الأرض ، كما تعلم ، تتحرك باستمرار وتتكون هذه الحركة من دورانها حول محورها ، وعلى طول القطع الناقص ، حول الشمس. بفضل هذه الدورات ، تتغير الفصول على كوكبنا ، ويتم استبدال النهار بالليل. ما هي سرعة دوران الأرض؟

سرعة دوران الأرض حول محورها

إذا أخذنا في الاعتبار دوران الأرض حول محورها (تخيلي بالطبع) ، فإنه يقوم بدورة كاملة واحدة في غضون 24 ساعة (بتعبير أدق ، 23 ساعة و 56 دقيقة و 4 ثوانٍ) ، ومن المقبول عمومًا أنه عند خط الاستواء سرعة هذا الدوران 1670 كيلومترًا في الساعة. يتسبب دوران كوكبنا حول محوره في حدوث تغير في النهار والليل ، ويسمى هذا النهار.

سرعة دوران الأرض حول الشمس

حول نجمنا ، تدور الأرض في مسار إهليلجي مغلق ، وتقوم بثورة كاملة في 365 يومًا ، 5 ساعات و 48 دقيقة و 46 ثانية (تسمى هذه الفترة الزمنية بالسنة). الساعات والدقائق والثواني تشكل نصف آخر من اليوم ، وفي أربع سنوات تضيف هذه "الأرباع" إلى يوم كامل. لذلك ، كل عام رابع يتكون من 366 يومًا بالضبط ويسمى

بالنسبة لمراقب يقع في نصف الكرة الشمالي ، على سبيل المثال ، في الجزء الأوروبي من روسيا ، تشرق الشمس عادة في الشرق وترتفع إلى الجنوب ، وتحتل أعلى موقع في السماء عند الظهيرة ، ثم تميل إلى الغرب وتختبئ خلفها. خط الأفق. حركة الشمس هذه مرئية فقط وهي ناتجة عن دوران الأرض حول محورها. إذا نظرت إلى الأرض من أعلى في اتجاه القطب الشمالي ، فستدور عكس اتجاه عقارب الساعة. في نفس الوقت ، الشمس في مكانها ، يتم إنشاء رؤية حركتها بسبب دوران الأرض.

الدوران السنوي للأرض

حول الشمس ، تدور الأرض أيضًا عكس اتجاه عقارب الساعة: إذا نظرت إلى الكوكب من أعلى ، من القطب الشمالي. نظرًا لأن محور الأرض مائل بالنسبة إلى مستوى الدوران ، حيث تدور الأرض حول الشمس ، فإنها تضيءها بشكل غير متساو. بعض المناطق تتلقى المزيد من ضوء الشمس ، والبعض الآخر أقل. نتيجة لذلك ، تتغير الفصول ويتغير طول اليوم.

الاعتدال الربيعي والخريفي

مرتين في السنة ، في 21 مارس و 23 سبتمبر ، تضيء الشمس بالتساوي نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي. تُعرف هذه اللحظات بالاعتدال الخريفي. في مارس ، يبدأ الخريف في نصف الكرة الشمالي ، في نصف الكرة الجنوبي. في سبتمبر ، على العكس من ذلك ، يأتي الخريف إلى نصف الكرة الشمالي ، والربيع إلى نصف الكرة الجنوبي.

الانقلاب الصيفي والشتوي

في النصف الشمالي من الكرة الأرضية يوم 22 يونيو ، تشرق الشمس على أعلى مستوى فوق الأفق. النهار أطول مدة والليل في هذا اليوم هو الأقصر. يحدث الانقلاب الشتوي في 22 ديسمبر - يكون اليوم أقصر مدة والليل هو الأطول. في نصف الكرة الجنوبي ، العكس هو الصحيح.

ليلة قطبية

بسبب ميل محور الأرض ، تكون المناطق القطبية وشبه القطبية في نصف الكرة الشمالي خلال أشهر الشتاء خالية من أشعة الشمس - فالشمس لا تشرق فوق الأفق على الإطلاق. تُعرف هذه الظاهرة بالليل القطبي. توجد ليلة قطبية مماثلة للمناطق شبه القطبية في نصف الكرة الجنوبي ، والفرق بينهما هو نصف عام بالضبط.

ما يعطي الأرض دورانها حول الشمس

لا يمكن للكواكب إلا أن تدور حول نجومها - وإلا فإنهم ببساطة سينجذبون ويحترقون. يكمن تفرد الأرض في حقيقة أن ميل محورها البالغ 23.44 درجة اتضح أنه مثالي لظهور كل تنوع الحياة على هذا الكوكب.

بفضل ميل المحور ، تتغير الفصول ، وهناك مناطق مناخية مختلفة تضمن تنوع نباتات وحيوانات الأرض. يوفر التغيير في تسخين سطح الأرض حركة الكتل الهوائية ، وبالتالي هطول الأمطار على شكل مطر وثلج.

كما تبين أن المسافة من الأرض إلى الشمس البالغة 149.600 كم هي الأمثل. أبعد من ذلك بقليل ، سيكون الماء على الأرض فقط في شكل جليد. إذا اقتربنا من ذلك ، فستكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا بالفعل. أصبح ظهور الحياة على الأرض وتنوع أشكالها ممكنًا على وجه التحديد بسبب المصادفة الفريدة لمثل هذا العدد الكبير من العوامل.

لقد استغرق الإنسان آلاف السنين ليفهم أن الأرض ليست مركز الكون وأنها في حركة مستمرة.


عبارة جاليليو جاليلي "ومع ذلك تدور!" ذهب إلى الأبد في التاريخ وأصبح نوعًا من رمز تلك الحقبة عندما حاول علماء من مختلف البلدان دحض نظرية نظام مركزية الأرض في العالم.

على الرغم من إثبات دوران الأرض منذ حوالي خمسة قرون ، إلا أن الأسباب الدقيقة التي دفعته إلى التحرك لا تزال غير معروفة.

لماذا تدور الأرض حول محورها؟

في العصور الوسطى ، اعتقد الناس أن الأرض ثابتة وأن الشمس والكواكب الأخرى تدور حولها. فقط في القرن السادس عشر تمكن علماء الفلك من إثبات العكس. على الرغم من حقيقة أن الكثيرين يربطون هذا الاكتشاف بجاليليو ، إلا أنه في الواقع ينتمي إلى عالم آخر - نيكولاس كوبرنيكوس.

كان هو الذي كتب عام 1543 أطروحة "حول ثورة الكرات السماوية" ، حيث طرح نظرية حول حركة الأرض. لفترة طويلة لم تحظ هذه الفكرة بدعم من زملائه أو من الكنيسة ، ولكن في النهاية كان لها تأثير كبير على الثورة العلمية في أوروبا وأصبحت أساسية في مزيد من تطوير علم الفلك.


بعد إثبات نظرية دوران الأرض ، بدأ العلماء في البحث عن أسباب هذه الظاهرة. على مدى القرون الماضية ، تم طرح العديد من الفرضيات ، ولكن حتى اليوم لا يستطيع أي عالم فلك الإجابة بدقة على هذا السؤال.

يوجد حاليًا ثلاث نسخ رئيسية لها الحق في الحياة - نظريات حول الدوران بالقصور الذاتي والمجالات المغناطيسية وتأثير الإشعاع الشمسي على الكوكب.

نظرية الدوران بالقصور الذاتي

يميل بعض العلماء إلى الاعتقاد بأن الأرض (خلال وقت ظهورها وتشكيلها) تدور مرة واحدة ، والآن تدور بفعل القصور الذاتي. تشكلت من الغبار الكوني ، وبدأت في جذب أجسام أخرى إلى نفسها ، مما أعطاها دفعة إضافية. ينطبق هذا الافتراض أيضًا على الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.

النظرية لديها العديد من المعارضين ، لأنها لا تستطيع تفسير سبب زيادة أو نقصان سرعة حركة الأرض في أوقات مختلفة. كما أنه من غير الواضح سبب دوران بعض الكواكب في النظام الشمسي في الاتجاه المعاكس ، مثل كوكب الزهرة.

نظرية المجالات المغناطيسية

إذا حاولت توصيل مغناطيسين بنفس القطب المشحون معًا ، فسيبدأان في صد بعضهما البعض. تشير نظرية المجالات المغناطيسية إلى أن أقطاب الأرض مشحونة أيضًا بنفس الطريقة ، كما أنها تتنافر ، مما يتسبب في دوران الكوكب.


ومن المثير للاهتمام ، أن العلماء اكتشفوا مؤخرًا أن المجال المغناطيسي للأرض يدفع جوهره الداخلي من الغرب إلى الشرق ويتسبب في دورانه بشكل أسرع من بقية الكوكب.

فرضية التعرض للشمس

الأكثر احتمالا هو نظرية الإشعاع الشمسي. من المعروف أنه يسخن قذائف سطح الأرض (الهواء ، البحار ، المحيطات) ، لكن التسخين يحدث بشكل غير متساو ، مما يؤدي إلى تكوين تيارات بحرية وجوية.

هم الذين ، عندما يتفاعلون مع الغلاف الصلب للكوكب ، يجعلونه يدور. القارات هي نوع من التوربينات التي تحدد سرعة واتجاه الحركة. إذا لم تكن متجانسة بدرجة كافية ، فإنها تبدأ في الانجراف ، مما يؤثر على زيادة أو نقصان السرعة.

لماذا تتحرك الارض حول الشمس؟

يسمى سبب ثورة الأرض حول الشمس بالقصور الذاتي. وفقًا للنظرية حول تكوين نجمنا ، منذ حوالي 4.57 مليار سنة ، نشأت كمية هائلة من الغبار في الفضاء ، والتي تحولت تدريجيًا إلى قرص ، ثم إلى الشمس.

بدأت الجسيمات الخارجية لهذا الغبار تتحد مع بعضها البعض ، مكونة الكواكب. حتى ذلك الحين ، بسبب القصور الذاتي ، بدأوا في الدوران حول النجم واستمروا في التحرك على نفس المسار اليوم.


وفقًا لقانون نيوتن ، تتحرك جميع الأجسام الكونية في خط مستقيم ، أي في الواقع ، يجب أن تكون كواكب النظام الشمسي ، بما في ذلك الأرض ، قد طارت لفترة طويلة إلى الفضاء الخارجي. لكن هذا لا يحدث.

والسبب هو أن الشمس لها كتلة كبيرة ، وبالتالي فهي تمتلك قوة جذب هائلة. تحاول الأرض ، أثناء حركتها ، باستمرار الاندفاع بعيدًا عنها في خط مستقيم ، لكن قوى الجاذبية تسحبه للخلف ، لذلك يبقى الكوكب في مداره ويدور حول الشمس.

الأرض تتحرك باستمرار ، تدور حول الشمس وحول محورها. تحدد هذه الحركة والميل الثابت لمحور الأرض (23.5 درجة) العديد من التأثيرات التي نلاحظها كظواهر طبيعية: الليل والنهار (بسبب دوران الأرض حول محورها) ، وتغير الفصول (بسبب إمالة محور الأرض) ، ومناخ مختلف في مناطق مختلفة. يمكن تدوير الكرات الأرضية ويكون محورها بميل مثل محور الأرض (23.5 درجة) ، لذلك بمساعدة الكرة الأرضية يمكنك تتبع حركة الأرض حول محورها بدقة تامة ، وبمساعدة "الأرض - الشمس "نظام يمكنك تتبع حركة الأرض حول الشمس.

دوران الأرض حول محورها

تدور الأرض حول محورها من الغرب إلى الشرق (عكس اتجاه عقارب الساعة كما يُرى من القطب الشمالي). تستغرق الأرض 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.09 ثانية لإكمال دورة كاملة واحدة على محورها. ليلا ونهارا بسبب دوران الأرض. السرعة الزاوية لدوران الأرض حول محورها ، أو الزاوية التي تدور بها أي نقطة على سطح الأرض ، هي نفسها. إنها 15 درجة في ساعة واحدة. لكن السرعة الخطية للدوران في أي مكان على خط الاستواء تبلغ حوالي 1669 كيلومترًا في الساعة (464 م / ث) ، وتنخفض إلى صفر عند القطبين. على سبيل المثال ، تبلغ سرعة الدوران عند خط عرض 30 درجة 1445 كم / ساعة (400 م / ث).
لا نلاحظ دوران الأرض لسبب بسيط وهو أن جميع الكائنات من حولنا تتحرك بالتوازي وفي نفس الوقت معنا بنفس السرعة ولا توجد حركات "نسبية" للأشياء من حولنا. على سبيل المثال ، إذا تحركت سفينة بشكل متساوٍ ، دون تسارع أو تباطؤ عبر البحر في طقس هادئ ، بدون أمواج على سطح الماء ، فلن نشعر على الإطلاق كيف تتحرك هذه السفينة إذا كنا في مقصورة بدون فتحة. ، لأن جميع الأشياء داخل المقصورة ستتحرك بالتوازي معنا ومع السفينة.

حركة الأرض حول الشمس

بينما تدور الأرض حول محورها الخاص ، فإنها تدور أيضًا حول الشمس من الغرب إلى الشرق عكس اتجاه عقارب الساعة ، كما تُرى من القطب الشمالي. تستغرق الأرض سنة فلكية واحدة (حوالي 365.2564 يومًا) لإكمال ثورة كاملة حول الشمس. يسمى مسار الأرض حول الشمس مدار الأرض.وهذا المدار ليس مستديرًا تمامًا. يبلغ متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس حوالي 150 مليون كيلومتر ، وتتنوع هذه المسافة لتصل إلى 5 ملايين كيلومتر ، وتشكل مدارًا بيضاويًا صغيرًا (قطع ناقص). تسمى النقطة الموجودة في مدار الأرض الأقرب إلى الشمس Perihelion. تمر الأرض بهذه النقطة في أوائل شهر يناير. النقطة في مدار الأرض الأبعد عن الشمس تسمى Aphelion. الأرض تمر بهذه النقطة في أوائل يوليو.
نظرًا لأن الأرض تتحرك حول الشمس في مسار إهليلجي ، تتغير السرعة المدارية. في يوليو ، تكون السرعة الدنيا (29.27 كم / ث) وبعد اجتياز الأوج (النقطة الحمراء العلوية في الرسم المتحرك) تبدأ في التسارع ، وفي يناير تكون السرعة القصوى (30.27 كم / ث) وتبدأ في التباطؤ بعد اجتياز الحضيض (النقطة الحمراء السفلية).).
بينما تحدث الأرض ثورة واحدة حول الشمس ، فإنها تتغلب على مسافة تساوي 942 مليون كيلومتر في 365 يومًا و 6 ساعات و 9 دقائق و 9.5 ثانية ، أي أننا نندفع مع الأرض حول الشمس بمتوسط ​​سرعة 30 كم في الثانية (أو 107460 كم في الساعة) ، وفي نفس الوقت تدور الأرض حول محورها خلال 24 ساعة مرة واحدة (365 مرة في السنة).
في الواقع ، إذا أخذنا في الاعتبار حركة الأرض بشكل أكثر دقة ، فسيكون الأمر أكثر تعقيدًا ، حيث تؤثر العوامل المختلفة على الأرض: دوران القمر حول الأرض ، وجاذبية الكواكب والنجوم الأخرى.

يقوم الكوكب بثورات حول نفسه في الاتجاه من الغرب إلى الشرق.لا نشعر بهذه العملية لأن كل الأجسام تتحرك في نفس الوقت وبالتوازي مع بعضها البعض جنبًا إلى جنب مع الجسم الكوني. دوران الكوكب له السمات والعواقب التالية:

• النهار يلي الليل.
• تحدث الأرض ثورة كاملة في 23 ساعة و 57 دقيقة.
• عند النظر إليه من القطب الشمالي ، يدور الكوكب عكس اتجاه عقارب الساعة.
• زاوية الدوران 15 درجة في الساعة وهي نفسها في أي مكان على الأرض.
• السرعة الخطية للثورات في جميع أنحاء الكوكب ليست موحدة. عند القطبين ، تساوي الصفر وتزداد كلما اقتربت من خط الاستواء. تبلغ سرعة الدوران عند خط الاستواء حوالي 1668 كم / ساعة.

مهم! تقل سرعة الحركة بمقدار 3 مللي ثانية كل عام. يعزو الخبراء هذه الحقيقة إلى جاذبية القمر. من خلال التأثير على المد والجزر ، يسحب القمر الصناعي ، كما كان ، الماء تجاه نفسه في الاتجاه المعاكس من حركة الأرض. يتم إنشاء تأثير الاحتكاك في قاع المحيطات ، ويتباطأ الكوكب قليلاً.

دوران الكوكب حول الشمس

كوكبنا هو خامس أكبر كوكب وثالث الأبعد عن الشمس. تشكلت من عناصر السديم الشمسي منذ حوالي 4.55 مليار سنة. في عملية التحول ، اكتسبت الأرض شكل كرة غير منتظمة وأنشأت مدارها الفريد ، الذي يبلغ طوله أكثر من 930 مليون كيلومتر ، وتتحرك على طوله حول نجم كبير بسرعة تقريبية تبلغ 106000 كم / ساعة. إنها تحدث ثورة كاملة حول الشمس في غضون عام ، ولنكون أكثر دقة ، في 365.2565 يومًا. لاحظ الباحثون أن مدار كوكب متحرك ليس دائريًا تمامًا ، ولكن له شكل القطع الناقص. عندما يكون متوسط ​​المسافة إلى نجم 151 مليون كيلومتر ، ثم مع حدوث ثورة حوله ، تزداد المسافة إلى 5.8 مليون كيلومتر.

مهم! يطلق علماء الفلك على نقطة المدار الأبعد عن الشمس Aphelion ، ويمررها الكوكب في نهاية شهر يونيو. الأقرب - Perihelion ، ونمرره مع الكوكب في نهاية شهر ديسمبر.

يؤثر الشكل غير المنتظم للمدار أيضًا على السرعة التي تتحرك بها الأرض. في الصيف ، يصل إلى الحد الأدنى له وهو 29.28 كم / ثانية ، وبعد التغلب على نقطة Aphelion ، يبدأ الكوكب في التسارع. بعد أن وصلت السرعة القصوى إلى 30.28 كم / ثانية على حدود بيريهيليون ، يتباطأ الجسم الكوني. مثل هذه الدورة تستمر الأرض إلى أجل غير مسمى ، وتعتمد الحياة على الكوكب على دقة مراقبة المسار.

مهم! عند دراسة مدار الأرض عن كثب ، يأخذ علماء الفلك في الاعتبار عوامل إضافية لا تقل أهمية: جذب جميع الأجرام السماوية في النظام الشمسي ، وتأثير النجوم الأخرى ، وطبيعة دوران القمر.

تعاقب الفصول

عندما تدور حول الشمس ، تتحرك الأرض في اتجاه من الغرب إلى الشرق. خلال رحلته ، لا يغير هذا الجسم السماوي زاوية الميل ، لذلك ، في جزء معين من المدار ، يتم قلبه تمامًا من جانب واحد. ينظر العالم الحي إلى هذه الفترة على الكوكب على أنها الصيف ، وسيسود الشتاء على الجانب الذي لم يتحول إلى الشمس في هذا الوقت من العام. بسبب الحركة المستمرة على الكوكب ، تتغير الفصول.

مهم! يتم إنشاء حالة موسمية متطابقة نسبيًا في نصفي الكرة الأرضية مرتين في السنة. يتم توجيه الأرض في هذا الوقت نحو الشمس بطريقة تضيء سطحها بالتساوي. يحدث هذا في الخريف والربيع في الاعتدالات.

سنة كبيسة

من المعروف أن الكوكب يقوم بالدوران الكامل حول محوره ليس خلال 24 ساعة كما هو شائع ولكن في 23 ساعة و 57 دقيقة. في الوقت نفسه ، يصنع دائرة في مدار في 365 يومًا و 6.5 ساعة. مع مرور الوقت ، يتم تلخيص الساعات المفقودة وبالتالي يظهر يوم آخر. تتراكم كل أربع سنوات ويتم وضع علامة عليها في التقويم في 29 فبراير. السنة التي تحتوي على 366 يومًا إضافيًا تسمى سنة كبيسة.

مهم! يتأثر دوران الأرض بقمرها - القمر. تحت مجال الجاذبية ، يتباطأ دوران الكوكب تدريجيًا ، مما يزيد من طول اليوم بمقدار 0.001 ثانية مع كل قرن.

المسافة بين كوكبنا والشمس

أثناء حركة الأرض حول الشمس ، تنشأ قوة طرد مركزي بينهما. له طابع متناقض ويدفع الكوكب بعيدًا عن النجم. ومع ذلك ، فإن الكوكب يدور دون تغيير السرعة التي تكون متعامدة مع سرعة السقوط التي تنحرف مداره عن اتجاه الشمس. تمنع ميزة حركة الأجسام الكونية هذه من السقوط في الشمس والابتعاد عن النظام الشمسي. وهكذا ، تتحرك الأرض في مسار واضح لمدارها. في القرن السادس عشر ، قرر نيكولاس كوبرنيكوس العظيم أن الأرض ليست مركز الكون ، ولكنها تدور حول الشمس فقط. حقق الباحثون الآن تقدمًا كبيرًا في المعرفة والحسابات ، لكنهم غير قادرين على التأثير على مسار الدوران وطبيعة النجم نفسه. لطالما كان كوكبنا جزءًا من النظام الشمسي ، وتعتمد الحياة على الكوكب على بعدنا عن مركزه وكيف نتحرك بالنسبة إلى النجم. لفهم الموضوع بشكل أفضل ، شاهد أيضًا الفيديو الإعلامي.