Эклиптика Разное СодержаниеЧто такое «плоскость эклиптики»ЗодиакЭклиптика планет Солнечной системыЭклиптика в небеЭклиптика в литературеЭклиптика — воображаемая линия (большой круг небесной сферы)



Земля и Луна на сайте Игоря Гаршина
Главная

Пишите

Главная > Естественные науки > Астрономия > Солнечная система > Земля

Алфавитный перечень страниц: | | | | | Е (Ё) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 0-9 | A-Z (англ.)

Имена космических объектов — Астронимы:| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Α-Ω | 0-9

От любви вращается Земля :)

Разделы страницы о Земле как космическом теле:
  • Земля как космическое тело
  • Двойная система Земля-Луна
  • Зарождение нашей планеты
  • Развитие Земли в космосе
  • Далёкое будущее Земли
Отдельные страницы о Земле:
  • Луна — спутник Земли
  • Климат Земли
  • Строение Земли
  • Изменение лика Земли
  • Феномены Земли
Другие полезные страницы:
  • Палеонтология — летопись Земли
  • Катархей — юность Земли
  • Календарь — земной циферблат
  • Астрология (скрытое влияние космоса)
  • Путешествия по регионам Земли

Земля как космическое тело и объект небесной механики

Раздел об астрономических свойствах Земли, ее движении и колебаниях, об основах земного календаря… Также смотрите широкий спектр наук о Земле (геологию в «широком» смысле).

Географические параметры Земли

Численные характеристики земной поверхности:

По всей планетеПо северному полушариюПо южному полушарию
Площадь Земли 510,2 млн кв км. Площадь суши на Земле 149 млн кв км. Часть площади Земли, занятая сушей 29,2%. Площадь воды на Земле в целом 361,2 млн кв км. Часть площади Земли занятая водой 70,8%.Площадь северного полушария — около 255,1 млн кв км. Площадь, которую суша занимает в северном полушарии 100,5 млн кв км. Часть плошади северного полкшария занятая сушей 39,4%. Площадь воды в северном полушарии 154,6 млн кв км. Часть площади северного полушария, занятая водой 60,6%.Площадь южного полушария, как и у северного — 255,1 млн кв км. Площадь суши в южном полушарии 48,5 млн кв км. Часть площади южного полушария, занятая сушей 19%. Площадь, которую вода занимает в южном полушарии 206,6 млн кв км. Часть площади южного полушария, занятая водой 81%.

Как видим, в северном полушарии суши в 2 раза больше, чем в южном. Планета находится в одном из геодинамических максимумов

, который повторится через 800 млн. лет.

Относительно постоянные параметры Земли

Эти параметры планеты, конечно, тоже меняются, но однонаправленно и очень медленно:

  • Macca
    : 5,976 * 1024 кг.
  • Плотность
    : 5,518 г/см3.
  • Диаметр
    : 12756 км.
  • Расстояние
    от Cолнца (среднее): 1 а.е., то есть 150 x106км.
  • Период обращения
    по орбите (сидерический год): 365,24219 суток.
  • Длина суток
    : 23 ч 56 мин 4,1 сек.
  • Угол наклона оси
    вращения: 23°27′ (примерно 23,5°).
  • Ускорение свободного падения
    : 9,8 м/c2.
  • Площадь
    поверхности: 510,2 млн. кв.км.
  • Объем
    : 1,083 * 1012 куб.км.
  • Скорость вращения
    по орбите: 29,8 км/c.
  • Аномалистический период
    — 365,25964 дня.
  • Тропический год
    :
  • Температура
    поверхности: максимум +58 °C, минимальная -90 °C (средняя — ?).

Расстояние от Земли до Солнца принято за астрономическую единицу

, в точности равную 149 597 870 700 метрам.

Наша планета вращается вокруг Солнца за год или за 365 дней, 6 часов, 9 минут и 10 секунд.

Переменные параметры движения Земли

Следующие космические параметры Земли меняются периодически (в разных источниках цифры разнятся):

  1. «менее влиятельный» (на геоклимат) ритм – 185-тысячелетний [92*2]
  2. изменение эксцентриситета (вытянутости орбиты) с периодом 92000 лет (называют и 90 и 93 тыс.л.),
  3. изменение наклона эклиптики (т.е., оси, 22,1˚ – 24,5˚) с периодом 40700 лет (около 41 тысяч лет),
  4. вращение земной оси с периодом 25920 лет (около 26 тысяч лет), называемая прецессией
    (оси), которая происходит вместе с
    нутацией
    — колебанием оси; прецессию земной оси называют также перемещением восходящего узла орбиты;
  5. предварение равноденствия с периодом 21000 лет.
  6. перемещение перигелия орбиты Земли с периодом 10000 лет.

Описанные факторы являются периодическими с некратным периодом, поэтому регулярно возникают достаточно продолжительные эпохи, когда они оказывают кумулятивное влияние, усиливая друг друга. Наложение наиболее значимых циклов колебаний земной орбиты и оси вращения даёт кривую, называемую кривой Миланковича, а её гармоники называются циклами Миланковича

.

Перемена этих орбитально-ротационных параметров изменяет приток солнечного тепла (инсоляцию) и обуславливает изменение земного климата. Упомянутая кривая Миланковича как раз удовлетворительно описывает ледниковые максимумы и минимумы голоцена.

Эпохи, способствующие возникновению оледенения — это эпохи, когда происходит сочетание следующих факторов:

  1. Эксцентриситет орбиты Земли достигает умеренных и высоких значений;
  2. Дата прохождения Земли перигелия близка к дате зимнего солнцестояния в северном полушарии.

При таком сочетании Земля движется по удалённой части своей орбиты тогда, когда в северном полушарии лето. В результате лето северного полушария становится более длительным (интервал между датами весеннего и осеннего равноденствия становится больше полугода, так как орбитальная скорость Земли при движении по удалённой части эллиптической орбиты становится меньше средней) и прохладным (расстояние от Земли до Солнца больше среднего), что является фактором, способствующим росту оледенения. Миланкович писал: «Не суровая зима, но прохладное лето способствует надвиганию ледников».

Изменение эксцентриситета земной орбиты

Периодичность изменения вытянутости орбиты Земли: называют 90000, 92000, 93000, 10000 лет. Кумулятивные циклы — 95. 125, 400 тысяч лет.

Изменение наклона земной оси к плоскости эклиптики

Угол наклона оси вращения Земли меняется с периодом около 40000 лет (встречаются также величины 40700, 41000). Кроме того сама ось, не меняя этого угла, совершает прецессию — конусообразное вращение (см. ниже).

Прецессия (конусообразное вращение) земной оси

Ось вращения Земли, угол наклона которой относительно нормали к эклиптике составляет 23°27′ (23,4°), медленно поворачивается около нормали к эклиптике (от 22.1° до 24.5°), совершая полный оборот по отношению к неподвижным звёздам за 25 920 лет. Встречаются также величины 25 725, 25 729, 25 740, 25 765, 25 776 (последняя величина — по Ньютону). Поэтому лучше говорить обтекаемо — около 26 тысяч лет. [Гармоники — 19, 22, 24 000 лет.] Это явление называется прецессией земной оси

[не путать с
прецессией равноденствия
(
предварением равноденствия
), чей цикл — приблизительно 21 000 лет].

Вследствие прецессии точка весеннего равноденствия движется по эклиптике навстречу кажущемуся годичному движению Солнца (предварение равноденствия

), проходя 50,24» в год, полюс мира перемещается между звездами, экваториальные координаты звезд непрерывно изменяются.

Причину прецессии земной оси Ньютон связывал с приплюснутостью Земного шара, на который действуют внешние силы.

Одновременно с прецессионным движением земная ось испытывает нутационные

колебания, обусловленные притяжением Солнца и Луны [и других планет].

Предварение равноденствия при орбитальном движении Земли

Из-за прецессии земной оси возникает предварение равноденствия

(которое называют также
прецессией равноденствия
).

Момент весеннего равноденствия

обегает всю орбиту за 21000 лет (прецессия равноденствий), при этом летние месяцы могут совпадать с большим и малым расстояниями Земли от Солнца [т.е., один и тот же сезон может быть и в
перигее
, и в
апогее
].

  • Прецессия.
  • О так называемой лунно-солнечной прецессии земной оси. Гришаев А.А.
  • Прецессия Земли и эпохи развития цивилизации.

Детская игрушка волчок открывает небольшую тайну

Если бы Земля не вращалась, то она стремилась бы наклоняться, как бы кивая, так, чтобы экватор все время следил за Солнцем и Луной.

Правда, вследствие огромной массы и инерции Земли, такие колебания были бы очень незначительными, так как на столь быструю смену направлений Земля не успевала бы реагировать. Мы хорошо знакомы с этим явлением на примере детского волчка. стремится опрокинуть волчок, но центростремительная сила защищает его от падения. В итоге, ось движется, описывая коническую форму. И чем быстрее движение, тем более узкая фигура. Точно так же себя ведёт и земная ось. Это и является неким гарантом её стабильного положения в пространстве.

Двойная система Земля-Луна — источник календаря

Длительность года и месяца

К. У. Аллен даёт следующую продолжительность года в различных измерениях:

  1. Тропический год
    от (равноденствия до равноденствия): 365,242199 средних солнечных суток.
  2. Сидерический год
    (относительно неподвижных звёзд): 365,25636556 суток.
  3. Время изменения прямого восхождения среднего Солнца на 360, измеренного относительно неподвижной эклиптики: 365,2551897 суток.
  4. Аномалистический год
    (время между последовательными про-хождениями через перигелий): 365,25964134 суток.
  5. Затменный (драконический
    ) год: 346,620031 суток.
  6. Юлианский год
    : 365,25 суток.
  7. Григорианский календарный год
    : 365,2425 суток.

К этому нужно добавить ещё и 5 различных измерений месяца:

  1. Сидерический месяц
    (относительно неподвижных звёзд): 27,32166140 эфемеридных суток.
  2. Синодический месяц
    (от новолуния до новолуния): 29,5305882 суток.
  3. Тропический месяц
    (от равноденствия до равноденствия): 27,32158214 суток.
  4. Аномалистический месяц
    (промежуток времени между последовательными прохождениями Луны через перигелий): 27,5545505 суток.
  5. Драконический месяц
    (между двумя последовательными прохождениями через узел орбиты): 27,212220 суток.
  • «Астрофизические величины» (автор К. У. Аллен, издана в 1977 году, издательство «Мир», перевод с английского
  • Почему Юлианский календарь точнее Григорианского.

Изменение календарных параметров в геологической истории

Система Земля-Луна для Солнца и планет является, по сути, двойным космическим объектом.

Эволюция этой системы в фанерозое играла важнейшую роль в изменении ротационного режима Земли, что влияло на продолжительность земных суток и лет.

Трудно в это поверить, но 1.3 млрд. лет назад (в мезопротерозое) в земном году было 540 дней, от 13 до 14 месяцев по 42 дня, а сутки состояли всего из 15 часов.

По суточным ритмам роста кораллов, моллюсков и строматолитов установлено, что число суточных ритмов в годичном цикле составило:

  1. в докембрии — 880;
  2. в кембрии — 424;
  3. в O2 (ордовик) — 412;
  4. в S (силур) — 410;
  5. в D1 (ранний девон?) — 410;
  6. в D2 (средний девон?) — 405,5;
  7. в D3 (поздний девон?) — 398;
  8. в C3 (поздний карбон?) — 380-390;
  9. в T (триас?) — 371,6;
  10. в K (мел?) — 375.

Специалисты Даремского университета во главе с Лесли Моррисоном на основании данных о солнечных и лунных затмениях с 720 года до н.э. по 2020 год н.э., рассчитали, что земные сутки удлиняются на минуту за 6,7 млн лет (каждые 100 лет — на 1,8 мс) и через 200 млн лет в земных сутках появится 25-й час.

  • Ученые рассказали, когда сутки будут длиться 25 часов.

Точки Лагранжа в системе Земля-Луна

Точки Лагранжа — позиции устойчивого гравитационного равновесия между Луной и Землей. Некоторые из них даже играют роль в астрологии как фиктивные планеты — например, астрологические планеты Лилит

(Чёрная Луна) и
Селена
(Белая Луна).

Приливы на Земле

Гравитационные силы Луны обеспечивают ежесуточную приливную волну с подъемом земной тверди Земли на экваторе на 40 см. В то же время Земля имеет собственные устойчивые колебания около 30 сантиметров [проверить!].

Зарождение нашей планеты

Согласно вычислениям, Земля сформировалась через 29 млн лет после образования Солнечной системы — около 4 567 млрд лет назад. Ранее считалось, что процесс формирования Земли занял 60 миллионов лет. Заметим, что ланета Марс образовалась ещё быстрее — спустя 13 миллионов лет после рождения Солнечной системы.

Изучение концентрации вольфрама, в результате распада гафния, показывает, что ядро Земли было сформировано спустя 30-35 млн лет после рождения Солнечной системы [через несколько миллионов лет после рождения самой плланеты, т.е., практически, сразу?], а изучение изотопов свинца, получившихся из урана, указывает на более поздний срок — 80 млн лет спустя. Геологи Вуд и Холлидей утверждают, что 99% ядра были сформированы, когда Земле исполнилось только 30 млн лет, а последний процент добавился в ходе катастрофического столкновения с небесным телом размером с Марс примерно 45 млн лет спустя, в ходе которого помимо всего прочего возникла и Луна, а к самой Земле добавилось примерно 10% от ее первоначальной массы.

На основании того, что содержание редких металлов самария

и
неодима
в коре Земли совпадает с таковым у Меркурия и значительно меньше, чем в падающих на Землю астероидах, было предположено, что Земля в далеком прошлом столкнулась с телом, соразмерным Марсу или Меркурию. Вполне возможно, что этим телом мог быть сам Меркурий или гипотетическая
Тейя
, столкновение с которой привело также к образованию Луны.

Компьютерное моделирование показало, что сера

, попавшая на Землю после ее столкновения с похожим на Меркурий телом, позволила
неодиму
, а также
урану
и другим химическим элементам, соединяясь с серой, проникнуть внутрь железного ядра Земли и спровоцировать возникновение там ядерных реакций. В результате произошел разогрев планеты и запустилось магнитное динамо, приведшее к возникновению магнитосферы Земли. Именно это событие создало на планете необходимые для зарождения жизни условия.

  • Земное ядро сформировалось в два этапа.
  • Жизнь на Земле оказалась возможной благодаря столкновению с «Меркурием».

Развитие Земли в космосе и влияние космоса на Землю

Влияние Солнца на нашу планету

Смотрите страницу о гелиоактивности. Там о влиянии планет на Солнце, Солнца на Землю и на другие планеты, и о влиянии планет на Землю. Всё очень взаимосвязано и приводит к определённым ритмам.

Влияние планет на Земной шар

Каждые 405 тысяч лет орбита Земли немного удлиняется из-за гравитационного влияния Юпитера и Венеры, что изменяет климат планеты и влияет на развитие жизни на ней, в том числе приводит к массовым вымираниям.

Сближения Земли с другими планетами

  • Ближайшая к Земле планета.

Противостояния Земли с другими планетами

Период, когда внешняя планета находится ближе всего к Земле, называется противостоянием

. Интервал времени между двумя противостояниями одной и той же планеты составляет больше года (период, в течение которого Земля должна совершить один оборот, после чего «догнать» планету, которая также не стояла на месте).

Известны и вычислены следующие противостояния:

  • Для Венеры нижнее соединение с Землей случается каждые 584 суток (1 раз в 1-2 года). Соединения Венеры с Землей вблизи эклиптики происходит с цикличностью: 121,5 лет, 8 лет, 105,5 лет, 8 лет, 121,5 лет. Далее циклы повторяется.
  • Противостояния Марса происходят раз в 26 месяцев (т.е. реже чем раз в 2 года). А «Великое противостояние» Земли и Марса происходит не более одного раза в 15-17 лет.
  • Противостояния Нептуна – раз в 367 дней.
  • Доказано катастрофическое смещение орбиты Земли.

Вспышки сверхновых и их влияние на планету

Физики из России, США и Европы выяснили, что «обстрел» Земли сверхновыми примерно 3,2 и 8,7 миллиона лет назад должен был сбить «биочасы» животным, облучить их достаточно высокой дозой радиации и ускорить их эволюцию. (Источник — Astrophysical Journal Letters

)

Немного пофантазируем и изменим угол наклона Земли

Имеющийся сегодня угол земной оси по отношению к плоскости орбиты составляет 66,5° и обеспечивает не столь резкое колебание температур зима — лето. К примеру, если этот угол составлял бы около 45°, что бы происходило на широте Москвы (55,5°)? В мае солнце при таких условиях достигнет зенита (90°) и сместится до 100° (55,5°+45°=100,5°).

При таком интенсивном движении Солнца весенний период проходил бы намного быстрее, и в мае бы достигал пика температур, как на экваторе при максимальном солнцестоянии. Затем слегка бы ослаблялся, так как солнце, проходя зенит, уходило бы немного дальше. Затем возвращалось назад, проходя зенит снова. В течение двух месяцев, в июле и мае, наблюдалась бы несносная жара, около 45-50 градусов Цельсия.

Теперь рассмотрим, что бы происходило с зимой, к примеру, в Москве? После прохождения второго зенита, наше светило опустилось бы в декабре месяце до 10 градусов (55,5°-45°=10,5°) над горизонтом. То есть с приближением декабря, солнце выходило бы на более короткий срок, чем сейчас, невысоко поднимаясь над горизонтом. В этот период солнце светило бы по 1-2 часа в сутки. При таких условиях ночная температура опустится ниже отметки -50 градусов Цельсия.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: