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地球軌道

地球軌道

地球的軌道,地球是人類生存的家園,但是和地球相比,人類實在是太渺小了,所以我們對它的了解非常有限。在地球上,人們可以感覺到地球表面相當穩定,但地球的軌道運動是連續的。我們來具體看看地球的軌道是什麽樣的。

地球軌道1地球軌道是指地球繞太陽運行的軌道,壹般為橢圓,偏心率較小,其半長軸(a)為1.496×108km;半短軸(b)1.4958×108km;半焦距(c)25×105km;周長(長)9.4×108公裏。地球橢圓軌道的偏心率(e)和扁率(f)分別為(1/60或0.016和1/298.25),太陽位於橢圓的壹個焦點上。地球與太陽的距離從1.471×108 ~ 1.521×108km不等,平均距離為1.496×108 km。

地球軌道所在的平面就是黃道面。

在太陽的潮汐力作用下,地球公轉的動能會逐漸轉化為潮汐能。從長期來看,地球會逐漸遠離太陽,但這個速度會很小。還有壹個更小的因素,就是宇宙的膨脹,但是在這個階段,宇宙的膨脹起到的作用更小,和上面已經很小的數字相比,還是可以忽略不計的。

這兩個因素的作用是長期的。也許從這個短期的角度來看,這兩個因素的作用還不如壹顆微小的流星體(也就是流星)撞擊地球的作用大。但是,地球軌道最多在未來幾十億年內不會有太大變化,但會,而且會影響氣候變化。

地球軌道形成的原因

因為橢圓的軌道是地球對附近天體吸引力的折中。只有壹顆行星和壹顆恒星的系統是沒有意義的。在早期太陽系形成過程中,原始行星受到小行星的撞擊和壹系列其他擾動,導致橢圓軌道的形成。這就是所謂的行星遷移理論。

首先,圓軌道也是橢圓軌道的壹種,但它是壹種特殊的橢圓軌道。

如果要讓地球在全圓形軌道上運行,那是非常苛刻的。首先要讓太陽的其他行星消失,然後離太陽更近的恒星也必須消失,否則會對地球產生影響,導致地球軌道的改變。

地球繞著太陽轉。在給定的能量條件下,有無數種可能的軌道,圓軌道只是其中之壹。如果想讓地球在圓形軌道上運行,地球的能量和動量必須滿足壹定的條件。即在任意時刻,地球的動能Ek和勢能Ep的關系滿足Ek = -Ep/2。或者當Ek = -Ep/2時,地球運動的方向垂直於太陽和地球的連線。這個條件很苛刻。即使地球處於圓形軌道,壹點點擾動就能改變這種狀態,使地球運行在新的橢圓形軌道上。

西班牙《趣味》月刊2018曾經發表過米格爾·安赫爾·薩巴德爾的文章《不匹配的片段》。文章稱,科學界有人批評尋找暗物質或暗能量等幽靈實體的行為,但如果不假設這些幽靈實體存在,廣義相對論就無法解釋。也許愛因斯坦的廣義相對論應該被壹個新的引力理論所取代。

由於未知的原因,地球和太陽之間的距離正在增加。

文章說,在天文學家確定天文單位(UA)的值時,也發生過類似的事情。天文單位是長度的單位,大約等於地球到太陽的平均距離,誤差範圍在1 m到10 m之間,所以我們可以用壹個12的精確數字來確定它的值(1UA = 149597870700m)。然而,JPL大學的研究員Erlan Miles standish在2004年指出,UA似乎在隨著時間的推移而增長。

同年,聖彼得堡應用天文學研究所的兩位科學家查看了20多萬個觀測數據,發現看似穩定的UA每100年增加15米。2005年,俄羅斯科學院研究員龐雅文·皮季耶娃發表了壹份更詳細的分析報告,其中包括了2003年至2005年間的31.91.7萬條記錄。結果表明,UA從每個世紀開始延伸了約7米。

地球軌道2在地球上,我們感覺地球表面相當穩定。但是,地球在宇宙中的運動速度非常快,甚至在某種意義上已經超過了光速,運動方式非常復雜。那麽,地球在宇宙中的運動方式是怎樣的呢?地球移動的速度有多快?

地球作為太陽的壹顆行星,圍繞太陽公轉,平均速度為每秒30公裏,時間為1年。從太陽系的角度來看,地球繞太陽運動的軌跡是壹個近似的圓。但是放眼銀河系,地球的運動就沒那麽簡單了。

雖然天空中星星的相對位置似乎是固定的,但如果從長遠的角度來看,星星的位置也會發生變化。這不僅是因為天上的星星是運動的,還因為太陽在宇宙中的位置不是固定的。太陽也在運動,也帶來了包括地球在內的整個太陽系。

地球的公轉以太陽為中心,太陽的運動以銀河系的中心為中心。銀河系中有數千億顆恒星和大量星雲,它們的* * *同心中心位於銀河系中心,這是整個銀河系的引力中心。銀河系的引力中心不是天體,銀河系中心的超大質量黑洞也不是。這個中心是所有天體與引力相互作用的結果。

在銀心引力的作用下,太陽在26000光年的距離上,以每秒230公裏左右的速度繞銀心運行。轉壹圈大約需要2.3億年,稱為1銀河年。因為太陽會隨著地球在星際空間中運動,所以從銀河系的角度來看,地球的運動軌跡不是壹個閉合的圓,而是壹個螺旋。

地球繞太陽運行時,並沒有回到原來的空間,而是距離壹年前的位置69.4億公裏,相當於日地距離的46.4倍,即6.4光。

地球的軌道是光滑的橢圓,但太陽的軌道不是這樣。由於黃道面與銀道面的夾角為60度,加上銀盤較厚,太陽在繞銀心運動的過程中並不在銀道面內運動,而是上下穿過銀道面,其軌跡呈波浪形。所以地球在銀河系的軌跡其實更復雜。

同樣,銀河系本身也在運動,在浩瀚的星系際空間中,它和太陽系以及其他恒星系統壹起運動。銀河系方向上最近的目標是仙女座,距離我們254萬光年。銀河系正以每秒110公裏的速度接近它,將在38億年後撞擊仙女座。在更大的宇宙尺度上,銀河系有其他的運動方式。

根據宇宙微波輻射譜,獅子座方向的溫度比平均值高0.0035 K,而寶瓶座方向的溫度比平均值低0.0035 K。這種溫度波動是由地球在星系間空間的高速運動引起的。在地球前進方向,來自宇宙最深處的光子會發生藍移,產生高溫,反之,溫度就低。

因此,地球正在高速向獅子座移動,速度約為每秒371公裏。當然,這種運動是由銀河系的運動引起的。扣除地球在銀河系的速度,可以計算出銀河系在星系際空間的速度高達630 km/s..這種運動被認為是由2億光年之外的壹個巨大的來源引起的,那裏有壹種異常強大的引力迅速吸引著銀河系。

放眼整個宇宙,銀河系仍在以更高的速度運動。由於宇宙空間結構快速膨脹,不受相對論限制,銀河系與其他星系的距離越來越遠,距離越遠的星系速度越快,可以超過光速。

根據哈勃常數,對於距離銀河系超過654.38+04億光年的遙遠星系,由於空間膨脹,銀河系遠離它們的速度已經超過了光速。換句話說,地球其實是在以超光速遠離遙遠的星系。

地球的軌道地球運動的主要方式是自轉和公轉。

1,旋轉

地球自西向東繞其自轉軸自轉,平均角速度為每小時15度。在地球赤道上,自轉線速度為每秒465米。天空中的各種天體都是地球自轉的反映。人們最早用地球自轉作為測量時間的基準。20世紀以來,由於天文觀測技術的發展,人們發現地球自轉是不均勻的。1967年,國際上開始建立比地球自轉更精確更穩定的原子時。

由於原子時的建立和采用,地球自轉的各種變化相繼被發現。天文學家已經知道,地球的自轉速度有長期減速、無規律變化和周期性變化。

地球自轉的周期性變化主要有年周期、月周期、半月周期和近周日、半周日周期。年周期變化,也稱為季節變化,發現於20世紀30年代。表明地球自轉春季變慢,秋季加快,有半年的周期變化。年變化幅度為20~25 ms,主要由風的季節變化引起。半年變化的幅度為8~9毫秒,主要是由太陽潮汐作用引起的。此外,月周期和半月周期的振幅約為1毫秒,這是由月球的引潮力引起的。地球自轉的周日和半日潮變化是最近十年才被發現和證實的,振幅只有0.1毫秒左右,主要是由月球的周日和半日潮引起的。

2.革命

地球公轉軌道為橢圓形,公轉軌道半長直徑為149597870 km,軌道偏心率為0.0167,平均公轉軌道速度為每秒29.79 km。公轉軌道面(黃道面)與地球赤道面的夾角為23° 27°,稱為黃道角。地球的自轉產生了地球上的日變化,地球的公轉和黃赤交角的存在造成了四季的交替。

從地球上看,太陽沿黃道逆時針運動,黃道和赤道在天球上有兩個交點,相距180。其中,太陽沿黃道由南向北穿過天球赤道的點稱為春分點,另壹個距離春分點180的點稱為秋分點。

對於生活在北半球的人來說,當太陽分別經過春分和秋分時,就意味著已經是春天或秋天了。太陽通過春分點到達最北端的點稱為夏季至日,相差180的另壹點稱為冬季至日。每年6月22日左右和2月22日左右,太陽經過夏季至日和冬季至日。同樣,對於生活在北半球的人來說,當太陽靠近夏季至日和冬季至日時,就進入了天文意義上的夏冬季節。以上情況對於生活在南半球的人來說正好相反。

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