Eliptická stezka Země kolem Slunce

Pohyb Země kolem Slunce byl tajemstvím po mnoho staletí, protože velmi ranní pozorovatelé oblohy se snažili pochopit, co se vlastně pohybuje: Slunce na obloze nebo Země kolem Slunce. Myšlenka sluneční soustavy zaměřená na slunce byla odvozena před tisíci lety řeckým filozofem Aristarchus Samos. Dokud to nebylo prokázáno Polský astronom Nicolaus Copernicus navrhl své teorie zaměřené na Slunce v 1500. letech a ukázal, jak planety mohou obíhat kolem Slunce.

Země obíhá kolem Slunce v mírně zploštělém kruhu zvaném „elipsa“. V geometrii je elipsa křivka, která obepíná kolem dvou bodů zvaných „foci“. vzdálenost od středu k nejdelším koncům elipsy se nazývá „poloosmá osa“, zatímco vzdálenost k zploštělým „stranám“ elipsy je nazývána „polomenší osa“. Slunce je jedním ohniskem elipsy každé planety, což znamená, že vzdálenost mezi Sluncem a každou planetou se mění v celém rok.

Když je Země na své oběžné dráze nejblíže ke Slunci, je na "perihelionu". Tato vzdálenost je 147 166 462 kilometrů a Země se tam dostane každé 3. ledna. Potom, 4. července každého roku, je Země tak vzdálená od Slunce, jak se kdy dostane, ve vzdálenosti 152,171,522 km. Tento bod se nazývá „aphelion“. Každý svět (včetně komet a asteroidů) ve sluneční soustavě, který primárně obíhá kolem Slunce, má perihelionový bod a aphelion.

Všimněte si, že pro Zemi je nejbližší bod v zimě na severní polokouli, zatímco nejvzdálenějším bodem je léto na severní polokouli. I když je malé zvýšení slunečního ohřevu, které naše planeta dostává během své oběžné dráhy, nemusí to nutně korelovat s perihelionem a aphelionem. důvody sezón jsou spíš díky orbitálnímu náklonu naší planety po celý rok. Stručně řečeno, každá část planety nakloněná směrem ke slunci během roční oběžné dráhy se během této doby zahřeje více. Když se naklápí, množství tepla je menší. To pomáhá přispívat ke změně ročních období více než místo Země na jeho oběžné dráze.

Oběžná dráha Země kolem Slunce je měřítkem vzdálenosti. Astronomové berou průměrnou vzdálenost mezi Zemí a Sluncem (149 597 691 kilometrů) a používají ji jako standardní vzdálenost nazývanou „astronomická jednotka“ (nebo krátce AU). Pak to použijí jako zkratku pro větší vzdálenosti ve sluneční soustavě. Například Mars je 1 524 astronomických jednotek. To znamená, že je to jen něco přes půlnásobek vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Jupiter je 5,2 AU, zatímco Pluto je neuvěřitelných 39, 5 AU.

Měsíční orbita je také eliptická. Pohybuje se kolem Země jednou za 27 dní a díky přílivovému uzamčení nám zde vždy na Zemi ukazuje stejnou tvář. Měsíc ve skutečnosti obíhá kolem Země; oni vlastně obíhají společné těžiště volalo barycenter. Složitost oběžné dráhy Země-Měsíc a jejich oběžné dráhy kolem Slunce vede ke zjevně se měnícímu tvaru Měsíce při pohledu ze Země. Tyto změny se nazývají fáze Měsíce, projděte cyklus každých 30 dní.

Zajímavé je, že Měsíc se pomalu vzdálil od Země. Nakonec to bude tak daleko, že k takovým událostem, jako je úplné zatmění Slunce, již nedojde. Měsíc bude stále okultovat Slunce, ale nezdá se, že by blokoval celé Slunce, jako tomu je nyní během úplného zatmění Slunce.

Ostatní světy sluneční soustavy, které obíhají kolem Slunce, mají kvůli své vzdálenosti různou délku let. Například Merkur má oběžnou dráhu pouhých 88 Země. Venuše je 225 pozemských dnů, zatímco Mars je 687 pozemských dnů. Jupiter trvá na orbitě Slunce 11,86 let Země, zatímco Saturn, Uran, Neptun a Pluto trvá 28,45, 84, 164,8 a 248 let. Tyto zdlouhavé dráhy odrážejí jeden z Johannes Keplerovy zákony planetárních drah, který říká, že doba potřebná k oběžné dráze Slunce je úměrná jeho vzdálenosti (její hlavní polovině). Další zákony, které vymyslel, popisují tvar orbity a čas, který každá planeta potřebuje k průchodu každou částí své cesty kolem Slunce.

Upraveno a rozšířeno o Carolyn Collins Petersen.