Top 10 Fakten über die Erde und ihre Umlaufbahn

Die Erde durchläuft vier Jahreszeiten, während sie die Sonne umkreist, mit zunehmender Tageslichtlänge in den sechs Monaten zwischen der Winter- und Sommersonnenwende und der abnehmenden Tageslichtlänge zwischen der Sommersonnenwende und der Wintersonnenwende. Wir erleben auch einen 24-Stunden-Zyklus, der die tägliche Rotation der Erde darstellt, und einen 28-Tage-Zyklus, der die Mondumdrehung um die Erde darstellt. Dies sind Zyklen, die sich unbegrenzt wiederholen. In und um diese Zyklen sind jedoch viele Feinheiten versteckt, von denen die meisten Menschen nichts wissen, sie nicht erklären können oder sie nicht bemerken.

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Hochpunkt

Tatsache: Die Sonne ist am Mittag nicht unbedingt die höchste.

Die Änderung in der Zeit, zu der sich die Sonne an ihrem höchsten Punkt am Himmel (wahrer Mittag) befindet, variiert während des ganzen Jahres. Dies geschieht aus zwei Gründen: Die Umlaufbahn der Erde ist eine Ellipse und nicht ein Kreis, und die Erde ist gegenüber der Sonne geneigt. Da sich die Erde mit einer (fast) konstanten Geschwindigkeit dreht, aber zu bestimmten Zeiten des Jahres schneller umkreist als andere, ist die Erdrotation manchmal in einem kreisförmigen Orbit vor oder hinter ihrem jeweiligen Orbital. Die Veränderung aufgrund der Neigung der Erde kann am besten durch die Vorstellung von Punkten nahe am Äquator der Erde betrachtet werden. Wenn Sie den Punktekreis um 23,44 Grad (den aktuellen Wert der Neigung der Erde) neigen, sehen Sie, dass alle außer den Punkten auf dem Äquator und den Tropen ihren Längengrad ändern. Es gibt auch eine Änderung in der Zeit, in der die Sonne am Himmel mit dem geographischen Längengrad des Beobachters am höchsten ist (dh, in welchem ​​Längengrad sie sich in ihrer lokalen Zeitzone befinden), aber dieser Faktor ist für jeden Längengrad konstant.

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Sonnenaufgang Richtung

Tatsache: Sonnenaufgangs- / Sonnenuntergangszeiten ändern sich nicht sofort an der Sonnenwende.

Die meisten Leute glauben, dass in der nördlichen Hemisphäre die Sonne am frühesten zur Dezembersonnenwende und am spätesten zur Junisonnenwende untergeht. Das stimmt eigentlich nicht. Die Sonnenwende sind einfach die Daten, in denen die Tageslichtlänge die längste oder die kürzeste ist. Die Änderung der Uhrzeit um 12 Uhr zieht jedoch die Sonnenauf- und -untergangszeiten mit sich. Zur Dezember-Sonnenwende wird der wahre Mittag später mit einer Geschwindigkeit von 30 Sekunden pro Tag. Da sich die Tageslichtlänge nicht direkt an der Sonnenwende ändert, wird der Sonnenuntergang später mit einer Geschwindigkeit von 30 Sekunden pro Tag und damit auch der Sonnenaufgang. Da der Sonnenuntergang zur Wintersonnenwende später wird, ist der früheste Sonnenuntergang bereits geschehen. Da der Sonnenaufgang zu diesem Zeitpunkt auch später wird, steht der letzte Sonnenaufgang noch aus. Es kommt auch vor, dass der letzte Sonnenuntergang kurz nach der Sommersonnenwende und der früheste Sonnenaufgang kurz vor der Sommersonnenwende stattfindet. Dieser Unterschied ist jedoch nicht so signifikant wie der der Dezember-Sonnenwende, da die Änderung des Mittagessens aufgrund der Exzentrizität bei dieser Sonnenwende die Änderung des echten Mittagessens aufgrund einer Schräglage beeinträchtigt (die Änderung des echten Mittagessens aufgrund einer Schräglage ist bei beiden positiv.) Sonnenwende), aber die Gesamtänderungsrate ist immer noch positiv.

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Die elliptische Bahn der Erde

Die meisten Menschen wissen, dass die Erde die Sonne in einer Ellipse und nicht in einem Kreis umkreist, aber der Wert der Exzentrizität der Umlaufbahn der Erde beträgt ungefähr 1/60. Ein Planet, der periodisch seine Sonne umkreist, hat immer eine Exzentrizität zwischen 0 und 1, einschließlich 0, aber außer 1. Eine Exzentrizität von 0 bedeutet, dass die Umlaufbahn ein perfekter Kreis ist, wobei die Sonne im Zentrum und der Planet mit konstanter Geschwindigkeit umläuft. Eine solche Umlaufbahn ist jedoch äußerst unwahrscheinlich, da es ein Kontinuum möglicher Exzentrizitätswerte gibt. Die Exzentrizität in einer geschlossenen Umlaufbahn wird gemessen, indem der Abstand zwischen der Sonne und dem Mittelpunkt der Ellipse durch die Länge der halben Hauptachse der Ellipse geteilt wird. Die Umlaufbahn wird immer länger und dünner, je näher die Exzentrizität 1 wird. Der Planet umkreist immer am schnellsten, wenn er der Sonne am nächsten ist und am langsamsten, wenn er am weitesten von der Sonne entfernt ist. Wenn die Exzentrizität größer oder gleich 1 ist, kommt der Planet einmal um seine Sonne und fliegt zurück in den Weltraum, um nie wieder gesehen zu werden.

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Erde wackelt

Die Erde durchläuft periodische Taumelbewegungen, die bekannt sind und Nutation. Dies ist hauptsächlich auf die äußeren Gravitationskräfte zurückzuführen, die an der Äquatorialwölbung der Erde ziehen. Die Sonne und der Mond ziehen an der Ausbuchtung der Erde und lassen die Erde wackeln. Für gelegentliche astronomische Beobachtungen sind diese Effekte jedoch vernachlässigbar. Die Neigung und der Längengrad der Erde haben eine Periode von 18,6 Jahren, die Zeit, die der Mond benötigt, um sich durch seine Knotenpunkte zu bewegen, und weniger Wackeln von sechs Monaten und zwei Wochen, die auf die Umlaufbahn der Erde um die Sonne und den Mond zurückzuführen sind Umlaufbahn um die Erde.

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Flache Erde

Fakt (irgendwie): Die Erde ist wirklich flach.

Ich nehme an, die Katholiken aus Galileos Ära waren vielleicht nur ein klein wenig richtig im Glauben, dass die Erde flach ist. Es ist einfach so, dass die Erde fast kugelförmig ist, aber an den Polen etwas abgeflacht ist. Der Äquatorradius der Erde beträgt 6378,14 Kilometer, der polare Radius jedoch 6356,75 Kilometer. Infolgedessen mussten Geologen unterschiedliche Versionen von Breitengrad ausarbeiten. Der geozentrische Breitengrad misst den Breitengrad des Betrachters als Winkel in Bezug auf den Äquator und den Erdmittelpunkt. Der geographische Breitengrad misst den Breitengrad des Betrachters als Winkel in Bezug auf den Äquator und eine gerade Linie, die sich direkt unter seinen Füßen erstreckt. Der geographische Breitengrad ist der Standard für das Zeichnen von Karten und das Identifizieren von Koordinaten. Der Winkel, der die Deklination Erde-Sonne misst (wie weit nördlich oder südlich die Sonne je nach Jahreszeit auf die Erde scheint) wird jedoch immer als geozentrischer Wert gemessen.

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Präzession

Die Erdachse dreht sich langsam wie eine Spitze.Die Ellipse, die die Umlaufbahn der Erde bildet, dreht sich sehr allmählich, wodurch die Form, die die Erde um die Sonne über viele Jahre nachzeichnet, ein Gänseblümchen bildet. Aufgrund beider Arten der Präzession haben Astronomen drei Arten von Jahren identifiziert: Sternjahr (365,256 Tage), das ist eine Umlaufbahn in Bezug auf entfernte Sterne, anomalistisches Jahr (365,259 Tage), also die Zeitdauer, die die Erde benötigt von seinem nächstgelegenen Punkt (Perihelion) zu seinem am weitesten entfernten Punkt von der Sonne (Aphelion) und wieder zurück zu gelangen, und im tropischen Jahr (365,242 Tage) die Dauer von einem Frühlingsäquinoktium zum nächsten.

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Milankovitch-Zyklen

Der Astronom Milutin Milankovitch entdeckte Anfang des 20. Jahrhunderts, dass die Neigung, Exzentrizität und Präzession der Erde nicht konstant sind. Über einen Zeitraum von etwa 41.000 Jahren schließt die Erde einen Zyklus ab, in dem sie von 24,2-24,5 Grad auf 22,1-22,6 Grad und wieder zurück gekippt wird. Derzeit nimmt die axiale Neigung der Erde ab und wir sind ziemlich genau in der Mitte unseres Abstiegs auf ein Minimum von 22,6 Grad, das wir um das Jahr 12.000 erreichen werden. Die Exzentrizität der Erde durchläuft mit einem Zeitraum von 100.000 Jahren einen viel unregelmäßigeren Zyklus. Die Exzentrizität der Erde liegt zwischen 0,005 und 0,05. Wie in Punkt 8 angegeben, beträgt der Wert derzeit 1/60 oder 0,0166, sinkt aber derzeit. Im Jahr 28.000 wird es auf rund 0,006 ansteigen. Er vermutete, dass diese Zyklen die Eiszeiten verursachen. Wenn die Neigung und die Exzentrizität besonders groß sind und die Präzession so ist, dass die Erde beim Aphelion direkt weg oder direkt in Richtung Sonne gekippt wird, führen übermäßig kalte Winter dazu, dass die Halbkugel von der Sonne weg gekippt wird und zu viel Eis während des Frühlings auftaut oder Sommer.

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Rotation verlangsamen

Aufgrund der Reibung, die durch die Gezeiten- und Streufeldpartikel verursacht wird, verlangsamt sich die Erdrotation allmählich. Schätzungen gehen davon aus, dass die Erde jedes Jahrhundert etwa eine fünfhundertstel Sekunde länger braucht, um sich einmal zu drehen. Um den Anfang der Erdformation herum dauerte ein Tag etwa 13 oder 14 Stunden anstatt der heutigen 24. Die langsame Rotation der Erde ist der Grund, warum wir alle paar Jahre eine Sprungsekunde hinzufügen. Die Zeit, in der unser 24-Stunden-System nicht mehr gültig ist, ist jedoch in der Zukunft so weit entfernt, dass nicht viele Leute spekuliert haben, was wir tun werden, wenn diese Zeit kommt. Einige Berichte deuten darauf hin, dass wir am Ende eines jeden Tages eine zusätzliche Zeitspanne hinzufügen könnten, vielleicht sogar 25-Stunden-Tage, oder die Dauer der Stundenlänge ändern, um die längeren Tage in 24 gleiche Teile zu unterteilen.

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Mond geht weg

Jedes Jahr bewegt sich der Mond etwa 4 Zentimeter aus seiner Umlaufbahn um die Erde heraus. Dies liegt an den Gezeiten, die der Mond auf die Erde bringt. Die Schwerkraft des Mondes auf der Erde verzerrt die Erdkruste um einige Zentimeter. Da sich der Mond viel schneller dreht als die Umlaufbahnen des Mondes, zieht die Ausbuchtung den Mond nach vorne und zieht ihn aus seiner Umlaufbahn heraus.

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Saisonale Verzögerung

Möglicherweise stellen Sie fest, dass die Sonnen- und Tagundnachtgleiche den Beginn ihrer jeweiligen Jahreszeit markieren und nicht die Mitte. Dies liegt daran, dass die Erde Zeit braucht, um sich aufzuwärmen oder abzukühlen. Daher bleiben die Jahreszeiten hinter ihrer jeweiligen Tageslichtlänge zurück. Dieser Effekt wird als saisonale Verzögerung bezeichnet und hängt vom geografischen Standort des Beobachters ab. Je weiter man sich zu einem der beiden Pole bewegt, desto geringer ist die Verzögerung. In vielen nordamerikanischen Städten liegt die Verzögerung meist bei etwa einem Monat, was das kälteste Wetter um den 21. Januar und das wärmste Wetter um den 21. Juli herum bringt. Zum Beispiel können Sie Ende August noch das letzte Sommerwetter nutzen, wenn Sie sich leicht anziehen und eine letzte Reise zum Strand machen. Das Datum auf der anderen Seite der Sommersonnenwende, das die gleiche Tageslichtlänge bringt, wäre jedoch ungefähr der 10. April. Die meisten Leute würden dann nicht einmal den Sommer erwarten.