השביל האליפטי של כדור הארץ סביב השמש

תנועת כדור הארץ סביב השמש הייתה תעלומה במשך מאות שנים רבות, שכן צופים בשמים מוקדמים מאוד ניסו להבין מה בעצם זז: השמש מעבר לשמים או כדור הארץ סביב השמש. רעיון מערכת השמש שבמרכזו שמש הוסכם לפני אלפי שנים על ידי הפילוסוף היווני אריסטארכוס מסמוס. זה לא הוכח עד האסטרונום הפולני ניקולאוס קופרניקוס הציע את התיאוריות שלו במרכז השמש בשנות ה- 1500 והראו כיצד כוכבי לכת יכולים להקיף את השמש.

כדור הארץ מקיף את השמש במעגל שטוח מעט המכונה "אליפסה". בגיאומטריה, האליפסה היא עקומה המשתלשלת סביב שתי נקודות המכונות "מוקדים". ה המרחק מהמרכז עד הקצוות הארוכים ביותר של האליפסה נקרא "הציר למחצה העיקרי", ואילו המרחק ל"צדדים "המשטחיים של האליפסה הוא קרא "הציר למחצה מינורי". השמש נמצאת במוקד אחד באליפסה של כל כוכב לכת, מה שאומר שהמרחק בין השמש לכל כוכב לכת משתנה לכל אורכו השנה.

כאשר כדור הארץ הוא הקרוב ביותר לשמש במסלולו, הוא נמצא ב"פריחיון ". המרחק הזה הוא 147,166,462 ק"מ, וכדור הארץ מגיע לשם בכל 3 בינואר. ואז, ב -4 ביולי של כל שנה, כדור הארץ רחוק מהשמש אי פעם שהוא מגיע, במרחק של 152,171,522 קילומטרים. נקודה זו נקראת "אפליון". לכל עולם (כולל שביטים ואסטרואידים) במערכת השמש המקיפה בעיקר את השמש יש נקודת perihelion ואפליון.

שימו לב שעבור כדור הארץ הנקודה הקרובה ביותר היא במהלך חורף חצי הכדור הצפוני, ואילו הנקודה הרחוקה ביותר היא קיץ חצי הכדור הצפוני. למרות שיש עלייה קטנה בחימום השמש שכוכב הלכת שלנו מקבל במהלך מסלולו, הוא לא בהכרח מתאם עם perihelion ואפליון. ה סיבות לעונות השנה נובעות יותר מהטיה של כדור הארץ לאורך כל השנה. בקיצור, כל חלק מכוכב הלכת שנוטה לכיוון השמש במהלך המסלול השנתי יתלהט יותר במהלך אותה תקופה. ככל שהוא נוטה, כמות החימום פחותה. זה עוזר לתרום לשינוי עונות יותר ממקומו של כדור הארץ במסלולו.

מסלול כדור הארץ סביב השמש הוא אמת מידה למרחק. אסטרונומים לוקחים את המרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש (149,597,691 קילומטרים) ומשתמשים בו כמרחק סטנדרטי המכונה "היחידה האסטרונומית" (או בקיצור AU). לאחר מכן הם משתמשים בזה כקצרה למרחקים גדולים יותר במערכת השמש. לדוגמא, מאדים הוא 1.524 יחידות אסטרונומיות. המשמעות היא שזה יותר מפעמיים וחצי מהמרחק בין כדור הארץ לשמש. יופיטר הוא 5.2 AU, ואילו פלוטו הוא 39., 5 AU.

מסלול הירח הוא גם אליפטי. הוא נע סביב כדור הארץ אחת ל -27 יום, ובשל נעילה בזמן הגאות, מראה תמיד את אותם הפנים אלינו כאן על כדור הארץ. הירח לא מקיף למעשה את כדור הארץ; הם למעשה מקיפים את מרכז הכובד המשותף שנקרא barycenter. המורכבות של מסלול הירח-כדור הארץ, והמסלול שלהם סביב השמש מביא לצורה המשתנה לכאורה של הירח כפי שנראה מכדור הארץ. שינויים אלה, נקראו שלבי הירח, לעבור מחזור כל 30 יום.

מעניין שהירח מתרחק לאט מכדור הארץ. בסופו של דבר זה יהיה רחוק עד כדי כך שאירועים כמו ליקוי חמה מוחלט לא יתרחשו עוד. הירח ימשיך להסתיר את השמש, אך נראה שהוא לא חוסם את השמש כולה כפי שעושה כעת במהלך ליקוי חמה מוחלט.

העולמות האחרים של מערכת השמש המקיפים את השמש הם בעלי אורך שונה בגלל מרחקיהם. למרקורי, למשל, יש מסלול שאורכו 88 ימי כדור הארץ בלבד. ימי ונוס הם 225 ימי כדור הארץ ואילו ימי מאדים הם 687 ימי כדור הארץ. לצדק לוקח 11.86 שנות כדור הארץ למסלול השמש, ואילו שבתאי, אורנוס, נפטון ופלוטו אורכים 28.45, 84, 164.8, ו -248 שנים, בהתאמה. מסלולים ארוכים אלה משקפים אחת מהן חוקי יוהנס קפלר על מסלולי כדור הארץ, האומר שתקופת הזמן הנדרשת למסלול השמש היא פרופורציונלית למרחקה (הציר למחצה העיקרי שלה). החוקים האחרים שגילה מתארים את צורת המסלול ואת הזמן שלכל כוכב לכת לחצות כל חלק ממסלוליו סביב השמש.

נערך והורחב על ידי קרולין קולינס פיטרסן.