – ніч. Зазначимо, що один рух немислимий без іншого! Такі закони Всесвіту. При цьому якщо період обертання Землі навколо своєї осі дорівнює одній земній добі, то час її руху навколо небесного світила - величина непостійна. Дізнаємося, що впливає на ці показники.

Що впливає швидкість орбітального обертання Землі?

Період звернення Землі навколо своєї осі - це постійна величина, чого не скажеш про швидкість, з якою блакитна планета рухається по орбіті навколо світила. Довгий час астрономи думали, що ця швидкість стала. Виявилось, що ні! В даний час завдяки найбільш точним вимірювальним приладам вчені виявили невелике відхилення раніше отриманих цифр.

Причина такої мінливості – тертя, що виникає під час морських припливів. Саме воно безпосередньо впливає зменшення орбітальної швидкості третьої від Сонця планети. У свою чергу, припливи та відливи – це наслідок дії на Землю її постійного супутника – Місяця. Такий оборот планети навколо небесного світила людина не помічає, як і період обертання Землі навколо осі. Але ми не можемо не звертати уваги на весна змінюється влітку, літо - восени, а осінь - взимку. І так стається постійно. Це і є наслідком орбітального руху планети, що триває 365,25 діб, або один земний рік.

Земля рухається щодо Сонця нерівномірно. Наприклад, в одних точках вона найбільш наближена до небесного світила, а в інших найбільш віддалена від нього. І ще: орбіта навколо Землі – це не коло, а овал, чи еліпс.

Чому людина не помічає добового обертання?

Людина ніколи не зможе помітити обертання планети, перебуваючи на її поверхні. Це пояснюється різницею розмірів наших та земної кулі – надто величезний він для нас! Період навернення Землі навколо своєї осі ніяк не вдасться помітити, але вдасться відчути: день зміниться вночі і навпаки. Про це вже йшлося вище. Але що було б, якби блакитна планета не змогла обертатись навколо осі? А ось що: з одного боку Землі був би вічний день, а з другого - вічна ніч! Жахливо, чи не так?

Важливо знати!

Отже, період обертання Землі навколо своєї осі становить майже 24 години, а час її «подорожі» навколо Сонця – близько 365,25 днів (один земний рік), оскільки ця величина – непостійна. Звернімо вашу увагу на те, що, крім двох розглянутих рухів, Земля бере участь і в інших. Наприклад, вона разом з іншими планетами здійснює рух щодо Чумацького Шляху – нашої рідної Галактики. У свою чергу, робить деякий рух щодо інших сусідніх галактик. І все відбувається тому, що у Всесвіті не було і ніколи не буде нічого незмінного та нерухомого! Це слід запам'ятати на все життя.

"Наша планета обертається" – таке твердження давно стало очевидністю. Тим більше, що обертання це складне, напевно, навіть складніше, ніж можна собі уявити і до самого кінця не досліджене людиною, тому що не відомі поки що межі всесвіту, і ніхто не може сказати - навколо чого ж зрештою обертається весь наш мир. Однак будь-яке обертання, як і будь-який рух - річ відносна, і нам із Землі здається, що це не ми, а весь світ обертається навколо нас, тому стільки століть і знадобилося, щоб людина усвідомила обертання власної планети. І те, що зараз здається очевидним, насправді було дуже складним: подивитися на свій світ з боку, особливо, коли здається, що він - центр світобудови. Спробуємо розібратися з тим, як обертається наша планета, і які наслідки з цього виникають.

Обертання навколо своєї осі

Земля обертається навколо своєї осі і робить повний оберт за 24 години. З нашого боку – на Землі – ми спостерігаємо рух неба, Сонця, планет та зірок. Небо обертається зі сходу на захід, тому Сонце та планети сходять на сході та заходять на заході. Головним небесним тіломдля нас, зрозуміло, Сонце. Обертання Землі навколо своєї осі призводить до того, що Сонце піднімається над горизонтом щодня і опускається за нього щоночі. Власне, це і є причиною того, що день і ніч змінюють одне одного. Велике значеннядля нашої планети має ще Місяць. Місяць світить відбитим від Сонця світлом, так що від нього не може залежати зміна дня і ночі, проте, Місяць - дуже потужний небесний об'єкт, тому вона здатна притягувати до себе рідку оболонку Землі -, злегка деформуючи її. За космічними мірками тяжіння це мізерне, але за нашими – досить відчутне. Двічі на добу ми спостерігаємо приплив і двічі на добу – відлив. Припливи спостерігаються на тій частині планети, над якою знаходиться Місяць, а також на протилежній від неї. Відливи зміщені щодо припливів на 90 °. Місяць робить повний оберт навколо Землі за місяць (звідси і назва неповного місяця на небі), за цей же час і робить повний оберт навколо своєї осі, тому ми завжди бачимо лише один бік Місяця. Як знати, якби Місяць обертався на нашому небі, можливо, люди здогадалися б і про обертання своєї планети набагато раніше.
Висновки: обертання Землі навколо своєї осі призводить до зміни дня та ночі, виникнення припливів та відливів.

Обертання навколо Сонця

Лише у 17 столітті геліоцентрична модель світу (Земля та планети обертаються навколо Сонця) остаточно витіснила геоцентричну модель (Сонце та планети обертаються навколо Землі). Розвиток астрономії та спостереження за планетами унеможливили твердження про обертання світу навколо Землі. Зараз для всіх очевидно, що наша планета робить оберт навколо Сонця приблизно за 365,25 днів. На жаль, це не надто зручно, а округлити цю дату не можна, інакше за 4 роки накопичуватиметься помилка в один день. До речі, ця особливість створювала безліч проблем древнім народам, тому що складання календаря через нерівну кількість днів у році зверталося в плутанину. Торкнулося це навіть Стародавнього Римуходило таке прислів'я, яке у вільному трактуванні означало, що римляни завжди роблять великі перемоги, але точно не знають, в який день це сталося. Необхідну реформу календаря провів у 45 році до н. Юлій Цезар. Саме на його честь сьомий місяць року ми досі називаємо "липень". У юліанському календарі кожен 4 рік високосний, тобто становить 366 днів – додається 29 лютого. Однак, і ця система не виявилася досить точною, оскільки з часом і в ньому почала накопичуватися помилка. Рік насправді має на 11 хвилин меншу тривалість, що стає суттєвим упродовж століть. Приблизно за 128 років юліанський календар накопичує помилку на 1 добу. Через це довелося вводити новий. григоріанський календар(Його ввів Римський Папа Григорій XIII). Цим календарем ми користуємося досі. У ньому не всі роки, які діляться на 4, вважаються високосними. Роки, які кратні 100 високосними тільки якщо діляться на 400. Але навіть цей календар не ідеальний, він накопичить помилку в 1 добу за 10 000 років. Щоправда, нас поки що така похибка влаштовує. Втім, ця проблема чисто технічно вирішується введенням кожні 10 тисяч років 30 лютого, нам це, щоправда, не загрожує.
Отже, Земля обертається навколо Сонця за один рік, при цьому на ній відбувається зміна пір року. Причина цього у нахилі земної осі. Вісь обертання нашої планети (і це бачимо на глобусі) нахилена під кутом 23,5°. При цьому вона завжди "дивиться" в одну точку неба, поряд з якою знаходиться Полярна зірка, створюючи враження, що небесна сфера обертається навколо цієї точки. Нахил земної осі призводить до того, що півроку земля нахилена до Сонця Північною півкулею, а півроку - відвернута Північною і звернена Південною. Це призводить до того, що висота Сонця над горизонтом із місяця на місяць змінюється – взимку воно піднімається невисоко, тепла ми отримуємо мало, і стає холодно. Натомість на протилежній півкулі в цей момент літо - воно повернуте до Сонця, через півроку літо настає у нас. Сонце піднімається над горизонтом все вище і прогріває нашу половину Землі, щоправда, з іншого боку планети настає зима. (див. малюнок; джерело: http://www.rgo.ru/2011/01/kogda-prixodit-osen/)
Нахил земної осі ми вважаємо постійним, і за мірками людського життяце так, хоч і не зовсім. Справа в тому, що Північний полюс світу на небі (там, де зараз знаходиться Полярна зірка), повільно зрушується. Це називається прецесією полюсів. Той самий процес спостерігається у закрученого дзиги, який ми добре починаємо бачити, коли дзига починає зупинятися. Незважаючи на швидке обертання, його ручка починає описувати кола, повільно змінюючи напрямок нахилу його осі. Звичайно, Земля - ​​не дзига і строгу паралель провести не можна, але процес йде схожий, так через кілька тисяч років Полярна зірка вже не перебуватиме в "полюсі світу". Однак протягом життя людина не зможе спостерігати такі процеси. Так само як і зміна нахилу земної осі. Очевидно, що за 4,5 мільярда років існування нахил нашої планети змінювався, що мало серйозні наслідки для всієї планети, але зміна нахилу осі може відбуватися не швидше, ніж 1° за сотні тисяч років! Деякі псевдонаукові фільми говорять нам про можливе майже миттєве зрушення географічних полюсів, але за законами природи цього статися фізично не може.
Висновок: Обертання Землі навколо Сонця призводить до зміни пір року завдяки постійному нахилу земної осі 23,5°

Обертання навколо центру галактики

Земля та вся сонячна системазнаходяться в галактиці, яку ми називаємо Чумацький Шлях. Таку назву вона отримала через те, що те, що є нашою Галактикою на чистому небі за містом, у безмісячну ніч виглядає у вигляді світлої витягнутої смужки. Давнім вона нагадувала молоко, що розлилося по небу, що насправді є мільйонами зірок нашої галактики. Галактика насправді має спіральну форму і має бути схожою на нашу найближчу сусідку - галактику туманність Андромеди (на фото. ). На жаль, подивитися на власну галактику з боку ми поки що не можемо, але сучасні розрахунки та спостереження показують, що наша система знаходиться швидше ближче до краю Чумацького Шляху в одному з його рукавів. Рукави спіральної галактики повільно обертаються навколо її центру, разом із ними обертаємось і ми. Повний оберт навколо центру галактики Земля і вся Сонячна система роблять за 225-250 мільйонів років. На жаль, про наслідки цього обертання поки відомо занадто мало, оскільки свідоме життя людства на Землі вимірюється тисячами років, а серйозні спостереження ведуться лише кілька століть, проте процеси, що відбуваються в галактиці, теж якимось чином мають впливати на життя нашої планети. але це ще тільки з'ясувати.

Наша зірка, знята через фільтри

Обертання Сонця залежить від того, звідки його вимірює спостерігач, зацікавлені? Плями на екваторі приблизно за 24,47 земної доби, роблять повний оборот навколо.

Астрономи називають це сидеричним періодом обертання, який відрізняється від періоду синодичного кількістю часу, необхідного для того, щоб плями повернулися навколо Сонця при спостереженні з Землі.

Швидкість обертання зменшується з наближенням до полюсів, отже на полюсах період обертання навколо осі може досягати 38 днів.

Спостереження обертання

Рух Сонця добре помітний, якщо спостерігати його плями. Усі плями рухаються поверхнею. Цей рух є частиною загального руху зірки навколо осі.

Спостереження показують, що він обертається не як тверде тіло, а диференційовано.

Це означає, що воно рухається швидше на екваторі та повільніше на полюсах. Газові гіганти: Юпітер та Сатурн, також мають диференціальне обертання.

Астрономи виміряли швидкість обертання Сонця з широти 26° від екватора і виявили, що один оберт навколо осі займає 25,38 днів. Його вісь складає кут, що дорівнює 7 градусам і 15 хвилин.

Внутрішні регіони та ядро ​​обертаються разом як тверде тіло. А зовнішні шари, конвективна зона та фотосфера обертаються з різною швидкістю.

Звернення Сонця навколо центру галактики

Наше світило і ми разом з ним обертається навколо центру галактики Чумацький Шлях. Середня швидкість становить 828 000 км/год. Один обіг займає близько 230 мільйонів років. Чумацький шлях є спіральною галактикою. Вважається, що вона складається із центрального ядра, 4-х основних рукавів, що мають кілька коротких сегментів.