Mișcările Pământului: Ce reprezintă acestea și care sunt consecințele lor
Timp de milenii, oamenii au crezut că Pământul se află nemișcat în centrul Universului. Astăzi, însă, știm că nu este așa: planeta noastră se deplasează în spațiu ca urmare a mai multor mișcări simultane, la fel ca și celelalte planete din sistemul solar.
Principalele mișcări ale Pământului sunt mișcarea de rotație în jurul axei polare și mișcarea de revoluție în jurul Soarelui, care au perioade scurte și stau la baza calendarului nostru și a alternanței anotimpurilor. Există însă și mișcări mult mai lente, dar nu mai puțin importante, cum ar fi ciclul Milanković.
Studiul mișcărilor Pământului în astronomie este crucial, având în vedere efectele acestora nu numai asupra vieții noastre de zi cu zi, ci și asupra planetei noastre.
Principalele mișcări ale Pământului
Pixabay
Faptul că aproape toate culturile marchează timpul în zile și ani este o consecință directă a naturii ciclice a celor două mișcări principale ale Pământului: mișcarea de rotație și mișcarea de revoluție.
Citește și: De ce nu simțim că Pământul se învârte?
Mișcarea de revoluție
Pământul se rotește în 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde. Această perioadă se numește zi siderală, deoarece corespunde timpului dintre două treceri succesive ale unei stele fixe pe același meridian. Ziua solară, pe de altă parte, este timpul dintre două treceri succesive ale Soarelui pe același meridian.
Durata sa este puțin mai mare decât ziua siderală (24 de ore în medie) din cauza revoluției Pământului. Rotația Pământului are loc de la vest la est, adică în sens invers acelor de ceasornic, dacă privim sistemul solar „de sus”. Axa de rotație a Pământului este înclinată cu 23°27′ față de perpendiculara la planul pe care se află orbita Pământului.
Pământul se rotește în jurul axei sale cu o viteză mare, în medie de aproximativ 1.670 km/h la ecuator. Această viteză scade odată cu latitudinea: la 45° este de 1179 km/h, iar la poli este exact 0. Mișcarea de rotație a Pământului determină alternanța dintre zi și noapte.
Mișcarea de revoluție
Pământul orbitează în jurul Soarelui pe o orbită ușor eliptică. Distanța medie a Pământului față de Soare este de 149.600.000 km și se numește unitate astronomică. Durata medie a unei orbite se numește an sideral și este egală cu 365 de zile, 6 ore, 9 minute și 6 secunde, dar variază în funcție de mișcările Pământului.
Anul solar, pe de altă parte, reprezintă timpul dintre două treceri succesive ale Soarelui pe la zenitul aceluiași tropic (punctul de intersecție al verticalei locului cu sfera cerească) și durează în medie 365 de zile, 5 ore, 48 de minute și 46 de secunde.
Ca și rotația, revoluția Pământului are loc în sens invers acelor de ceasornic atunci când privim sistemul solar „de sus”. Aceasta se desfășoară cu o viteză de aproximativ 30 km/s.
Mișcarea de revoluție a Pământului, combinată cu înclinarea axei de rotație a Pământului, determină alternanța anotimpurilor.
Pe lângă mișcările principale, Pământul are și o serie de mișcări pe termen lung. Să le analizăm pe cele mai importante.
Echinocțiul (numit și echinox)
Cea mai importantă mișcare milenară este precesia echinocțiilor. Ea constă în faptul că axa de rotație a Pământului descrie un dublu con pe parcursul a 25.786 de ani (anul platonic). Este același fenomen pe care îl observăm atunci când vedem un carusel care se învârte.
Acest lucru înseamnă că polul nord ceresc descrie o circumferință pe cer. Această mișcare este, de asemenea, motivul pentru care Steaua Polară nu va indica întotdeauna nordul.
Această mișcare este responsabilă pentru faptul că anul solar este mai scurt decât anul sideral. Efectul general este că punctele de pe orbită în care au loc echinocțiile se deplasează cu 50,26° în sensul acelor de ceasornic (de aceea se numește precesia echinocțiilor).
Variația înclinării axei Pământului
Anang Santoso
Înclinarea axei Pământului variază de la aproximativ 22°30′ la aproximativ 24°30′ pe o perioadă de aproximativ 41.000 de ani. Acum este în scădere, adică axa se apropie de perpendicularitatea cu planul orbitei Pământului.
Variația excentricității orbitei terestre
Excentricitatea orbitală este o măsură a abaterii (deformării) orbitei eliptice a unei planete sau unui satelit de la forma perfect circulară. Are valoarea zero atunci când orbita este perfect circulară și între zero și unu atunci când orbita este eliptică. În prezent, excentricitatea orbitei Pământului este de 0,0167. Excentricitatea Pământului variază ciclic între 0,000055 și 0,0679 în aproximativ 100.000 de ani. În prezent, excentricitatea orbitei Pământului este în scădere.
Precesia periheliului
Axa majoră a elipsei descrise de orbita Pământului se rotește în sens invers acelor de ceasornic pe o perioadă de 112.000 de ani. Deoarece direcția acestei rotații este opusă celei de precesie a echinocțiilor, efectul general al celor două precesii este că echinocțiile fac o rotație completă în aproximativ 21.630 de ani.
Consecințele mișcărilor Pământului
Care sunt principalele consecințe ale mișcărilor Pământului?
Alternanța dintre zi și noapte
Rotația Pământului creează alternanța dintre zi și noapte și mișcarea aparentă a corpurilor cerești pe parcursul a 24 de ore (Soarele, Luna și stelele în jurul polului nord ceresc în timpul nopții). Dacă Pământul nu s-ar roti, nu ar exista nici maree: nivelul mării este mai ridicat de-a lungul liniei Pământ-Lună.
Un efect mai puțin cunoscut al rotației Pământului este faptul că masele de apă și aer care se deplasează de la ecuator la poli sunt deviate de forța Coriolis, care acționează asupra corpurilor în rotație.
Unele vânturi, cum ar fi musonii și unii curenți oceanici, se îndreaptă spre dreapta când „urcă” în emisfera nordică și spre stânga când „coboară” în emisfera sudică.
Anotimpurile astronomice
Faptul că axa Pământului are întotdeauna aceeași direcție pe tot parcursul anului înseamnă că înălțimea Soarelui deasupra orizontului se modifică în funcție de poziția Pământului pe orbita sa.
Acest fapt, la rândul său, determină anotimpurile astronomice. Durata zilei și a nopții variază, de asemenea, de-a lungul anului, datorită revoluției Pământului. Revoluția Pământului face ca Soarele să aibă o mișcare aparentă în timpul anului de-a lungul unui traseu prin constelațiile zodiacale. Mișcarea aparentă este, în astronomie, mișcarea aștrilor pe sfera cerească, rezultat al compunerii mișcării astrului studiat și cea a astrului de pe care se face observarea, în cazul nostru, Pământul.
Variații climatice
Fiecare dintre aceste mișcări are o influență individuală asupra climei Pământului. Precesiunea echinocțiilor face ca Pământul să atingă afeliul și periheliul (punctele de pe orbita Pământului cele mai îndepărtate și, respectiv, cele mai apropiate de Soare) în anotimpuri diferite.
Variațiile de înclinare a axei modifică înclinarea razelor solare în diferite anotimpuri și, prin urmare, energia provenită de la Soare. Cu cât înclinația este mai mare, cu atât verile sunt mai calde și iernile mai reci. Variațiile de excentricitate modifică distanța Pământului față de Soare în diferite anotimpuri, ceea ce duce la diferențe în cantitatea de lumină care ajunge de la Soare.
Excentricitatea (precum și precesia periheliului) influențează, de asemenea, durata anotimpurilor.
În anii 1920, astronomul sârb Milutin Milanković a emis prima ipoteză conform căreia mișcările Pământului ar avea o influență asupra climei. Efectul combinat al tuturor variațiilor parametrilor orbitali ai Pământului, așa-numitele cicluri Milanković, este foarte complex, dar putem observa o corelație clară între natura ciclică a acestor variații și cea a erelor glaciare (aproximativ la fiecare 100.000 de ani).
