Maapallo on aina liikkeessä. Vaikka näytämme seisovan liikkumattomina planeetan pinnalla, se pyörii jatkuvasti akselinsa ja Auringon ympäri. Me emme tunne tätä liikettä, sillä se muistuttaa lentokoneessa lentämistä. Liikumme samalla nopeudella kuin kone, joten emme tunne liikkuvamme ollenkaan.
Millä nopeudella maapallo pyörii akselinsa ympäri?
Maapallo pyörii kerran akselinsa ympäri lähes 24 tunnissa (tarkemmin sanottuna 23 tunnissa 56 minuutissa 4,09 sekunnissa tai 23,93 tunnissa). Koska maapallon ympärysmitta on 40 075 km, mikä tahansa esine päiväntasaajalla pyörii nopeudella noin 1 674 km/h tai noin 465 metriä (0,465 km) sekunnissa (40075 km jaettuna 23,93 tunnilla ja saamme 1674 km/h).
(90 astetta pohjoista leveyttä) ja (90 astetta eteläistä leveyttä) nopeus on käytännössä nolla, koska napapisteet pyörivät erittäin hitaasti.
Nopeuden määrittämiseksi millä tahansa muulla leveysasteella yksinkertaisesti kerrotaan leveysasteen kosini planeetan pyörimisnopeudella päiväntasaajalla (1674 km/h). 45 asteen kosini on 0,7071, joten kerro 0,7071 luvulla 1674 km/h ja saat 1183,7 km/h.
Vaaditun leveysasteen kosini voidaan helposti määrittää laskimella tai katsoa kosinitaulukosta.
Maan pyörimisnopeus muilla leveysasteilla:
- 10 astetta: 0,9848 × 1674 = 1648,6 km tunnissa;
- 20 astetta: 0,9397×1674=1573,1 km/h;
- 30 astetta: 0,866 × 1674 = 1449,7 km tunnissa;
- 40 astetta: 0,766×1674=1282,3 km/h;
- 50 astetta: 0,6428 × 1674 = 1076,0 km tunnissa;
- 60 astetta: 0,5×1674=837,0 km/h;
- 70 astetta: 0,342 × 1674 = 572,5 km tunnissa;
- 80 astetta: 0,1736 × 1674 = 290,6 km tunnissa.
Syklinen jarrutus
Kaikki on syklistä, jopa planeettamme pyörimisnopeus, jonka geofyysikot voivat mitata millisekunnin tarkkuudella. Maan pyörimisessä on tyypillisesti viiden vuoden hidastumis- ja kiihtymisjaksoja, ja hidastussyklin viimeinen vuosi korreloi usein maanjäristysten nousuun ympäri maailmaa.
Koska 2018 on hidastussyklin viimeisin, tutkijat odottavat seismisen aktiivisuuden lisääntyvän tänä vuonna. Korrelaatio ei ole syy-yhteyttä, mutta geologit etsivät aina työkaluja yrittääkseen ennustaa, milloin seuraava suuri maanjäristys tapahtuu.
Maan akselin värähtelyt
Maa pyörii hieman, kun sen akseli ajautuu napoja kohti. Maan akselin ajautumisen on havaittu kiihtyvän vuodesta 2000 lähtien, ja se liikkuu itään 17 cm vuodessa. Tutkijat ovat todenneet, että akseli liikkuu edelleen itään sen sijaan, että se liikkuisi edestakaisin Grönlannin sulamisen ja Euraasian vesihäviön yhteisvaikutuksen vuoksi.
Aksiaalisen ajautuman odotetaan olevan erityisen herkkä muutoksille, jotka tapahtuvat 45 asteen pohjoisella ja eteläisellä leveysasteella. Tämä löytö johti siihen, että tiedemiehet pystyivät lopulta vastaamaan pitkään jatkuneeseen kysymykseen, miksi akseli ylipäätään ajautuu. Akselin heilahtelu itään tai länteen johtui kuivista tai kosteista vuosista Euraasiassa.
Millä nopeudella Maa kiertää Auringon?
Maan pyörimisnopeuden lisäksi planeettamme kiertää Aurinkoa nopeudella noin 108 000 km/h (eli noin 30 km/s) ja kiertää Auringon ympäri 365 256 päivässä.
Vasta 1500-luvulla ihmiset ymmärsivät, että aurinko on aurinkokuntamme keskus ja että Maa liikkuu sen ympärillä sen sijaan, että se olisi maailmankaikkeuden kiinteä keskus.
Planeetan liike kiertoradalla määräytyy kahdesta syystä:
- lineaarinen liikkeen inertia (se pyrkii suoraviivaiseen - tangentiaaliseen)
ja Auringon vetovoima.
Se on painovoima, joka muuttaa liikkeen suunnan lineaarisesta ympyrämäiseksi. Ja pienempään säteeseen kohdistetut gravitaatiovoimat vaikuttavat
vahvempi planeetalla.
Jos tarkastellaan painovoimaa keskustaan kohdistuvana voimana, tämä muuttaa liikesuunnan pyöreäksi.
Jos tarkastellaan painovoimaa planeetan koko massaan kohdistuvien voimien summana,
niin tämä antaa sekä liikevektorin muutoksen pyöreäksi että pyörimisen akselin ympäri.
Katso kuvaa.
Planeetalla on pisteitä lähempänä aurinkoa ja pisteitä kauempana.
Piste A on lähempänä aurinkoa kuin piste B.
Ja pisteen A vetovoima on suurempi kuin pisteen B. Muista, että painovoima riippuu säteen neliöstä.
Kun planeetta liikkuu myötäpäivään, pisteen A kautta kulkeva gravitaatiovoima vetää planeettaa pois enemmän kuin pisteen B kautta. Tämä planeetan diametraalisesti vastakkaisiin pisteisiin kohdistuvien gravitaatiovoimien ero samaan aikaan aiheuttaa pyörimisen.
Siten planeetan kierrosaika akselinsa ympäri riippuu suoraan planeetan päiväntasaajan säteestä.
Suurilla planeetoilla, kuten Jupiter ja Saturnus, ero vastakkaisten pisteiden vetovoimassa on suurempi ja planeetta pyörii nopeammin.
Taulukko aurinkopäivistä planeetoille ja päiväntasaajan säteelle:
t r
Merkurius..... - 175,9421 .... - 0,3825
Venus..... - 116,7490 .....-0,9488
Maa...... - 1,0 .... .. - 1,0
M a r s... - 1,0275 ... ... - 0,5326
Jupiter..... - 0,41358 ... - 11,209
Saturnus..... - 0,44403 .... - 9,4491
U r a n..... - 0,71835 ... - 4,0073
Neptunus..... - 0,67126 ... - 3,8826
Pluto..... - 6,38766 .... - 0,1807
Ensimmäinen numero on planeetan kiertoaika akselinsa ympäri maapäivinä, toinen numero on samanlainen - planeetan päiväntasaaja. Ja on selvää, että suurin planeetta, Jupiter, pyörii nopeimmin ja pienin, Merkurius, pyörii hitain.
Yleisesti ottaen syy Maan pyörimiseen voidaan selittää yksinkertaisesti.
Kun planeetta liikkuu kiertoradalla, sen liikkeen suunta muuttuu jatkuvasti suorasta ympyrämäiseksi. Ja samaan aikaan tapahtuu planeetan samanaikainen pyöriminen, koska Aurinkoa lähempänä olevien planeettojen vetopisteet vetävät planeettaa voimakkaammin kuin kauempana.
Esimerkiksi Jupiterilla, jossa planeetta ei ole monoliitti, pyöriminen tapahtuu kerroksittain. Kerrosten ekvatoriaalinen liike on erityisen havaittavissa. Ja mielenkiintoista kyllä, jotkut näennäisesti kevyemmät kerrokset liikkuvat taaksepäin, ja ne korvataan kovemmilla ja massiivisemmilla kerroksilla.
Arvostelut
Rakas Nikolai!
Painovoimaa ei ole. Newtonin ja Einsteinin lait eivät toimi.
Tällaisilla menetelmillä on mahdotonta perustella pyörimisen syitä.
Mutta aihe on mielenkiintoinen.
Toivon, että ratkaisemme sen yhteisillä ponnisteluilla, emme tällä sivustolla.
Ei. Painovoima on kaikki olemassa! Mutta emme ole vielä selvittäneet syitä sen esiintymiseen.
"Gravitaatiovoima", jäljempänä tavanomaisesti hyväksytty termi, tarkoittaa ulkoista vaikutusta kehoon. Perinteisesti fysiikassa tätä kutsutaan "painovoimaksi".
Ja pyöriminen tapahtuu kahden voiman vaikutuksesta: suoraviivaisen liikkeen inertiasta ja sen muuttumisesta ympyräliikkeeksi painovoiman vaikutuksesta, joka vektorissa on kohtisuorassa hitausvektoriin nähden.
Rakas Nikolai!
Rakas Nikolai!
Teoksissasi on jo laskelmia, en väitä, jotka perustelevat painovoiman puuttumista. Nämä teokset herättivät kiinnostukseni sinuun, koska on selvää, että on olemassa suuri tilastollinen aineisto ja sen päälle rakennamme yhdessä ja nopeasti itsellemme tieteen, jossa monet asiat loksahtavat paikoilleen. Ja hyväksyvätkö he sen tai eivät, sen ei pitäisi koskea meitä. Anna Volosatov todistaa sen, niin me teemme sen.
Voin muotoilla kantani painovoimaan näin.
Painovoimaa vetovoimana, joka syntyy kahden kappaleen välillä, ei ole olemassa.
Kehoihin kohdistuu ulkoinen vaikutus, jonka seurauksena voiman ilmaantuminen saa ne liikkumaan toisiaan kohti. Voima ei johda toisen voiman ilmenemiseen, vaan liikettä. Tässä tapauksessa tämän voiman vektori on suunnattu näitä kahta kappaletta yhdistävää linjaa pitkin.
Ei vetovoimaa, vaan liikettä kohti.
Eikä itse kehoissa nouseva voima, vaan ulkoisen vaikutuksen voima.
Kuin tuuli puhaltaa purjeeseen.
Yleisesti ottaen ymmärrän voiman ulkoisen vaikutuksen tekijänä.
Rakas Nikolai!
Kumottuasi voimat ja niiden reaktiot palaat takaisin niihin.
Kyllä, nämä ovat opetustemme "painot". Niistä on vaikea irtautua. Repäilen edelleen itseäni "instituutin" opetusten jäänteistä. Mutta maailman fysiikka on täysin erilainen. Tunsit sen intuitiivisesti. Loput ovat henkilökohtaisessa kirjeenvaihdossa.
Nykyään kenelläkään ei ole epäilystäkään siitä, että Maa pyörii sekä akselinsa että auringon, luonnollisen valomme ympärillä. Tämä on ehdoton ja todistettu tosiasia, mutta miksi maapallo pyörii niin kuin se pyörii? Tarkastelemme tätä asiaa tänään.
Miksi maapallo pyörii akselinsa ympäri?
Aloitamme aivan ensimmäisestä kysymyksestä, joka on planeettamme itsenäisen pyörimisen luonne.
Ja vastaus tähän kysymykseen, kuten moniin muihin universumimme salaisuuksia koskeviin kysymyksiin, on aurinko. Auringon säteiden vaikutus planeetallemme saa sen liikkeelle. Jos perehdymme tähän asiaan hieman syvemmälle, on syytä huomata, että auringonsäteet lämmittävät planeetan ilmakehän ja hydrosfäärin, jotka lähtevät liikkeelle lämmitysprosessin aikana. Tämä liike saa maapallon liikkumaan.
Mitä tulee vastaukseen kysymykseen, miksi maapallo pyörii vastapäivään eikä myötäpäivään, tälle tosiasialle sinänsä ei ole tosiasiallista vahvistusta. On kuitenkin syytä huomata, että suurin osa aurinkokuntamme kappaleista pyörii tarkasti vastapäivään. Siksi tämä tila vaikutti myös planeettaamme.
Lisäksi on tärkeää ymmärtää, että Maa pyörii vastapäivään vain, jos sen liikettä havaitaan pohjoisnavalta. Etelänavalta tehtyjen havaintojen tapauksessa kierrokset tapahtuvat eri tavalla - myötäpäivään.
Miksi maa kiertää aurinkoa
Mitä tulee globaalimpaan kysymykseen, joka liittyy planeettamme pyörimiseen sen luonnollisen tähden ympärillä, tarkastelimme sitä mahdollisimman yksityiskohtaisesti verkkosivustomme vastaavan artikkelin puitteissa. Lyhyesti sanottuna syy tähän pyörimiseen on kuitenkin universaalin painovoiman laki, joka toimii avaruudessa kuten maan päällä. Ja se johtuu siitä, että kappaleet, joilla on suurempi massa, houkuttelevat vähemmän "painoisia" kappaleita. Siten Maa vetää puoleensa aurinkoa ja pyörii tähden ympärillä sen massan ja kiihtyvyyden vuoksi, liikkuen tiukasti olemassa olevaa kiertorataa pitkin.
Miksi Kuu kiertää maata
Olemme myös jo pohtineet planeettamme luonnollisen satelliitin pyörimisen luonnetta, ja syy tällaiseen liikkeelle on luonteeltaan samanlainen - universaalin gravitaatiolaki. Maapallolla on tietysti enemmän massaa kuin Kuulla. Näin ollen Kuu vetää puoleensa Maata ja liikkuu sen kiertoradalla.
Miljardeja vuosia, päivästä toiseen, maapallo pyörii akselinsa ympäri. Tämä tekee auringonnousuista ja -laskuista yleisiä elämälle planeetallamme. Maapallo on tehnyt tätä siitä lähtien, kun se muodostui 4,6 miljardia vuotta sitten. Ja jatkaa tätä, kunnes se lakkaa olemasta. Tämä tapahtuu luultavasti, kun Aurinko muuttuu punaiseksi jättiläiseksi ja nielee planeettamme. Mutta miksi Maa?
Miksi maapallo pyörii?
Maa muodostui kaasun ja pölyn kiekosta, joka pyöri vastasyntyneen Auringon ympäri. Tämän tilalevyn ansiosta pöly- ja kivihiukkaset putosivat yhteen muodostaen maan. Maapallon kasvaessa avaruuskivet jatkoivat törmäystä planeetan kanssa. Ja niillä oli siihen vaikutus, joka sai planeettamme pyörimään. Ja koska kaikki varhaisen aurinkokunnan roskat kiertävät Aurinkoa suunnilleen samaan suuntaan, törmäykset, jotka saivat Maan (ja useimpien aurinkokunnan muiden kappaleiden) pyörimään, käänsivät sitä samaan suuntaan.
Kaasu- ja pölylevy
Herää järkevä kysymys: miksi kaasu-pölylevy itse pyörii? Aurinko ja aurinkokunta muodostuivat sillä hetkellä, kun pöly- ja kaasupilvi alkoi tiivistyä oman painonsa vaikutuksesta. Suurin osa kaasusta muodostui Auringoksi, ja jäljelle jäänyt materiaali loi sitä ympäröivän planeettakiekon. Ennen kuin se otti muotonsa, kaasumolekyylit ja pölyhiukkaset liikkuivat sen rajojen sisällä tasaisesti kaikkiin suuntiin. Mutta jossain vaiheessa satunnaisesti jotkut kaasu- ja pölymolekyylit yhdistivät energiansa yhteen suuntaan. Tämä määritti levyn pyörimissuunnan. Kun kaasupilvi alkoi puristua, sen pyöriminen kiihtyi. Sama prosessi tapahtuu, kun luistelijat alkavat pyöriä nopeammin, jos he painavat käsiään lähemmäs vartaloaan.
Avaruudessa ei ole monia tekijöitä, jotka voivat saada planeetat pyörimään. Siksi heti kun ne alkavat pyöriä, tämä prosessi ei pysähdy. Pyörivällä nuorella aurinkokunnalla on suuri kulmamomentti. Tämä ominaisuus kuvaa esineen taipumusta jatkaa pyörimistä. Voidaan olettaa, että kaikki eksoplaneetat alkavat todennäköisesti myös pyöriä samaan suuntaan tähtiensä ympäri, kun niiden planeettajärjestelmä muodostuu.
Ja me pyörimme päinvastoin!
On mielenkiintoista, että aurinkokunnassa joidenkin planeettojen pyörimissuunta on päinvastainen kuin niiden liike Auringon ympäri. Venus pyörii vastakkaiseen suuntaan suhteessa Maahan. Ja Uranuksen pyörimisakseli on kallistettu 90 astetta. Tutkijat eivät täysin ymmärrä prosesseja, jotka saivat nämä planeetat hankkimaan tällaiset pyörimissuunnat. Mutta heillä on joitain arvauksia. Venus on saattanut saada tämän pyörimisen seurauksena törmäyksestä toisen kosmisen kappaleen kanssa sen muodostumisen varhaisessa vaiheessa. Tai ehkä Venus alkoi pyöriä samalla tavalla kuin muut planeetat. Mutta ajan myötä Auringon painovoima alkoi hidastaa pyörimistään tiheiden pilviensa vuoksi. Mikä yhdessä planeetan ytimen ja vaipan välisen kitkan kanssa sai planeetan pyörimään toiseen suuntaan.
Uranuksen tapauksessa tutkijat ehdottivat, että planeetta törmäsi valtavaan kiviseen roskaan. Tai ehkä useilla eri esineillä, jotka muuttivat pyörimisakseliaan.
Tällaisista poikkeavuuksista huolimatta on selvää, että kaikki avaruudessa olevat esineet pyörivät suuntaan tai toiseen.
Kaikki pyörii
Asteroidit pyörivät. Tähdet pyörivät. NASAn mukaan galaksit myös pyörivät. Aurinkokunnasta kestää 230 miljoonaa vuotta yhden kierroksen suorittamiseen Linnunradan keskustan ympäri. Jotkut universumin nopeimmin pyörivistä esineistä ovat tiheitä, pyöreitä esineitä, joita kutsutaan pulsareiksi. Ne ovat massiivisten tähtien jäänteitä. Jotkut kaupungin kokoiset pulsarit voivat pyöriä akselinsa ympäri satoja kertoja sekunnissa. Nopein ja tunnetuin niistä, löydetty vuonna 2006 ja nimeltään Terzan 5ad, pyörii 716 kertaa sekunnissa.
Mustat aukot voivat tehdä tämän vielä nopeammin. Yhden niistä, nimeltään GRS 1915+105, uskotaan pystyvän pyörimään 920-1150 kertaa sekunnissa.
Fysiikan lait ovat kuitenkin väistämättömiä. Lopulta kaikki kierrokset hidastuvat. Kun se pyöri akselinsa ympäri nopeudella yksi kierros joka neljäs päivä. Nykyään tähdellämme kuluu noin 25 päivää yhden vallankumouksen suorittamiseen. Tiedemiehet uskovat, että syynä tähän on se, että Auringon magneettikenttä on vuorovaikutuksessa aurinkotuulen kanssa. Tämä hidastaa sen pyörimistä.
Myös maapallon pyöriminen hidastuu. Kuun painovoima vaikuttaa Maahan siten, että se hidastaa hitaasti sen pyörimistä. Tutkijat ovat laskeneet, että Maan pyörimisnopeus on hidastunut yhteensä noin 6 tuntia viimeisen 2 740 vuoden aikana. Tämä on vain 1,78 millisekuntia vuosisadan aikana.
Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.
Ihmiseltä kesti vuosituhansia ymmärtää, että Maa ei ole maailmankaikkeuden keskus ja on jatkuvassa liikkeessä.
Galileo Galilein lause "Ja silti se kääntyy!" meni historiaan ikuisesti ja siitä tuli eräänlainen sen aikakauden symboli, kun eri maiden tiedemiehet yrittivät kumota teorian maailman geosentrisestä järjestelmästä.
Vaikka Maan pyöriminen on todistettu noin viisi vuosisataa sitten, tarkkoja syitä, jotka motivoivat sen liikkumaan, ei vielä tiedetä.
Miksi maapallo pyörii akselinsa ympäri?
Keskiajalla ihmiset uskoivat, että maa oli liikkumaton ja aurinko ja muut planeetat pyörivät sen ympärillä. Vasta 1500-luvulla tähtitieteilijät onnistuivat todistamaan päinvastaisen. Huolimatta siitä, että monet ihmiset yhdistävät tämän löydön Galileoon, itse asiassa se kuuluu toiselle tiedemiehelle - Nicolaus Copernicukselle.
Hän kirjoitti vuonna 1543 tutkielman "Taivaanpallojen vallankumouksesta", jossa hän esitti teorian Maan liikkeestä. Tämä ajatus ei pitkään aikaan saanut tukea hänen kollegoidensa eikä kirkon taholta, mutta lopulta sillä oli valtava vaikutus tieteelliseen vallankumoukseen Euroopassa ja siitä tuli perustavanlaatuinen tähtitieteen jatkokehityksessä.
Kun teoria Maan pyörimisestä oli todistettu, tutkijat alkoivat etsiä tämän ilmiön syitä. Viime vuosisatojen aikana on esitetty monia hypoteeseja, mutta nykyäänkään yksikään tähtitieteilijä ei voi vastata tähän kysymykseen tarkasti.
Tällä hetkellä on olemassa kolme pääversiota, joilla on oikeus elämään - teoriat inertiakierrosta, magneettikentistä ja auringon säteilyn vaikutuksesta planeettaan.
Inertiakierron teoria
Jotkut tutkijat ovat taipuvaisia uskomaan, että kerran (ilmeensä ja muodostumisensa aikaan) maapallo pyörii ja pyörii nyt hitaudella. Kosmisesta pölystä muodostunut se alkoi vetää puoleensa muita kappaleita, mikä antoi sille lisäimpulssia. Tämä oletus koskee myös muita aurinkokunnan planeettoja.
Teorialla on monia vastustajia, koska se ei voi selittää, miksi eri aikoina Maan nopeus joko kasvaa tai laskee. On myös epäselvää, miksi jotkut aurinkokunnan planeetat pyörivät vastakkaiseen suuntaan, kuten Venus.
Teoria magneettikentistä
Jos yrität yhdistää kaksi magneettia, joilla on yhtä varautunut napa, ne alkavat hylätä toisiaan. Magneettikenttien teoria viittaa siihen, että myös Maan navat ovat yhtä varautuneita ja näyttävät hylkivän toisiaan, mikä saa planeetan pyörimään.
Mielenkiintoista on, että tutkijat tekivät äskettäin havainnon, että Maan magneettikenttä työntää sen sisäistä ydintä lännestä itään ja saa sen pyörimään nopeammin kuin muu planeetta.
Auringolle altistumisen hypoteesi
Auringon säteilyn teoriaa pidetään todennäköisimpänä. Tiedetään hyvin, että se lämmittää Maan pintakuoret (ilma, meret, valtameret), mutta lämpeneminen tapahtuu epätasaisesti, mikä johtaa meri- ja ilmavirtojen muodostumiseen.
Juuri he saavat sen pyörimään vuorovaikutuksessa planeetan kiinteän kuoren kanssa. Mantereet toimivat eräänlaisina turbiineina, jotka määräävät liikkeen nopeuden ja suunnan. Jos ne eivät ole tarpeeksi monoliittisia, ne alkavat ajautua, mikä vaikuttaa nopeuden lisääntymiseen tai laskuun.
Miksi maapallo kiertää aurinkoa?
Syytä Maan kierrokselle Auringon ympäri kutsutaan inertiaksi. Tähteemme muodostumista koskevan teorian mukaan noin 4,57 miljardia vuotta sitten avaruuteen ilmestyi valtava määrä pölyä, joka muuttui vähitellen levyksi ja sitten Auringoksi.
Tämän pölyn ulommat hiukkaset alkoivat liittyä toisiinsa muodostaen planeettoja. Jo silloin, hitaudesta, ne alkoivat pyöriä tähden ympäri ja jatkavat liikkumista samaa rataa pitkin tänään.
Newtonin lain mukaan kaikki kosmiset kappaleet liikkuvat suoraviivaisesti, eli itse asiassa aurinkokunnan planeettojen, Maa mukaan lukien, olisi pitänyt lentää avaruuteen jo kauan sitten. Mutta näin ei tapahdu.
Syynä on, että Auringolla on suuri massa ja vastaavasti valtava gravitaatiovoima. Liikkuessaan maa yrittää jatkuvasti ryntää pois siitä suoraan, mutta gravitaatiovoimat houkuttelevat sitä takaisin, joten planeetta pysyy kiertoradalla ja pyörii Auringon ympäri.