Сколько километров Земля пролетела за год вокруг Солнца?

Некоторые из самых первых астрономов предположили, что мы живем в геоцентрической вселенной, в которой Земля находится в центре всего мироздания.

По их представлениям, Солнце вращалось вокруг нас, что вызывало восходы и закаты — то же самое объяснение было для движения Луны и планет. Но даже тогда были некоторые вещи, которые не совсем соответствовали этим теориям. Например, иногда планета летела назад в небе, прежде чем возобновить свое поступательное движение.

Теперь мы знаем, что это возвратно-поступательное движение — которое называется ретроградным движением — происходит, когда Земля «догоняет» другую планету на своей орбите.

Например, Марс движется по орбите дальше от Солнца, чем Земля. В какой-то момент Земля догоняет Красную планету и проходит мимо нее. Когда мы проходим мимо Марса, он движется по небу назад, а затем снова вперед после того, как мы его прошли.

Другая причина, по которой люди начали понимать, что мы не можем быть центром Вселенной, связана с параллаксом или очевидным изменением положения звезд относительно друг друга.

В качестве простого примера параллакса поднимите указательный палец перед лицом на расстоянии вытянутой руки. Смотрите на него только левым глазом, закрыв правый глаз. Затем закройте правый глаз и посмотрите на палец левым. Видимое положение пальца меняется. Это потому, что ваши левый и правый глаза смотрят на палец под немного разными углами.

То же самое происходит на Земле, когда мы смотрим на звезды. Оборот вокруг Солнца занимает около 365 дней. Если мы посмотрим на звезду (расположенную относительно близко к нам) летом и снова посмотрим на нее зимой, ее видимое положение на небе изменится, потому что мы находимся в разных точках нашей орбиты.

Мы видим звезду с разных точек зрения. С помощью небольшого количества простых вычислений, используя параллакс, мы также можем определить расстояние до этой звезды.

Вращение Земли постоянно, но скорость зависит от того, на какой широте вы находитесь. Вот пример. Окружность (расстояние вокруг самой большой части Земли) составляет примерно 40 070 километров. Эта окружность также называется экватором. Если мы знаем, что день длится 24 часа, мы разделим окружность на длину дня. Это дает скорость на экваторе около 1670 км / ч.

Однако на других широтах вы не будете двигаться так быстро. Если мы переместимся на полпути вверх по земному шару на 45 градусов по широте (северной или южной), можно вычислить скорость, используя косинус (тригонометрическую функцию) широты. Косинус 45 градусов равен 0,707, поэтому скорость вращения под углом 45 градусов составляет примерно 1180 км / ч. Эта скорость уменьшается еще больше по мере того, как вы идете дальше на север или юг.

К тому времени, как вы доберетесь до Северного или Южного полюсов, ваше вращение будет действительно очень медленным — на то, чтобы повернуться на месте, уходит целый день.

Вращение Земли, конечно, не единственное движение в космосе. Наша орбитальная скорость вокруг Солнца составляет около  107 000 км / ч. Мы можем рассчитать это с помощью базовой геометрии.

Во-первых, мы должны выяснить, как далеко путешествует Земля. Земля обращается вокруг Солнца за 365 дней. Орбита представляет собой эллипс, но для упрощения математики допустим, что это круг.

Итак, орбита Земли — это длина окружности. По данным Международного союза астрономов, расстояние от Земли до Солнца, называемое астрономической единицей, составляет 149 597 870 километров. Это радиус (r). Длина окружности равна 2 x π x r. Таким образом, за год Земля проходит около 940 миллионов км.

Поскольку скорость равна пройденному расстоянию за время, скорость Земли рассчитывается путем деления 940 миллионов км на 365,25 дня и деления полученного результата на 24 часа, чтобы получить км в час. Итак, Земля проходит около 2,6 миллиона км в день, или 107 226 км / ч.

Солнце имеет собственную орбиту в Млечном Пути. Солнце находится примерно в 25 000 световых лет от центра галактики, а Млечный Путь составляет не менее 100 000 световых лет в поперечнике. Мы находимся примерно на полпути от центра. Солнце и солнечная система движутся со скоростью 200 километров в секунду или со средней скоростью 720 000 км / ч. Даже на такой высокой скорости Солнечной системе потребуется около 230 миллионов лет, чтобы облететь весь Млечный Путь.

Млечный Путь тоже движется в космосе относительно других галактик. Примерно через 4 миллиарда лет Млечный Путь столкнется со своим ближайшим соседом, Галактикой Андромеды. Две галактики летят навстречу друг другу со скоростью около 112 км в секунду.