ربما سمعت المقولة المأثورة في مرحلة ما من حياتك: 'ستظل الشمس تشرق في الشرق وتغرب في الغرب غدًا.' لقد فهمت هذه النقطة ، فهذا يعني أنها ليست نهاية العالم. لكن هل تساءلت يومًا لماذا تتصرف الشمس بهذه الطريقة؟ لماذا تشرق الشمس - ودائمًا ما يحدث - في الشرق وتغرب في الغرب؟ ما الميكانيكا وراء هذا؟
بطبيعة الحال ، أخذ القدامى مرور الشمس عبر السماء كعلامة على أنها تدور حولنا. مع ولادة علم الفلك الحديث ، توصلنا إلى معرفة أنه في الواقع العكس. يبدو أن الشمس تدور حولنا فقط لأن كوكبنا لا يدور حولها فحسب ، بل يدور أيضًا حول محوره أثناء قيامه بذلك. من هذا ، نحصل على المرور المألوف للشمس عبر السماء ، وأسس قياسنا للوقت.
دوران الأرض:
كما لوحظ بالفعل ، تدور الأرض حول محورها وهي تدور حول الشمس. إذا تم مشاهدتها من أعلى الشمال السماوي ، فستبدو الأرض وكأنها تدور عكس اتجاه عقارب الساعة. لهذا السبب ، بالنسبة لأولئك الذين يقفون على سطح الأرض ، يبدو أن الشمس تتحرك من حولنا في اتجاه غربي بمعدل 15 درجة في الساعة (أو 15 درجة في الدقيقة). هذا صحيح بالنسبة لجميع الأجرام السماوية التي لوحظت في السماء ، مع 'حركة ظاهرة' تأخذهم من الشرق إلى الغرب.
الميل المحوري للأرض (أو الميل) وعلاقته بمحور الدوران ومستوى المدار. الائتمان: ويكيبيديا كومنز
هذا صحيح أيضًا بالنسبة لغالبية الكواكب في النظام الشمسي. كوكب الزهرة هو استثناء واحد ، والذي يدور للخلف مقارنة بمدارها حول الشمس (ظاهرة تعرف باسم الحركة العكسية). أورانوس هو نوع آخر ، لا يدور باتجاه الغرب فحسب ، بل يميل كثيرًا بحيث يبدو وكأنه جالس على جانبه بالنسبة للشمس.
بلوتو أيضًا لديه حركة رجعية ، لذلك بالنسبة لأولئك الذين يقفون على سطحه ، ستشرق الشمس في الغرب وتغرب في الشرق. في جميع الحالات ، يُعتقد أن السبب هو تأثير كبير. في الأساس ، تم إرسال بلوتو والزهرة يدوران في الاتجاه الآخر من خلال تأثير كبير ، بينما ضرب آخر أورانوس وطرحه على جانبه!
مع سرعة دوران تبلغ 1674.4 كم / ساعة (1040.4 ميل في الساعة) ، تستغرق الأرض 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.1 ثانية للدوران مرة واحدة على محورها. هذا يعني ، في جوهره ، أن اليوم الفلكي أقل من 24 ساعة. ولكن ، جنبًا إلى جنب مع الفترة المدارية (انظر أدناه) ، فإن اليوم الشمسي - أي الوقت الذي تستغرقه الشمس للعودة إلى نفس المكان في السماء - يصل إلى 24 ساعة بالضبط.
مدار الأرض حول الشمس:
بمتوسط سرعة مدارية تبلغ 107200 كم / ساعة (66600 ميل في الساعة) ، تستغرق الأرض حوالي 365.256 يومًا - ويعرف أيضًا باسم. سنة فلكية - لإكمال مدار واحد للشمس. هذا يعني أنه كل أربع سنوات (فيما يعرف بالسنة الكبيسة) ، يجب أن يتضمن تقويم الأرض يومًا إضافيًا.
عند النظر إليها من الشمال السماوي ، يبدو أن حركة الأرض تدور حول الشمس في اتجاه عكس اتجاه عقارب الساعة. إلى جانب الميل المحوري - أي يميل محور الأرض بمقدار 23.439 درجة باتجاه مسير الشمس - ينتج عن ذلك تغيرات موسمية. بالإضافة إلى إحداث اختلافات من حيث درجة الحرارة ، ينتج عن هذا أيضًا اختلافات في كمية ضوء الشمس التي يتلقاها نصف الكرة الأرضية خلال العام.
في الأساس ، عندما يشير القطب الشمالي نحو الشمس ، يمر نصف الكرة الشمالي بفصل الصيف بينما يمر نصف الكرة الجنوبي بفصل الشتاء. خلال فصل الصيف ، ترتفع درجة حرارة المناخ وتظهر الشمس في وقت مبكر من سماء الصباح وتغرب في ساعة متأخرة في المساء. في الشتاء ، يصبح المناخ أكثر برودة بشكل عام وتكون الأيام أقصر ، مع شروق الشمس في وقت لاحق ويحدث غروب الشمس قريبًا.
فوق الدائرة القطبية الشمالية ، تم الوصول إلى حالة قصوى حيث لا يوجد ضوء نهار على الإطلاق لجزء من العام - حتى ستة أشهر في القطب الشمالي نفسه ، والذي يُعرف باسم 'الليلة القطبية'. في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية ، ينقلب الوضع تمامًا ، حيث يشهد القطب الجنوبي 'شمس منتصف الليل' - أي يومًا من 24 ساعة.
وأخيرًا وليس آخرًا ، تؤدي التغييرات الموسمية أيضًا إلى تغييرات في حركة الشمس الظاهرة عبر السماء. خلال فصل الصيف في نصف الكرة الشمالي ، يبدو أن الشمس تتحرك من الشرق إلى الغرب مباشرة في سماء المنطقة ، بينما تقترب من الأفق الجنوبي خلال الشتاء. خلال فصل الصيف في نصف الكرة الجنوبي ، يبدو أن الشمس تتحرك في سماء المنطقة ؛ بينما في الشتاء يبدو أنه أقرب إلى الأفق الشمالي.
باختصار ، تشرق الشمس من الشرق وتغرب في الغرب بسبب دوران كوكبنا. على مدار العام ، يتم التخفيف من كمية ضوء النهار التي نواجهها بواسطة محور كوكبنا المائل. إذا ضربنا كويكب أو جسم سماوي كبير بما يكفي ، مثل كوكب الزهرة وأورانوس وبلوتو ، فقد يتغير الوضع. يمكننا أيضًا أن نختبر كيف يكون الحال عند مشاهدة شروق الشمس في الغرب ، وغروبها في الشرق.
لقد كتبنا العديد من المقالات الشيقة عن كوكب الأرض هنا في Universe Today. هنا لماذا تدور الأرض ؟، دوران الأرض و ما مدى سرعة دوران الأرض؟ ، و لماذا توجد مواسم؟
هذه مقالة من اسأل كورنيل عالم الفلك حول هذا السؤال بالذات. وها هي مقالة من كيف يعمل السخافات هذا يشرح النظام الشمسي بأكمله.
لدى Astronomy Cast أيضًا حلقات حول هذا الموضوع ، مثل الحلقة 30: الشمس والبقع والجميع ، و الحلقة 181 .
