Cât de repede se mişcă Pământul?

Ca pământeni este ușor să credem că stăm pe loc. La urma urmei, nu simțim nicio mișcare în vecinătatea noastră. Doar atunci când privim cerul, putem să ne dăm seama că într-adevăr ne mișcăm.

În Antichitate se credea că toate corpurile cereşti, Soarele, Luna, planetele și stelele se mişcă în jurul Pământului, ceea ce ar explica răsăritul și apusul Soarelui, dar şi mișcările Lunii sau planetelor.

Deoarece Pământul nu părea să se afle în mișcare, astronomii au presupus că Pământul este centrul Universului.

Pe baza unei concepţii greşite asupra Sistemului Solar, modelul geocentric, astronomii au prezis, totuşi, cu precizie mişcarea obiectelor cereşti timp de mai bine de 1500 de ani.

Cu toate acestea, unele observaţii astronomice nu se potriveau cu această viziune asupra Sistemului Solar. Uneori, o planetă părea să se oprească din drum, pentru un timp, înainte de a-şi relua mișcarea înainte.

Știm acum că această mișcare, care se numește mișcare retrogradă, are loc atunci când Pământul se „apropie” de o altă planetă pe orbita sa în jurul Soarelui.

De exemplu, Marte se află pe o orbită mai îndepărtată de Soare față de Pământ. La un moment dat, Pământul se „apropie” de planeta Marte pe care o „depăşeşte”, iar aceasta pare să se mişte înapoi pentru un timp.

În sistemul geocentric, mișcarea retrogradă a planetelor este doar aparentă și nu reală, fiind doar un efect de paralaxă, ca în cazul unui obiect care este observat de cineva aflat în trecere pe lângă el și care pare să se miște înapoi pe fundalul orizontului.

Paralaxa reprezintă schimbarea aparentă a poziției unui obiect atunci când este privit sub un unghi diferit, iar efectul de paralaxă este o dovadă în favoarea modelului heliocentric al Sistemului Solar, în care Soarele se află în centrul Sistemului Solar.

Pentru a înţelege efectul de paralaxă țineți degetul arătător în fața feței la lungimea brațului. Priviți-l doar cu ochiul stâng, închizând ochiul drept. Apoi închideți ochiul drept și priviți degetul cu ochiul stâng.

Poziția aparentă a degetului se schimbă, deoarece ochiul din stânga și ochiul din dreapta privesc degetul sub un unghi diferit.

Același lucru poate fi observat de pe Pământ atunci când privim stelele.

Perioada de revoluţie a Pământului în jurul Soarelui este de 365 de zile. Dacă ne uităm la o stea, aflată relativ aproape de noi, în timpul verii și o privim din nou iarna, poziția aparentă pe cer a acesteia se schimbă pentru că steaua este privită din puncte diferite de pe orbita Pământului în jurul Soarelui.

Printr-un calcul simplu, folosind paralaxa, putem să determinăm distanța până la acea stea.

Cât de repede ne rotim?

Rotaţia Pământului în jurul axei sale este constantă, dar viteza cu care ne rotim depinde de latitudinea la care ne aflăm.

Rotaţia Pământului în jurul axei sale. Credit: Rob Byron/Shutterstock.com

Circumferința sau ecuatorul Pământului este de aproximativ 40.070 km, potrivit NASA.

Dacă împărţim circumferinţa Pământului la durata unei zile (24 de ore), atunci obţinem viteza cu care ne rotim dacă ne aflăm la ecuator. Această viteză este de aproximativ 1.670 km/h.

Viteza cu care ne rotim dacă ne aflăm la o anumită latitudine, de exemplu 45 de grade nord sau sud, se poate calcula utilizând cosinusul (o funcție trigonometrică) latitudinii.

Cosinus de 45 de grade este 0,707, deci viteza de rotaţie la o latitudine de 45 de grade este de aproximativ 0,707 x 1.670 = 1.180 km/h.

Această viteză scade mai mult pe măsură ce ne apropiem de polii Pământului.

Agențiile spațiale profită de rotația Pământului. De exemplu, misiunile către Stația Spațială Internațională sunt lansate din apropiere de ecuator, Florida, deoarece astfel rachetele primesc un impuls de viteză care le ajută să zboare în spațiul cosmic.

Cât de repede se mişcă Pământul în jurul Soarelui?

În afară de rotaţia în jurul axei sale, Pământul se roteşte şi în jurul Soarelui cu o viteză de 107.000 km/h sau 29,73 km/s.

Putem calcula această viteză cu ajutorul geometriei de bază.

Perioada de revoluţie a Pământului în jurul Soarelui este de aproximativ 365 de zile. Orbita Pământului este o elipsă, dar pentru a simplifica calculele putem presupune că este un cerc.

Deci, orbita Pământului este circumferinţa unui cerc. Distanța de la Pământ la Soare este denumită unitate astronomică şi este de 149.597.870 km, potrivit Uniunii Internaționale a Astronomilor. Aceasta este raza (r).

Circumferința unui cerc este egală cu 2 x π x r. Deci, într-un an, Pământul parcurge aproximativ 940 milioane km în jurul Soarelui.

Deoarece viteza este egală cu distanța parcursă în unitatea de timp, viteza Pământului, în km pe oră, se calculează prin împărțirea celor 940 milioane de km la 365,25 zile și împărțirea rezultatului la 24 de ore.

Deci, Pământul parcurge aproximativ 2,6 milioane km pe zi şi se deplasează în jurul Soarelui cu o viteză de 107.226 km/h.

Soarele și galaxia Calea Lactee se mișcă la rândul lor

Soarele se roteşte în jurul centrului galaxiei Calea Lactee.

Soarele se află la o distanţă de aproximativ 25.000 ani-lumină de centrul galaxiei, iar diametrul galaxiei Calea Lactee este de cel puțin 100.000 ani-lumină.

Soarele și Sistemul Solar se deplasează cu o viteză medie de 200 km/s sau 720.000 km/h în jurul centrului galactic. Chiar și cu această viteză, Sistemul Solar parcurge o orbită completă în jurul centrului Căii Lactee în aproximativ 230 milioane de ani.

Calea Lactee se mișcă, de asemenea, în raport cu alte galaxii. Peste aproximativ 4 miliarde de ani, Calea Lactee se va ciocni cu Galaxia Andromeda. Cele două galaxii se apropie una de cealaltă cu o viteză de aproximativ 112 km/s.

Prin urmare, tot ce există în Univers se află în mișcare.

Ce s-ar întâmpla dacă Pământul nu s-ar mai roti în jurul axei sale?

NASA susţine că probabilitatea ca Pământul să se oprească din rotația în jurul axei sale este „practic zero” în următoarele câteva miliarde de ani.

Cu toate acestea, dacă Pământul s-ar opri brusc s-ar produce un efect îngrozitor. Atmosfera ar continua să se deplaseze cu viteza inițială a rotației Pământului şi acest lucru înseamnă că totul va fi şters de pe suprafaţa Pământului, oameni, clădiri, arbori și chiar stratul superior de roci ce formează solul Pământului.

Ce s-ar întâmpla dacă rotaţia Pământului ar încetini gradual?

Acesta este cel mai probabil scenariu de-a lungul a miliarde de ani, susţine NASA, deoarece Soarele şi Luna exercită un efect gravitaţional care provoacă micşorarea lentă a vitezei de rotaţie a Pământului.

Ca rezultat, din când în când, trebuie să mai adăugăm o secundă în plus la ceasurile noastre, tocmai pentru că rotația Pământului încetinește cu două miimi de secundă în fiecare zi.

Cea mai mică viteza de rotaţie a Pământului ar fi de o rotație la fiecare 365 de zile.

În acest caz vorbim de o rotaţie sincronă a Pământului în raport cu Soarele, ceea ce înseamnă că o emisferă a Pământului va fi întotdeauna îndreptată spre Soare, iar cealaltă emisferă va fi în permanenţă opusă Soarelui.

Prin comparație, Luna, satelitul natural al Pământului, se află deja într-o rotație sincronă în raport cu Pământul, o emisferă a Lunii fiind întotdeauna vizibilă de pe Pământ în timp ce cealaltă emisferă a Lunii este în permanenţă opusă Pământului (fața ascunsă a Lunii).

Dacă rotaţia Pământului ar înceta, atunci câmpul magnetic care protejează planeta noastră împotriva furtunilor solare ar dispărea, cel mai probabil, deoarece se crede că acesta este generat prin rotirea miezului de fier lichid din centrul planetei (efect cunoscut sub numele de „dinam”).

De asemenea, aurorele polare şi centurile de radiații Van Allen care înconjoară Pământul ar dispărea şi ele.

Pământul este, în mod constant, bombardat de un flux de particule de mare energie ce provin de la Soare.

În plus, mai există şi radiația cosmică, formată din particule de energie înaltă care provin, în principal, din afara Sistemului Solar, care lovește planeta noastră.

În absenţa câmpului magnetic terestru, toate aceste furtuni cosmice şi particule de mare energie ar distruge atmosfera planetei, structura celulară şi ar provoca evaporarea oceanelor.

Din fericire, suntem protejaţi de scutul magnetic al Pământului (magnetosfera) de aceste efecte distrugătoare.

Sursă: Space