כוכב הלכת שלנו, כדור הארץ, נמצא בתנועה מתמדת ושייך למערכת השמש. עם הזמן, למדנו שהתנועות הללו הן חיוניות לחיים על פני כדור הארץ ומשפיעות על היבטים שונים של הסביבה שלנו, כמו רצף היום והלילה, עונות השנה ואפילו האקלים. ישנם מספר סוגים של תנועות כדור הארץ, החשוב ביותר הוא תנועת הסיבוב, התרגום, הקדמה והנוטציה. ארבע התנועות הללו מהוות מפתח להבנת ההתנהגות של כוכב הלכת שלנו והאינטראקציות שלו עם השמש וגופים שמימיים אחרים.
במאמר זה אנו הולכים להתעמק בתנועות העיקריות של כדור הארץ, להבין כל אחת מהן, המאפיינים שלה והרלוונטיות שיש להן בחיי היומיום.
תנועות כדור הארץ
תנועות כדור הארץ ניתן לסווג אותם לשתי קבוצות גדולות: התנועות המוכרות ביותר, כמו סיבוב ותרגום, ותנועות מורכבות יותר כמו קדנציה ונואטציה. תנועות אלו מסבירות תופעות יומיומיות כמו עונות השנה, אך גם אחרות שקשה יותר לתפוס אותן בעין בלתי מזוינת, כמו שינויים בכיוון ציר כדור הארץ.
סיבוב
תנועת הסיבוב היא, ללא ספק, אחת הידועות. כדור הארץ מסתובב על הציר שלו ממערב למזרח נגד כיוון השעון. התור השלם הזה לוקח 23 שעות, 56 דקות ו-4 שניות, מה שמוליד את מה שאנו מכירים כיום צדדי.
תנועת סיבוב זו אחראית לחילופי ימים ולילות, שכן בעת סיבובו, כדור הארץ חושף חלקים שונים של פני השטח שלו לשמש, מאיר חלק ומותיר אחרים בחושך. קל להבחין בכך בחיי היומיום, שכן כאשר עלות השחר בחלק אחד של העולם, זה לילה בחלק אחר.
היבט מעניין נוסף של תנועה זו הוא שלא כל הנקודות על כדור הארץ מסתובבות באותה מהירות. בקו המשווה, מהירות הסיבוב היא בערך 1600 ק"מ / שעה, בעוד בקווי רוחב צפוניים או דרומיים יותר, מהירות זו יורדת. לדוגמה, בקו הרוחב 45º צפון, המהירות היא כ-1073 קמ"ש.
השפעה מכרעת נוספת של תנועה סיבובית היא היווצרות ותחזוקה של השדה המגנטי של כדור הארץ, אשר מגן על כוכב הלכת שלנו מפני רוח השמש. שדה מגנטי זה הוא המפתח לחיים, שכן הוא מגן מפני קרינת החלל ומאפשר את התפתחות האטמוספירה כפי שאנו מכירים אותה.
תִרגוּם
תנועה תרגום היא תנועת כדור הארץ סביב השמש, במסלול אליפטי. כדור הארץ לוקח בדיוק 365 ימים, 5 שעות, 48 דקות ו-45 שניות בהשלמת מהפכה שלמה סביב השמש, מה שאנו מכירים כשנת שמש. כי הזמן הזה הוא לא בדיוק 365 ימים, מה שאנחנו קוראים לו שנה מעוברת כל ארבע שנים, שבהן מתווסף יום נוסף בפברואר כדי להתאים את הפער הזה.
זוהי טעות נפוצה שבקיץ חם יותר מכיוון שכדור הארץ קרוב יותר לשמש במציאות, בחצי הכדור הצפוני, כדור הארץ רחוק יותר מהשמש בקיץ מאשר בחורף. הסיבה לעונות השנה היא נטייה של ציר כדור הארץ, שזה 23,43 מעלות. בקיץ, קרני השמש פוגעות במקום בו אנו חיים בצורה ישירה יותר, וגורמות לעלייה בטמפרטורות, בעוד שבחורף מגיעות קרני השמש בצורה אלכסונית יותר, וגורמות לטמפרטורות קרות יותר.
כדור הארץ עובר מרחק של 938 מיליון קילומטרים במסלולו סביב השמש, נע במהירות של כ 107.280 ק"מ / שעה. למרות המהירות הגבוהה והמרשימה הזו, איננו חשים בה בשל כוח הכבידה שמשאיר אותנו מעוגנים לפני השטח של כדור הארץ. התרגום הזה הוא שגם גורם ל ימי היפוך (קיץ וחורף) ו שיווי משקל (אביב וסתיו), רגעי מפתח במחזוריות העונות.
אפליון ופריהליון
אפליון מתייחס לנקודה שבה כדור הארץ נמצא הכי רחוק מהשמש, ומתרחש בחודש יולי, בעוד שהפריהליון הוא נקודת הקרבה הכי קרובה לשמש, המתרחשת בינואר. במהלך האפליון, המרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש הוא 152,6 מיליון קילומטרים, בעוד שבפריהליון זה בערך 147,5 מיליון קילומטרים.
העובדה שאירועים אלו מתרחשים בעונות שונות בחצי הכדור הצפוני והדרומי קשורה לנטיית כדור הארץ. בעוד שבחצי הכדור הצפוני חורף בתקופת פריהליון, בדרום קיץ ובמהלך אפליון עונות השנה הפוכות.
תנועות אחרות של כדור הארץ
בנוסף לתנועות הסיבוב והתרגום הידועות, כדור הארץ חווה תנועות מורכבות אחרות, כגון קדנציה ונואטציה.
תנועת Precession
הפרצסיה של ימי השוויון היא תנועה איטית מאוד המשפיעה על כיוון ציר הסיבוב של כדור הארץ. תופעה זו נגרמת על ידי משיכה הכבידה שמפעילים השמש והירח על הבליטה המשוונית של כדור הארץ. נכון לעכשיו, הנטייה של ציר כדור הארץ היא 23,43 מעלות, אך נטייה זו משתנה באיטיות רבה לאורך אלפי שנים.
מחזור הפרצסיה המלא נמשך בערך 25.700 שנים ואחראי לכך שהעונות משתנות באיטיות במשך אלפי שנים. לתנועה זו, על אף שאינה מורגשת לבני אדם, יש רלוונטיות רבה ברמה הגיאולוגית והאקלימית.
תנועת תזונה
תנועת הנוטציה היא תנודה קלה של ציר הסיבוב של כדור הארץ המתרחשת עקב השפעת הכבידה של הירח והשמש לתנודה זו יש מחזור של 18,6 שנים והוא נגרם מהבליטה המשוונית של כדור הארץ. למרות שתנועה זו פחות ידועה, יש לה השפעה עדינה על מזג האוויר והדיוק שבו נמדדים מיקומי השמיים מכדור הארץ.
דוגמה דומה ל-nutation היא תנועת החלק העליון כאשר הוא עומד להפסיק, מתנודד למעלה ולמטה. למרות שהיא אינה מורגשת בעין בלתי מזוינת, מדובר בתופעה אסטרונומית בעלת עניין רב.
תופעות קשורות נוספות: הנדנוד של צ'נדלר
תנועה נוספת הקשורה לאלו שהוזכרו היא מה שנקרא צ'נדלר התנדנד. תופעה זו מתארת תנודה של ציר הסיבוב של כדור הארץ ויש לה מחזור של ימי 433. הוא מוסיף התאמה קטנה של 0,7 שניות קשת לקדמת ימי השוויון, ולמרות שהוא עדין, הוא נושא למחקר באסטרונומיה.
תנועה זו התגלתה על ידי האסטרונום סת' קרלו צ'נדלר בשנת 1891, ולמרות שמקורה אינו ברור לחלוטין, מאמינים כי היא קשורה לתנודות בהתפלגות מסת כדור הארץ, תנועות גיאופיזיות מתחת לקרום ואף שינויים באטמוספרה ובאוקיינוסים. .
התנועה המתמדת של כדור הארץ משפיעה לא רק על אורך הימים והעונות, אלא גם ממלאת תפקיד מכריע במחזורי האקלים, וחלק מהתנועות הללו מורגשות רק באמצעות מדידות אסטרונומיות מדויקות.