นับตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 เมื่อ Nicolaus Copernicus แสดงให้เห็นว่าโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อเข้าใจความสัมพันธ์ในแง่คณิตศาสตร์ ถ้าร่างกายซีเลสเชียลที่สว่างไสวนี้ขึ้นอยู่กับฤดูกาลวัฏจักรรายวันและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกนั้นไม่หมุนรอบตัวเราแล้วธรรมชาติของวงโคจรรอบมันคืออะไร?
นักดาราศาสตร์ได้ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อตอบคำถามนี้มาหลายศตวรรษและได้พิจารณาแล้วว่าวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์มีลักษณะที่น่าสนใจมากมาย และสิ่งที่พวกเขาพบได้ช่วยให้เราเข้าใจว่าทำไมเราวัดเวลาแบบที่เราทำ
ลักษณะการโคจร:
ก่อนอื่นความเร็ววงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์คือ 108,000 กม. / ชม. ซึ่งหมายความว่าดาวเคราะห์ของเราเดินทาง 940 ล้านกม. ในช่วงวงโคจรเดียว โลกโคจรครบหนึ่งรอบทุก 365.242199 หมายถึงวันสุริยะซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ไกลเกินกว่าที่จะอธิบายได้ว่าทำไมต้องมีวันปฏิทินเพิ่มเติมทุกๆสี่ปี (aka. ในช่วงปีอธิกสุรทิน)
ระยะทางของดาวเคราะห์จากดวงอาทิตย์แปรผันตามที่มันโคจร ในความเป็นจริงโลกไม่เคยห่างจากดวงอาทิตย์เท่ากันทุกวัน เมื่อโลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดกล่าวกันว่าเป็นช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์ร้อนที่สุด เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นประมาณ 3 มกราคมของทุกปีเมื่อโลกอยู่ในระยะทางประมาณ 147,098,074 กม.
ระยะทางเฉลี่ยของโลกจากดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 149.6 ล้านกม. ซึ่งเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าหน่วยดาราศาสตร์ (AU) เมื่ออยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด Earth ถูกเรียกว่า aphelion - ซึ่งเกิดขึ้นประมาณ 4 กรกฎาคมที่โลกถึงระยะทางประมาณ 152,097,701 กม.
และพวกคุณในซีกโลกเหนือจะสังเกตเห็นว่าสภาพอากาศ "อบอุ่น" หรือ "เย็น" ไม่ตรงกับความใกล้ชิดของโลกกับดวงอาทิตย์ ที่ถูกกำหนดโดยการเอียงตามแนวแกน (ดูด้านล่าง)
วงรีวงรี:
ถัดไปคือลักษณะของวงโคจรของโลก แทนที่จะเป็นวงกลมที่สมบูรณ์แบบโลกเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ในรูปแบบวงกลมหรือวงรีที่ขยายออกไป นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "วงรี" วงโคจร รูปแบบการโคจรนี้ได้รับการอธิบายเป็นครั้งแรกโดย Johannes Kepler นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน Astronomia nova ดาราศาสตร์ใหม่.
หลังจากการตรวจสอบการโคจรของโลกและดาวอังคารเขาสังเกตเห็นว่าบางครั้งวงโคจรของดาวเคราะห์ทั้งสองดูเหมือนว่าจะเร่งความเร็วหรือชะลอตัวลง สิ่งนี้ใกล้เคียงกับ aphelion และ perihelion ของดาวเคราะห์โดยตรงซึ่งหมายความว่าระยะทางของดาวเคราะห์จากดวงอาทิตย์ทำให้เกิดความสัมพันธ์โดยตรงกับความเร็วของวงโคจรของพวกมัน มันก็หมายความว่าทั้งโลกและดาวอังคารไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์ในรูปแบบวงกลมอย่างสมบูรณ์แบบ
ในการอธิบายธรรมชาติของวงโคจรวงรีนักวิทยาศาสตร์ใช้ปัจจัยที่รู้จักกันในชื่อ "ความเยื้องศูนย์" ซึ่งแสดงในรูปของตัวเลขระหว่างศูนย์ถึงหนึ่ง หากความเยื้องศูนย์ของดาวเคราะห์ใกล้กับศูนย์แสดงว่าวงรีนั้นเกือบเป็นวงกลม หากอยู่ใกล้กับหนึ่งวงรีจะยาวและเรียว
วงโคจรของโลกมีความเยื้องศูนย์น้อยกว่า 0.02 ซึ่งหมายความว่ามันอยู่ใกล้กับวงกลมมาก นั่นคือเหตุผลที่ความแตกต่างระหว่างระยะทางของโลกจากดวงอาทิตย์ที่ดวงอาทิตย์และดวงอาทิตย์อยู่น้อยมาก - น้อยกว่า 5 ล้านกม.
เปลี่ยนฤดูกาล:
ประการที่สามมีบทบาทวงโคจรของโลกในฤดูกาลซึ่งเรากล่าวถึงข้างต้น ฤดูกาลทั้งสี่จะถูกกำหนดโดยความจริงที่ว่าโลกเอียง 23.4 °บนแกนตั้งของมันซึ่งเรียกว่า "การเอียงตามแนวแกน" การเล่นโวหารในวงโคจรของเรานี้กำหนด solstices - จุดในวงโคจรของการเอียงแกนสูงสุดไปทางหรือออกจากดวงอาทิตย์ - และ Equinoxes เมื่อทิศทางของการเอียงและทิศทางไปยังดวงอาทิตย์จะตั้งฉาก
กล่าวโดยสรุปว่าเมื่อซีกโลกเหนือเอียงจากดวงอาทิตย์มันจะพบกับฤดูหนาวในขณะที่ซีกโลกใต้จะพบกับฤดูร้อน หกเดือนต่อมาเมื่อซีกโลกเหนือเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ลำดับฤดูกาลจะกลับด้าน
ในซีกโลกเหนือเหมายันฤดูหนาวเกิดขึ้นประมาณวันที่ 21 ธันวาคมครีษมายันฤดูร้อนใกล้วันที่ 21 มิถุนายนฤดูใบไม้ผลิฤดูใบไม้ผลิคือประมาณวันที่ 20 มีนาคมและฤดูใบไม้ร่วงฤดูใบไม้ผลิประมาณ 23 กันยายน ความเอียงของแกนในซีกโลกใต้ตรงข้ามกับทิศทางในซีกโลกเหนือ ดังนั้นผลกระทบของฤดูกาลในภาคใต้จึงกลับกัน
ในขณะที่มันเป็นความจริงที่โลกมีดวงอาทิตย์หรือจุดที่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากที่สุดและ aphelion จุดที่ไกลที่สุดจากดวงอาทิตย์ความแตกต่างระหว่างระยะทางเหล่านี้น้อยเกินไปที่จะมีผลกระทบที่สำคัญในฤดูกาลของโลก และภูมิอากาศ
คะแนนลากรองจ์:
อีกลักษณะที่น่าสนใจของวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์นั้นเกี่ยวข้องกับคะแนนลากรองจ์ นี่คือตำแหน่งห้าตำแหน่งในองค์ประกอบการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ที่ซึ่งแรงดึงดูดของโลกรวมกับแรงดึงดูดของโลกและดวงอาทิตย์ให้แรงสู่ศูนย์กลางที่จำเป็นในการโคจรกับมัน
คะแนนลากรองจ์ห้าจุดระหว่างโลกนั้นมีป้ายกำกับ (ค่อนข้างไม่แปลกตา) L1 ถึง L5 L1, L2 และ L3 นั่งตามแนวเส้นตรงที่ผ่านโลกและดวงอาทิตย์ L1 อยู่ระหว่างพวกมัน L3 อยู่ฝั่งตรงข้ามของดวงอาทิตย์จากโลกและ L2 อยู่ฝั่งตรงข้ามของโลกจาก L1 จุดลากรองจ์ทั้งสามนี้ไม่เสถียรซึ่งหมายความว่าดาวเทียมที่วางไว้ที่จุดใดจุดหนึ่งจะเคลื่อนที่ออกนอกเส้นทางหากถูกรบกวนน้อยที่สุด
จุด L4 และ L5 อยู่ที่ปลายสามเหลี่ยมสองด้านซึ่งดวงอาทิตย์และโลกประกอบกันเป็นสองจุดที่ต่ำกว่า คะแนนเหล่านี้อยู่ตามแนววงโคจรของโลกโดยมี L4 60 °อยู่ข้างหลังและ L5 60 °ข้างหน้า คะแนนลากรองจ์สองจุดนี้มีความเสถียรจึงเป็นจุดหมายปลายทางยอดนิยมสำหรับดาวเทียมและกล้องโทรทรรศน์อวกาศ
การศึกษาวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ได้สอนนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงอื่นเช่นกัน การรู้ว่าดาวเคราะห์อยู่ที่ไหนเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์แม่ของมันระยะเวลาการโคจรความเอียงของแกนและโฮสต์ของปัจจัยอื่น ๆ ล้วนเป็นศูนย์กลางในการพิจารณาว่าชีวิตอาจมีอยู่บนโลกหนึ่งหรือไม่และมนุษย์จะมีชีวิตอยู่ได้หรือไม่ ที่นั่น
เราได้เขียนบทความที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับวงโคจรของโลกที่นิตยสารอวกาศ นี่คือข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ 10 ข้อเกี่ยวกับโลกโลกห่างไกลจากดวงอาทิตย์ไกลแค่ไหนการหมุนของโลกคืออะไรทำไมจึงมีฤดูกาลและแกนเอียงของโลกคืออะไร
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมดูบทความใน NASA- Window's to Universe บทความเรื่องวงโคจรรูปไข่หรือดูโลกของ NASA: ภาพรวม
Cast Astronomy ยัง espidoes ที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ นี่คือการแสดง BQuestions: หลุมดำดำ, ไม่สมดุลโลกและมลพิษในอวกาศ
แหล่งที่มา:
- Wikipedia - วงโคจรของโลก
- NASA: Windows to the Universe - วงโคจรของโลก
- NASA: ถามนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ - ความเร็วของการหมุนของโลก
