最近看到這樣一張圖片,有兩個外星人看到我們在慶祝元旦新年的到來,感到十分的不解,“看!地球人在慶祝他們的行星圍繞恆星轉了一圈。”
2021年過去了。對於我們來說,過去的一年總有一些不平凡的,值得我們去回憶的事情。而對於地球來講卻是平淡無奇,它只是圍繞著太陽又轉了一圈。從地球誕生的那一刻開始,它已經這樣圍著太陽轉了46億圈了。
科學家發現,地球圍繞太陽公轉的軌道是橢圓形的,而太陽就在這個橢圓形的一個焦點上。這就意味著,地球在軌道上運動時,它與太陽的距離有時候近,有時候遠。地球離太陽最近的位置就叫做近日點。而就在1月初的這幾天,地球剛剛經過了近日點。
地球經過近日點時,會有什麼有趣的事情發生呢?文中盤點了5個關於近日點的冷知識,一起來看看你是不是都知道呢?
地球靠近太陽500萬公里
既然地球有一個近日點,那麼也就意味著它還有一個遠日點。那麼地球在近日點和遠日點時距離太陽都有多遠呢?
地球在近日點時到太陽的距離最近,約為1.471億公里;在遠日點時到太陽的距離最遠,約為1.521億公里,平均距離為1.496億公里。地球的近日點距離和遠日點距離相差了500萬公里。
500萬公里的距離相當於地球到月球平均距離的13倍,地球赤道周長的125倍,地球直徑的392倍。大家是不是覺得這是一段非常大的距離呢?然而這500萬公里的差距只有日地平均距離的1/30。因此我們可以把地球公轉軌道近似的看做是圓形。
天上的太陽變大了
既然地球在近日點時比在遠日點時靠近太陽500萬公里,那麼天上的太陽是不是看上去更大一些呢?的確是這樣的。因為我們的眼睛看東西總是遵循著近大遠小這樣的規律。那麼在近日點時候,我們看到的太陽會有多大呢?
透過計算,地球位於近日點時,太陽的視直徑為0.542°。而當地球位於遠日點時,太陽的視直徑則是0.524°。這樣,我們在一月初地球位於近日點時看到的太陽要比7月初位於遠日點時看到的太陽,在視直徑上大了3.4%。
面對刺眼的太陽,太陽的這點大小變化我們是無法察覺出來的。雖然如此,地球在近日點時,天上的太陽還是大了一些的。
地球加快了腳步
1609年,德國天文學家開普勒在研究行星的運動時發現了兩條有趣的規律。他發現:所有的行星繞太陽的軌道都是橢圓,太陽位於橢圓的一個焦點上;行星和太陽連線在相等的時間內掃過的面積相等。這就是著名的開普勒三大定律中的橢圓定律和麵積定律,就如同下圖所示那樣。
從圖示中我們可以看出,地球在近日點時要想在相同的時間內掃過和在遠日點時相同的面積,那麼就要在等同的時間內執行更多的距離。也就是說在近日點的時候,地球的圍繞太陽公轉的執行速度加快了。
地球圍繞太陽執行的公轉速度為29.78公里/秒。在近日點的時候,地球的公轉速度達到了30.286公里/秒。它要比在遠日點時的公轉速度(29.291公里/秒)快了大約1公里/秒。
地球變得更熱了嗎
你是不是有過這樣的經驗:冬天圍著火爐烤火,越是靠近火爐就越暖和。那麼當地球來到近日點時,更加靠近太陽了,地球變得更熱了嗎?科學家研究表明,在近日點時地球受到的太陽輻射會增強,地球整個大氣層的平均溫度會在1月份達到全年最高。
這點也許會令我們感到很不解。每年的1月份可是一年當中最寒冷的時候啊,地球的平均氣溫怎麼會升高了呢?地球在近日點時,我們北半球正好位於冬季。一月份雖然地球靠近太陽,但是太陽光卻斜射北半球。北半球獲得的太陽輻射不但沒有增加反而大量減少。因此,生活在北半球的我們在近日點時依舊是過著寒冷的冬天。
這麼看來,近日點雖然讓地球在整體上接受到了更多的太陽輻射,但它對地球氣溫變化的影響不大。
地球抵達近日點的日期不固定
2022年1月4日地球經過近日點。我們也許會問,為什麼地球經過近日點的這一天不是冬至呢?為什麼地球經過近日點時是北半球的冬天而不是夏天?
這是由於歲差造成的。由於歲差的存在,地球的近日點和遠日點是可以相互切換的,大約每70.6年就會延後一天。由此推算,公元1101年宋徽宗趙佶的建中靖國元年的冬至(11月22日)地球剛好經過近日點。從這一年開始,地球經過近日點的時間就開始從冬至日往後延了。到現在地球經過近日點的時間往後延了13天。
而到了公元11790年,也就是大約1萬年後,地球會在夏至時經過近日點。那時候生活在北半球的我們正好在炎炎的夏日經過近日點。大家說,那時候的北半球會更加炎熱嗎?那時候你會不會說,夏天天氣炎熱是因為地球位於近日點上,比冬至時靠近太陽500萬公里了嗎?
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