知乐空间

地球自转一圈不是24小时(地球转一圈是多长时间?)

小伙伴们有这样一个共同的知识。地球自转一周24小时,地球绕太阳自转一周一年。如果现在有人告诉你不是这样,你肯定会认为这个人是一个杠杆。

但事实是,这个人是对的,我完全同意这个人!地球绕旋转轴旋转一次真的不是24小时,而是23小时56分4秒09。

其实我们日历上的年份不是地球绕太阳转360°,而是只转359.986°,这是不够的。为什么是这样的?今天,让我们了解地球在太空中的真实运动空。

我们知道地球的运动包括两个方面:绕轴旋转和绕太阳公转。

地球的自转给我们带来了太阳、月亮、恒星背景的升降,也就是说这些肉眼可以看到的明显现象,都是地球自转造成的。

地球的公转给我们带来了四季的变化,也带来了夜晚星空背景的微妙变化。

季节的变化很简单。上图是直射阳光和斜射阳光的区别。

当地球围绕太阳公转时,地球的北半球和南半球会有规律地向太阳移动或远离太阳,这将带来日照时长和强度的变化,从而带来冬季寒冷、夏季炎热。

恒星背景的微妙变化是,当地球围绕太阳旋转时,我们可以看到整个恒星背景每天从东向西移动约1°,因为地球从西向东围绕太阳旋转。

也就是说,今晚我们会看到天空中的星座空将会比前一天晚上在天空中空偏移1°左右。

所以地球绕太阳转一圈,晚上就能看到整圈的恒星背景,这也是为什么夏天能看到特定的夏季星座,冬天能看到特定的冬季星座。

如果不是很懂,可以看下图。

你看,星空背景是固定的。当地球围绕太阳旋转时,我们每天晚上都会看到不同的恒星背景。现在我们明白了。

这些是地球在太空中运动时带给我们的一些最直观的感受空。

我们来详细说说地球自转,为什么不是24小时?

为了理解,先放图!

上图显示了地球围绕太阳旋转并自行旋转时的样子。地球上的字母N表示我们正从北极往下看。

从上图中地球第一天的位置,我们可以看到地球上的小白点与紫线对齐,红点指向太阳中心。

然后第二天,由于地球绕太阳运行的距离略小于1°,为了使地球上的红点与太阳中心对齐,地球不得不额外旋转一个角度,耗时3分56秒。加起来正好是24小时。

第三天也是,为了让红点与太阳中心保持一致,必须再转一个角度,也是24小时。

现在,让我们看看地球上的白斑。其实从起始位置开始,再回到起始位置,需要23小时56分4.09秒,这就是地球自转一周的情况。

因此,地球自转一周并不是我们的24小时工作制。我们每天增加地球自转3分56秒。

那为什么要规定一天是24小时呢?是不是要加3分56秒?

也就是说,地球上的红点与太阳的中心线对齐是很重要的。比如今天中午12点,我们抬头看到太阳正好在我们的天空的顶部,也就是地球上的红点与太阳的中心点对齐。

这样明天中午12点太阳还能继续在天空的顶端,那么地球上的红点就必须再次对准太阳的中心点。

否则,明天中午12点,太阳会在天空的东方空,它不会到达天空的顶部。再用3分56秒就能到达昨天的位置,但是时间变成了12: 03分56秒。

如果这个错误持续存在,有可能已经是半夜两点了,太阳还在高空。

时间有什么用?因此,我们的24小时实际上是地球自转一周的时间加上轨道上1的额外自转时间。

作为一个科学爱好者,这一点应该很清楚。

那么一年就不是围绕太阳的一个圆了。这是怎么回事?

我们对一年有两个定义,一个是恒星年,另一个是回归年。恒星年很简单,就是我们认为的地球绕太阳做了一整圈,也就是360°,大约需要365.25636天。

但是我们不使用恒星年来确定地球上的历法,因为恒星年对地球上的农业生产一点帮助都没有。

因为我们知道农业生产需要知道准确的二十四节气,比如春分、秋分、夏至、冬至,这是上图中地球的四个位置。

如果这两个分点和至点是根据恒星年来确定的,那么每年的时间都是不同的,非常混乱。因此,我们采用地球上的北回归线年,这是我们的日历年。

归年是今年春分到明年春分的时间,大约是365.242193天。它比恒星年短,地球实际上只绕太阳转了359.986圈。

那为什么一年一度的返程会比恒星年短呢?这是因为地球的春分点会在公转轨道上浮动。也就是说,没有指定位置。

原因是地球自转轴的进动。

我们知道地球的旋转轴与黄道面的夹角为23.5度。如文章开头所述,正是这个夹角导致了地球四季的变化。虽然这个夹角变化不大,但地球的旋转轴会旋转。

有2.6万年的周期,也就是这么长时间一转,地轴的自转会导致春分点在轨道上的位置每年都在变化,这就叫漂移。

也就是从春分第一年到下一个春分,地球不能绕太阳转一周,春分会提前20分24秒到达。这就是所谓的进动。

所以我们说的一年比地球绕太阳公转的时间短20分钟,基本上每年都是这样。春分总是顺时针方向漂移。

所以,作为一个科学人,下次跟别人讲一天一年的时候,你应该这么说,而不是说地球自转一次,地球自转一次,这是严格错误的。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请发送邮件至 ZLME@xxxxxxxx@hotmail.com 举报,一经查实,立刻删除。

留言与评论(共有 0 条评论)
验证码: