Астрономия

Учебник для 10 класса

§11.4. Доказательство обращения Земли вокруг Солнца

Земля движется вокруг Солнца по орбите, которая по форме мало отличается от окружности. Определение скоростей звезд, находящихся вблизи эклиптики, по их спектрам (см. § 13) показывает, что в любой момент мы приближаемся к одним звездам и удаляемся от противоположных им на небе звезд со скоростью 30 км/с. Указанная скорость является скоростью движения Земли по ее орбите. Направление движения Земли непрерывно меняется с периодом в 1 год. Это есть прямое доказательство годичного обращения Земли вокруг Солнца. С другим доказательством годичного обращения Земли вы ознакомитесь позднее, в § 22, 2. Смена времен года является следствием того, что при обращении Земли вокруг Солнца ось ее суточного вращения сохраняет неизменное положение в пространстве и наклонена к плоскости орбиты. Этот наклон составляет 66,5°.

Вследствие небольшой эллиптичности орбиты Земля в январе немного ближе к Солнцу, чем в июле. Различие в расстояниях Земли от Солнца в афелии и в перигелии мало и поэтому оказывает малозаметное влияние на получаемую от Солнца энергию.

Зная угловое расстояние Солнца от небесного экватора в дни летнего и зимнего солнцестояния, определите угол падения солнечных лучей на поверхность Земли в эти дни в полдень в местностях с широтами 53,5° и 23,5°.
В физике доказывается, что если а есть угол падения лучей на плоскость, то освещенность поверхности Е = E₀cos а, где Е₀ — освещенность поверхности при отвесном падении лучей (а = 0). Используя условия задачи 1, найдите отношения освещенностей местности летом и зимой в обоих пунктах и сравните их.
Как качественно изменилась бы смена времен года, если бы земная ось была перпендикулярна к плоскости ее орбиты, как у Юпитера?.