Земная ось и ее наклон
Под земной осью понимается условная прямая линия, проходящая через центр и оба географических полюса планеты.
Он не вертикальный - он наклонен под углом 66°33', чем и объясняется смена времен года:
- При положении Солнца 23°27´ северной широты. (над Северным тропиком) северное полушарие получает максимум тепла и света, в этот период здесь начинается лето;
- Через полгода Солнце всходит уже над другим тропиком - Южным, расположенным на 23°27' ю.ш., теперь южное полушарие получает больше света и тепла, а в северном начинается зима.
Если бы земная ось всегда была вертикальной, планета не знала бы явления сезонности: на половине, освещенной Солнцем, все точки получали бы одинаковое количество тепла и света.
На угол наклона оси не влияет ни внешний, ни внутренний фактор, в том числе притяжение Солнца, Луны или других планет, но сама ось прецессирует - двигаясь по круговой конической траектории.
Сегодня на Полярную звезду смотрит географический Северный полюс Земли, но через 12 тысяч лет ось повернется в обратную сторону.
Полюс укажет на звезду Вегу в созвездии Лиры. Через 25,8 тысячи лет он снова вернется к Полярной звезде.
Кроме того, земная ось немного смещается в районе полюсов из-за того, что Земля вращается, слегка колеблясь, двигаясь на восток или запад со скоростью до 10-15 см/год, это объясняется климатическими изменениями залегающий до 45° с.ш. и южная широта: таяние льдов в Антарктиде и Гренландии, потери воды в Евразии, чрезмерно засушливые или влажные годы в Австралии.
Вращение Земли вокруг своей оси
Один такой оборот Земли называется сутками и длится 24 часа, точнее - 23 часа 56 минут и несколько секунд. Планета движется с запада на восток. Этим явлением объясняется смена дня и ночи: день наблюдается на той половине земного шара, которая освещена Солнцем, а ночь наблюдается на теневой стороне.
Благодаря этому вращению происходит отклонение любых движущихся потоков вещества (воды в реках, воздуха в ветрах) от линий, параллельных экватору: на юге влево, а на севере - в обратном направлении. Водовороты тоже движутся по-разному – от естественных круговых водопадов до воды в сливе домашнего умывальника. В северной части планеты вода в воронках закручивается по часовой стрелке, в южном полушарии – в обратном направлении.
Линейная скорость такого движения планеты на экваторе составляет 465 м/с (1674 км/ч).
С увеличением широты к северу и югу скоростные показатели постепенно становятся ниже, например, на 55° с.ш. (широта Москвы) они уже почти в 2 раза меньше и равны 260 м/с.
На Южном и Северном полюсах линейная скорость достигает 0 м/с. Угловая скорость вращения планеты в любой ее точке одинакова — 15° в час.
Учеными обнаружены пятилетние циклы ускорения и замедления вращения Земли вокруг своей оси, причем каждый последний «медленный» год чаще всего сопровождается всплеском числа землетрясений по всему миру. Прямая причинно-следственная связь пока не выявлена, но такие циклы могут стать инструментом прогнозирования повышения сейсмической активности.
Вращение Земли вокруг Солнца
Обращение планеты относительно центральной точки нашей системы происходит по эллиптической орбите на среднем расстоянии от центра системы почти 149,6 млн км со средней орбитальной скоростью примерно 29,8 км/с.
Величина скорости изменяется в зависимости от положения нашей планеты в космическом пространстве: находясь в ближайшей к Солнцу точке (она называется перигелием), это небесное тело движется быстрее - более 30 км/с, в афелии (самое удаленное от звезда) - медленнее, около 29,3 км/с.
Пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, она успевает совершить примерно 365,25 собственного оборота. Сколько дней входит в 1 астрономический год.
Он отличается от календаря, в котором за сутки отводится период времени ровно 24 часа и который длится 365 дней. Каждый четвертый год к календарю добавляются дополнительные 366 дней.
В каком направлении вращается земля
Если смотреть на Солнечную систему "сверху", т.е. так, чтобы участки суши, расположенные вблизи Северного полюса, были точно против нашего взгляда, то вращение будет против часовой стрелки
Почему мы не чувствуем ее движений
Человек не может ощутить вращение планеты, потому что вместе с ним все предметы на ее поверхности движутся параллельно, в одном направлении и с одной скоростью. Например, плавание на корабле. Находясь на его палубе, мы не замечаем, что окружающие предметы плывут вместе с нами по водоему. По отношению к нам они остаются неподвижными.
Что, если она остановится
Если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси, то:
- Одна его сторона будет постоянно обращена к центру Солнечной системы, светило будет нагревать почву до высочайших температур, а вся влага с поверхности будет испаряться;
- Вторая сторона планеты погрузится в вечную ночь, здесь постоянно будет свирепствовать мороз, вода превратится в толстый слой льда, а его толщина будет достигать километров;
- Условия станут крайне тяжелыми для возникновения и развития любых форм жизни, в т.ч. для дальнейшего существования человечества.
Земные сутки будут длиться целый год, продолжительность дня составит 6 месяцев, а после незначительного периода сумерек на планете наступит полугодовая ночь. Закат и восход солнца будут определяться исключительно вращением планеты вокруг звезды — восходить она будет на западе, а заходить на востоке.
Поскольку линейная скорость вращения достигает значительных значений, при внезапной остановке планеты все строения, растения, животные и люди будут снесены с поверхности силами инерции.
Единственными исключениями являются сооружения, встроенные в земную твердь или горные породы. По инерции океаны будут продолжать вращаться, вызывая гигантские цунами.
Сегодня под действием центробежных сил Земля несколько сплющена у полюсов и имеет своеобразный «горб» на экваторе. После того, как он остановится, он исчезнет, все воды Мирового океана стекут на юг и север, обнажая дно в экваториальной области до 30° северной широты. и С.. Так на планете образуется один гигантский континент, опоясывающий ее, и две полярные «водяные шапки».
Исчезнет и магнитное поле Земли, оставив нас без защиты от солнечных и космических ветров — опасных для всего живого заряженных частиц, которые будут падать на планету. Потеря магнитного поля приведет к исчезновению полярных сияний.
Все описанные последствия справедливы и для ситуации, если движение Земли вокруг Солнца прекратится, только они будут еще более катастрофическими. Перемены времени суток больше не будет, на одной половине планеты установится вечная ночь, а на другой такой же вечный день.