地球運動軌跡
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地球運動軌跡,地球是是我們賴以生存的家園,人類雖然不是最先在地球上生存的生物,但我們卻對於地球的探索從未停止,從剛開始的飛翔到現在的探索宇宙,那以下是關於地球運動軌跡。
地球運動軌跡1
哥白尼根據相對運動原理提出了地球存在自轉的現象,並且打破宗教“地心說”的傳統觀念提出“日心說”的理論。哥白尼讓我們第一次知道地球原來是“動”的,地球繞自轉軸自西向東的轉動,從北極點上空看呈逆時針旋轉,從南極點上空看呈順時針旋轉。地球自轉軸與黃道面成66.34度夾角,與赤道面垂直。
後來科學家發現,太陽也存在公轉,圍繞着銀河系的中心黑洞運轉。
太陽公轉的週期是2.5億年,這個時間相當漫長了,從地球出現人類那天到現在,太陽的公轉連一圈都沒有,地球出現生命之後太陽也沒有轉幾圈,後來有人提出地球上每隔一個週期都會出現一次生物的大滅絕現象,很多人懷疑這個週期跟太陽的公轉規律有關係。
既然太陽在公轉,一定是帶着太陽系內八大行星一起運行,那地球的真實運動軌跡應該是下圖的樣子。
隨着科技的進步,科學家發現銀河系也存在運動。銀河系位於本星系羣中,這個宇宙結構包含了50多個星系。本星系羣的星系分爲兩個陣營,一個是銀河系次羣,它以銀河系爲中心,周圍有數十個矮星系環繞銀河系運動;另一個是仙女星系次羣,仙女座星系是中心星系。
由於銀河系和仙女座星系的質量遠大於其他星系,所以本星系羣的引力中心就在於這兩個星系之間。不過,銀河系和仙女座星系距離較近,只有大約250萬光年,而且它們之間的引力作用非常強,所以它們並不會繞着本星系羣的引力中心做圓周運動。
取而代之的是,銀河系和仙女座星系帶着各自的衛星星系互相螺旋靠近彼此。並在大約38億年後,它們會運動到引力中心,然後發生碰撞。經過漫長的時間之後,其他衛星星系也會被合併在一起。
本星系羣還會帶着銀河系、仙女座星系以及各個衛星星系在更廣闊的星系際空間中運動。我們所在的本星系羣屬於本超星系團的一部分,本超星系團的引力束縛着上百個類似於本星系羣的星系結構。
本星系羣位於本超星系團的邊緣地帶,本超星系團的引力中心位於5380萬光年之外的室女座星系團,本星系羣會繞着這個中心運動。不過,本超星系團的尺度過於龐大,本星系羣繞行一週的時間將要達到1700億年,這遠超目前的宇宙年齡。
經過多次探索與分析,科學家認爲本超星系團是拉尼亞凱亞超星系團一部分。光看名字,相信大家都能感到它的廣闊,它是超星系團而不是星系。科學家表示,拉尼亞凱亞超星系團由無數星系團構成,而一個星系團又由數個星系組成。而本超星系團在拉尼亞凱亞超星系團中必然也會做着一定規律的運動。
地球運動軌跡2
地球自轉方向和公轉方向
都是自西向東
1、地球的自轉是繞軸自轉 在北極上空觀察呈反時針方向,南極上空觀察則呈順時針方向,習慣上稱爲自西向東旋轉.自轉週期爲一日.自轉角速度爲每小時15度,線速度則因緯度和海拔不同而異,例如,赤道海平面爲464米/秒,高度增減100米,線速度增減26米;兩極爲零.
2、除繞軸自轉外,地球還按照一定的軌道繞太陽公轉 公轉的週期爲一恆星年,約365日6時9分10秒.公轉方向也是自西向東,軌道是一個扁率爲1/60的橢圓.軌道近日點爲1.471億公里,遠日點爲1.521億公里,與太陽的平均距離爲每日59分,平均線速度爲每秒29.78公里,面速度爲每日1.92*10的14次方平方公里.其中前兩者有季節變化。
地球自轉一年要轉多少圈
如果地球相對於太陽是不動的,一天時間地球正好自轉一週。
但由於地球同時繞太陽公轉,當我們所在位置再次正對太陽時,地球已經繞太陽公轉了一個角度。假設公轉一週(即一年)是365天,則這個角度就是0.9863°(360°/365)。
由於地球自轉和公轉方向相同,一天內,地球自身旋轉轉過的角度事實上超過了360°。
利用平行線的“內錯角相等”原理,我們可以算出超過的角度正好是0.9863°,即一天自轉了一週又0.9863°。如此,每天多轉0.9863°,一年365天累計多轉了0.9863°×365≈360°,正好一週。
因此前面問題的答案是:一年365天,地球自轉了366周。是不是有點意外?
實際上地球繞太陽公轉一週多於365天,是365天5時48分46秒,所以一年中地球實際自轉了366.2422周。
由於地球一天自轉的角度和一週相差無幾(不超過1°),人們通常稱地球自轉一週爲一天,對日常生活幾乎沒有什麼影響。
而在天文學上,爲了區分這兩者,將通常的一天稱爲一個太陽日,將地球自轉一週稱爲一個恆星日,一個恆星日的時間是23時56分4.09秒。
地球運動軌跡3
公轉速度
地球公轉(3)地球公轉是一種週期性的圓周運動,因此,地球公轉速度包含着角速度和線速度兩個方面。如果我們採用恆星年作地球公轉週期的話,那麼地球公轉的平均角速度就是每年360°,也就是經過365.2564日地球公轉360°,即每日約0.986°,亦即每日約59′8″。
地球軌道總長度是940,000,000千米,因此,地球公轉的'平均線速度就是每年9.4億千米,也就是經過365.2564日地球公轉了9.4億千米,即每秒鐘29.8千米,約每秒30千米(線速度=940,000,000KM/365天=940,000,000秒/(365x24x3600)秒=29.8千米(近似爲30千米/秒)。
依據開普勒行星運動第二定律[2]可知,地球公轉速度與日地距離有關。地球公轉的角速度和線速度都不是固定的值,隨着日地距離的變化而改變。地球在過近日點時,公轉的速度快,角速度和線速度都超過它們的平均值,角速度爲1°1′11″/日,線速度爲30.3千米/秒;
地球在過遠日點時,公轉的速度慢,角速度和線速度都低於它們的平均值,角速度爲57′11″/日,線速度爲29.3千米/秒。地球於每年1月初經過近日點,7月初經過遠日點,因此,從1月初到當年7月初,地球與太陽的距離逐漸加大,地球公轉速度逐漸減慢;從7月初到來年1月初,地球與太陽的距離逐漸縮小,地球公轉速度逐漸加快。
地球公轉我們知道,春分點和秋分點對黃道是等分的,如果地球公轉速度是均勻的,則視太陽由春分點運行到秋分點所需要的時間,應該與視太陽由秋分點運行到春分點所需要的時間是等長的,各爲全年的一半。但是,地球公轉速度是不均勻的,則走過相等距離的時間必然是不等長的。
視太陽由春分點經過夏至點到秋分點,地球公轉速度較慢,需要186天多,長於全年的一半,此時是北半球的夏半年和南半球的冬半年;視太陽由秋分點經過冬至點到春分點,地球公轉速度較快,需要179天,短於全年的一半,此時是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可見,地球公轉速度的變化,是造成地球上四季不等長的根本原因。
首先了解幾個名詞:
1、一光年:是指光在真空中一年時間裏面走過的距離,注意,光年是長度單位。
2、地球公轉:我們的地球以每秒29.79公里的速度,沿着一個偏心率很小的橢圓繞着太陽公轉。走完大約約9.4億公里的一圈路程要花365天又5小時48分46秒,即大約一年。(日地平均距離是1.5億公里)
3、光在一年時間裏面走過的距離與地球公轉的周長之比:由於1光年是光在一年時間裏面走過的距離,地球公轉周長是地球一年走過的弧長,時間都是一年。所以距離之比就是光速300,000km/s和地球公轉的速度29.79km/s之比:n=300,000/29.79=10,000倍。
4、地球圍繞太陽公轉一週的距離:此處的距離實際上是周長,一週的弧長。我們已經知道地球公轉軌道半徑1.5億公里,很容易算出周長的。根據公式s=2×3.14×1.5億,大約9.4億公里。
5、根據橢圓終極理論公式計算公轉周長爲近似爲939901691.151千米(由於計算機侷限暫時只能精確到此)
通常所指的地球公轉是以太陽爲參考系的二維平面,而地球在宇宙總空間和時間中轉行一年的行程,大約117億公里,軌跡是螺旋狀的,2011年的春分和2012年的春分,不是相交,而是距離數十億公里。
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