Mișcarea Pământului în jurul Soarelui a fost un mister timp de multe secole, în timp ce observatorii din ceruri foarte timpurii au încercat să înțeleagă ce se mișca de fapt: Soarele peste cer sau Pământ în jurul Soarelui. Ideea de sistem solar centrată pe Soare a fost dedusă cu mii de ani în urmă de filosoful grec Aristarh din Samos. Nu a fost dovedit până în prezent Astronomul polonez Nicolaus Copernic a propus teoriile sale centrate pe Soare în anii 1500 și a arătat cum planetele ar putea orbita Soarele.
Pământul orbitează Soarele într-un cerc ușor aplatizat numit „elipsă”. În geometrie, elipsa este o curbă care se buclează în jurul a două puncte numite "focuri". distanța de la centru până la cele mai lungi capete ale elipsei se numește „axa semi-majoră”, în timp ce distanța până la „laturile” aplatizate ale elipsei este numită „axa semi-minoră”. Soarele este la un focar al elipsei fiecărei planete, ceea ce înseamnă că distanța dintre Soare și fiecare planetă variază de-a lungul anul.
Caracteristicile orbitale ale Pământului
Când Pământul este cel mai aproape de Soare în orbita sa, este la „perihelie”. Această distanță este de 147.166.462 de kilometri, iar Pământul ajunge acolo în fiecare 3 ianuarie. Apoi, pe 4 iulie a fiecărui an, Pământul este cât se poate de departe de Soare, la o distanță de 152.171.522 de kilometri. Acest punct se numește „afelie”. Fiecare lume (inclusiv comete și asteroizi) din sistemul solar care orbitează în primul rând pe Soare are un punct de perihelie și o afelie.
Observați că pentru Pământ, cel mai apropiat punct este în timpul iernii emisferei nordice, în timp ce cel mai îndepărtat este emisfera nordică vara. Deși există o creștere mică a încălzirii solare pe care planeta noastră o obține în timpul orbitei sale, nu se corelează neapărat cu perihelio și afelie. motive pentru anotimpuri se datorează mai mult inclinării orbitale a planetei noastre pe tot parcursul anului. Pe scurt, fiecare parte a planetei înclinate spre Soare în timpul orbitei anuale se va încălzi mai mult în acea perioadă. Pe măsură ce se înclină, cantitatea de încălzire este mai mică. Aceasta contribuie la schimbarea anotimpurilor mai mult decât locul Pământului pe orbita sa.
Aspecte utile ale orbitei Pământului pentru astronomi
Orbita Pământului în jurul Soarelui este un reper pentru distanță. Astronomii iau distanța medie între Pământ și Soare (149.597.691 kilometri) și o folosesc ca distanță standard numită „unitate astronomică” (sau UA pe scurt). Apoi folosesc acest lucru ca shorthand pentru distanțe mai mari în sistemul solar. De exemplu, Marte este 1.524 unități astronomice. Asta înseamnă că este puțin peste o dată și jumătate de distanța dintre Pământ și Soare. Jupiter este 5,2 AU, în timp ce Pluton este 39., 5 AU.
Orbita Lunii
De asemenea, orbita Lunii este eliptică. Se mișcă în jurul Pământului o dată la 27 de zile și, datorită blocării mareelor, ne arată întotdeauna aceeași față la noi aici, pe Pământ. Luna nu orbitează de fapt Pământul; ei orbitează de fapt un centru de greutate comun numit barycenter. Complexitatea orbitei Pământ-Lună și orbita lor în jurul Soarelui duce la forma schimbătoare aparentă a Lunii așa cum se vede de pe Pământ. Aceste schimbări, numite faze ale Lunii, parcurgeți un ciclu la fiecare 30 de zile.
Interesant este că Luna se îndepărtează încet de Pământ. În cele din urmă, va fi atât de departe încât evenimentele precum eclipsele solare totale nu vor mai avea loc. Luna va mai ocoli Soarele, dar nu va părea să blocheze întregul Soare, așa cum se întâmplă acum în timpul unei eclipse solare totale.
Orbitele altor planete
Celelalte lumi ale sistemului solar care orbitează Soarele au ani de lungime diferită datorită distanțelor lor. Mercur, de exemplu, are o orbită de doar 88 de zile de Pământ. Venus are 225 zile Pământ, în timp ce Marte este de 687 zile Pământ. Jupiter are nevoie de 11,86 ani Pământ pentru a orbita Soarele, în timp ce Saturn, Uranus, Neptun și Pluton iau 28,45, 84, 164,8 și, respectiv, 248 de ani. Aceste orbite lungi reflectă una dintre Legile lui Johannes Kepler asupra orbitelor planetare, care spune că perioada de timp necesară pentru a orbita Soarele este proporțională cu distanța sa (axa sa semi-majoră). Celelalte legi pe care le-a conceput descriu forma orbitei și timpul pe care fiecare planetă îl durează pentru a parcurge fiecare parte a drumului său în jurul Soarelui.
Editat și extins de Carolyn Collins Petersen.