Движение и обращение ЗЕМЛИ

В XVI в. великий польский ученый Коперник опроверг ложное мнение о неподвижности Земли и ее центральном положении во Вселенной. Он доказал, что Земля — одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Одновременно она вращается вокруг своей оси. В основе открытия Коперника было правильное убеждение, что не всегда видимые движения тел являются их действительным движением. Когда, например, корабль плавно отходит от берега, то тем, кто находится на нем, кажется, что движется не судно, а берег. Так же всем нам на Земле кажется, что Земля неподвижна, а Солнце и весь небесный свод движутся вокруг Земли. Но когда было установлено, что Земля движется вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси, то наблюдаемые движения небесных светил получили правильное объяснение. Ежедневный восход Солнца на востоке и заход его на западе объясняются тем, что сама Земля вместе с нами ежесуточно вращается с запада на восток навстречу Солнцу. Годичное движение Солнца по небу — это отражение движения Земли вокруг Солнца. Видимые движения планет — это не кажущиеся, а действительные их движения, но обращаются они не вокруг Земли, а вокруг Солнца. И только в отношении Луны оказалось, что она действительно движется вокруг Земли и является ее спутником. Земля совершает за 23 часа 56 минут 4,1 секунды полный оборот вокруг своей оси. Земная ось — это прямая линия, вокруг которой вращается Земля. Она пересекается с поверхностью Земли в двух точках, называемых полюсами (Северным и Южным). Время полного оборота Земли вокруг ее оси и есть сутки.

Земля сплюснута у полюсов. Такая форма Земли — одно из доказательств вращения ее вокруг оси. Наблюдая кажущееся суточное вращение звездного неба, можно заметить, что оно как бы происходит вокруг некоторой оси, которую назвали осью мира. Она пересекает небесный свод (небесную сферу) в двух точках, которые называются Северным и Южным полюсами мира. Северный полюс мира находится около Полярной звезды. Если мы мысленно перенесемся в южное полушарие, то там на небесной сфере найдем Южный полюс мира. Плоскость, перпендикулярная оси мира и проходящая через глаз наблюдателя, называется плоскостью небесного экватора. Пересечение этой плоскости с небесной сферой дает линию небесного экватора. Нетрудно заметить, что звезды, расположенные около полюсов мира, движутся по небольшим окружностям; чем ближе к небесному экватору, тем больше их путь по небу. Это кажущееся движение звезд есть отражение вращения Земли вокруг своей оси. При ежесуточных движениях звезды никогда не меняют своего расположения. Знание небесной сферы имеет большое значение для географической науки. Оно дает возможность определять точное положение на земном шаре любой точки, т. е. широту и долготу места. Если путешествовать в северном полушарии Земли в направлении с севера на юг, то Полярная звезда (а с ней и полюс мира) оказывается все ближе к горизонту. Так было установлено, что высота Полярной звезды над горизонтом, выраженная в угловых мерах — градусах и минутах,— это географическая широта данного места на Земле. Определение долготы того или иного места на Земле сложнее, но и оно основано на наблюдениях небесных светил. Земля движется вокруг Солнца не по кругу, а по замкнутой кривой — эллипсу, который мало отличается от круга.

Эллипс, по которому движется Земля вокруг Солнца, называется орбитой Земли. У эллипса есть центр, где пересекаются большая и малая оси. На большой оси по обе стороны от центра, на равном расстоянии от него находятся особые точки, так называемые фокусы. В одном из них расположено Солнце, поэтому расстояние от Земли до Солнца постоянно меняется. Земля ближе к Солнцу в начале января, а дальше от него — в начале июля. Если бы при движении Земли ее ось была бы расположена под прямым углом к орбите, а плоскость экватора совпадала бы с плоскостью орбиты, то солнечные лучи освещали и согревали бы Землю одинаково в течение всего года. Правда, по поверхности Земли они распределялись бы неравномерно. Как и теперь, на экваторе было бы жарко, а чем ближе к полюсам, тем холоднее. Но в каждой местности температура оставалась бы круглый год неизменной — не было бы ни зимы, ни лета, ни весны, ни осени, а день и ночь имели бы круглый год одинаковую продолжительность. В действительности экватор Земли наклонен к ее орбите на 23°27'. Поэтому солнечные лучи в течение года по-разному освещают северное и южное полушария. На Земле из-за неравномерности освещения и нагревания ее солнцем происходят сезонные изменения погоды, которые мы называем сменой времен года. Но одни и те же времена года в северном и южном полушариях наступают в разные календарные сроки. В северном полушарии астрономы считают началом лета 22 июня, потому что это самый длинный день в этом полушарии. В это время земная ось расположена таким образом, что северное полушарие наклонено к Солнцу, а южное — от Солнца. При таком положении Земли в наибольшей степени освещается и согревается ее северное полушарие. Южное полушарие «обижено» Солнцем: там 22 июня — начало зимы. И в те самые дни, когда мы, жители северного полушария, больше всего избалованы солнечным светом и теплом, из далекой Антарктиды приходят известия о морозах, достигающих 70°, а иногда и более 80°. Совсем Противоположная картина наблюдается спустя полгода — 22 декабря. В это время Земля, двигаясь по своей орбите, будет находиться в точке, противоположной той, в которой она была 22 июня. Теперь южное полушарие будет в наибольшей степени освещаться Солнцем и получит больше тепла и света. В южном полушарии 22 декабря начинается лето, а в северном — зима. В северном полушарии 22 июня — самый длинный день и самая короткая ночь, в южном — самый короткий день. 22 декабря, наоборот,— самый короткий день в северном полушарии и самый длинный в южном. В течение года в каждом из обоих полушарий зимой и весной постепенно увеличивается день и уменьшается ночь, а летом и осенью — уменьшается день и увеличивается ночь. Длина дня зависит от широты места. К северу от полярного круга до полюса Солнце летом не опускается за горизонт. По направлению к экватору длина дня уменьшается. Зимой наблюдается обратная картина: за полярным кругом Солнце не восходит и ночь уменьшается по направлению к экватору. Два раза в год — 21 марта (начало астрономических весны в северном и осени в южном полушарии) и 23 сентября (начало астрономических осени в северном и весны в южном полушарии) — Земля занимает такое положение, когда ее северное и южное полушария освещаются одинаково. В эти дни в обоих полушариях день и ночь длятся по 12 часов. Эти дни поэтому и называются днями весеннего и осеннего равноденствия. Таким образом, благодаря движению Земли вокруг Солнца и неизменному наклону земной оси к плоскости ее орбиты происходит смена времен года. Этим же объясняется изменение величины дня и ночи в течение года на разных широтах. Так как солнечные лучи согревают и освещают Землю неравномерно, то на Земле не может быть единого климата, а есть несколько климатических поясов . Вокруг Северного и Южного полюсов располагаются холодные пояса. Границы их — воображаемые линии, проходящие вокруг Земли на 66°, 5 от экватора. Эти линии называются полярными кругами — северным и южным. Воображаемая линия, проходящая вокруг Земли и отделяющая жаркий пояс от умеренного пояса северного полушария, называется северным тропиком, а такая же линия в южном полушарии — южным тропиком. Оба тропика расположены на расстоянии 23°30' от экватора. * * * А не может ли так случиться, что вдруг орбита Земли изменится и условия освещения и нагревания нашей планеты станут иными, такими, что жизнь на ней будет невозможна? Нет, это не произойдет. Ведь Земля и другие планеты существуют уже несколько миллиардов лет и движутся по своим орбитам. Эти орбиты, как говорят астрономы, устойчивы, и в солнечной системе нет таких сил, которые могли бы «сдвинуть» планеты с их орбит. Выгодно ли расположена Земля в солнечной системе и выигрываем ли мы от того, что живем на Земле, а не на какой-либо другой планете? Чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить, что для жизни необходимы свет и тепло, которые планеты получают от Солнца. И понятно, что, чем дальше планета от Солнца, тем меньше этих благ она получает от него. Мы знаем, что на одной стороне Меркурия такая высокая температура, что никакие живые существа не выдержат этого жара, а на другой стороне очень низкая температура. На далеких планетах, начиная с Юпитера, слишком холодно и слишком мало света, чтобы там могла существовать жизнь. Только три планеты — Венера, Земля и Марс — находятся на таких расстояниях от Солнца, при которых получают от него достаточно света и тепла. Но свет и тепло — это еще не все. Для жизни нужна атмосфера без излишка вредных газов, с достаточным содержанием кислорода, нужна вода, которая в большом количестве входит в состав живых организмов. На Земле все это есть. В разреженной атмосфере Марса не обнаружено кислорода и нет признаков, что на планете есть вода в жидком состоянии. Венеру окружает плотная атмосфера, но мы не знаем, из каких газов состоят ее нижние слои и что делается на ее поверхности, а следовательно, не знаем, может ли там существовать жизнь. Таким образом, в солнечной системе Земля занимает очень выгодное положение и имеет, как говорят, оптимальные (наилучшие) условия для развития жизни. Выгодное ли для земных обитателей положение занимает Солнце в нашей звездной системе (Галактике)? Оказывается, что это положение не имеет для нас значения. Условия жизни на Земле зависят от Солнца и совсем не зависят от других звезд. И если бы могло так случиться, что Солнце со своими планетами ушло из нашей звездной системы, то на Земле ничего не изменилось бы. Наша Земля как бы песчинка в мировом пространстве. Но она занимает во Вселенной свое место. Она существует и будет существовать миллиарды лет. Земля — родина и обитель человечества, и поэтому первейшая задача людей — изучать свою планету и использовать ее богатства для своего прогресса.

ПОИСК

Block title

РАЗНОЕ

Детская Энциклопедия

Движение и обращение ЗЕМЛИ