Не менее важным, чем суточное, является годовое движение Земли вокруг Солнца. Это движение она совершает, вращаясь вокруг Солнца со скоростью 30 км/с, т. е. в десять раз быстрее артиллерийского снаряда. Период обращения Земли, равный 365 дням 6 часам 9 минутам и 9 секундам, за который она совершает один оборот вокруг Солнца, называется звездным годом. Орбита, по которой движется Земля, представляет собой эллипс, в одном из фокусов которого расположено Солнце. Поэтому Земля, совершая годовое движение, то приближается, то удаляется от Солнца, и расстояние между ними изменяется от 152,1 млн км (в афелии) до 147,1 млн км (в перигелии). Чтобы хоть как-то представить себе среднюю величину этого расстояния (149,5 млн км), обычно предлагается вообразить себе скорый поезд, который безостановочно движется со скоростью 100 км/ч. Чтобы преодолеть это расстояние, ему понадобилось бы 170 лет. Ось суточного вращения Земли, всегда направленная на Полярную звезду и образующая с плоскостью земной орбиты угол в 66°33′, устойчиво сохраняет при годовом движении свое направление в пространстве и обусловливает смену времен года (рис. 5).
6. Какие удивительные явления на Земле обусловлены ее суточным вращением?
7. Почему высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется? Почему в Северном полушарии, где мы живем, зима наступает, когда Земля ближе всего расположена к Солнцу, а лето — наоборот, когда она от него дальше?
8. Одним из следствий суточного вращения Земли является смена дня и ночи, которая наступает в разных ее пунктах в разное время. Принято, что новая календарная дата в каждом пункте начинается в полночь. В разных пунктах нашей планеты полночь наступает в разное время. Это часто приводит к недоразумениям, в особенности при кругосветных путешествиях. Каким?
Ответы [5]
Пропавший день
6 сентября 1522 г. в устье испанской реки Гвадалквивир вошел корабль «Виктория». В сентябре 1519 г. он в составе флотилии под командованием Фернана Магеллана отправился в первое кругосветное путешествие. И вот теперь, спустя ровно три года, этот единственный уцелевший после долгих скитаний корабль возвращался к родным берегам. Но как были удивлены члены экипажа «Виктория», когда узнали, что в пути они потеряли… один день.
Капитан Себастьян Элькано, возглавивший экспедицию после гибели Магеллана, и участник плавания Антонио Пигафетта, который вел подробный дневник путешествия, тщетно старались обнаружить «пропажу», тщательно, страница за страницей проверяя ежедневные записи в судовом журнале. Однако все усилия их оказались безрезультатными, им так и не удалось найти «пропавший» день. Весь экипаж «Виктории» считал день возвращения на родину средой, хотя, как им объявили встречающие, они ступили на родной берег в четверг.
Объяснение тому, как и почему это произошло, было найдено уже позднее. Окружность Земли составляет 360°. Полный оборот она совершает за 24 часа, т. е. путь в 1° за 4 минуты. Флотилия Магеллана вышла из Европы на запад в направлении, противоположном движению Земли вокруг своей оси. Следовательно, для экипажа «Виктории», уплывшего в западном направлении и возвратившегося с востока, дни увеличивались на 4 минуты столько раз, сколько в этом направлении он прошел градусов, в данном случае — 360°, т. е. в общей сложности — 4 минуты х 360° = 24 часа, или одни сутки. Вот мы с вами и нашли день, «пропавший» у участников первого кругосветного путешествия.
5
Ответы на вопросы
6. Смена дня и ночи, создающая суточный ритм в жизни и процессах, которые происходят в географической оболочке Земли; отклонение горизонтально движущихся тел в Северном полушарии вправо, в Южном — влево, падающих вниз тел — к востоку, брошенных вверх — к западу; возникновение приливной волны, которая непрерывно обходит земной шар с востока на запад, перемещаясь навстречу вращению Земли; подмывание реками в Северном полушарии своих правых берегов, в Южном — левых; различия в местном времени.
7. Это обусловлено годовым вращением Земли и наклоном оси ее суточного вращения, всегда направленной на Полярную звезду. Когда Земля ближе всего расположена к Солнцу, продолжительность освещения повернутого к Солнцу ее Северного полушария бывает самой короткой, а максимальный угол падения солнечных лучей на земную поверхность — самым маленьким. И наоборот, когда Земля максимально удалена от Солнца, время освещения им Северного полушария бывает самым продолжительным, а максимальный угол падения солнечных лучей на земную поверхность — самым большим, благодаря чему она получает больше солнечного тепла и более продолжительное время освещения (рис. 16).