Perioada de rotație
Perioada de rotație este timpul necesar unui corp ceresc ( stea , planetă , satelit natural sau asteroid ) pentru a finaliza o rotație completă pe axa sa numită axa de rotație . De exemplu, Pământul are o perioadă de rotație de 24 de ore, care corespunde lungimii zilei. Pentru tot ceea ce se rotește pe orbita Soarelui , se disting următoarele: [1]
- ziua siderală sau perioada de rotație siderală , perioada necesară unei planete pentru a efectua o rotație întreagă în jurul axei sale imaginare (cum ar fi rotația pământului).
- ziua solară , timpul dintre două culminări consecutive ale Soarelui pe un meridian dat.
De exemplu, perioada de rotație siderală a Pământului este de 23 h 56 min 4 dacă ziua sa solară are în medie 24 de ore, adică cu aproximativ 4 minute (sau mai bine cu 3 min 56 s) mai mult. În sistemul solar , Venus și Uranus sunt două excepții, deoarece au o rotație retrogradă , adică se rotesc în direcția opusă revoluției lor. Pentru aceasta, Venus are o zi solară de 117 zile terestre, mai scurtă decât ziua siderală, care este de 243 zile terestre. Prin urmare, pe aceste planete Soarele răsare și apune în sens invers Pământului, respectiv în vest și în est.
În sistemul solar , perioada siderală indică perioada de revoluție siderală , care nu trebuie confundată cu perioada de rotație siderală descrisă mai sus. Consecința mișcării de rotație este rotația aparentă a bolții cerești.
Evoluția și dezvoltarea perioadei de rotație
Planeta se deformează ușor sub efectul mareei și, din cauza rotației, este dezechilibrată față de satelit. Cele două capete ale planetei sunt atrase cu o forță diferită datorită distanței diferite de satelit; rezultatul este un cuplu care tinde să modifice viteza de rotație.
Forțele de maree exercitate pe o planetă de Soare sau de sateliții săi modifică viteza de rotație a planetei. Aceasta este, în general, o încetinire, cu excepția cazului în care satelitul se rotește mai repede decât rotația planetei și o face în aceeași direcție.
În special, perioada de rotație siderală a pământului crește din cauza forțelor de maree ale Soarelui și Lunii .
Chiar și schimbarea distribuției materiei pe planetă (ridicarea masivelor montane, topirea ghețarilor continentali) poate modifica viteza de rotație.
Variația perioadei de rotație a Pământului afectează lungimea zilei care depășește în prezent media de 24 de ore cu câteva fracțiuni de secundă. Prin urmare, este necesar să adăugați periodic o a doua, numită secundă de salt , astfel încât timpul universal să rămână sincronizat.
Mișcarea
Mișcarea de rotație pe care Pământul o face în jurul axei sale, de la vest la est , are o durată de 23h 56m 04s și este definită ca o zi siderală . Acest interval de timp nu trebuie confundat cu ziua solară , a cărei durată medie este de 24 de ore.
Ziua „solară” durează în medie cu aproximativ patru minute mai mult decât ziua siderală datorită mișcării de rotație a Pământului în jurul Soarelui. După finalizarea unei rotații de 360 ° în jurul axei sale (în 23h 56m 04s), Pământul trebuie să se rotească încă un mic pentru a reveni în aceeași direcție față de Soare, deoarece între timp s-a deplasat de-a lungul orbitei care se deplasează în jurul său și durează aproximativ patru minute pentru a se roti cu acel unghi mic.
În timp ce durata zilei siderale este constantă, cea a zilei solare variază ușor pe parcursul anului, deci nu se spune că ziua solară durează 24 de ore, ci că ziua solară durează în medie 24 de ore. Această variație în cursul anului apare datorită faptului că orbita Pământului în jurul Soarelui nu este o circumferință, ci o elipsă, deci există puncte pe orbită în care Pământul este cel mai aproape de Soare (punctul de proximitate maximă se numește periheliu ) și punctele orbitei unde Pământul este cel mai îndepărtat de Soare (punctul de distanță maximă se numește afeliu ). Conform celei de-a doua legi a lui Kepler în punctele orbitei în care Pământul este cel mai aproape de Soare, se va mișca (mișcare de revoluție) mai repede de-a lungul acestei orbite.Versa inversă în punctele orbitei unde Pământul este mai departe de Soare , se va deplasa mai încet de-a lungul acelei orbite. Când Pământul se mișcă mai repede, unghiul pe care Pământul trebuie să îl parcurgă pentru a reveni în aceeași direcție spre Soare (acel mic unghi despre care tocmai am vorbit) crește ușor, rezultând o mică creștere a lungimii zilei solare. În schimb, atunci când Pământul se mișcă mai încet, acest unghi scade ușor rezultând o mică scădere a lungimii zilei solare. Un alt element care contribuie la variația duratei zilei solare este înclinarea axei Pământului pe planul eclipticii (66 ° 33 '). La solstiții mișcarea anuală aparentă a soarelui este mai rapidă, în consecință ziua solară este mai lungă, în timp ce este mai scurtă la echinocții.
Deoarece fiecare punct al Pământului face aceeași revoluție (360 °) într-o singură zi, viteza unghiulară este identică la toate latitudinile. Viteza liniară (distanța parcursă de un punct într-o unitate de timp), pe de altă parte, variază în funcție de latitudine și altitudine: este maximă la ecuator (465,11 m / s ) și zero la poli și scade pe măsură ce crește. de latitudine. Pe măsură ce viteza liniară scade, și forța centrifugă scade.
Mișcarea de rotație suferă mici variații, astfel încât durata sa este prelungită cu 2 miimi de secundă în fiecare secol. Acest lucru s-ar datora fricțiunii mareelor : Luna , de fapt, exercită o acțiune de frânare pe Pământ, deoarece se rotește asupra sa mai repede decât face Luna în revoluția sa din jurul Pământului. În rotația sa, Pământul tinde să se tragă în spatele valurilor mareelor, în timp ce satelitul nostru își exercită atracția asupra lor, încetinind rotația Pământului: ca o consecință suplimentară, există și o accelerație a Lunii pe orbita sa și o creștere a forței centrifuge care tinde să îndepărteze Luna de Pământ. Totuși, acest fenomen nu ar trebui să dureze decât până la egalizarea celor două mișcări: Pământul va prezenta întotdeauna aceeași față către Lună și valurile de maree datorate Lunii vor fi întotdeauna în aceleași zone. Cu toate acestea, fenomenul mareelor nu va dispărea complet, deoarece acestea provin și de la Soare.
Alte variații ale perioadei de rotație se datorează schimbărilor în structura internă a Pământului.
Notă
Elemente conexe
| Controlul autorității | Tezaur BNCF 18839 · BNF (FR) cb11962370k (data) · BNE (ES) XX475959 (data) |
|---|
