أخر الاخبار

معلومات عن دوران الارض حول الشمس

هل تحب العلوم، او انت تدرس في المدرسة ومهتم بجمع معلومات عن دوران الارض حول الشمس. في هذا المقال سنأخذك في رحلة عبر مجرتنا لنتقنل فيها من الارض الي الفضاء لنكتشف كيف تدور الارض حول الشمس. تابع القرأة!

تُعتمد الإحداثيات المكانية واتفاقيات التوقيت بهدف تحديد مواقع وحركات المراقبين والأجسام السماوية في النظام الشمسي، والمركبات الفضائية التي تسافر بين الكواكب المختلفة أو تدور حولها، بالإضافة إلى الأجسام الأخرى بشكل مستمر. بدون هذه الحسابات، يصبح من المستحيل التنقل داخل النظام الشمسي.

معلومات عن دوران الارض حول الشمس
معلومات عن دوران الارض حول الشمس

الإحداثيات الأرضية

الدائرة الكبرى هي دائرة تخيلية على سطح الارض يكون مركزها هو نفس مركز الكرة. تُعرف الدوائر الكبرى التي تمر عبر القطبين الشمالي والجنوبي بخطوط الطول. يمكن تحديد خط الطول لأي نقطة على سطح الأرض.

خط الطول الرئيسي، الذي يعتبر نقطة البداية لقياس المواقع الشرقية والغربية لخطوط الطول الأخرى، يُحدد موقع المرصد الملكي القديم في غرينتش، إنجلترا. يعبر عن خط الطول بالدرجات والدقائق والثواني القوسية من 0 إلى 180 درجة شرقًا أو غربًا من خط الطول الرئيسي. على سبيل المثال، يقع وسط مدينة باسادينا، كاليفورنيا، عند 118 درجة و8 دقائق و41 ثانية قوسية غرب خط الطول الرئيسي: 118° 8' 41" غربًا.

علاقة خط الاستواء بدوران الارض حول الشمس

نقطة البداية لقياس المواقع بين الشمال والجنوب على سطح الأرض هي خط الاستواء، وهو دائرة كبيرة تقع على مسافة متساوية من كلا القطبين في كل مكان. تحدد الدوائر الموجودة على مستويات موازية لخط الاستواء قياسات الشمال والجنوب والتي تُعرف بالمتوازيات أو خطوط العرض. يتم التعبير عن خط العرض كقوس يمتد بين خط الاستواء وخط العرض المراد قياسه، كما يُرى من مركز الأرض. يقع وسط مدينة باسادينا عند خط عرض 34 درجة و08 دقيقة و44 ثانية شمال خط الاستواء: 34° 08' 44" شمالاً.

على مر تاريخ الملاحة، كان تحديد خط العرض على سطح الأرض مهمة سهلة نسبيًا. في نصف الكرة الشمالي، على سبيل المثال، يمكن قياس ارتفاع النجم القطبي فوق الأفق للحصول على تقدير تقريبي لخط العرض. ومع ذلك، كان قياس خط الطول تحديًا تاريخيًا كبيرًا، لأنه يتطلب دقة في ضبط الوقت. نجح جون هاريسون (1693-1776) في النهاية في تطوير كرونومتر دقيق بما يكفي للقيام بهذه المهمة.

درجة واحدة من خط العرض تساوي تقريبًا 111 كيلومترًا على سطح الأرض، وهي تعادل بحسب التعريف 60 ميلًا بحريًا تمامًا. وبينما تتقارب خطوط الطول عند القطبين، يتفاوت طول درجة خط الطول من 111 كيلومترًا عند خط الاستواء إلى أن يصل إلى صفر عند القطبين حيث تتلاقى خطوط الطول في نقطة واحدة.

الدوران والثورة

يشير مصطلح "الدوران" إلى حركة الجسم حول محوره الخاص. بينما تعني "الثورة" الحركة المدارية لجسم حول جسم آخر. على سبيل المثال، تدور الأرض حول محورها، مما يؤدي إلى تكون اليوم الذي يبلغ طوله 24 ساعة. وتدور الأرض حول الشمس، مما ينتج سنة تتكون من 365 يومًا. كما أن القمر الصناعي يدور حول الكوكب.

معلومات عن دوران الأرض حول محورها

تدور الأرض حول محورها بالنسبة للشمس كل 24.0 ساعة بالتوقيت الشمسي، بزاوية ميل تصل إلى 23.45 درجة عن مستوى مدارها حول الشمس. يعكس متوسط الوقت الشمسي التغيرات الناجمة عن شكل مدار الأرض غير الدائري. ويكون دوران الأرض بالنسبة للنجوم "الثابتة" (الزمن الفلكي) أقصر بمقدار 3 دقائق و56.55 ثانية من متوسط اليوم الشمسي، مما يعادل يوم شمسي واحد في السنة.

مبادرة محور الأرض على مدى 26000 سنة

تتسبب القوى الناتجة عن دوران الأرض في جعل الكوكب مفلطَحًا بشكل طفيف، مما يؤدي إلى ظهور انتفاخ عند خط الاستواء. تؤثر جاذبية القمر بشكل رئيسي، وبدرجة أقل جاذبية الشمس، على الشكل المفلطح للأرض من خلال تحريك المحور المتعامد مع مستوى مدار الأرض. ومع ذلك، بسبب تأثير الحركة الجيروسكوبية، لا تعود أقطاب الأرض إلى الوضع العمودي على المستوى المداري.

تتحرك الارض بزوايا قائمة بالنسبة للقوى المطبقة. هذه العملية تتسبب في أن يصف محور الأرض دائرة بنصف قطر يبلغ 23.4 درجة بالنسبة لنقطة ثابتة في الفضاء على مدى حوالي 26000 سنة، وهو تمايل بطيء يشبه حركة محور قمة دوارة تتأرجح قبل أن تسقط.

بسبب حركة القطبين على مدى 26000 عام، تظهر جميع النجوم والأجرام السماوية الأخرى وكأنها تتحرك من الغرب إلى الشرق بمعدل 0.014 درجة كل عام (أي 360 درجة على مدى 26000 سنة). هذه الحركة الواضحة هي السبب الرئيسي الذي يدفع علماء الفلك ومشغلي المركبات الفضائية إلى الإشارة إلى عصر مشترك مثل J2000.0.

حاليًا، وفي إطار دورة المبادرة التي تستغرق 26000 سنة للأرض، يتواجد نجم لامع بالقرب من القطب السماوي الشمالي، حيث يبعد أقل من درجة واحدة عنه. يُعرف هذا النجم باسم بولاريس أو نجم الشمال.

تتحرك النجوم بحركاتها الخاصة، والتي تُعرف بالحركة الصحيحة. في منطقتنا من المجرة، لا يُظهر سوى عدد قليل من النجوم الساطعة حركات كبيرة بما يكفي لقياسها خلال فترة حياة الإنسان، لذلك لا تُؤخذ حركاتها بعين الاعتبار بشكل عام في ملاحة المركبات الفضائية.

وبسبب المسافات الهائلة التي تفصل بين النجوم، يمكن التعامل معها كأنها مرجعيات ثابتة في الفضاء. ومع ذلك، تُظهر بعض النجوم الموجودة في مركز مجرتنا سرعات حركة كبيرة عندما تدور بالقرب من الثقب الأسود الهائل الموجود هناك.

يتراكب على الحركة البدارية التي تبلغ مدتها 26000 عام حركة إيماء صغيرة مدتها 18.6 عامًا وبسعة تبلغ 9.2 ثانية قوسية. يمكن أن يكون سبب هذا التمايل هو الاختلاف بزاوية 5 درجات بين مستوى مدار القمر ومستوى مدار الأرض، وقوة الجاذبية المتبادلة بينهما.

معلومات عن دوران الارض حول الشمس

تدور الأرض حول الشمس في مدارها خلال 365 يوماً و6 ساعات و9 دقائق بالنسبة للنجوم، وتتنقل بسرعة تتراوح من 29.29 إلى 30.29 كم/ث. تساهم الـ6 ساعات و9 دقائق في زيادة يوم إضافي تقريبًا كل أربع سنوات، وهو ما يعرف بالسنة الكبيسة حيث يضاف هذا اليوم في 29 فبراير.

يكون مدار الأرض بيضاوي الشكل، وتصل إلى أقرب نقطة من الشمس وهو الحضيض الشمسي، على بعد 147,090,000 كم، حوالي الرابع من يناير من كل عام. وبعد ستة أشهر، تصل الأرض إلى الأوج على مسافة 152.100.000 كيلومتر.

الحركة القطبية قصيرة المدى

وبالإضافة إلى الحركات طويلة المدى، فإن محور دوران الأرض وأقطابها يتعرضان لحركتين دوريتين أقصر. إحدى هذه الحركات تُعرف بالتمايل الشاندلري، وهي تمايل حر يستغرق حوالي 435 يومًا. كما توجد حركة دائرية سنوية، وانجراف ثابت نحو الغرب نتيجة حركات السوائل في وشاح الأرض وعلى السطح. يتم متابعة هذه الحركات بواسطة الخدمة الدولية لدوران الأرض والأنظمة المرجعية (IERS).

ولأننا نجري ملاحظاتنا من الأرض، فإن فهم الحركات الطبيعية للأرض أمر ضروري. كما ذُكرنا أعلاه، يدور كوكبنا حول محوره يوميًا ويدور حول الشمس سنويًا. محوره يتقدم ويتحرك. حتى النجوم "الثابتة" تتحرك بذاتها. وبالنظر إلى كل هذه الحركات، فإن نظام الإحداثيات المفيد لتحديد مواقع النجوم والكواكب والمركبات الفضائية يجب أن يتم تحديده عند لحظة معينة في الزمن. هذه اللحظة تُسمى الحقبة.

وفقًا للاتفاقية، فإن العصر المرجعي القياسي هو J2000.0، والذي يشير إلى متوسط خط الاستواء والاعتدال لعام 2000، والذي يُعادل 1 يناير الساعة 12:00 بالتوقيت العالمي (UT). الحرف "J" يرمز إلى السنة اليوليانية، والتي تساوي 365.25 يومًا. فقط جزء المبادرة البالغ 26000 عام من تأثير الحركة/التأرجح الكلي قد تم أخذه في الاعتبار، مما يحدد متوسط خط الاستواء والاعتدال لهذه الحقبة الزمنية.

آخر عصر تم استخدامه في السابق هو B1950.0 - متوسط خط الاستواء والاعتدال لليوم 31 ديسمبر عام 1949 في الساعة 22:09 بالتوقيت العالمي، ويمثل الحرف "B" السنة البسلية، وهي السنة الشمسية الفرضية التي قدمها FW Bessell في القرن التاسع عشر. يتم نشر المعادلات لتفسير البيانات استنادًا إلى العصور الماضية والحالية. حركة محاور الأرض بين عامي 2001 و2006، ومتوسط موقع القطب ما بين عامي 1900 و2000.

استنتاج

بالنظر إلى فهمنا لمجموعة حركات الأرض - مثل الدوران حول المحور، والتحرك الأمامي، والتمايل، والحركات القطبية قصيرة المدى، ودوران الارض حول الشمس - ومعرفة موقع الراصد في خطوط الطول والعرض، يمكن إجراء ملاحظات دقيقة. هذا يمكننا من التنقل بشكل دقيق في النظام الشمسي.

على سبيل المثال، لقياس السرعة الدقيقة لمركبة فضائية تتجه إلى زحل، يجب عليك معرفة موقعك الدقيق على سطح الأرض أثناء إجراء القياس، ثم تطرح حركات الأرض من هذا القياس للحصول على سرعة المركبة الفضائية. وينطبق نفس الشيء إذا كنت تحاول قياس الحركة الصحيحة لنجم بعيد - أو تمايل دقيق لنجم، لاكتشاف مجموعة من الكواكب.

تعليقات



حجم الخط
+
16
-
تباعد السطور
+
2
-