Maa elliptiline tee ümber päikese

Maa liikumine Päikese ümber oli paljude sajandite jooksul müsteerium, kuna väga varased taevavaatlejad üritasid mõista, mis tegelikult liikus: Päike üle taeva või Maa ümber Päike. Päikesekeskse päikesesüsteemi idee tuletas tuhandeid aastaid tagasi Kreeka filosoof Samos Aristarchus. Seda ei suudetud tõestada enne Poola astronoom Nicolaus Copernicus pakkus 1500-ndatel välja oma päikesekeskse teooriad ja näitas, kuidas planeedid võiksid Päikest tiirutada.

Maa tiirleb Päikesest veidi lamestatud ringis, mida nimetatakse "ellipsiks". Geomeetrias on ellips kõver, mis silmdub kahe punkti ümber, mida nimetatakse "fookusteks". kaugust keskpunktist ellipsi pikimatesse otstesse nimetatakse "poolsuurteks telgedeks", samal ajal kui kaugus ellipsi lamestatud "külgedeni" on mida nimetatakse "pool-minoorseks teljeks". Päike on iga planeedi ellipsi ühes fookuses, mis tähendab, et Päikese ja iga planeedi vaheline kaugus varieerub aasta.

Kui Maa on oma orbiidil Päikesele kõige lähemal, on see "perihelioonis". See vahemaa on 147 166 462 kilomeetrit ja Maa saab sinna iga 3. jaanuar. Seejärel on Maa iga aasta 4. juulil Päikesest nii kaugel, kui ta kunagi jõuab, 152 171 522 kilomeetri kaugusel. Seda punkti nimetatakse "aphelioniks". Igal Päikesesüsteemi maailmal (sealhulgas komeedid ja asteroidid), mis tiirleb peamiselt Päikesest, on perihelioonpunkt ja aheljon.

Pange tähele, et Maa jaoks on lähim punkt põhjapoolkera talvel, kaugeim punkt on aga põhjapoolkera suvi. Ehkki päikesekütte tõus on meie planeedi orbiidi ajal väike, ei korreleeru see tingimata periheliooni ja afeliooniga. aastaaegade põhjused on rohkem tingitud meie planeedi orbiidi kaldest aastaringselt. Lühidalt, iga planeedi orbiidi orbiidil päikese poole kallutatud osa soojeneb sel ajal rohkem. Kallutades on küttekogus väiksem. See aitab kaasa aastaaegade muutumisele rohkem kui Maa koht tema orbiidil.

Maa orbiit ümber Päikese on kauguse mõõdupuu. Astronoomid võtavad Maa ja Päikese vahelise keskmise vahemaa (149 597 691 kilomeetrit) ja kasutavad seda standardse vahekaugusena, mida nimetatakse "astronoomiliseks ühikuks" (või lühidalt AU). Seejärel kasutavad nad seda lühendatult Päikesesüsteemi suuremate vahemaade jaoks. Näiteks Mars on 1,524 astronoomilist ühikut. See tähendab, et see on Maa ja Päikese vahemaa pisut üle pooleteise korra. Jupiter on 5,2 AU, Pluuto aga ilmatu 39, 5 AU.

Kuu orbiit on ka elliptiline. See liigub Maa ümber iga 27 päeva tagant ja loodete lukustumise tõttu näitab ta siin Maa peal alati sama nägu. Kuu ei tiirle tegelikult Maa ümber; nad tiirlevad tegelikult ühist raskuskeskust nimega barycenter. Maa-Kuu orbiidi ja nende ümber Päikese ümber toimuva orbiidi keerukus põhjustab Kuu nähtavat muutuvat kuju Maast vaadatuna. Need muutused, nn Kuu faasid, läbige tsükkel iga 30 päeva tagant.

Huvitav on see, et Kuu eemaldub Maast aeglaselt. Lõpuks on see nii kaugel, et selliseid sündmusi nagu täielik päikesevarjutus enam ei toimu. Kuu varjab endiselt Päikest, kuid ei paista, et see blokeerib kogu Päikest, nagu praegu täieliku päikesevarjutuse ajal.

Teistel Päikesesüsteemi maailmadel, mis tiirlevad Päikesest, on nende pikkuse tõttu erinevad pikkuse aastad. Näiteks elavhõbeda orbiit on vaid 88 Maa-päeva. Veenuse päevad on 225, kuid Marsi päevad on 687. Jupiteril kulub Päikese orbiidil 11,86 Maa-aastat, Saturnil, Uraanil, Neptuunil ja Pluutol vastavalt 28,45, 84, 164,8 ja 248 aastat. Need pikad orbiidid peegeldavad ühte järgmistest Johannes Kepleri planeetide orbiidide seadused, mis ütleb, et ajavahemik, mis kulub Päikese orbiidile, on võrdeline tema kaugusega (selle poolsuunaline telg). Muud tema välja töötatud seadused kirjeldavad orbiidi kuju ja aega, mis igal planeedil kulub Päikese ümber oma teekonna iga osa läbimiseks.

Toimetanud ja laiendanud Carolyn Collins Petersen.