Miks Maa tiirleb ümber päikese? Lineaarne ja nurkne pöörlemiskiirus. Kevadine ja sügisene pööripäev

Kuu saadab meie planeeti oma suures plaanis kosmosereisid juba mitu miljardit aastat. Ja ta näitab meile, maalastele, sajandist sajandisse alati sama kuumaastikku. Miks me imetleme oma kaaslase ainult ühte külge? Kas Kuu pöörleb ümber oma telje või hõljub kosmoses liikumatult?

Meie kosmilise naabri omadused

Päikesesüsteemis on Kuust palju suuremaid satelliite. Ganymedes on näiteks Jupiteri satelliit, mis on Kuust kaks korda raskem. Kuid see on emaplaneediga võrreldes suurim satelliit. Selle mass on üle protsendi Maa massist ja selle läbimõõt on umbes veerand Maa massist. Planeetide päikeseperekonnas selliseid proportsioone enam pole.

Proovime vastata küsimusele, kas Kuu pöörleb ümber oma telje, vaadeldes lähemalt meie lähimat kosmilist naabrit. Tänapäeval teadusringkondades aktsepteeritud teooria kohaselt omandas meie planeet oma loodusliku satelliidi veel protoplaneedina - mitte täielikult jahtunud, kaetud vedela kuuma laava ookeaniga, kokkupõrke tagajärjel teise, väiksema planeediga. Sellepärast keemilised koostised Kuu ja maismaa pinnas on veidi erinevad – põrkuvate planeetide rasked tuumad ühinesid, mistõttu on maapealsed kivimid rauarikkamad. Kuu sai mõlema protoplaneedi ülemiste kihtide jäänused, seal on rohkem kivimit.

Kas Kuu pöörleb?

Kui täpne olla, siis küsimus, kas Kuu pöörleb, pole päris õige. Lõppude lõpuks, nagu iga satelliit meie süsteemis, pöördub see ümber emaplaneedi ja keerleb koos sellega ümber tähe. Kuid Kuu pole päris tavaline.

Ükskõik kui palju Kuu poole ka ei vaataks, pöörab selle alati meie poole Vaikse ja Rahumere kraater. "Kas Kuu pöörleb ümber oma telje?" - maalased on seda küsimust endale esitanud sajandist sajandisse. Rangelt võttes, kui me töötame geomeetrilistes mõistetes, sõltub vastus valitud koordinaatsüsteemist. Maaga võrreldes ei ole Kuul tõesti aksiaalset pöörlemist.

Kuid Päikese-Maa joonel asuva vaatleja seisukohast on Kuu aksiaalne pöörlemine selgelt nähtav ja üks polaarpööre võrdub kestusega orbiidi pöördega kuni sekundi murdosa ulatuses.

Huvitaval kombel pole see nähtus päikesesüsteemis ainulaadne. Seega vaatab Pluuto satelliit Charon oma planeeti alati ühe küljega ning samamoodi käituvad ka Marsi satelliidid – Deimos ja Phobos.

Peal teaduskeel seda nimetatakse sünkroonseks pöörlemiseks või loodete lukustamiseks.

Mis on mõõn?

Selle nähtuse olemuse mõistmiseks ja enesekindlaks vastamiseks küsimusele, kas Kuu pöörleb ümber oma telje, on vaja mõista loodete nähtuste olemust.

Kujutagem ette kaht Kuu pinnal asuvat mäge, millest üks “vaatab” otse Maale, teine ​​aga asub Kuu maakera vastaspunktis. Ilmselgelt, kui mõlemad mäed ei oleks sama taevakeha osad, vaid pöörleksid iseseisvalt ümber meie planeedi, ei saaks nende pöörlemine olla sünkroonne, lähemal asuv peaks Newtoni mehaanika seaduste järgi pöörlema ​​kiiremini. Sellepärast kipuvad Kuupalli massid, mis asuvad Maa vastas asuvates punktides, "üksteise eest ära jooksma".

Kuidas Kuu "peatus"

Meie oma planeedi näitel on mugav mõista, kuidas mõõnajõud teatud taevakehale mõjuvad. Me ju tiirleme ka ümber Kuu, õigemini Kuu ja Maa, nagu astrofüüsikas olema peaks, “tantsima ringis” ümber füüsilise massikeskme.

Loodejõudude toimel tõuseb nii satelliidile lähimas kui ka kõige kaugemas punktis Maad kattev veetase. Veelgi enam, mõõna ja voolu maksimaalne amplituud võib ulatuda 15 meetrini või rohkemgi.

Selle nähtuse teine ​​tunnus on see, et need loodete "küürud" painduvad iga päev ümber planeedi pinna selle pöörlemise vastu, tekitades punktides 1 ja 2 hõõrdumist ja seega aeglaselt peatudes. Maa selle pöörlemises.

Maa mõju Kuule on massi erinevuse tõttu palju tugevam. Ja kuigi Kuul pole ookeani, on see olemas kivid loodete jõud ei toimi halvemini. Ja nende töö tulemus on ilmne.

Niisiis, kas Kuu pöörleb ümber oma telje? Vastus on jah. Kuid see pöörlemine on tihedalt seotud liikumisega ümber planeedi. Miljonite aastate jooksul on loodete jõud joondanud Kuu aksiaalse pöörlemise selle orbiidi pöörlemisega.

Aga Maa?

Astrofüüsikud väidavad, et vahetult pärast Kuu tekke põhjustanud suurt kokkupõrget oli meie planeedi pöörlemine palju suurem kui praegu. Päev ei kestnud üle viie tunni. Kuid ookeanipõhja hiidlainete hõõrdumise tagajärjel aasta-aastalt, aastatuhande-tuhande järel pöörlemine aeglustus ja praegune päev kestab juba 24 tundi.

Keskmiselt lisab iga sajand meie päevadele 20–40 sekundit. Teadlased oletavad, et paari miljardi aasta pärast vaatab meie planeet Kuule samamoodi nagu Kuu, see tähendab samal küljel. Tõsi, seda suure tõenäosusega ei juhtu, sest juba varem neelab Päike punaseks hiiglaseks muutunud nii Maa kui ka selle ustava satelliidi Kuu.

Muide, loodete jõud ei anna maaelanikele mitte ainult maailmamere taseme tõusu ja langust ekvaatori piirkonnas. Mõjutades metallide masse Maa tuumas, deformeerides meie planeedi kuuma keskpunkti, aitab Kuu seda säilitada vedel olek. Ja tänu aktiivsele vedelale tuumale on meie planeedil oma magnetväli, mis kaitseb kogu biosfääri surmava mõju eest. päikese tuul ja surmavad kosmilised kiired.

Tänapäeval ei kahtle keegi selles, et Maa pöörleb nii ümber oma telje kui ka ümber meie loomuliku valgusti Päikese. See on absoluutne ja tõestatud fakt, kuid miks Maa pöörleb nii, nagu ta pöörleb? Me käsitleme seda küsimust täna.

Miks Maa pöörleb ümber oma telje?

Alustame kõige esimesest küsimusest, mis on meie planeedi iseseisva pöörlemise olemus.

Ja vastus küsimusele see küsimus, nagu paljud teisedki meie universumi saladusi puudutavad küsimused, on Päike. See on Päikese kiirte mõju meie planeedile, mis paneb selle liikuma. Kui me sellesse teemasse veidi süveneme, siis tasub seda tähele panna Päikesekiired soojendavad planeedi atmosfääri ja hüdrosfääri, mis on kuumutamisprotsessi käigus liikuma pandud. See liikumine paneb Maa liikuma.

Mis puudutab vastust küsimusele, miks Maa pöörleb vastupäeva ja mitte päripäeva, siis sellisena on see faktiline kinnitus see fakt Ei. Siiski väärib märkimist, et enamik meie päikesesüsteemi kehasid pöörleb täpselt vastupäeva. Seetõttu mõjutas see seisund ka meie planeeti.

Lisaks on oluline mõista, et Maa pöörleb vastupäeva ainult siis, kui jälgitakse selle liikumist põhjapoolusest. Väljastpoolt tehtud vaatluste korral lõunapoolus, pöörlemine toimub erinevalt - päripäeva.

Miks Maa tiirleb ümber Päikese

Mis puudutab rohkemat globaalne probleem, mis on seotud meie planeedi pöörlemisega ümber selle loodusliku tähe, uurisime seda meie veebisaidi vastava artikli raames võimalikult üksikasjalikult. Lühidalt öeldes on selle rotatsiooni põhjuseks aga seadus universaalne gravitatsioon, mis toimib kosmoses nagu Maal. Ja see seisneb selles, et kehadel on rohkem suur mass meelitada ligi vähem "kaalulisi" kehasid. Seega tõmbab Maa Päikese poole ja pöörleb ümber tähe nii oma massi kui ka kiirenduse tõttu, liikudes rangelt mööda olemasolevat orbiiti.

Miks Kuu tiirleb ümber Maa

Oleme juba käsitlenud ka meie planeedi loodusliku satelliidi pöörlemise olemust ja sellise liikumise põhjus on sarnase iseloomuga - universaalse gravitatsiooni seadus. Maal on muidugi suurem mass kui Kuul. Sellest lähtuvalt tõmbab Kuu Maa poole ja liigub mööda oma orbiidi.

Miljardeid aastaid pöörleb Maa päevast päeva ümber oma telje, muutes päikesetõusud ja -loojangud meie planeedi elu jaoks igapäevaseks. on seda teinud alates selle moodustamisest 4,6 miljardit aastat tagasi ja jätkab seda seni, kuni see lakkab olemast. Tõenäoliselt juhtub see siis, kui see muutub punaseks hiiglaseks ja neelab meie planeedi. Aga miks Maa üldse pöörleb?

Maa tekkis gaasi- ja tolmukettast, mis tiirles ümber vastsündinud Päikese. Tänu sellele ruumilisele kettale ühinevad tolm ja kivimiosakesed ning moodustavad Maa. Maa kasvades jätkasid kosmosekivimite kokkupõrget planeediga, põhjustades selle pöörlemise. Ja kuna kogu praht tiirles esimestel päevadel ümber Päikese ligikaudu samas suunas, tekkisid kokkupõrked, mis panid Maa (ja enamiku teiste kehade) pöörlema. Päikesesüsteem) — keerutage seda samas suunas.

Tekib mõistlik küsimus: miks gaasi-tolmu ketas ise pöörles? Päike ja päikesesüsteem tekkisid siis, kui tolmu- ja gaasipilv hakkas oma raskuse mõjul tihenema. Enamik gaas ühines Päikeseks ja ülejäänud materjal langes ümbritsevasse planeedikettasse. Enne selle kuju võtmist liikusid gaasimolekulid ja tolmuosakesed selle piirides ühtlaselt igas suunas. Kuid mingil hetkel lisasid juhuslikult mõned gaasi- ja tolmumolekulid oma energiat ühes suunas, määrates ketta pöörlemissuuna. Kui gaasipilv hakkas kokku suruma, kiirenes selle pöörlemine – nii nagu iluuisutajad hakkavad kiiremini pöörlema, kui suruvad käed kehale.

Kuna kosmoses pole palju tegureid, mis võiksid planeetide pöörlemist aeglustada, siis kui nad hakkavad pöörlema, siis see protsess ei peatu. Pöörlev noor päikesesüsteem sai suur tähtsus nn nurkimpulss – omadus, mis kirjeldab objekti kalduvust edasi pöörlema. Võib oletada, et tõenäoliselt hakkavad kõik planeedisüsteemi moodustumisel ka oma tähtede ümber ühes suunas pöörlema.

Huvitav on see, et Päikesesüsteemis on mõnel planeedil pöörlemissuund vastupidine liikumineümber Päikese. Veenus pöörleb sisse vastassuunas Maa suhtes ja pöörlemistelg on 90 kraadi kallutatud. Teadlased ei mõista täielikult protsesse, mille tõttu need planeedid sellised pöörlemissuunad saavutasid, kuid neil on mõned eeldused. Veenus võis selle pöörlemise saada kokkupõrke tagajärjel teise kosmilise kehaga selle tekke varases staadiumis. Või äkki hakkas see pöörlema ​​samamoodi nagu teised planeedid. Kuid aja jooksul hakkas Päikese gravitatsioon tihedate pilvede tõttu oma pöörlemist aeglustama, mis koos hõõrdumisega planeedi tuuma ja vahevöö vahel pani planeedi pöörlema ​​teistpidi.

Uraani puhul väitsid teadlased, et planeet põrkas kokku tohutu kivise prahitükiga või võib-olla mitme erineva objektiga, mis muutis selle pöörlemistelge.

Vaatamata sellistele anomaaliatele on selge, et kõik ruumis olevad objektid pöörlevad ühes või teises suunas.

Asteroidid pöörlevad. Tähed pöörlevad. NASA andmetel pöörlevad ka galaktikad (päikesesüsteemil kulub 230 miljonit aastat ühe pöörde sooritamiseks ümber keskpunkti Linnutee). Mõned universumi kõige kiiremini pöörlevad objektid on tihedad ümmargused objektid, mida nimetatakse pulsariteks ja mis on massiivsete tähtede jäänused. Mõned linnasuurused pulsarid võivad pöörlema ​​ümber oma telje sadu kordi sekundis. Neist kiireim ja kuulsaim, 2006. aastal avastatud ja nimega Terzan 5ad, pöörleb 716 korda sekundis.

Nad saavad seda isegi kiiremini teha. Üks neist, nimega GRS 1915+105, on arvatavasti võimeline pöörlema ​​920–1150 korda sekundis.

Füüsikaseadused on aga vääramatud. Kõik pöörded aeglustuvad lõpuks. Kui Päike tekkis, pöörles see ümber oma telje kiirusega üks pööre iga nelja päeva järel. Täna kulub meie staaril ühe pöörde sooritamiseks umbes 25 päeva. Teadlased usuvad, et selle põhjuseks on Päikese magnetvälja vastasmõju, mis aeglustab selle pöörlemist.

Ka Maa pöörlemine aeglustub. Gravitatsioon mõjutab Maad nii, et aeglustab aeglaselt selle pöörlemist. Teadlased on välja arvutanud, et Maa pöörlemine on viimase 2740 aasta jooksul aeglustunud kokku umbes 6 tunni võrra. See on vaid 1,78 millisekundit sajandi jooksul.

Huvitav on see, et kõik päikesesüsteemi planeedid ei seisa paigal, vaid pöörlevad ühes või teises suunas. Enamik neist on selles osas Päikesega solidaarsed. pööramisel 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 pole jõudnud üksmeelne arvamus selle kohta, milline poolus on telje suure kalde tõttu põhjas ja milline lõunas. Päike pöörleb ümber oma telje kiirusega 25-35 päeva ja see erinevus on seletatav sellega, 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 oletatakse, et sellised väed võivad tegutseda Južnõje piirkonnas ja Jakuutia Verhojanski aheliku lõunapoolses otsas. Arvatakse, et nendes kohtades on maakoor "kinnitatud" sisemusse sildadega, mis ei lase sellel läbi vahevöö libiseda. 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).

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, mil teadlased alates erinevad riigid püüdis 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. Hoolimata asjaolust, et paljud inimesed seostavad seda avastust Galileiga, kuulub see tegelikult teisele teadlasele - Nicolaus Copernicusele.

Just tema kirjutas aastal 1543 traktaadi "Taevasfääride revolutsioonist", kus ta esitas teooria Maa liikumise kohta. Pikka aega see idee ei leidnud toetust ei tema kolleegidelt ega kirikult, kuid lõpuks avaldas see tohutut mõju teaduslik revolutsioon Euroopas ja sai põhiliseks aastal edasine areng astronoomia.


Pärast Maa pöörlemise teooria tõestamist hakkasid teadlased otsima selle nähtuse põhjuseid. Sest viimased sajandid On püstitatud palju hüpoteese, kuid isegi tänapäeval ei suuda ükski astronoom sellele küsimusele täpselt vastata.

Praegu on kolm peamist versiooni, millel on õigus elule - inertsiaalse pöörlemise teooriad, magnetväljad ja päikesekiirguse mõju 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 selgitada, miks erinev aeg 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 tohutu hulk tolmu, mis muutus järk-järgult kettaks ja seejärel Päikeseks.

Selle tolmu välimised osakesed hakkasid üksteisega ühendust võtma, moodustades planeete. Isegi 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 tohutut jõudu atraktsioon. Maa üritab liikudes sellest pidevalt sirgjooneliselt eemale tormata, kuid gravitatsioonijõud tõmbavad ta tagasi, mistõttu planeet hoitakse orbiidil ja tiirleb ümber Päikese.