Dnevna rotacija globusa dovodi do sekvencijalne izmjene dana i noći, a njeno orbitalno kretanje dovodi do izmjene godišnjih doba i promjene samih godina. Ova kretanja su za zemljane najvažnija, jer su u osnovi astronomskih metoda mjerenja vremena, ali daleko od toga da su jedina. Jureći Sunčevom orbitom prosječnom brzinom od oko 30 km/s, naša Zemlja čini i mnoga druga vrlo raznolika kretanja.
Kao što je već spomenuto, os Zemljine rotacije održava konstantan položaj u prostoru tijekom cijele godine, odnosno ostaje paralelna sama sa sobom. A sjeverni kraj ove osi usmjeren je prema fiksnoj točki na nebu blizu Sjevernjače. A ipak to nije sasvim točno. Iz stoljeća u stoljeće, zemljina os, poput osi rotirajućeg vrha, polagano opisuje stožac, a to kretanje uzrokuju iste sile kao i morske plime - privlačenje Mjeseca i Sunca. Samo u ovom slučaju ne utječu na vode oceana, već na mase Zemlje koje tvore njezino ekvatorijalno oticanje.
Kao rezultat promjena smjera zemljine osi u svemiru, polovi svijeta polako se kreću među zvijezdama u malom krugu radijusa od 23 stupnja 26 lučnih minuta. Pod tim kutom je os Zemljine rotacije nagnuta od okomice na ravninu Zemljine putanje (ravninu ekliptike), a pod istim kutom je nebeski ekvator nagnut prema ravnini ekliptike. Podsjetimo: nebeski ekvator je veliki krug koji se nalazi 90 stupnjeva od polova svijeta. Sjeca se s ekliptikom u točkama proljetnog i jesenskog ekvinocija. A čim se nebeski pol pomakne, točke ekvinocija polako se pomiču duž ekliptike prema prividnom kretanju Sunca. Zbog toga proljeće svake godine dolazi 20 minuta i 24 sekunde ranije nego što Sunce uspije obići cijelu ekliptiku. Otuda je ova pojava i dobila naziv precesija, što u prijevodu s latinskog znači “hod naprijed”, odnosno iščekivanje ekvinocija.
Proračuni su pokazali da nebeski pol napravi puni krug na nebeskoj sferi za 25.770 godina, odnosno za gotovo 258 stoljeća. Trenutno se nalazi otprilike 46 lučnih minuta od Polarisa. Godine 2103. približit će se zvijezdi vodilji na minimalnu udaljenost od 27 lučnih minuta, a zatim će se, krećući se u smjeru zviježđa Cefej, polako udaljavati od njega.
Dugo vremena Sjeverni pol svijeta neće biti "obilježen" nijednom svijetlom zvijezdom i tek oko 7500 proći će na udaljenosti od 2 stupnja od Alpha Cephei - zvijezde druge magnitude, rivala Polarisu u svom sjaju . Oko 13.600, najsjajnija zvijezda na sjevernom nebu, Vega, služit će kao svjetlo vodilja. Napokon će doći čas kada će, zbog daljnjeg pomicanja nebeskog pola, kraljevski Sirius nestati s neba sjevernih geografskih širina, ali će se vidjeti sazviježđe Južnog križa.
Precesija je komplicirana tzv nutacija- lagano njihanje zemljine osi. Kao i precesija, dolazi od utjecaja našeg satelita na ekvatorijalno oticanje globusa. Kao rezultat zbrajanja ova dva kretanja, kretanje nebeskog pola ne događa se samo u krugu, već duž blago valovite krivulje. Ovo je četvrto kretanje Zemlje.
Nagib osi Zemljine rotacije prema orbitalnoj ravnini ne ostaje nepromijenjen. Naš se planet, iako vrlo sporo, ipak "njiše", odnosno malo se mijenja nagib zemljine osi. Trenutno se smanjuje za oko 0,5 lučnih sekundi godišnje. Kad bi se to smanjenje događalo kontinuirano, onda bi negdje 177.000 godine zemljani imali izvrsnu priliku živjeti na planetu s okomitom osi. Koje bi se promjene tada dogodile u prirodi? Na globusu s okomitom osi više ne bi bilo promjene godišnjih doba. Njegovi stanovnici mogli bi uživati u vječnom proljeću! Međutim, raspon fluktuacija u nagibu osi Zemljine rotacije je vrlo mali - ne prelazi 2-3 stupnja. Sadašnje "ispravljanje" zemljine osi definitivno će prestati, nakon čega će se njezin nagib povećati.
Podsjetimo se da je Zemljina putanja elipsa. I oblik ove elipse također je podložan sporim promjenama. Postaje više ili manje izduženo. Trenutno je ekscentricitet zemljine elipse 0,0167, a za 24.000 Zemljina će se orbita pretvoriti gotovo u krug. Zatim će se tijekom 40 tisuća godina ekscentričnost ponovno početi povećavati, a to će se nastaviti, izgleda, sve dok naš planet postoji. To je trajno promjena ekscentriciteta zemljine orbite može se smatrati šestim kretanjem Zemlje.
Planeti također ne ostavljaju Zemlju samu. Ovisno o njihovoj masi i udaljenosti, oni imaju vrlo zamjetan učinak na njega. Dakle, glavna os Zemljine orbite, koja povezuje najbliže i najudaljenije točke Zemljine putanje od Sunca (perihel i afel), rotira polako zbog zajedničke gravitacije planeta. Ovaj ciklus, koji traje 21 tisuću godina, je svjetovna promjena perihela i sedmo je kretanje Zemlje.
Kao rezultat promjena u orijentaciji Zemljine orbite, vrijeme prolaska Zemlje kroz perihel polako se mijenja. I ako sada Zemlja početkom siječnja prolazi kroz perihel, onda će oko 11.900 biti na perihelu na dane ljetnog solsticija: zime će tada biti posebno hladne, a ljetne vrućine doseći najveću granicu.
Popularne knjige o astronomiji kažu da se "Mjesec okreće oko Zemlje", ali taj izraz nije sasvim točan. Činjenica je da ne samo da Zemlja privlači Mjesec, već i Mjesec privlači Zemlju, te se oba nebeska tijela kreću zajedno, kao jedno, oko zajedničkog središta mase sustava Zemlja-Mjesec. Masa Mjeseca je 81,3 puta manja od mase Zemlje, pa je stoga ovo središte 81,3 puta bliže središtu Zemlje nego središtu Mjeseca. Prosječna udaljenost između njihovih središta je 384 400 km. Koristeći ove podatke dobivamo: centar mase sustava Zemlja-Mjesec nalazi se na udaljenosti od 4671 km od središta Zemlje prema Mjesecu, odnosno na udaljenosti od 1707 km ispod površine Zemlje. (ekvatorski radijus Zemlje je 6378 km). Oko tog centra Zemlja i Mjesec opisuju svoje orbite tijekom mjeseca. Kao rezultat toga, Zemlja se mjesečno ili približava Suncu ili se udaljava od njega, što uzrokuje male promjene u prividnom promjeru dnevnog svjetla. Ovo je osmo pomicanje Zemlje.
Strogo govoreći, središte mase sustava Zemlja-Mjesec kreće se oko Sunčeve orbite. Stoga bi putanja Zemlje trebala izgledati kao blago valovita linija.
Kad bi samo jedna Zemlja kružila oko Sunca, tada bi oba nebeska tijela opisivala elipse oko zajedničkog središta mase sustava Sunce-Zemlja. Ali privlačnost Sunca drugim velikim planetima prisiljava ovaj centar da opisuje vrlo složenu krivulju. A kada se svi planeti nalaze s jedne strane središnje zvijezde, oni je posebno snažno privlače i istiskuju Sunce, zbog čega se centar mase cijelog Sunčevog sustava proteže izvan Sunčeve kugle. Tako nastaje još jedna, deveta komplikacija u kretanju Zemlje.
Konačno, sama naša Zemlja lako reagira na privlačnost drugih planeta u Sunčevom sustavu. Doista, prema Newtonovom zakonu, sva se nebeska tijela međusobno privlače silom izravno proporcionalnom umnošku njihovih masa i obrnuto proporcionalnom kvadratu njihove udaljenosti. Taj utjecaj planeta ne očituje se na najbolji način – on skreće Zemlju s njezine eliptične staze oko Sunca (od Keplerove orbite) i uzrokuje sve one nepravilnosti u njezinom orbitalnom kretanju, koje su tzv. smetnje ili perturbacije. Najveće poremećaje na Zemlji uzrokuju masivni div Jupiter i naša susjeda Venera. Usložnjavanje putanje kretanja Zemlje pod utjecajem gravitacije planeta čini njezino deseto kretanje.
Odavno je utvrđeno da se zvijezde kreću svemirom ogromnim brzinama. Naše Sunce nije iznimka. U odnosu na najbliže zvijezde, leti u smjeru zviježđa Herkul brzinom od oko 20 km/s, noseći sa sobom sve svoje satelite, uključujući i Zemlju. Kretanje Zemlje u svemiru uzrokovano translatornim kretanjem Sunca jedanaesto je kretanje našeg planeta. Zahvaljujući ovom beskrajnom letu, zauvijek napuštamo područje neba gdje Sirius sjaji, i približavamo se nepoznatim dubinama zvijezda, gdje Vega blješti. Otkad je Zemlja nastala, nikada nije letjela kroz poznata mjesta i nikada se neće vratiti na točku u Svemiru gdje se trenutno nalazimo.
Prikažimo smjer kretanja Sunca u prostoru kao ravnu strelicu. Tada će točka na nebu prema kojoj leti zaklapati kut od oko 40 stupnjeva s polom ekliptike. Kao što vidimo, naše središnje svjetlilo se kreće potpuno ukoso (u odnosu na ravninu ekliptike), a Zemlja, poput sokola ili orla, opisuje ogromnu spiralu oko njega...
Kad bismo izvana mogli pogledati naš galaktički zvjezdani “otok” i među 200 milijardi zvijezda prepoznati naše Sunce, ustanovili bismo da se ono kreće oko središta Galaksije brzinom od oko 220 km/s i svoj put završi za oko 230 milijuna godina. U tom brzom letu oko galaktičke jezgre zajedno sa Suncem sudjeluje cijeli Sunčev sustav, a našoj Zemlji ovo je dvanaesto kretanje.
Let Zemlje zajedno sa Suncem oko jezgre Galaksije nadopunjuje se trinaestim kretanjem cijelog našeg zvjezdanog sustava u odnosu na središte jata galaksija koje nam je najbliže.
Valja napomenuti da navedenih trinaest kretanja Zemlje ne iscrpljuju sva njena moguća kretanja. U svemiru, svako nebesko tijelo mora sudjelovati u mnogo različitih relativnih gibanja.
Ekologija
Zemlja doživljava četiri godišnja doba dok napravi jednu revoluciju oko Sunca, a sve se to događa zajedno s povećanjem i opadanjem dnevnog svjetla tijekom šest mjeseci koji se događaju između zimskog i ljetnog solsticija.
Također živimo u 24-satnom dnevnom ciklusu tijekom kojeg se Zemlja okreće oko svoje osi; štoviše, postoji 28-dnevni ciklus rotacije Mjeseca oko Zemlje. Ti se ciklusi beskrajno ponavljaju. Međutim, postoje mnoge suptilnosti skrivene unutar i oko ovih ciklusa kojih većina ljudi nije svjesna, ne može ih objasniti ili jednostavno ne primjećuju.
10. Najviša točka
Činjenica: Sunce ne mora nužno doseći svoju najvišu točku u podne.
Ovisno o godišnjem dobu, položaj Sunca na najvišoj točki varira. To se događa iz dva razloga: Zemljina je orbita elipsa, a ne krug, a Zemlja je pak nagnuta prema Suncu. Budući da se Zemlja gotovo uvijek vrti jednakom brzinom, a njena orbita je brža od drugih u određeno doba godine, ponekad naš planet ili prestigne ili zaostane za svojom kružnom orbitom.
Promjene uzrokovane Zemljinim nagibom najbolje se vide zamišljanjem točaka koje su blizu jedna drugoj na Zemljinom ekvatoru. Ako krug točaka nagnete za 23,44 stupnja (trenutni nagib Zemlje), vidjet ćete da će sve točke osim onih koje se trenutno nalaze na ekvatoru i tropima promijeniti svoju dužinu. Također postoje promjene u vremenu kada je Sunce na najvišoj točki, one su također povezane sa zemljopisnom dužinom u kojoj se nalazi promatrač, međutim, ovaj faktor je konstantan za svaku dužinu.
9. Smjer izlaska sunca
Činjenica: Izlazak i zalazak sunca ne mijenjaju smjer odmah nakon solsticija.
Većina ljudi vjeruje da se na sjevernoj hemisferi najraniji zalazak sunca događa oko prosinačkog solsticija, a najkasnije oko lipanjskog solsticija. Zapravo to nije istina. Solsticiji su jednostavno datumi koji označavaju duljinu najkraćeg i najdužeg dnevnog svjetla. Međutim, promjene vremena tijekom podnevnog razdoblja povlače za sobom promjene razdoblja izlaska i zalaska sunca.
Tijekom prosinačkog solsticija, podne kasni 30 sekundi svaki dan. Budući da nema promjena u dnevnom svjetlu tijekom solsticija, i zalazak i izlazak sunca kasne za 30 sekundi svaki dan. Budući da zalazak sunca kasni tijekom zimskog solsticija, najraniji zalazak sunca već ima vremena da se "dogodi". U isto vrijeme, na isti dan izlazak sunca također dolazi kasno, morate čekati najnoviji izlazak sunca.
Također se događa da se zadnji zalazak sunca dogodi kratko vrijeme nakon ljetnog solsticija, a najraniji izlazak sunca dogodi se malo prije ljetnog solsticija. Međutim, ta razlika nije toliko značajna u usporedbi s prosinačkim solsticijem jer promjena u podne zbog ekscentričnosti na ovom solsticiju ovisi o promjenama u podne zbog nagnutosti, ali je ukupna stopa promjene pozitivna.
8. Eliptična putanja Zemlje
Većina ljudi zna da se Zemlja okreće oko Sunca po elipsi, a ne po kružnici, ali ekscentricitet Zemljine orbite je otprilike 1/60. Planet koji kruži oko svog Sunca uvijek ima ekscentricitet između 0 i 1 (računajući 0, ali ne računajući 1). Ekscentricitet od 0 znači da je orbita savršeni krug sa suncem u središtu i planetom koji rotira konstantnom brzinom.
Međutim, postojanje takve orbite vrlo je malo vjerojatno, budući da postoji kontinuum mogućih vrijednosti ekscentriciteta, koji se u zatvorenoj orbiti mjeri dijeljenjem udaljenosti između sunca i središta elipse. Orbita postaje duža i tanja kako se ekscentricitet približava 1. Planet se uvijek okreće brže što se približava Suncu, a usporava kako se od njega udaljava. Kada je ekscentricitet veći ili jednak 1, planet jednom obiđe svoje sunce i zauvijek odleti u svemir.
7. Zemlja se njiše
Zemlja povremeno prolazi kroz vibracije. To se uglavnom objašnjava utjecajem gravitacijskih sila, koje "rastežu" ekvatorijalnu izbočinu Zemlje. Sunce i Mjesec također vrše pritisak na ovu izbočinu, stvarajući tako vibracije Zemlje. Međutim, za svakodnevna astronomska promatranja ti su učinci zanemarivi.
Zemljin nagib i dužina imaju period od 18,6 godina, što je vrijeme koje je potrebno Mjesecu da kruži kroz čvorove, stvarajući kolebanja u rasponu od dva tjedna do šest mjeseci. Trajanje ovisi o orbiti Zemlje oko Sunca i o orbiti Mjeseca oko Zemlje.
6. Ravna Zemlja
Činjenica (nekako): Zemlja je uistinu ravna ploča.
Katolici Galileovog doba možda su bili samo donekle u pravu kada su vjerovali da je Zemlja ravna. Dešava se da Zemlja ima gotovo sferni oblik, ali je malo spljoštena na polovima. Zemljin ekvatorijalni radijus iznosi 6378,14 kilometara, a polarni 6356,75 kilometara. Posljedično, geolozi su morali smisliti različite verzije geografske širine.
Geocentrična geografska širina mjeri se vizualnom geografskom širinom, to jest, to je kut u odnosu na ekvator i središte Zemlje. Geografska širina je širina sa stajališta promatrača, odnosno kut koji se sastoji od linije ekvatora i ravne linije koja prolazi ispod stopala osobe. Zemljopisna širina je standard za izradu karata i određivanje koordinata. Međutim, mjerenje kuta između Zemlje i Sunca (koliko sjeverno ili južno Sunce obasjava Zemlju ovisno o dobu godine) uvijek se vrši u geocentričnom sustavu.
5. Precesija
Zemljina je os usmjerena prema vrhu. Osim toga, elipsa koja tvori Zemljinu orbitu rotira vrlo sporo, zbog čega je oblik kretanja Zemlje oko Sunca vrlo sličan tratinčici.
U vezi s obje vrste precesije, astronomi su identificirali tri vrste godina: zvjezdanu godinu (365, 256 dana), koja ima jednu orbitu u odnosu na udaljene zvijezde; anomalna godina (365,259 dana), koja je vremenski period tijekom kojeg se Zemlja kreće od svoje najbliže točke (perihel) do svoje najudaljenije točke od Sunca (afel) i natrag; tropska godina (365, 242 dana), koja traje od jednog dana proljetnog ekvinocija do sljedećeg.
4. Milankovićevi ciklusi
Astronom Milutin Milanković otkrio je početkom 20. stoljeća da Zemljin nagib, ekscentricitet i precesija nisu stalne veličine. U razdoblju od oko 41.000 godina, Zemlja završi jedan ciklus, tijekom kojeg se naginje od 24,2 - 24,5 stupnjeva do 22,1 - 22,6 stupnjeva i natrag. Trenutno se Zemljin aksijalni nagib smanjuje i točno smo na pola puta do minimalnog nagiba od 22,6 stupnjeva, koji će biti dostignut za oko 12.000 godina. Zemljin ekscentricitet slijedi mnogo nestalniji ciklus, koji traje 100 000 godina, a tijekom kojeg vremena fluktuira između 0,005 i 0,05.
Kao što je već spomenuto, njegov trenutni pokazatelj je 1/60 ili 0,0166, ali sada je u padu. Svoj minimum dosegnut će za 28.000 godina. Predložio je da su ti ciklusi uzrokovali ledeno doba. Kada su vrijednosti nagiba i ekscentriciteta posebno visoke, a precesija je takva da je Zemlja nagnuta od ili prema Suncu, završavamo s prehladnom zimom na zapadnoj hemisferi, s previše topljenja leda u proljeće ili ljeto.
3. Spora rotacija
Zbog trenja uzrokovanog plimom i zalutalim česticama u svemiru, brzina Zemljine rotacije postupno se usporava. Procjenjuje se da sa svakim stoljećem Zemlji treba pet stotinki sekunde više da se jednom okrene. Na početku nastanka Zemlje dan nije trajao više od 14 sati umjesto današnjih 24. Usporavanje Zemljine rotacije razlog je zašto svakih nekoliko godina duljini dana dodajemo djelić sekunde.
No, vrijeme kada će naš 24-satni sustav prestati biti relevantan toliko je daleko da gotovo nitko ne pretpostavlja što ćemo učiniti s dodatnim vremenom koje se pojavi. Neki vjeruju da bismo svakom danu mogli dodati određeni vremenski period, što bi na kraju moglo dobiti 25-satni dan, ili promijeniti duljinu sata tako da dan podijelimo na 24 jednaka dijela.
2. Mjesec se udaljava
Svake godine Mjesec se udalji od svoje Zemljine orbite za 4 centimetra. To je zbog plime i oseke koje "donosi" na Zemlju.
Mjesečeva gravitacija, djelujući na Zemlju, iskrivljuje Zemljinu koru za nekoliko centimetara. Budući da se Mjesec okreće mnogo brže od svoje orbite, izbočine povlače Mjesec za sobom i izvlače ga iz njegovih orbita.
1. Sezonalnost
Solsticij i ekvinocij simboliziraju početak svojih godišnjih doba, a ne njihovu sredinu. To je zato što je Zemlji potrebno vrijeme da se zagrije ili ohladi. Dakle, sezonalnost se razlikuje po odgovarajućoj duljini dnevnog svjetla. Taj se učinak naziva sezonski odmak i varira ovisno o geografskom položaju promatrača. Što je osoba dalje od polova, to je manja tendencija zaostajanja.
U mnogim sjevernoameričkim gradovima kašnjenje je obično oko mjesec dana, što rezultira najhladnijim vremenom 21. siječnja, a najtoplijim 21. srpnja. No, ljudi koji žive na takvim geografskim širinama uživaju iu toplim ljetnim danima krajem kolovoza, u laganoj odjeći, pa čak iu odlasku na plažu. Štoviše, isti datum s "druge strane" ljetnog solsticija odgovarat će otprilike 10. travnja. Mnogi će ostati samo u iščekivanju ljeta.
Zemlja se oko Sunca okreće prosječnom brzinom od 29,76 km/s. Cijeli orbitalni put prijeđe za 365 dana, 6 sati, 9 minuta, 9,6 sekundi.
Najvažnija posljedica kruženja Zemlje oko Sunca uz gotovo nepromijenjen položaj njezine osi u prostoru je promjena godišnjih doba.
Početak astronomskog ljeta na sjevernoj hemisferi - 22. lipnja - dan ljetnog solsticija. Na južnoj hemisferi u ovo doba počinje astronomska zima. Na dan ljetnog solsticija Zemlja je u afelu. Zemljina je os nagnuta sjevernim krajem prema Suncu, a sunčeve zrake u podne padaju okomito na geografskoj širini 23°27" N - u sjevernom tropskom pojasu, 22. lipnja, Sunce zauzima najviši položaj u godini na nebu od sve geografske širine sjeverne hemisfere sjeverno od 66 °33" s. w. (iz Arktičkog kruga) nalaze se potpuno na osvijetljenoj polovici Zemlje (slika 14, a), a Sunce ovdje ne zalazi ispod horizonta.
Na svim geografskim širinama između arktičkog kruga i ekvatora dani su duži od noći. Osvijetljenost sjeverne hemisfere na dan ljetnog solsticija najveća je u godini. Na južnoj hemisferi, na dan ljetnog solsticija, Sunce je posebno nisko iznad horizonta. Južno od 66°33" J (od Antarktičkog kruga) vlada polarna noć, koja po trajanju odgovara polarnom danu istih zemljopisnih širina sjeverne polutke. Na svim širinama između Antarktičkog kruga i Ekvatora, dan je kraći od noć. Osvijetljenost južne hemisfere po danu ljetni solsticij je najmanji u godini.
Neprekidno se krećući po orbiti, 23. rujna Zemlja zauzima položaj u kojem svjetlosna linija prolazi kroz geografske polove, a dan je na cijeloj Zemlji jednak noći. Ovaj jesenski ekvinocij. Obje hemisfere (sjeverna i južna) ovoga su dana podjednako osvijetljene. 23. rujna je početak astronomske jeseni na sjevernoj hemisferi i početak astronomskog proljeća na južnoj.
22. prosinca u dan zimskog solsticija, Zemlja je u perihelu. Južna hemisfera okrenuta je Suncu i tu počinje astronomsko ljeto, dok na sjevernoj hemisferi počinje astronomska zima. U podne sunčeve zrake padaju okomito na južni trop (23°27" J). Područje blizu južnog pola, omeđeno Antarktičkim krugom (66°33" J), osvijetljeno je Suncem koje nikada ne zalazi; Sunce ne izlazi iznad odgovarajućeg područja na sjevernoj hemisferi. Osvjetljenje južne hemisfere je najveće u godini, sjeverne - najmanje. Kao i 22. lipnja, dan je jednak noći samo na ekvatoru.
Dana 21. ožujka, na dan proljetnog ekvinocija, Sunce obasjava Zemlju na isti način kao i 23. rujna: ono stoji u zenitu iznad ekvatora, a na svim geografskim širinama dan je jednak noći. Na sjevernoj hemisferi je astronomsko proljeće, a na južnoj je jesen.
Zemlja se po orbiti kreće različitim brzinama. U razdoblju kada je najbliže Suncu (na perihelu) brzina kretanja mu je najveća. Najmanja brzina se događa kada Zemlja prolazi kroz afel. Iz toga slijedi da je od svih godišnjih doba na sjevernoj hemisferi najduže ljeto, a najkraće zima; na južnoj hemisferi je obrnuto. Razlike u dužini godišnjih doba su male. Trenutno proljeće na sjevernoj hemisferi traje 92,8 dana, ljeto - 93,6, jesen - 89,8, zima - 89,0.
Pozdrav dragi čitatelji! Danas bih se želio dotaknuti teme Zemlje i mislio sam da bi vam post o tome kako Zemlja rotira bio koristan 🙂 Uostalom, o tome ovise dan i noć, ali i godišnja doba. Pogledajmo sve pobliže.
Naš planet se okreće oko svoje osi i oko Sunca. Kad napravi jedan krug oko svoje osi prođe jedan dan, a kad se okrene oko Sunca prođe jedna godina. Pročitajte više o tome u nastavku:
Zemljina os.
Zemljina os (osa rotacije Zemlje) – ovo je ravna linija oko koje se događa dnevna rotacija Zemlje; ova linija prolazi središtem i siječe površinu Zemlje.
Nagib Zemljine rotacijske osi.
Zemljina rotacijska os je nagnuta prema ravnini pod kutom od 66°33´; zahvaljujući tome se događa. Kada je Sunce iznad sjevernog tropa (23°27´ N), na sjevernoj hemisferi počinje ljeto, a Zemlja je na najvećoj udaljenosti od Sunca.
Kad Sunce izađe iznad Južnog tropa (23°27´ J), počinje ljeto na južnoj hemisferi.
Na sjevernoj hemisferi u ovo doba počinje zima. Privlačenje Mjeseca, Sunca i drugih planeta ne mijenja kut nagiba zemljine osi, već uzrokuje njezino kretanje po kružnom stošcu. Ovo kretanje se naziva precesija.
Sjeverni pol sada pokazuje prema Sjevernjači. Tijekom sljedećih 12.000 godina, kao rezultat precesije, Zemljina će os prijeći otprilike pola puta i bit će usmjerena prema zvijezdi Vega.
Oko 25 800 godina čini potpuni precesijski ciklus i značajno utječe na klimatski ciklus.
Dvaput godišnje, kada je Sunce točno iznad ekvatora, i dva puta mjesečno, kada je Mjesec u sličnom položaju, privlačnost zbog precesije smanjuje se na nulu i postoji periodično povećanje i smanjenje stope precesije.
Takva oscilatorna kretanja zemljine osi poznata su kao nutacija, koja doseže vrhunac svakih 18,6 godina. Po značaju utjecaja na klimu ova je periodičnost na drugom mjestu promjene godišnjih doba.
Rotacija Zemlje oko svoje osi.
Dnevna rotacija Zemlje - kretanje Zemlje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, ili od zapada prema istoku, gledano sa Sjevernog pola. Rotacija Zemlje određuje duljinu dana i uzrokuje promjenu dana i noći.
Zemlja napravi jedan krug oko svoje osi za 23 sata 56 minuta i 4,09 sekundi. Tijekom perioda jedne revolucije oko Sunca, Zemlja napravi približno 365 ¼ revolucije, to je jedna godina ili jednako 365 ¼ dana.
Svake četiri godine u kalendar se dodaje još jedan dan, jer se za svaku takvu revoluciju, uz cijeli dan, troši još jedna četvrtina dana. Zemljina rotacija postupno usporava Mjesečevu gravitacijsku silu, produžujući dan za oko 1/1000 sekunde svakog stoljeća.
Sudeći prema geološkim podacima, brzina rotacije Zemlje mogla bi se promijeniti, ali ne više od 5%.
Oko Sunca se Zemlja okreće po eliptičnoj orbiti, bliskoj kružnoj, brzinom od oko 107 000 km/h u smjeru od zapada prema istoku. Prosječna udaljenost od Sunca je 149 598 tisuća km, a razlika između najmanje i najveće udaljenosti je 4,8 milijuna km.
Ekscentricitet (odstupanje od kružnice) Zemljine orbite lagano se mijenja tijekom ciklusa koji traje 94 tisuće godina. Smatra se da je formiranje složenog klimatskog ciklusa olakšano promjenama udaljenosti do Sunca, a napredovanje i povlačenje ledenjaka tijekom ledenih doba povezano je s njegovim pojedinim fazama.
Sve je u našem ogromnom Svemiru uređeno vrlo složeno i precizno. I naša Zemlja je samo točka u njemu, ali ovo je naš dom, o kojem smo saznali nešto više iz posta o tome kako se Zemlja okreće. Vidimo se u novim postovima o proučavanju Zemlje i svemira🙂
Zemlja je uvijek u pokretu. Iako se čini da nepomično stojimo na površini planeta, on se neprekidno okreće oko svoje osi i Sunca. To kretanje ne osjećamo, jer nalikuje letenju u avionu. Krećemo se istom brzinom kao i avion, tako da uopće nemamo osjećaj da se krećemo.
Kojom brzinom se Zemlja okreće oko svoje osi?
Zemlja se jednom okrene oko svoje osi u gotovo 24 sata (točnije za 23 sata 56 minuta 4,09 sekundi ili 23,93 sata). Budući da je opseg Zemlje 40.075 km, bilo koji objekt na ekvatoru rotira brzinom od približno 1.674 km na sat ili približno 465 metara (0,465 km) u sekundi (40075 km podijeljeno sa 23,93 sata i dobijemo 1674 km na sat).
Na (90 stupnjeva sjeverne širine) i (90 stupnjeva južne širine), brzina je zapravo nula jer se polne točke okreću vrlo malom brzinom.
Da biste odredili brzinu na bilo kojoj drugoj geografskoj širini, jednostavno pomnožite kosinus geografske širine s brzinom rotacije planeta na ekvatoru (1674 km na sat). Kosinus od 45 stupnjeva je 0,7071, dakle pomnožite 0,7071 sa 1674 km na sat i dobijete 1183,7 km na sat.
Kosinus tražene zemljopisne širine može se lako odrediti pomoću kalkulatora ili pogledati u tablici kosinusa.
Brzina rotacije Zemlje za druge geografske širine:
- 10 stupnjeva: 0,9848×1674=1648,6 km na sat;
- 20 stupnjeva: 0,9397×1674=1573,1 km na sat;
- 30 stupnjeva: 0,866×1674=1449,7 km na sat;
- 40 stupnjeva: 0,766×1674=1282,3 km na sat;
- 50 stupnjeva: 0,6428×1674=1076,0 km na sat;
- 60 stupnjeva: 0,5×1674=837,0 km na sat;
- 70 stupnjeva: 0,342×1674=572,5 km na sat;
- 80 stupnjeva: 0,1736×1674=290,6 km na sat.
Cikličko kočenje
Sve je ciklično, pa čak i brzina rotacije našeg planeta, koju geofizičari mogu izmjeriti s točnošću do milisekunde. Zemljina rotacija obično ima petogodišnje cikluse usporavanja i ubrzavanja, a posljednja godina ciklusa usporavanja često je povezana s porastom potresa diljem svijeta.
Budući da je 2018. posljednja u ciklusu usporavanja, znanstvenici očekuju povećanje seizmičke aktivnosti ove godine. Korelacija nije uzročna veza, ali geolozi uvijek traže alate da pokušaju predvidjeti kada će se dogoditi sljedeći veliki potres.
Oscilacije zemljine osi
Zemlja se lagano rotira dok se njezina os pomiče prema polovima. Uočeno je da se pomicanje Zemljine osi ubrzava od 2000. godine, pomičući se prema istoku brzinom od 17 cm godišnje. Znanstvenici su utvrdili da se os i dalje kreće prema istoku umjesto da se kreće naprijed-natrag zbog kombiniranog učinka topljenja Grenlanda i , kao i gubitka vode u Euroaziji.
Očekuje se da će pomicanje osi biti posebno osjetljivo na promjene koje se događaju na 45 stupnjeva sjeverne i južne geografske širine. Ovo otkriće dovelo je do toga da su znanstvenici konačno mogli odgovoriti na dugogodišnje pitanje zašto se os uopće pomiče. Pomicanje osi prema istoku ili zapadu uzrokovano je sušnim ili kišnim godinama u Euroaziji.
Kojom brzinom se Zemlja kreće oko Sunca?
Osim brzinom Zemljine rotacije oko svoje osi, naš planet također kruži oko Sunca brzinom od oko 108.000 km na sat (ili približno 30 km u sekundi), a svoj krug oko Sunca obavi za 365.256 dana.
Tek u 16. stoljeću ljudi su shvatili da je Sunce središte našeg Sunčevog sustava i da se Zemlja kreće oko njega, a ne da je fiksno središte Svemira.
