Oběžná dráha

Oběžná dráha[editovat | editovat zdroj]

Země oběhne Slunce za 365,2564 průměrných slunečních dní (1 siderický rok). Ze Země to dává zdánlivý pohyb Slunce vzhledem ke hvězdám o rychlosti 1 °/den, tj. pohyb směrem na východ o sluneční či měsíční průměr za každých 12 hodin. Rychlost oběhu Země je v průměru asi 30 km/s, což stačí k uražení vzdálenosti zemského průměru (~12 700 km) za 7 minut a vzdálenosti Země – Měsíc (384 000 km) za 4 hodiny.

Země má jeden přirozený satelitMěsíc, který kolem ní oběhne jednou za 27 1/3 dnů. Ze Země se to jeví jako pohyb Měsíce vzhledem ke Slunci a hvězdám o rychlosti 12 °/den, tj. o měsíční poloměr směrem na východ každou hodinu.

Viděno ze zemského severního pólu jsou pohyb Země, jejího měsíce a její rotace kolem osy všechny proti směru hodinových ručiček. Roviny orbity a rotace se přesně nekryjí. Zemská osa je vychýlena zhruba o 23,5 stupňů proti rovině Země – Slunce (které způsobuje roční období); a rovina Země – Měsíc má sklon asi 5 stupňů proti rovině Země–Slunce (jinak bychom pozorovali zatmění každý měsíc). Poloměr Hillovy sféry (sféry vlivu) Země je asi 1,5 Gm (1,5 miliónu km), do čehož se oběžná dráha jediného přirozeného satelitu (Měsíce) pohodlně vejde.

V inerciální vztažné soustavě podléhá zemská osa pomalému precesnímu pohybu s periodou dobrých 25 725 let, stejně jako nutaci s hlavní periodou 18,6 let. Tyto pohyby jsou způsobeny diferenciálním vlivem Slunce a Měsíce na rovníkovou deformaci způsobenou zploštěním Země. Ve vztažné soustavě spojené se zemským tělesem je její rotace také lehce nepravidelná kvůli pohybu pólů. Pohyb pólu je kvaziperiodický, obsahující roční složku a složku se čtrnáctiměsíčním cyklem zvanou Chandlerova perioda. Rychlost rotace vlivem slapových sil v průběhu času klesá, jev je známý jako proměnná délka dne.

V současné době nastává zemský perihel vždy kolem 3. ledna a afel kolem 4. července. V jiných dobách tomu bylo jinak, viz precese a Milankovičovy cykly.

Rotace kolem své osy[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete v článku Rotace Země.

Rotace Země kolem její osy spojující severní a jižní pól trvá 23 hodin, 56 minut a 4,091 sekund (1 siderický den). Ze Země se hlavní část zdánlivého pohybu nebeských těles na obloze (kromě meteorů, které jsou mezi atmosférou a nízko obíhajícími satelity) jeví jako pohyb směrem na západ o rychlosti 15 °/h = 15’/min, tedy o sluneční nebo měsíční průměr každé dvě minuty. Z fyzikálního hlediska se Země chová jako obří setrvačník. Zemská osa nemá neměnnou polohu, např. silné zemětřesení v Japonsku v roce 2011 ji vychýlilo asi o 16 cm.[29]

Časová pásma[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete v článku Časové pásmo.

Vlivem rotace Země kolem své osy se postupně přesunuje oblast odkloněná od Slunce, což se na povrchu projevuje jako příchod a odchod noci. Z tohoto důvodu vznikla mezinárodní dohoda, která rozdělila celý zemský povrch na 24 časových pásem dle poledníků po 15°.[30] Pásmový čas, který je v každém pásmu, se počítá dle střední hodnoty 15°, tedy pro poledník se středem na 7,5°.[30] Tento čas se následně dopočítává vzhledem ke koordinovaného světového času, kdy posun je většinou určen celistvým počtem hodin a to buď v podobě plus či mínus.

Střídání ročních období[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete v článku Roční doba.

Vlivem sklonění rotační osy Země o 23,5° a oběžné trajektorie ve tvaru elipsy dochází k tomu, že se mění vzdálenost od Slunce a množství světla a tepla, které dopadá na jednu či druhou polokouli. Tato skutečnost se na Zemi projevuje střídáním ročních období v pořadí jarolétopodzim azima. Jelikož se ke Slunci vždy více přivrací pouze jedna polokoule, je střídání ročních dob protočené a tedy se střídá mezi severní a jižní polokoulí. Platí, že když je na jižní polokouli léto, je na severní zima a opačně.

Vzhledem k tomu, že oběžná dráha je eliptická, jsou zimy na severní polokouli mírnější, jelikož v té době je Země v oblasti perihélia a tedy nejblíže Slunci. Naopak léta na severní polokouli jsou oproti létům na jižní polokouli studenější, Země se nachází nejdále od Slunce. Největšího přiblížení ke Slunci Země dosáhne při perihelu, krátce po zimním slunovratu. Nejdále je pří afelu v době letního slunovratu. Země se současně dle Keplerových zákonů nepohybuje po celé své dráze stejně rychle, ale v době největšího přiblížení ke Slunci má současně i největší oběžnou rychlost, což se projevuje v tom, že léto je na jižní polokouli kratší než na polokouli severní. Zima je naopak kratší na severní polokouli.[31] Pro příklad léto na severní polokouli trvá přibližně 93 dní a 14 hodin a na jižní pouze 89 dní a 1 hodinu.[31]

Měsíc[editovat | editovat zdroj]

Země vycházející nad Měsícem, snímek pořízený z Apolla 8 za jeho obletu Měsíce,24. prosince 1968

Související informace naleznete v článku Měsíc.

Měsíc či též Luna je relativně velké terestrické těleso, jehož průměr je asi jedna čtvrtina zemského. S výjimkou Plutova Charona je to v poměru k velikosti planety největší měsíc ve sluneční soustavě. Přirozené satelity obíhající kolem planet se nazývají „měsíce“ právě podle pozemského Měsíce.

Název Průměr (km) Hmotnost (kg) Velká poloosa (km) Oběžná doba
Měsíc 3 474,8 7,349 × 1022 384 400 27 dnů, 7 hodin, 43,7 minut

Gravitační síly mezi Zemí a Měsícem způsobují na Zemi příliv a odliv. Tatáž síla působící na Měsíc vedla k jeho vázané rotaci: jeho rotační perioda je rovna době, která je potřebná k jeho oběhu Země. Následkem toho ukazuje planetě stále stejnou stranu. Jak Měsíc obíhá Zemi, jsou Sluncem osvětlovány jeho různé části, což vede k měsíčním fázím. Temná polokoule je oddělena od osvětlené slunečním terminátorem.

Měsíc dramaticky ovlivnil vývoj života tím, že brání prudkým změnám podnebí. Paleontologické důkazy a počítačové simulace ukazují, že výchylka zemské osy je stabilizována jeho slapovými interakcemi. Někteří teoretikové věří, že bez této stabilizace by točivý moment od Slunce a planet na zemskou rovníkovou deformaci způsobil chaotickou nestabilitu rotační osy, jako je tomu u Marsu. Pokud by se zemská osa rotace přiblížila rovině ekliptikypodnebí by začalo být extrémně nepříznivé s obrovskými sezónními rozdíly. V létě by byl pól nasměrován přímo směrem ke Slunci, zatímco po celou zimu by byl od Slunce odvrácen. Planetologové, kteří tento jev studovali, prohlašují, že by vedl k vyhynutí všech větších zvířat a vyšších forem života. Toto téma však zůstává kontroverzním, další studie Marsu — který sdílí zemskou rotační periodu a vychýlení osy, nikoliv však velký měsíc ani tekuté jádro — mohou poskytnout na tuto problematiku jiný náhled.

Gravitační působení Měsíce spolu se slapovými jevy způsobuje nepatrné zpomalování zemské rotace. Protože platí zákon zachování hybnosti, Měsíc se díky tomu zvolna vzdaluje od Země.

Země a Měsíc ve správném poměru velikosti i vzdálenosti

Široce přijímaná teorie o původu Měsíce prohlašuje, že se zformoval po kolizi rané Země s protoplanetou velikosti Marsu (teorie velkého impaktu). Tato hypotéza (mezi jinými věcmi) vysvětluje relativní nedostatek železa a těkavých prvků na Měsíci a fakt, že jeho složení je téměř identické se zemskou kůrou.

Měsíc má, viděno ze Země, téměř stejnou úhlovou velikost jako Slunce (které je však 400× vzdálenější). Díky tomu lze na Zemi pozorovat úplná i prstencovitá zatmění Slunce.

Další planetky[editovat | editovat zdroj]

Dráha asteroidu Cruithne, který má se Zemí sladěnou oběžnou dráhu

Kromě Měsíce není znám žádný přirozený vesmírný objekt, který by obíhal kolem Země. Existují však planetky, které jsou ovlivňovány gravitačním polem Země a mají s ní sladěnou oběžnou dráhu.

Od roku 1986 je znám asi 5 km velký asteroid 3753 Cruithne, který má sice protáhlou eliptickou dráhu (k Slunci se přibližuje téměř na vzdálenost Merkuru a v nejvzdálenějším bodě dráhy je až za drahou Marsu), ale jeho oběžná doba je prakticky shodná se Zemí: 364,01 dne.

V roce 2011 byla pomocí infračerveného kosmického dalekohledu WISE objevena jiná planetka, která obíhá Slunce po téměř stejné dráze jako Země, ale 60° před ní.[32] Je to tedy první známý trojan Země. Jeho velikost je však jen několik set metrů.

Slapové jevy[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete v článku Slapové jevy.

Měsíc spolu se Sluncem působí svým gravitačním vlivem – slapovými silami – na Zemi a způsobuje relativně malé deformace jejího tvaru. Nejznámějšími a nejvíce viditelnými slapovými jevy jsou příliv a odliv, které se projevují se stejnou periodou, s jakou zdánlivě obíhá Měsíc kolem Země – tedy 24 h 50 min..


Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.