De aarde is, net als elk ander hemellichaam, constant in beweging. We voelen het niet omdat het lijkt op een vliegtuig of een auto - we bewegen met dezelfde snelheid als het transport, hierdoor wordt de illusie van statische elektriciteit geboren.
Wat zorgt ervoor dat de aarde om haar as draait?
De sierlijke 24-uurs rotatie van de aarde om haar as is een van de redenen waarom onze thuisplaneet bewoond is. In veel opzichten heeft dit het leven mogelijk gemaakt, dankzij het creëren van een gunstige temperatuur, die wordt bereikt door een constante verandering van dag en nacht.
Vergeet niet dat niet alleen de aarde zo'n functie heeft - elke planeet in het zonnestelsel heeft zijn eigen unieke rotatie. Op het kleine Mercurius, dat het dichtst bij de zon staat, vindt bijvoorbeeld één rotatie plaats in 59 aardse dagen, en op Venus - in het algemeen 243, en bovendien vindt de beweging in de tegenovergestelde richting plaats.
Iedereen weet dat de aarde draait, en dit lijkt triviale informatie, maar als je erover nadenkt, is het niet helemaal duidelijk waarom dit gebeurt. Om deze vraag te beantwoorden, moet je weten hoe het hele zonnestelsel is ontstaan.
Aanvankelijk was het zonnestelsel slechts een enorme wolk van stof en gas, die uiteindelijk begon in te storten en in een gigantische schijf veranderde. Hij verhoogde op zijn beurt constant zijn rotatiesnelheid, als een kunstschaatsster die haar armen omhoog gooit om sneller te bewegen. De zon vormde zich in het midden en de planeten begonnen zich ervan af te verzamelen. Alle objecten waaruit ons systeem bestaat, bevinden zich op hetzelfde vlak en bewegen in dezelfde richting omdat ze allemaal van dezelfde schijf van kosmisch stof kwamen.
Terwijl het proces van het aan elkaar lijmen van de planeten en andere hemellichamen plaatsvond, was er geen vrede in het zonnestelsel, omdat het puin voortdurend met elkaar in botsing kwam, wat leidde tot hun rotatie. Soms lokte de zwaartekracht van grote brokstukken kleine brokjes uit - zo verschenen satellieten.
Waarom draait de aarde sneller om haar as dan andere planeten?
Wetenschappers suggereren dat een enorm object, ongeveer zo groot als Mars, op onze planeet is neergestort en daarvan een enorm stuk heeft gescheiden, dat later de maan werd. Door deze botsing draaide de aarde sneller dan andere planeten.. Maar de zwaartekracht van de maan beïnvloedt de rotatie van de aarde - het vertraagt het!
Interessant feit: De aarde vertraagt voortdurend. Wetenschappers suggereren dat de dag ten tijde van de vorming van de planeet slechts 6 uur was. En nu zijn er uiterst nauwkeurige technologieën die het mogelijk maken om een verdere vertraging te berekenen - over honderd jaar zal de dag 2 milliseconden korter zijn.
Met welke snelheid draait de aarde om haar as?
Snelheid is een relatief begrip, omdat er altijd een bepaald referentiepunt voor nodig is om het te berekenen. Om de rotatiesnelheid om zijn as te berekenen, wordt de rotatie ten opzichte van het middelpunt van de planeet genomen.
De aarde maakt één omwenteling in 23 uur, 56 minuten en 4.09053 seconden, de stellaire periode. De omtrek van de planeet is 40.075 kilometer. Om de snelheid te berekenen, moet je de cirkel door tijd verdelen, dan blijkt het ongeveer 1674 km / h of 465 m / s te zijn.
De aarde draait om haar as met een snelheid van 1674 km per uur of 465 m / s.
De afhankelijkheid van de rotatiesnelheid en breedtegraad van de aarde
Maar vergeet niet dat de omtrek van de planeet varieert afhankelijk van de breedtegraad, omdat de aarde dichter bij de polen smaller wordt. Daarom draait de planeet met verschillende snelheden op verschillende breedtegraden! Hoe kleiner de straal, hoe lager de snelheid. Dus op de Noordpool en Zuidpool is de rotatiesnelheid praktisch nul.
Als u geïnteresseerd bent in het weten van de rotatiesnelheid die op een andere breedtegraad kan worden bereikt, hoeft u alleen de cosinus van deze breedtegraad te vermenigvuldigen (u kunt het berekenen op een rekenmachine of gewoon in de cosinus-tabel kijken) met de rotatiesnelheid van de planeet op de evenaar (1674 km / h). De cosinus van 45 graden is dus 0,7071 en het blijkt dat de snelheid op deze breedtegraad 1674x0,7071 = 1183,7 km / h is.
Aardrotatiesnelheid voor verschillende breedtegraden
- 10 °: 0,9848 × 1674 = 1648,6 km / h;
- 20 °: 0,9397 × 1674 = 1573,1 km / h;
- 30 °: 0,866 × 1674 = 1449,7 km / h;
- 40 °: 0,766 × 1674 = 1282,3 km / h;
- 50 °: 0,6428 x 1674 = 1076,0 km / h;
- 60 °: 0,5 × 1674 = 837,0 km / h;
- 70 °: 0,342 × 1674 = 572,5 km / h;
- 80 °: 0,1736 × 1674 = 290,6 km / u
Interessant feit: ruimteagentschappen geven er de voorkeur aan om de rotatie van de aarde om haar as te gebruiken. Omdat de rotatiesnelheid het grootst is in het evenaargebied, zijn er minder middelen nodig om een ruimteschip te verhogen vanaf nul breedtegraad.
Cyclisch remmen
Wetenschappers begonnen een correlatie op te merken tussen seismische activiteit gedurende het jaar en de snelheid van de rotatie van de aarde om zijn as. Er wordt aangenomen dat er geen directe relatie is tussen deze twee verschijnselen, maar het is belangrijk voor specialisten om aanwijzingen te vinden die in de eerste plaats een beter begrip van onze planeet zullen geven en in de tweede plaats duizenden levens kunnen redden.
Omdat alles cyclisch is, is de rotatie van onze thuisplaneet cyclisch. De aarde heeft cyclische rem- en acceleratieperioden van vijf jaar.
Aardas wiebelt
In de natuurkunde zijn er twee concepten die worden gebruikt om de oscillaties van de aardas te beschrijven: precessie en voeding.
Precessie is een fenomeen waarbij het impulsmoment van een hemellichaam zijn oriëntatie in de ruimte verandert. Een dergelijke beweging is te zien in het voorbeeld van een top, die bij het opstarten een verticale rotatieas heeft, maar de top heeft de eigenschap van geleidelijke vertraging, waarbij de snelheid begint te verliezen. Hierdoor begint de as geleidelijk af te wijken van de gebruikelijke verticaal. Hierdoor begint de bovenkant een vorm te beschrijven die lijkt op een kegel. Een dergelijke beweging is een precessie.
Met de aarde zijn de zaken serieuzer en langzamer. Een antieke geograaf en astronoom Hipparchus merkte ook een dergelijk kenmerk op in de beweging van onze inheemse planeet, en noemde dit fenomeen de vooravond van de equinox. De processiecyclus van de aarde is extreem lang - 25 duizend jaar. Het is met deze beweging van de planeet dat wetenschappers periodieke veranderingen in het klimaat associëren. Dus op een gegeven moment zullen de oscillaties zo merkbaar worden dat het onmogelijk zal zijn om door de oude hemelkaarten te navigeren vanwege de verplaatsing van alle sterren ten opzichte van de equatoriale lijn.
Nutation is een vrij zwakke beweging die lijkt op een soort schommelen of knikken die kenmerkend is voor een solide lichaam dat een processie uitvoert. Dit zijn kleine oscillaties van de aardas bovenop de precessiebeweging.
De beweging van de aarde rond de zon
Vergeet niet dat de beweging van de aarde niet alleen bestaat uit haar eigen rotatie, maar ook uit beweging rond de zon. Ons huis ligt op ongeveer 149,6 miljoen kilometer van de ster.
Onze planeet reist helemaal rond de ster in 365,256 dagen met een snelheid gelijk aan 108.000 km / h of 30 km / s.
Interessant feit: Mensen erkenden dat de aarde alleen om de zon draait, en niet andersom, pas in de 16e eeuw! Voor zulke 'godslastering' betaalden sommige wetenschappers zelfs met hun leven.
Andere bewegingen
Het zonnestelsel is niet een soort statisch object dat niet beweegt. In feite beweegt het tegelijkertijd met alle rotaties die plaatsvinden in het systeem zelf met grote snelheid.
De zon is ongeveer 26.000 lichtjaar verwijderd van het centrum van de Melkweg, dat is ongeveer 80.000 tot 120.000 lichtjaar breed. En de dikte is 7.000 lichtjaar. Ons systeem bevindt zich op een van de verre armen dichter bij de rand. Het kost haar ongeveer 200-250 miljoen jaar om een revolutie rond het centrum van ons sterrenstelsel te voltooien.. In deze baan Het zonnestelsel beweegt met een snelheid van ongeveer 250 km / s.
De Melkweg is op zijn beurt ook van toepassing op een nog groter systeem - de lokale groep. Wetenschappers gaven deze naam aan de door zwaartekracht gebonden groep sterrenstelsels, waartoe onze inheemse behoort. In dit systeem De Melkweg beweegt met een snelheid van ongeveer 300 km / s.
Wat gebeurt er als de aarde plotseling abrupt stopt?
De kans dat je op elk moment zomaar de ruimte in kunt vliegen is nul. Dit helpt je de zwaartekracht, die ons meedogenloos naar de grond trekt. Maar De zwaartekracht van de aarde is niet overal hetzelfde! Onze planeet heeft een bolvorm en door rotatie om haar as is de aarde enigszins afgeplat aan de polen. De snelheid op de breedste cirkel moet de hoogste zijn - zo'n cirkel is de evenaar. De zwaartekracht van de evenaar is 0,3% sterker!
NASA zegt dat het stoppen van de planeet de komende miljarden jaren niet mogelijk is. Maar als we ons zo'n situatie voorstellen dat de aarde abrupt stopt, is het resultaat geen regenboogfoto. Als de rotatie van het hemellichaam zelf ophoudt, zal de beweging van de atmosfeer niet worden gestopt, daarom wordt alles wat op het aardoppervlak was vernietigd door een sterke wind. En dit geldt niet alleen voor mensen en dieren, maar ook voor gebouwen, bomen en zelfs de bovenste lagen van de grond!
De optie met een geleidelijke vertraging is de reële situatie waarmee onze planeet in de verre toekomst te maken zal krijgen. De kleinste snelheid waarmee de aarde kan dalen, is gelijk aan één omwenteling in 365 dagen. Deze situatie wordt 'synchroniciteit van de zon' genoemd. Dan zal de ene kant altijd naar de zon worden gekeerd, de andere - net als bij de maan - zal voor altijd in duisternis zijn. Maar een vergelijkbare situatie kan volgens NASA in het algemeen worden gebruikt.
Laten we teruggaan naar een volledige stop: als de aarde volledig stopt, zal hoogstwaarschijnlijk het magnetische veld, dat voornamelijk wordt veroorzaakt door de achterkant van de planeet, verdwijnen. Hierdoor zouden we de Van Allen stralingsgordels en het noorderlicht verliezen, wat ons volledig weerloos zou maken tegen kosmische straling. In dit geval zou de aarde bij elke uitbarsting van straling op de zon zo'n dosis straling ontvangen dat er bijna geen levend wezen meer zou overblijven.
Maar maak je geen zorgen! De kans op dergelijke scenario's is praktisch nul!