Jordens elliptiske bane rundt solen

Jordens bevegelse rundt solen var et mysterium i mange århundrer da veldig tidlige himmelskikkere forsøkte å forstå hva som faktisk beveget seg: Solen over himmelen eller Jorden rundt solen. Den solsentrerte solsystemets ide ble trukket fram for tusenvis av år siden av den greske filosofen Aristarchus of Samos. Det ble ikke bevist før Den polske astronomen Nicolaus Copernicus foreslo sine solsentrerte teorier på 1500-tallet, og viste hvordan planeter kunne omgås sola.

Jorden går i bane rundt solen i en litt flat flat sirkel som kalles en "ellipse." I geometri er ellipsen en kurve som løkker rundt to punkter kalt "foci." De avstanden fra sentrum til de lengste ender av ellipsen kalles "halv-hovedaksen", mens avstanden til de flate "sidene" av ellipsen er kalt "semi-minor-aksen." Solen er i fokus for hver planet ellipse, noe som betyr at avstanden mellom solen og hver planet varierer gjennomgående året.

Når Jorden er nærmest Solen i sin bane, er den på "perihelion." Denne avstanden er 147 166 462 kilometer, og Jorden kommer dit hver 3. januar. Da, 4. juli hvert år, er jorden så langt fra sola som den noen gang kommer, i en avstand på 152 171 522 kilometer. Dette punktet kalles "aphelion." Hver verden (inkludert kometer og asteroider) i solsystemet som primært går i bane rundt sola har et periheljonspunkt og en aphelion.

Legg merke til at for jorda er det nærmeste punktet vinter på den nordlige halvkule, mens det fjerneste punktet er sommeren på den nordlige halvkule. Selv om det er en liten økning i solvarme som planeten vår får i løpet av sin bane, korrelerer den ikke nødvendigvis med perihelion og aphelion. De årsaker til årstidene skyldes mer planetens kretsløp gjennom året. Kort sagt, hver del av planeten som vippes mot solen i løpet av den årlige bane vil bli mer oppvarmet i løpet av den tiden. Når det vipper bort, er varmemengden mindre. Det er med på å bidra til skifte av årstider mer enn Jordens plass i sin bane.

Jordens bane rundt sola er et mål for avstand. Astronomer tar den gjennomsnittlige avstanden mellom Jorden og solen (149.597.691 kilometer) og bruker den som en standardavstand kalt "astronomisk enhet" (eller AU for kort). De bruker da dette som korthet for større avstander i solsystemet. For eksempel er Mars 1.524 astronomiske enheter. Det betyr at det er litt over halvannen ganger avstanden mellom Jorden og Solen. Jupiter er 5,2 AU, mens Pluto er hele 39., 5 AU.

Månens bane er også elliptisk. Den beveger seg rundt jorden en gang hver 27. dag, og på grunn av tidevannslåsing, viser den alltid det samme ansiktet til oss her på jorden. Månen går ikke i bane rundt Jorden; de går i bane rundt et felles tyngdepunkt som kalles et barycenter. Kompleksiteten av Jord-Månens bane, og deres bane rundt Solen resulterer i den tilsynelatende skiftende formen på Månen sett fra Jorden. Disse endringene, kalt faser av månen, gå gjennom en syklus hver 30. dag.

Interessant er at månen sakte beveger seg bort fra Jorden. Etter hvert vil det være så langt borte at slike hendelser som total solformørkelse ikke lenger vil forekomme. Månen vil fremdeles okkultere sola, men det ser ikke ut til å blokkere hele solen slik den gjør nå under en total solformørkelse.

De andre verdenene i solsystemet som går i bane rundt solen har forskjellige lengdeår på grunn av avstandene. Kvikksølv har for eksempel en bane på bare 88 jorddager. Venus er på 225 jorddager, mens Mars er 687 jorddager. Jupiter tar 11,86 jordår for å bane rundt sola, mens Saturn, Uranus, Neptune og Pluto tar henholdsvis 28,45, 84, 164,8 og 248 år. Disse lange banene gjenspeiler en av Johannes Keplers lover om planetariske baner, som sier at tidsperioden det tar å gå i bane rundt Solen er proporsjonal med dens avstand (dens halv-hovedakse). De andre lovene han tenkte på, beskriver baneformen og tiden det tar for hver planet å krysse hver del av banen rundt solen.

Redigert og utvidet av Carolyn Collins Petersen.