Orbita Zemlje: eliptična pot, trajanje, hitrost in vpliv na letne čase

Odkrijte Zemljino eliptično orbito: trajanje leta, orbitalna hitrost, perihelij in afel ter kako orbita in naklon povzročata letne čase.

Vsi planeti v našem osončju imajo eliptično pot. Ta pot se imenuje orbita. Zemljina orbita ni popoln krog: ima majhno ekscentričnost (približno 0,0167), kar pomeni, da je pot rahlo sploščena elipsa, ne popoln krog. Če bi Zemljino orbito narisali na list papirja kot popoln krog, bi bila širina črte večja od eliptične poti Zemlje.

Osnovni orbitalni podatki

Glavne lastnosti Zemljine orbite lahko na kratko povzamemo:

• Polosredišče (semi-major axis): povprečna razdalja do Sonca je 1 astronomska enota (1 AU) oziroma približno 149.597.870 km.
• Ekscentričnost: približno 0,0167 — zato sta perihelij in afel le nekoliko različni od povprečne razdalje.
• Perihelij: najbližja razdalja Zemlje do Sonca (perihelij) je približno 147 milijonov km (≈0,983 AU; okoli 91–92 milijonov milj), običajno zgodaj v januarju.
• Afelij: najbolj oddaljena razdalja (afel) znaša približno 152 milijonov km (≈1,017 AU; okoli 94 milijonov milj), običajno zgodaj v juliju.
• Prihodi svetlobe: Svetloba (ali katero koli drugo elektromagnetno sevanje) od Sonca do Zemlje potuje približno 499 sekund, kar je nekaj več kot 8 minut in okoli 19 sekund.

Trajanje leta in vrste leta

Zemljina orbita traja približno 365 dni, kar imenujemo tudi leto. Pri tem je treba razlikovati več opazovanih pojmov leta:

• Tropsko leto (≈365,2422 dni) — čas med dveh zaporednih enakonočij in je osnova za naše koledarje, saj določa dolžino letnih časov.
• Sideralno leto (≈365,2564 dni) — čas, v katerem Zemlja opravi en obhod glede na zvezde (vključuje tudi gibanje Sonca po galaktičnih referencah).

Hitrost in spremembe hitrosti

Iz gibanja Zemlje po elipsi izhaja, da se njena hitrost spreminja v skladu s Keplerjevimi zakoni: bližje periheliju je Zemlja hitrejša, bližje afeliju pa počasnejša. Povprečna orbitalna hitrost znaša približno 29,78 km/s (približno 107.000 km/h ali ≈66.600 mph). Pri periheliju je hitrost približno 30,29 km/s (≈109.044 km/h), pri afeliju pa okoli 29,29 km/s (≈105.444 km/h).

Vpliv orbite na letne čase

Sezonske spremembe na Zemlji so predvsem posledica 23,44-stopinjskega naklona (aksialni naklon) njenega vrtenja glede na ravnino orbite (ecliptico). Zaradi tega spolna polkrog ponoči in podnevi prejme različne koti in trajanje sončne osvetlitve v različnih obdobjih leta. Razdalja do Sonca zaradi rahlo eliptične poti igra le manjšo vlogo: razlika v energiji, ki jo prejme Zemlja med perihelijem in afelijem, je le nekaj odstotkov.

Ker je perihelij trenutno v začetku januarja, je severna polobla poleti nekoliko bolj oddaljena od Sonca kot južna polobla poleti; to povzroči majhne razlike v dolžini in intenzivnosti letnih časov med polobli, vendar glavni vzrok ostaja naklon osi Zemlje.

Dolgi časovni cikli in podnebje

Orbita se v dolgih časovnih obdobjih spreminja v skladu z Milankovičevimi cikli. Ti vključujejo spremembe:

• Ekscentričnosti (glavni obdobji okoli 100.000 in 413.000 let),
• Obliquitete ali naklona osi (perioda približno 41.000 let; naklon se spreminja med približno 22,1° in 24,5°),
• Precesije (sprememba orientacije osi — približno 19.000–23.000 let za kombinirane cikle).

Ti cikli spreminjajo porazdelitev sončne energije po Zemljinem površju skozi tisočletja in so eden izmed pomembnih naravnih vzrokov za daljša obdobja ohlajanja in segrevanja (npr. ledene dobe). Vendar niso edini dejavnik: današnje hitro podnebno segrevanje je v veliki meri posledica človeških izpustov toplogrednih plinov in ne samo naravnih orbitalnih sprememb.

Dodatne opombe

Orbita Zemlje se skozi čas nekoliko spreminja tudi zaradi gravitetnih vplivov drugih planetov (zlasti Jupitra in Saturna), medsebojnih vplivov Sonca in planetov ter relativističnih popravkov pri zelo natančnih meritvah. Ker so te spremembe postopne in predvidljive, astronomi lahko natančno modelirajo preteklost in prihodnost Zemljine orbite na geoloških časovnih lestvicah.

Če vas zanimajo osnovni pojmi o gibanju Zemlje, si oglejte tudi povezane teme: planeti, eliptično, orbita, eliptične poti, leto, orbitalna hitrost v, perihelij), afel), Svetloba, elektromagnetno sevanje), naklona, Milankovičevimi cikli in podnebne spremembe.

Vprašanja in odgovori

V: Kako se imenuje pot, po kateri se gibljejo vsi planeti v našem osončju?

V: Ali je Zemljina orbita popoln krog?

V: Kaj se zgodi z Zemljo v 365 dneh?

V: Kakšna je Zemljina orbitalna hitrost v vesolju?

V: Kakšna je razdalja med Zemljo in Soncem, ko je Zemlja najbližje Soncu?

V: Kakšna je razdalja med Zemljo in Soncem, ko je Zemlja najbolj oddaljena od Sonca?

V: Kaj so Milankovičevi cikli in kako vplivajo na Zemljino orbito?

Išči po črki