지구의 궤도

Earth's orbit
지구 중심 궤도와 혼동하지 마십시오.
궤도의 계절적 지점에 있는 지구(축척하지 않음)
원(회색)에 비해 지구 궤도(노란색)

지구는 북반구 상공에서 볼 때 반시계 방향으로 평균 1억4960만 km(8317 광분, 9296만 mi)[1]의 거리로 태양을 공전하고 있습니다. 1개의 완전한 궤도는 365.256일이 소요되며, 이 기간 동안 지구는 9억 4천만 킬로미터(5억 8천 4백만 마일)를 이동했습니다.[2] 다른 태양계 천체들의 영향을 무시하고, 지구의 공전이라고도 알려진 지구의 궤도는 지구-태양 중중심을 한 초점으로 하는 타원이며, 현재 이심률은 0.0167입니다. 이 값은 0에 가깝기 때문에, 궤도의 중심은 태양의 중심에 상대적으로 가깝습니다(궤도의 크기에 비해).

지구에서 볼 때, 이 행성의 궤도 진행 운동은 태양일당 약 1°의 동쪽 속도로 태양이 다른 항성에 대해 움직이는 것처럼 보입니다.[nb 1] 지구의 궤도 속도는 평균 29.78 km/s (107,200 km/h; 66,620 mph)로 행성의 지름을 7분 안에, 달까지의 거리를 4시간 안에 덮을 수 있을 정도로 빠릅니다.[3]

태양이나 지구의 북극 위의 시점에서 지구는 태양 주위를 반시계 방향으로 도는 것처럼 보일 것입니다. 같은 시점에서 지구와 태양 모두 각각의 축에 대해 반시계 방향으로 회전하는 것처럼 보일 것입니다.

공부의 역사

주 기사: 태양중심주의
태양중심 태양계
태양중심(아래쪽 패널)은 지구중심 모델(위쪽 패널)과 비교하여 축척하지 않음

태양중심주의는 태양을 처음으로 태양계의 중심에 놓고 지구를 포함한 행성들을 궤도에 올려놓은 과학적 모델입니다. 역사적으로 태양중심주의는 지구를 중심에 두는 지구중심주의와 반대입니다. 사모스의 아리스타르코스는 이미 기원전 3세기에 태양중심 모델을 제안했습니다. 16세기에 니콜라우스 코페르니쿠스의 드 레볼루션버스는 2세기에 프톨레마이오스가 지구 중심 모델을 제시한 것과 거의 같은 방식으로 우주의 태양 중심 모델에 대한 완전한 논의를 제시했습니다. 이 "코페르니쿠스 혁명"은 행성 역행 운동에 대한 문제를 그러한 운동은 인지되고 명백할 뿐이라고 주장함으로써 해결했습니다. 역사학자 제리 브로튼에 따르면, "비록 코페르니쿠스의 획기적인 책이지만... [네덜란드 지도 제작자] 요안 블래우는 그의 혁명적인 태양 중심 이론을 세계 지도에 접목시킨 최초의 지도 제작자였습니다."[5]

지구에 대한 영향

주 기사: 계절

지구의 축방향 기울기(종종 황도의 경사로 알려져 있음) 때문에, 관측자가 지구 표면에서 볼 수 있는, 하늘에서의 태양의 궤적의 기울기는 1년 동안 다양합니다. 북극이 태양 쪽으로 기울어져 있을 때, 북위의 관측자에게 낮이 더 오래 지속되고 태양이 하늘에서 더 높게 나타납니다. 그 결과 추가적인 태양 복사가 표면에 도달함에 따라 평균 온도가 더 따뜻해집니다. 북극이 태양으로부터 멀어질 때, 그 반대가 사실이고 날씨는 일반적으로 더 시원합니다. 북극권의 북쪽과 남극권의 남쪽은 일 년 중 일부 기간 동안 낮이 전혀 없고 반대 시간 동안에도 낮이 지속되는 극단적인 경우에 도달합니다. 이것은 각각 극지의 밤과 자정의 태양이라고 불립니다. 이러한 날씨의 변화는 (지구의 축 방향 때문에) 계절을 초래합니다.[6]

궤도상의 사건

참고 항목: 세차(천문학) 및 밀란코비치 주기

천문학적 관례에 따라, 4계절은 솔스티스(지구의 궤도상에서 지구 축의 최대 기울기의 두 점)에 의해 결정됩니다. 태양을 향하거나 태양으로부터 멀어지는 것)과 분점(지구의 궤도에서 지구의 기울어진 축과 지구에서 태양까지 그려지는 가상의 선이 정확히 수직인 두 점). 용질과 분점은 한 해를 대략 4등분 합니다. 북반구에서 동지는 12월 21일 또는 그 즈음에 발생하고, 하지는 6월 21일에, 춘분은 3월 20일에, 추분은 9월 23일에 발생합니다.[7] 남반구에서 지구의 축방향 기울기의 영향은 북반구와 반대이므로, 남반구에서 솔티스와 춘분의 계절은 북반구의 계절과 반대입니다(예: 북 하지는 남 하지와 같은 시기).

현대에서 지구의 근일점은 1월 3일경에, 근일점은 7월 4일경에 발생합니다. 즉, 지구는 1월에 태양에 더 가깝고, 7월에 더 멀리 떨어져 있는데, 이는 지구가 태양에 가장 가까울 때 더 춥고, 가장 멀리 있을 때 더 따뜻해지는 북반구에 사는 사람들에게는 반직관적으로 보일 수 있습니다. 변화하는 지구-태양 거리는 근일점에서 지구에 도달하는 총 태양 에너지의 약 7%를 증가시킵니다.[8] 지구가 태양에 가장 가까이 접근하는 것과 거의 동시에 남반구가 태양 쪽으로 기울어져 있기 때문에, 1년 동안 남반구는 북쪽보다 약간 더 많은 에너지를 태양으로부터 받습니다. 그러나 이 효과는 축방향 기울기로 인한 전체 에너지 변화보다 훨씬 덜 중요하며, 남반구에서 물로 덮인 표면의 비율이 높을수록 초과 에너지의 대부분이 흡수됩니다.[9]

지구의 힐 구의 반지름은 약 1,500,000 킬로미터 (0.01 AU)로, 달까지의 평균 거리의 약 4배입니다.[10][nb 2] 이것은 지구의 중력 영향이 더 먼 태양과 행성보다 더 강한 최대 거리입니다. 지구 주위를 도는 물체는 이 반경 안에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 태양의 중력 섭동에 의해 결합되지 않을 수 있습니다.

궤도 특성
획기적인 J2000.0[nb 3]
원추형의 152.10×10^6 km (94.51×10^6 mi)
1.0167 AU[nb 4]
근일점 147.10×10^6 km (91.40×10^6 mi)
0.98329 AU[nb 4]
반장축 149.60×10^6 km (92.96×10^6 mi)
1.0000010178 AU[11]
괴이한 짓 0.0167086[11]
성향 태양 적도까지 7.155°
불변 평면으로 1.578690°[12]
상승 마디의 경도 174.9°[11]
근일점의 경도 102.9°[11]
근일점의 주장 288.1°[11][nb 5]
기간의 365.256363004일[13]
평균 궤도 속도 29.78 km/s (18.50 mi/s)[3]
107, 208 km/h(66,616mph)
펄펄 뛰다 29.29 km/s (18.20 mi/s)[3]
근일점에서 속력을 내다 30.29 km/s (18.82 mi/s)[3]

다음 그림은 지구 타원 궤도의 하지선과 꼭짓점의 선 사이의 관계를 보여줍니다. 궤도 타원은 1월 2일부터 1월 5일까지, 3월 19일, 20일, 21일, 6월 20일, 22일, 6월 20일, 6월 22일의 3월 춘분점, 근일점, 근일점, 근일점, 태양에서 가장 가까운 점, 즉 6월 2일부터 1월 5일까지 6개의 지구 영상을 차례로 통과합니다. 7월 3일부터 7월 5일까지 태양에서 가장 먼 지점, 9월 22일, 23일, 24일의 9월 분점, 12월 21일, 22일, 23일, 23일의 12월 하지.[7] 이 그림은 지구 궤도의 매우 과장된 모양을 보여줍니다. 실제 궤도는 사실상 원형입니다.

태양 주위를 도는 지구의 타원 궤도에 대한 과장된 예시로, 궤도 극점(아포와 근일점)이 4계절 극점(equinox와 동지)과 같지 않음을 표시합니다.
지구, 달, 태양의 운동 방향

미래.

주 기사: 태양계의 안정성

라플라스, 라그랑주, 가우스, 푸앵카레, 콜모고로프, 블라디미르 아놀드, 위르겐 모저와 같은 수학자들과 천문학자들은 행성 운동의 안정성에 대한 증거를 찾았고, 이 탐구는 많은 수학적 발전과 태양계의 안정성에 대한 몇 가지 연속적인 증거로 이어졌습니다.[14] 대부분의 예측에 의하면, 지구의 궤도는 장기간에 걸쳐 비교적 안정적일 것입니다.[15]

1989년, 자크 라스카르의 연구는 (모든 내행성의 궤도뿐만 아니라) 지구의 궤도가 혼돈 상태가 될 수 있으며, 오늘날 지구의 초기 위치를 측정하는 데 있어 15미터 정도의 오차가 발생하면 지구가 1억년이 조금 넘는 시간 안에 그 궤도에 어디에 있을지 예측하는 것이 불가능하다고 지적했습니다.[16] 태양계 모델링은 n-body 문제에서 다루는 주제입니다.

참고 항목

메모들

  1. ^ 우리 행성은 태양의 궤도를 도는 데 약 365일이 걸립니다. 완전한 궤도는 360°입니다. 그 사실은 지구가 매일 궤도를 1° 정도 이동한다는 것을 보여줍니다. 따라서 태양은 별에 비해 상대적으로 같은 양만큼 하늘을 가로질러 움직이는 것처럼 보일 것입니다.
  2. ^ 지구의 경우, 힐 반경은
    여기서 m은 지구의 질량, a는 천문단위, M은 태양의 질량입니다. 따라서 AU의 반지름은 약 ( ⋅ 946 1 / ≈ 0.01 1}{33약 0.01}입니다.
  3. ^ 모든 천문학적 양은 주기적 및 주기적으로 다양합니다. 주어진 양은 모든 주기적 변화를 무시하고 세속적 변화의 순간 J2000.0에서의 값입니다.
  4. ^ a b 원뿔 = a × (1 + e); 근일점 = a × (1 – e), 여기서 a는 반 장축, e는 이심률입니다.
  5. ^ 참조는 상승 노드의 경도와 근일점 인수의 합인 근일점의 경도를 나열합니다. 여기서 (102.937°)를 빼면 174.873°의 노드 경도는 -71.936°가 됩니다. 360°를 추가하면 288.064°가 됩니다. 이 덧셈은 각도를 변경하는 것이 아니라 경도에 대해 일반적인 0~360° 범위로 표현합니다.

참고문헌

  1. ^ "Sun: Facts & Figures". Solar System Exploration. National Aeronautics and Space Administration. Archived from the original on July 3, 2015. Retrieved July 29, 2015.
  2. ^ Jean Meeus, Astronomical Algorithms 2ed, ISBN 0-943396-61-1 (Richmond, VA: Willmann-Bell, 1998) 238 타원#원주 참조. 라마누잔의 공식은 충분히 정확합니다.[citation needed]
  3. ^ a b c d Williams, David R. (1 September 2004). "Earth Fact Sheet". NASA. Retrieved 17 March 2007.
  4. ^ De revolutionibus orbium coelestium. Johannes Petreius. 1543.
  5. ^ 제리 브로튼, 12개의 지도로 본 세계의 역사, 런던: 알렌 레인, 2012, ISBN 9781846140990 페이지 262
  6. ^ "What causes the seasons? (NASA)". Retrieved 22 January 2015.
  7. ^ a b "Date & Time of Solstices & Equinoxes". 28 August 2013. Retrieved 22 January 2015.
  8. ^ "Solar Energy Reaching The Earth's Surface". ITACA. Retrieved 30 January 2022.
  9. ^ Williams, Jack (20 December 2005). "Earth's tilt creates seasons". USAToday. Retrieved 17 March 2007.
  10. ^ Vázquez, M.; Montañés Rodríguez, P.; Palle, E. (2006). "The Earth as an Object of Astrophysical Interest in the Search for Extrasolar Planets" (PDF). Instituto de Astrofísica de Canarias. Retrieved 21 March 2007.
  11. ^ a b c d e Simon, J.L.; Bretagnon, P.; Chapront, J.; Chapront-Touzé, M.; Francou, G.; Laskar, J. (February 1994). "Numerical expressions for precession formulae and mean elements for the Moon and planets". Astronomy and Astrophysics. 282 (2): 663–683. Bibcode:1994A&A...282..663S.
  12. ^ Allen, Clabon Walter; Cox, Arthur N. (2000). Allen's Astrophysical Quantities. Springer. p. 294. ISBN 0-387-98746-0.
  13. ^ 그림은 여러 참고 문헌에 나타나 있으며, 다음 섹션 5.8.3, 페이지 675의 VSOP87 요소에서 파생되었습니다.
  14. ^ Laskar, J. (2001). "Solar System: Stability". In Murdin, Paul (ed.). Encyclopedia of Astronomy and Astropvhysics. Bristol: Institute of Physics Publishing. article 2198.
  15. ^ Gribbin, John (2004). Deep simplicity : bringing order to chaos and complexity (1st U.S. ed.). New York: Random House. ISBN 978-1-4000-6256-0.
  16. ^ "Earth-Venus smash-up possible". 11 June 2009. Archived from the original on 23 January 2015. Retrieved 22 January 2015.

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 지구 궤도와 관련된 미디어가 있습니다.