Почему Земля движется вокруг Солнца

Земля не стоит на месте. Она вращается вокруг своей оси и одновременно движется вокруг Солнца. Это движение продолжается постоянно, хотя мы его почти не замечаем. За один полный путь вокруг Солнца проходит примерно один год. Но почему Земля вообще движется по орбите и не улетает далеко в космос и не падает на Солнце? Ответ связан с двумя важными вещами: движением Земли и притяжением Солнца.

Что значит «Земля движется вокруг Солнца»

Путь небесного тела вокруг другого тела называют орбитой. Земная орбита похожа на почти круглый, но немного вытянутый овал. Солнце при этом находится не точно в центре этого овала. Земля проходит по своей орбите снова и снова, не останавливаясь.

Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет около 150 миллионов километров. Это огромное расстояние. Свет от Солнца проходит его примерно за 8 минут 20 секунд. Земля движется по орбите со средней скоростью около 30 километров в секунду. За одну секунду она пролетает в космосе расстояние, которое на Земле заняло бы поездку через большой город.

Главная причина — притяжение Солнца

Все тела, имеющие массу, притягивают друг друга. Такое притяжение называют гравитацией. Земля притягивает людей, воду, воздух и все предметы на своей поверхности. Солнце тоже обладает гравитацией, причём его масса намного больше массы Земли, поэтому солнечное притяжение очень сильно влияет на движение планет.

Гравитация Солнца всё время тянет Землю в свою сторону. Именно поэтому Земля не улетает прочь по прямой линии. Однако она и не падает прямо на Солнце, потому что уже имеет большую скорость движения в сторону.

Простой пример с мячом

Представим мяч, который бросили вперёд. Пока он летит, Земля притягивает его вниз, поэтому траектория мяча изгибается. Если бы можно было бросить предмет горизонтально с невероятно большой скоростью и ничто не мешало бы его полёту, поверхность Земли всё время «уходила бы» вниз вслед за своей округлой формой. В космосе похожий принцип действует для орбит: тело движется вперёд, а притяжение постоянно меняет направление этого движения.

С Землёй происходит похожее, только роль притягивающего центра играет Солнце. Планета как бы всё время «падает» к Солнцу, но одновременно пролетает мимо него. Поэтому получается замкнутый путь — орбита.

Почему Земля не останавливается

Движущееся тело стремится продолжать движение. Это свойство называют инерцией. В повседневной жизни движение быстро замедляется из-за трения и сопротивления воздуха. Например, катящийся по полу мяч вскоре остановится. В космосе почти нет воздуха, поэтому нет такого сильного сопротивления, которое могло бы быстро остановить планету.

Инерция направляет Землю вперёд, а гравитация Солнца постоянно поворачивает её движение к Солнцу. Вместе эти два явления и создают орбитальное движение.

Откуда у Земли появилась скорость

Солнечная система образовалась около 4,6 миллиарда лет назад из огромного облака газа и пыли. Это облако уже вращалось. Большая часть вещества собралась в центре и образовала молодое Солнце, а оставшийся материал двигался вокруг него, сталкивался и постепенно объединялся. Так возникли планеты и другие тела Солнечной системы.

Поэтому Землю не нужно было однажды специально «толкнуть» на современную орбиту. Её движение связано с тем, как формировалась вся Солнечная система. С тех пор гравитация Солнца удерживает планету на орбите, а Земля сохраняет своё движение.

Сколько длится один оборот Земли вокруг Солнца

Полный оборот Земли вокруг Солнца длится примерно 365 суток и 6 часов. Точное значение зависит от того, какой именно вид года измеряют, поэтому в школьном объяснении удобно говорить «примерно 365 суток и четверть суток». В календаре обычный год содержит 365 дней. Чтобы накопившиеся дополнительные часы не сдвигали календарные даты относительно времён года, примерно раз в четыре года добавляют 29 февраля. Такой год называют високосным.

Нельзя путать два движения Земли:

• вращение вокруг оси занимает примерно сутки и связано со сменой дня и ночи;
• движение вокруг Солнца занимает примерно год.

Орбита Земли не является идеальным кругом

Земная орбита немного вытянута. Поэтому в течение года расстояние между Землёй и Солнцем немного меняется. В начале января Земля находится ближе к Солнцу, а в начале июля — дальше. На первый взгляд может показаться, что именно расстояние должно создавать лето и зиму, но это не так.

Главная причина смены времён года — наклон земной оси. Когда Северное полушарие наклонено к Солнцу, солнечные лучи падают на него более прямо, а световой день становится длиннее — там лето. В это же время в Южном полушарии зима. Через полгода положение меняется.

Что было бы, если бы исчезло притяжение Солнца

Такой опыт невозможно провести, но его можно представить мысленно. Если бы солнечная гравитация внезапно перестала действовать, Земля больше не двигалась бы по прежней изогнутой орбите. Она продолжила бы лететь по направлению своей мгновенной скорости — примерно по касательной к прежней орбите. Это показывает, насколько важна гравитация для устройства Солнечной системы.

А если бы у Земли совсем не было движения в сторону, но действовало притяжение Солнца, она стала бы падать к нему. Устойчивая орбита существует именно потому, что планета одновременно движется вперёд и притягивается к Солнцу.

Почему движение Земли важно для жизни

Движение Земли вокруг Солнца вместе с наклоном земной оси создаёт годовой ритм освещения планеты. С ним связаны времена года, сезонные изменения температуры, рост и покой растений, перелёты птиц, зимняя спячка некоторых животных и многие сельскохозяйственные работы.

Орбита Земли также находится на таком расстоянии от Солнца, при котором на поверхности нашей планеты может существовать жидкая вода. Для жизни важен целый набор условий: состав атмосферы, свойства планеты, энергия Солнца и другие факторы. Поэтому нельзя объяснять пригодность Земли для жизни только расстоянием, но оно играет очень важную роль.

Интересные факты о движении Земли

• Мы не чувствуем огромную скорость Земли, потому что вместе с планетой движемся мы сами, воздух, океаны и все предметы вокруг.
• Орбита Земли лежит примерно в одной плоскости с орбитами большинства других крупных планет Солнечной системы.
• Солнце тоже не неподвижно: оно движется в нашей Галактике вместе со всей Солнечной системой.
• Гравитация действует на любом расстоянии, но становится слабее при увеличении расстояния между телами.
• Луна движется вокруг Земли, а вместе с Землёй одновременно обращается вокруг Солнца.

Как объяснить тему на уроке простыми словами

Для короткого ответа можно сказать так: «Земля движется вокруг Солнца потому, что она уже летит вперёд с большой скоростью, а Солнце своей гравитацией постоянно притягивает её. Из-за сочетания движения и притяжения путь Земли изгибается, и планета обращается вокруг Солнца по орбите. Один оборот занимает примерно год».

Краткий план доклада

1. Что такое орбита Земли.
2. Гравитация Солнца и её роль.
3. Инерция и движение планеты вперёд.
4. Почему Земля не падает на Солнце и не улетает прочь.
5. Сколько длится один оборот вокруг Солнца.
6. Почему движение Земли важно для смены сезонов и жизни.

Вывод

Земля обращается вокруг Солнца благодаря сочетанию своего движения и солнечного притяжения. Инерция сохраняет движение планеты, а гравитация постоянно изменяет его направление, поэтому Земля идёт по орбите. Один оборот занимает примерно год. Это движение — одна из основных особенностей нашей планеты и важная часть устройства Солнечной системы.