A Föld mozgása a Nap körül évszázadok óta rejtély volt, amikor a korai égbolt-figyelők megpróbálták megérteni, mi mozog: valójában a Nap az égen vagy a Föld a Nap körül. A Nap-központú Naprendszer ötletét több ezer évvel ezelőtt a görög filozófus vezette le Samos Aristarchus. Addig nem bizonyították Nicolaus Copernicus lengyel csillagász az 1500-as években javasolta napközpontú elméleteit és megmutatta, hogy a bolygók miként tudják keringni a Napot.
A Föld egy kicsit lapos körben kering a Nap körül, amelyet úgy hívnak, mint "ellipszis". Geometria szerint az ellipszis egy görbe, amely két pont körül körbefut, úgynevezett "fókuszt". Az az ellipszis középpontjától az ellipszis leghosszabb végéig tartó távolságot "félig fő tengelynek" nevezzük, míg az ellipszis lapított "oldalainak" távolsága "fél-minor tengelynek" hívják. A Nap az egyes bolygók ellipszisének egyik fókuszában van, ami azt jelenti, hogy a Nap és az egyes bolygók közötti távolság az egész tartományban változik az év.
A Föld Orbitális Jellemzői
Amikor a Föld a pályáján a legközelebb van a Naphoz, akkor "perihelionban" van. Ez a távolság 147 166 462 kilométer, és a Föld odaér oda minden január 3-án. Ezután minden év július 4-én a Föld olyan messze van a Naptól, ahogyan valaha is eljut, 152 171 522 kilométer távolságban. Ezt a pontot "aphelionnak" hívják. A Naprendszerben minden olyan világnak (beleértve üstökösöket és aszteroidákat), amely elsősorban a Napot kering, van egy perihelion pont és egy aphelion.
Vegye figyelembe, hogy a Föld számára a legközelebbi pont az északi féltekén van a tél, míg a legtávolabbi pont az északi féltekén található nyár. Noha a napfűtés kismértékben növekszik, amelyet bolygónk keringési ideje alatt kap, ez nem feltétlenül korrelál a perihelionnal és az aphelionnal. Az az évszakok okai inkább a bolygónk orbitális dőlésének köszönhetően egész évben. Röviden: a bolygó minden egyes része, amely az éves pályán a Nap felé fordul, fokozottabban melegszik fel. Amint elhajlik, a fűtési mennyiség kevesebb. Ez jobban hozzájárul az évszakok megváltoztatásához, mint a Föld helyének pályája.
A Föld körüli pálya hasznos szempontjai csillagászok számára
A Föld körüli pályája a Nap körül a távolság mércéje. A csillagászok megmérik a Föld és a Nap közötti átlagos távolságot (149 597 691 kilométer), és egy standard távolságként használják, amelyet úgynevezett "csillagászati egységnek" (vagy rövidítésként AU-nak) hívnak. Ezután ezt rövidítésként használják nagyobb távolságokra a Naprendszerben. Például a Mars 1,524 csillagászati egység. Ez azt jelenti, hogy alig több mint másfélszerese a Föld és a Nap közötti távolságnak. A Jupiter 5,2 AU, Plútó pedig óriási, 39, 5 AU.
A hold pályája
A Hold pályája szintén elliptikus. 27 naponként egyszer mozog a Föld körül, és az árapály-reteszelés miatt ugyanazt az arcot mutatja nekünk itt a Földön. A Hold valójában nem kering a Földön; valójában egy közös súlypontot keringnek, amelyet barycenter-nek hívnak. A Föld-Hold pályája bonyolultsága és a Nap körüli pályája a Hold látszólag változó alakját eredményezi a Földről nézve. Ezek a változások, úgynevezett holdfázisok, menjen végig egy ciklust 30 naponként.
Érdekes módon a Hold lassan távolodik a Földtől. Végül olyan messze lesz, hogy az olyan események, mint a teljes napfogyatkozás, már nem fordulnak elő. A Hold továbbra is elfoglalja a Napot, de úgy tűnik, hogy nem blokkolja a teljes Napot, mint most a teljes napfogyatkozáskor.
Más bolygók keringése
A Naprendszer többi világán, amely a Napot kering, a távolságok miatt eltérő hosszúságú évek vannak. Például a higany pályája csak 88 föld napja van. A Vénusz 225 földnapja, míg a Mars 687 földnapja. A Jupiternek 11,86 földévre van szüksége a Nap keringéséhez, míg a Szaturnusznak, Uránusznak, Neptunusznak és Plútónak 28,45, 84, 164,8 és 248 évre van szüksége. Ezek a hosszú pályák a következők egyikét tükrözik: Johannes Kepler bolygó keringési törvényei, amely azt mondja, hogy a Nap körüli pályára eső idő arányos a távolsággal (félig fő tengelye). A többi törvény, amelyet általa kidolgozott, leírja a pálya alakját és azt az időt, amelyet az egyes bolygók igénybe vehetnek az út körül, a Nap körül.
Szerkesztette és kibővítette Carolyn Collins Petersen.