برچسب: حرکت وضعی

در زمان دایناسورها شبانه‌روز چند ساعت بود؟

طول شبانه‌روز زمین طی ۴٫۵ میلیارد سال عمرش در حال افزایش بوده است و همیشه به شکل کنونی نبوده است. دلیل این واقعیت این است که ماه سرعت چرخش زمین را کم می‌کند. زمین هنگامیکه ماه تشکیل شد خیلی سریع‌تر می‌چرخید و طول شبانه‌روز در آن زمان در حد ۲ تا ۳ ساعت بود و ماه در فاصله‌ی کمتری از زمین قرار داشت و هر ۵ ساعت یکبار به دور زمین می‌چرخید.

دلیل اینکه ماه سرعت چرخش زمین را کم می‌کند به خاطر اثر گرانشی و انتقال گشتاور زاویه‌ای آن می‌باشد. برای درک این قضیه تصور کنید که شخصی روی صندلی چرخانی نشسته است و شما تلاش می‌کنید او را با دستتان متوقف کنید. این باعث می‌شود این شخص اندکی سرعتش کم شود ولی شما هم اندکی جابجا می‌شوید و گشتاور زاویه‌ای پیدا می‌کنید. همین اتفاق هم برای سیستم زمین-ماه می‌افتد و ماه به مانند شخصی که در حال تلاش برای متوقف کردن زمین است اندکی گشتاور زاویه‌ای در مدارش پیدا می‌کند. به همین خاطر سرعت زمین اندکی کم شده و ماه از زمین دور می‌شود. ما می‌توانیم این سرعت را اندازه بگیریم. پنل‌های انعکاسی که در روی ماه نصب شده‌اند به ما اجازه‌ی این کار را می‌دهند. ماه سالانه حدود یک تا دو سانتیمتر از زمین دور می‌شود. همچنین سرعت چرخش زمین در حال کمتر شدن است. این مقدار حدود دو میلی‌ثانیه در هر صد سال است یعنی یک پانصدم ثانیه. بر این اساس طول شبانه‌روز هم به تدریج در حال زیاد شدن است.

طول شبانه‌روز در زمان دایناسورها

دایناسورها بین ۲۵۰ میلیون سال تا ۶۰ میلیون سال پیش بر روی زمین زندگی می‌کرده‌اند. در این زمان طول شبانه‌روز حدود ۲۳ ساعت بوده است.

تأثیر زمین‌لرزه بر طول شبانه‌روز

زمین لرزه‌های بزرگ نیز بر روی طول شبانه‌روز تأثیر می‌گذارند ولی این تأثیر بسیار ناچیز است. این اثر زمین‌لرزه به خاطر تغییر گشتاور اینرسی زمین است که توصیف کننده‌ی میزان جرمی است که در داخل زمین گسترده شده است. قاعده‌ی حفظ گشتاور زاویه‌ای بدین معنی است که تغییر گشتاور اینرسی منجر به تغییر سرعت چرخش می‌شود.

فرض کنید که زمین از تعداد زیادی آجر ساخته شده است. شما می‌توانید موقعیت هر آجر را از محور چرخش زمین اندازه بگیرید. اگر از آن فاصله را به توان دو رسانده و در جرم آجر ضرب کنید و این مقدار را برای تمامی آجرها جمع بزنید گشتاور اینرسی را بدست می‌آورید. اگر آجرها را اندکی جابجا کنید جواب متفاوتی بدست می‌آورید بهمین خاطر است که سرعت چرخش زمین هنگام جابجا شدن مقداری از جرم زمین توسط زمین لرزه تغییر می‌کند.

آینده

ماه و زمین میلیاردها سال دیگر به دور یکدیگر خواهند رقصید. این فرآیند زمانی پایان می‌یابد که طول شبانه‌روز زمین برابر با طول شبانه روز ماه شود. این عدد حدودا برابر ۴۵ روز خواهد بود. این بدین معنی است که ۴۵ روز طول خواهد کشید که ماه یک دور به گرد زمین بچرخد و شبانه‌روز زمین هم ۴۵ برابر شبانه‌روز کنونی طول خواهد کشید. البته تا آن زمان خورشید به یک غول سرخ تبدیل شده است و ما نگرانی‌های جدی‌تر از این مسئله خواهیم داشت. (بیشتر…)

بیشتر

تعریف دقیق سال شمسی و لحظه تحویل سال چیست؟

زاویه‌ی انحراف محور زمین (حدود ۲۳٫۴ درجه)، عامل پیدایش فصول (بهار-تابستان-پاییز-زمستان) است. زمین علاوه بر حرکت انتقالی به دور خورشید (شماره ۱ در تصویر) و حرکت وضعی به دور محور خود (شماره ۲ در تصویر)، دارای حرکت تقدیمی (شماره ۳ در تصویر) است که دوره‌ی زمانی آن طولانی و حدود ۲۶ هزار سال است. این حرکت بسیار آرام، سبب می‌گردد زمین در گردش به دور خورشید (حرکت شماره ۱)، حدود ۲۰ دقیقه زودتر، پیش از آنکه به مکان اولیه حرکت خود در نقطه A برسد، در مکان B به نقطه اعتدال بهاری برسد. در نتیجه؛ تعریف دقیق «سال شمسی»، یک دور کامل گردش زمین به دور خورشید نیست؛ بلکه تعریف دقیق آن، رسیدن به نقاط اعتدال بهاری است که هر سال حدود ۰٫۰۱۴ درجه به صورت ساعتگرد (در شکل: از A به B، یا از دید ناظر زمینی از ‘A به ‘B) جابجا می‌گردد. نقطه‌ی اعتدال بهاری (Vernal Equinox) زمانی است که خورشید دقیقاً بر استوای زمین عمود بتابد یا از دید ناظر زمینی، خورشید در حرکت ظاهری سالانه‌ی خود بر روی دایره البروج از نیمکره‌ی جنوبی آسمان به سمت نیمکره‌ی شمالی آسمان، استوای آسمان را قطع کند. زمان وقوع این پدیده‌ی نجومی (رسیدن خورشید به استوای آسمان) که در عموم به آن «لحظه‌ی تحویل سال» می‌گویند معیار شروع سال نو شمسی و جشن نوروز است.

لحظه تحویل سال شمسی

(بیشتر…)

بیشتر

در سیاره زهره یک روز از یک سال طولانی‌تر است

سیاره‌ی زهره یا ناهید هر ۲۴۳ روز زمینی یک بار به دور محور خود می‌چرخد و هر ۲۲۵ روز زمینی یک بار به دور خورشید می‌چرخد. این بدین معنی است که در این سیاره یک روز طولانی‌تر از یک سال است. (بیشتر…)

بیشتر