Земля
В древние времена, в различных культурах наша планета принимала разнообразные формы – от куба до более популярного плоского диска, окружённого морем. Но благодаря развитию астрономии, мы пришли к пониманию того, что на самом деле Земля имеет шарообразную форму (геоид), к тому же это одна из многих планет в нашей звёздной системе, которая вращается вокруг Солнца.
В течение последних нескольких столетий, в результате развития науки, эволюции научных инструментов и более комплексных наблюдений, астрономы с высокой точностью смогли определить истинную форму орбиты Земли. В дополнении к знанию точного расстояния до Солнца, мы также выяснили, что наша планета вращается вокруг него с определённым наклоном.
Наклон оси вращения – это угол на который отклонена ось вращения планеты от перпендикуляра, проведённого к плоскости её орбиты. Такого рода наклон небесного тела влияет на то, сколько солнечного света получит определённая точка на его поверхности в течение года. Наклон земной оси вращения составляет приблизительно 23,44° (или 23,439281°, если быть точным).
Наклон земной оси является основным фактором ответственным за сезонные изменения, происходящие на Земле в течение года. Когда северный полюс направлен к Солнцу, то в северном полушарии наступает лето, а в южном – зима. Когда же, спустя шесть месяцев, южный полюс разворачивается к Солнцу – наблюдается противоположная ситуация.
В дополнение к изменениям температуры, смена сезонов также приводит к изменениям в суточном цикле. Так летом, дни длятся дольше чем ночи, а Солнце поднимается выше в небе. Зимой дни становятся короче, а Солнце располагается ниже.
Ось вращения Земли
Более интересная ситуация наблюдается за северным полярным кругом: там сначала в течении почти шести месяцев Солнце не поднимается над горизонтом (явление известное как “полярная ночь”), а затем также в течении почти шести месяцев не заходит за горизонт (“полярный день”).
Четыре времени года можно привязать к четырём датам: солнцестояниям и равноденствиям. В северном полушарии, зимнее солнцестояние наблюдается 21 или 22 декабря, летнее солнцестояние – 20 или 21 июня, весеннее равноденствие 20 марта, а осеннее равноденствие 22 или 23 сентября. В южном полушарии, ситуация противоположная: дата летнего солнцестояния меняется с датой зимнего, а дата весеннего равноденствия – с датой осеннего.
Угол наклона Земли является относительно стабильными в течение длительного периода времени. Однако, земная ось постоянно раскачивается. Это явление, известное как прецессия, приводит к периодическому “переворачиванию” сезонов (примерно каждые 25 800 лет). Когда это произойдет, лето в северном полушарии будет наступать в декабре, а зима в июне.
Прецессия Земли. Посмотреть в облаке.
Таким образом, вращение Земли вокруг своей оси – это не так уж и просто, как вы могли подумать. Во время научной революции для многих было настоящим откровением узнать, что Земля не является неподвижной точкой во Вселенной. Но даже тогда, такие астрономы как Коперник и Галилей считали, что орбита Земли является идеальной окружностью, и они не могли себе даже представить, как всё выглядит на самом деле. И лишь спустя определённое время мы поняли, что наклон оси нашей планеты приводит к серьёзным изменениям с течением времени – как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.