О Земле и Солнце, о зиме и лете

Дети и некоторые взрослые! Вы хотите знать, почему сейчас у нас зима? Дело в том, что наша планета, двигаясь  вокруг Солнца, подставляет солнечным лучам то одно своё полушарие то другое. Это потому что  ось её вращения вокруг своей оси наклонена относительно плоскости своего вращения вокруг Солнца, которую называют плоскостью эклиптики на 27 градусов. Поэтому лучи Солнца падают на Землю по-разному: там, где лучи падают под более прямым углом, там они сильнее пригревают - там лето, зато в другом полушарии они падают наклонно и там в это время зима.

Интересно, что когда в северном  полушарии зима Земля даже немного ближе к Солнцу, ведь  орбита её не круговая, а слегка вытянутая, эллипсоидная. Но зимой у нас Солнце не поднимается над горизонтом высоко, его лучи скользят и не согревают. Угол падение лучей Солнца больше влияет на климат, чем незначительная разница в расстоянии до него.

В году два равноденствия: осеннее и весеннее. Это моменты, когда продолжительность дня и ночи одинаковы. Осеннее равноденствие каждый год наступает 22 или 23 сентября, а весеннее 20 марта.

И в году два солнцестояния: зимнее и летнее, зимнее 21 или 22 декабря, летнее 20 или  21 июня. Это моменты, когда разница в продолжительности дня и ночи максимальна. После зимнего солнцестояния в северном полушарии день начинает увеличиваться, а после достижения своей максимальной длительности - уменьшаться.

  Зимнее солнцестояние в 2016 году состоялось 21 декабря в 13 часов 41 минуту. Это момент, когда Земля прошла такую точку своей орбиты, на которой уже прекращается сокращение светлого времени суток. В момент зимнего солнцестояния у нас был самый короткий в году день, в Москве он длился всего 7 часов. А за полярным кругом Солнце все 24 часа суток за горизонтом, оно не всходит, там полярная ночь. Но самый короткий день в северном полушарии ( и самый длинный в южном) это своего рода перевал, после чего у нас день начинает увеличиваться а в южном полушарии сокращаться. Было бы естественно считать как раз этот момент началом нового оборота Земли вокруг Солнца, то есть началом нового года. Сначала у нас день увеличивается чуть-чуть, на доли секунды, потом всё быстрее. И увеличивается он до самого равноденствия, после чего начнёт уменьшаться.

 Но есть одна сложность. Год – это один оборот Земли вокруг Солнца.

А сколько оборотов в году делает Земля вокруг своей оси? 365?  Нет.  На самом деле оборот Земли вокруг Солнца (его называют тропическим годом) содержит не целое число оборотов Земли вокруг своей оси, а 365,2422... ! Поэтому чтобы привести календарь в соответствие с реальными астрономическими процессами каждому четвертому году пришлось прибавить дополнительные сутки и назвать такие удлинённые годы високосными.  Правда, небольшая неточность всё-таки осталась – и чтобы её исправить один раз в 400 лет один год кончающийся на два нуля, решили считать не високосным.

 Теперь вроде всё в порядке. Хотя, строго говоря, всё не так уж стабильно, скорость вращения Земли вокруг Солнца медленно уменьшается, наша планета остывает как утюг и постепенно замедляет своё вращение, но думаю, достигнутой точности летоисчисления на несколько тысяч лет нам хватит.

Впрочем, можно заглянуть и в большой Космос. 

Вот картинка нашей Галактики в профиль. Это огромное дискообразное звездное скопление массой примерно в 100 миллиардов масс Солнца, хотя реальное число звёзд в Галактике в разы больше. На окраине Галактики примостилось и наше Солнышко с его планетами. Свет от Солнца до нас идёт 8 минут, а от Луны  - всего 1 секунду.

Земля двигается вокруг Солнца со скоростью 30 км/сек, Солнце, двигаясь со скоростью 250 км. в секунду, делает один оборот вокруг центра Галактики за 176 - 212 миллионов лет. В этом вопросе нет единого мнения. Считается что мы сейчас живём в самом начале нового галактического года, всего лишь не пятом или десятом миллионе земных лет. Но "момент " наступления нового оборота Солнца вокруг центра Галактики понятие очень растяжимое во времени, ведь само человечество просуществовало ничтожно малое мгновение одного галактического года, а наше планете  3,75 миллиарда лет. Сколько Земле галактических лет - легко подсчитать разделив эти 3,75 миллиарда на 200 миллионов... Ну всего-то лет 18. :)) 

А вот "начало" галактического года решили условно определять регулярностью крупных геологических перемен на Земле и различными астрофизическими измерениями.