الكواكب تدور حول الشمس. لماذا تدور الأرض حول الشمس وتدور على محورها؟ الأيام الفلكية والشمسية

اليوم ليس هناك أدنى شك في أن الأرض تدور حول الشمس. إذا لم يمض وقت طويل ، على مقياس تاريخ الكون ، كان الناس على يقين من أن مركز مجرتنا هو الأرض ، فلا شك اليوم في أن كل شيء يحدث عكس ذلك تمامًا.

واليوم سنتعامل مع سبب تحرك الأرض وجميع الكواكب الأخرى حول الشمس.

لماذا تدور الكواكب حول الشمس

تتحرك كل من الأرض وجميع الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي على طول مسارها حول الشمس. قد تكون سرعة حركتهم ومسارهم مختلفين ، لكنهم جميعًا يحتفظون بنجمنا الطبيعي.

مهمتنا هي أن نفهم بأكبر قدر ممكن من البساطة وسهولة الوصول إلى سبب تحول الشمس إلى مركز الكون ، وجذب جميع الأجرام السماوية الأخرى إليها.

لنبدأ بحقيقة أن الشمس هي أكبر جسم في مجرتنا. كتلة جسمنا النجمي أكبر بعدة مرات من كتلة جميع الأجسام الأخرى في المجموع. وفي الفيزياء ، كما تعلم ، تعمل قوة الجاذبية الشاملة ، والتي لم يلغها أحد ، بما في ذلك الكون. ينص قانونها على أن الأجسام ذات الكتلة الأقل تنجذب إلى الأجسام ذات الكتلة الأكبر. هذا هو السبب في أن جميع الكواكب والأقمار الصناعية والأجسام الفضائية الأخرى تنجذب إلى الشمس ، أكبرها.

بالمناسبة ، تعمل قوة الجاذبية بطريقة مماثلة على الأرض. تأمل ، على سبيل المثال ، ما يحدث لكرة تنس ملقاة في الهواء. يسقط ، ينجذب إلى سطح كوكبنا.

من خلال فهم مبدأ تطلع الكواكب إلى الشمس ، يطرح السؤال الواضح: لماذا لا تسقط على سطح نجم ، بل تتحرك حوله على طول مسارها الخاص.

وهناك تفسير معقول جدًا لذلك أيضًا. الشيء هو أن الأرض والكواكب الأخرى موجودة في حركة مستمرة. ومن أجل عدم الخوض في الصيغ والصراخ العلمية ، دعنا نعطي مثالًا بسيطًا آخر. مرة أخرى ، خذ كرة تنس وتخيل أنك تمكنت من رميها للأمام بقوة غير متاحة لأي إنسان. ستطير هذه الكرة إلى الأمام ، وتستمر في السقوط ، وتنجذب إلى الأرض. ومع ذلك ، فإن الأرض ، كما تتذكر ، لها شكل كرة. وبالتالي ، ستكون الكرة قادرة على التحليق حول كوكبنا على طول مسار معين إلى أجل غير مسمى ، حيث تنجذب إلى السطح ، ولكنها تتحرك بسرعة كبيرة بحيث يدور مسارها باستمرار حول محيط الكرة الأرضية.

يحدث موقف مشابه في الكون ، حيث يدور كل شيء وكل شخص حول الشمس. بالنسبة إلى مدار كل كائن ، يعتمد مسار حركته على السرعة والكتلة. وهذه المؤشرات تختلف باختلاف الأشياء ، كما تفهم.

لهذا السبب تتحرك الأرض والكواكب الأخرى حول الشمس ولا شيء غير ذلك.

لقد استغرق الإنسان آلاف السنين ليفهم أن الأرض ليست مركز الكون وأنها في حالة حركة مستمرة.


عبارة جاليليو جاليلي "ومع ذلك تدور!" ذهب إلى الأبد في التاريخ وأصبح نوعًا من رمز العصر الذي نشأ فيه العلماء دول مختلفةحاول دحض نظرية نظام مركزية الأرض في العالم.

على الرغم من إثبات دوران الأرض منذ حوالي خمسة قرون ، إلا أن الأسباب الدقيقة التي دفعته إلى التحرك لا تزال غير معروفة.

لماذا تدور الأرض حول محورها؟

في العصور الوسطى ، اعتقد الناس أن الأرض ثابتة وأن الشمس والكواكب الأخرى تدور حولها. فقط في القرن السادس عشر تمكن علماء الفلك من إثبات العكس. على الرغم من حقيقة أن الكثيرين يربطون هذا الاكتشاف بجاليليو ، إلا أنه في الواقع ينتمي إلى عالم آخر - نيكولاس كوبرنيكوس.

كان هو الذي كتب عام 1543 رسالة بعنوان "عن التحول المجالات السماوية"، حيث طرح نظرية حول حركة الأرض. لفترة طويلة لم تحظ هذه الفكرة بدعم من زملائه أو من الكنيسة ، ولكن في النهاية كان لها تأثير كبير على الثورة العلمية في أوروبا وأصبحت أساسية في مزيد من تطوير علم الفلك.


بعد إثبات نظرية دوران الأرض ، بدأ العلماء في البحث عن أسباب هذه الظاهرة. على مدى القرون الماضية ، تم طرح العديد من الفرضيات ، ولكن حتى اليوم لا يستطيع أي عالم فلك الإجابة بدقة على هذا السؤال.

يوجد حاليًا ثلاث نسخ رئيسية لها الحق في الحياة - نظريات حول الدوران بالقصور الذاتي والمجالات المغناطيسية وتأثير الإشعاع الشمسي على الكوكب.

نظرية الدوران بالقصور الذاتي

يميل بعض العلماء إلى الاعتقاد أنه مرة واحدة (خلال وقت ظهورها وتشكيلها) كانت الأرض تدور ، والآن تدور بفعل القصور الذاتي. تشكلت من الغبار الكوني ، وبدأت في جذب أجسام أخرى إلى نفسها ، مما أعطاها دفعة إضافية. ينطبق هذا الافتراض أيضًا على الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.

النظرية لديها العديد من المعارضين ، لأنها لا تستطيع تفسير سبب زيادة أو نقصان سرعة حركة الأرض في أوقات مختلفة. كما أنه من غير الواضح سبب دوران بعض الكواكب في النظام الشمسي في الاتجاه المعاكس ، مثل كوكب الزهرة.

نظرية المجالات المغناطيسية

إذا حاولت توصيل مغناطيسين بنفس القطب المشحون معًا ، فسيبدأان في صد بعضهما البعض. تقترح نظرية المجالات المغناطيسية أن أقطاب الأرض مشحونة أيضًا بنفس الطريقة ، وكما كانت ، تتنافر ، مما يتسبب في دوران الكوكب.


ومن المثير للاهتمام ، أن العلماء اكتشفوا مؤخرًا أن المجال المغناطيسي للأرض يدفع جوهره الداخلي من الغرب إلى الشرق ويتسبب في دورانه بشكل أسرع من بقية الكوكب.

فرضية التعرض للشمس

الأكثر احتمالا هو نظرية الإشعاع الشمسي. من المعروف أنه يسخن قذائف سطح الأرض (الهواء ، البحار ، المحيطات) ، لكن التسخين يحدث بشكل غير متساو ، مما يؤدي إلى تكوين تيارات بحرية وجوية.

هم الذين ، عندما يتفاعلون مع الغلاف الصلب للكوكب ، يجعلونه يدور. القارات هي نوع من التوربينات التي تحدد سرعة واتجاه الحركة. إذا لم تكن متجانسة بما فيه الكفاية ، فإنها تبدأ في الانجراف ، مما يؤثر على زيادة أو نقصان السرعة.

لماذا تتحرك الارض حول الشمس؟

يسمى سبب ثورة الأرض حول الشمس بالقصور الذاتي. وفقًا لنظرية تكوين نجمنا ، منذ حوالي 4.57 مليار سنة ، أ كمية كبيرةالغبار ، الذي تحول تدريجياً إلى قرص ، ثم إلى الشمس.

بدأت الجزيئات الخارجية لهذا الغبار تتحد مع بعضها البعض ، مكونة الكواكب. ومع ذلك ، وبسبب القصور الذاتي ، بدأوا في الدوران حول النجم واستمروا في التحرك على نفس المسار اليوم.


وفقًا لقانون نيوتن ، تتحرك جميع الأجسام الكونية في خط مستقيم ، أي في الواقع ، يجب أن تكون كواكب النظام الشمسي ، بما في ذلك الأرض ، قد طارت لفترة طويلة إلى الفضاء الخارجي. لكن هذا لا يحدث.

والسبب هو أن الشمس لها كتلة كبيرة ، وبالتالي فهي تمتلك قوة جذب هائلة. تحاول الأرض أثناء حركتها باستمرار الاندفاع بعيدًا عنها في خط مستقيم ، لكن قوى الجاذبية تسحبها للخلف ، لذلك يبقى الكوكب في مداره ويدور حول الشمس.

لمليارات السنين ، يومًا بعد يوم ، تدور الأرض حول محورها. هذا يجعل شروق الشمس وغروبها أمرًا شائعًا للحياة على كوكبنا. كانت الأرض تفعل ذلك منذ أن تشكلت قبل 4.6 مليار سنة. وستستمر في القيام بذلك حتى يزول. سيحدث هذا على الأرجح عندما تتحول الشمس إلى عملاق أحمر وتبتلع كوكبنا. لكن لماذا الأرض؟

لماذا تدور الارض؟

تشكلت الأرض من قرص من الغاز والغبار يدور حول الشمس الوليدة. بفضل هذا القرص المكاني ، تم طي جزيئات الغبار والصخور معًا لتشكيل الأرض. مع نمو الأرض ، استمرت الصخور الفضائية في الاصطدام بالكوكب. وكان لهم تأثير عليها جعل كوكبنا يدور. ولأن كل الحطام في النظام الشمسي المبكر كان يدور حول الشمس في نفس الاتجاه تقريبًا ، فإن الاصطدامات التي جعلت الأرض (ومعظم أجسام النظام الشمسي المتبقية) تدور حول الشمس في نفس الاتجاه.

قرص الغاز والغبار

يطرح سؤال معقول - لماذا استدار قرص الغاز والغبار نفسه؟ تشكلت الشمس والنظام الشمسي في الوقت الذي بدأت فيه سحابة من الغبار والغاز تتكثف تحت تأثير وزنها. اجتمع معظم الغاز ليصبح الشمس ، وخلقت المادة المتبقية القرص الكوكبي المحيط بها. قبل أن تتشكل ، كانت جزيئات الغاز وجزيئات الغبار تتحرك داخل حدودها بالتساوي في جميع الاتجاهات. ولكن في مرحلة ما ، وبشكل عشوائي ، قامت بعض جزيئات الغاز والغبار بطي طاقتها في نفس الاتجاه. هذا يحدد اتجاه دوران القرص. عندما بدأت سحابة الغاز في الانكماش ، تسارع دورانها. تحدث نفس العملية عندما يبدأ المتزلجون في الدوران بشكل أسرع إذا ضغطوا بأيديهم على الجسم.

في الفضاء ، لا توجد عوامل كثيرة قادرة على دوران الكواكب. لذلك ، بمجرد أن تبدأ في الدوران ، لا تتوقف هذه العملية. النظام الشمسي الشاب الدوار لديه زخم زاوي كبير. تصف هذه الخاصية ميل الكائن لمواصلة الدوران. يمكن الافتراض أن جميع الكواكب الخارجية ربما تبدأ أيضًا في الدوران في نفس الاتجاه حول نجومها عندما يتشكل نظامها الكوكبي.

ونحن نفعل العكس!

ومن المثير للاهتمام ، في النظام الشمسي ، أن بعض الكواكب لها اتجاه دوران معاكس للحركة حول الشمس. تدور الزهرة في الاتجاه المعاكس بالنسبة للأرض. ويميل محور دوران أورانوس 90 درجة. لا يفهم العلماء تمامًا العمليات التي تسببت في حصول هذه الكواكب على اتجاهات الدوران هذه. لكن لديهم بعض التخمينات. قد يكون كوكب الزهرة قد تلقى مثل هذا الدوران نتيجة اصطدامه بجسم كوني آخر في مرحلة مبكرة من تكوينه. أو ربما بدأ كوكب الزهرة في الدوران بنفس طريقة دوران الكواكب الأخرى. لكن مع مرور الوقت ، بدأت جاذبية الشمس في إبطاء دورانها بسبب كثافتها من السحب. أدى ذلك ، جنبًا إلى جنب مع الاحتكاك بين لب الكوكب ووشاحه ، إلى دوران الكوكب في الاتجاه المعاكس.

في حالة أورانوس ، اقترح العلماء حدوث اصطدام للكوكب بجزء صخري ضخم. أو ربما مع عدة أشياء مختلفة غيرت محور دورانه.

على الرغم من هذه الحالات الشاذة ، فمن الواضح أن جميع الكائنات في الفضاء تدور في اتجاه أو آخر.

كل شيء يدور

الكويكبات تدور. النجوم تتحول. وفقًا لوكالة ناسا ، تدور المجرات أيضًا. يستغرق النظام الشمسي 230 مليون سنة لإكمال ثورة واحدة حول مركز مجرة ​​درب التبانة. بعض الأجسام سريعة الدوران في الكون هي أجسام كثيفة مستديرة تسمى النجوم النابضة. إنها بقايا النجوم الضخمة. يمكن لبعض النجوم النابضة بحجم المدينة أن تدور حول محورها مئات المرات في الثانية. أسرعها وأشهرها ، تم اكتشافها عام 2006 وتسمى Terzan 5ad ، وتدور 716 مرة في الثانية.

يمكن للثقوب السوداء القيام بذلك بشكل أسرع. من المفترض أن أحدهما ، المسمى GRS 1915 + 105 ، يمكنه الدوران بسرعة 920 إلى 1150 مرة في الثانية.

ومع ذلك ، فإن قوانين الفيزياء لا هوادة فيها. كل الدورات تتباطأ في النهاية. عندما كانت تدور حول محورها بمعدل ثورة واحدة كل أربعة أيام. اليوم ، يستغرق نجمنا حوالي 25 يومًا لإكمال ثورة واحدة. يعتقد العلماء أن السبب في ذلك هو أن المجال المغناطيسي للشمس يتفاعل مع الرياح الشمسية. هذا ما يبطئها.

كما أن دوران الأرض يتباطأ. تعمل جاذبية القمر على الأرض بطريقة تؤدي إلى إبطاء دورانه ببطء. قدر العلماء أن دوران الأرض قد تباطأ بنحو 6 ساعات على مدى 2740 سنة الماضية. هذا فقط 1.78 مللي ثانية على مدى قرن.

إذا وجدت خطأً ، فيرجى تحديد جزء من النص والنقر السيطرة + أدخل.

نعلم من الملاحظات الفلكية أن كل شيء تدور الكواكب في النظام الشمسي على محورها الخاص. ومن المعروف أيضا أن كل شيء الكواكب لها زاوية ميل واحدة أو أخرى لمحور الدوران إلى مستوى مسير الشمس. من المعروف أيضًا أنه خلال العام ، يتغير كل من نصفي الكرة الأرضية لأي من الكواكب بعده ، ولكن بحلول نهاية العام يتبين أن موقع الكواكب بالنسبة للشمس هو نفسه منذ عام مضى ( أو بتعبير أدق ، تقريبًا نفس الشيء). هناك أيضًا حقائق غير معروفة لعلماء الفلك ، لكنها موجودة مع ذلك. لذلك ، على سبيل المثال ، هناك تغيير ثابت ولكن سلس في زاوية ميل محور أي كوكب. الزاوية تتزايد. وإلى جانب ذلك ، هناك زيادة ثابتة وسلسة في المسافة بين الكواكب والشمس. هل هناك علاقة بين كل هذه الظواهر؟

الجواب نعم بالتأكيد. كل هذه الظواهر ترجع إلى وجود كواكب مثل مجالات الجذب، و حقول التنافر، وميزات موقعهم في تكوين الكواكب ، فضلا عن تغيير في حجمها. لقد اعتدنا على المعرفة التي لدينا يدور حول محوره، بالإضافة إلى حقيقة أن نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي للكوكب خلال العام إما يبتعدان أو يقتربان من الشمس. وبقية الكواكب هي نفسها. لكن لماذا تتصرف الكواكب بهذه الطريقة؟ ما الذي يدفعهم؟ لنبدأ بحقيقة أن أيًا من الكواكب يمكن مقارنته بتفاحة مزروعة على بصق ومحمصة على النار. دور "النار" في هذه الحالة تلعبه الشمس ، و "البصاق" هو ​​محور دوران الكوكب. بالطبع ، يحرق الناس اللحوم في كثير من الأحيان ، لكن هنا ننتقل إلى تجربة النباتيين ، لأن الثمار غالبًا ما يكون لها شكل دائري ، مما يجعلها أقرب إلى الكواكب. إذا نخبنا تفاحة على النار ، فإننا لا نديرها حول مصدر اللهب. بدلاً من ذلك ، نقوم بتدوير التفاحة وكذلك تغيير موضع السيخ بالنسبة إلى النار. نفس الشيء يحدث مع الكواكب. وهي تدور وتغير خلال العام موضع "البصق" بالنسبة للشمس ، وبذلك ترتفع درجة حرارة "جوانبها".

إن سبب دوران الكواكب حول محاورها ، وأيضًا خلال العام يغير أقطابها بشكل دوري المسافة إلى الشمس ، هو تقريبًا نفس سبب قلبنا لتفاحة على النار. لا يتم اختيار تشبيه السيخ بالصدفة. نحافظ دائمًا على المنطقة الأقل قليًا (الأقل دفئًا) من التفاح فوق النار. تميل الكواكب أيضًا دائمًا إلى الالتفاف نحو الشمس مع جانبها الأقل تسخينًا ، حيث يكون إجمالي مجال الجذب أكبر مقارنة بالجوانب الأخرى. ومع ذلك ، فإن عبارة "تميل إلى الالتفاف" لا تعني أن هذا هو ما يحدث بالفعل. تكمن المشكلة برمتها في أن أيًا من الكواكب يمتلك جانبين في نفس الوقت في آنٍ واحد ، يكون ميلهما إلى الشمس أكبر. هذه هي أقطاب الكوكب. هذا يعني أنه منذ لحظة ولادة الكوكب ، سعى كلا القطبين في وقت واحد لشغل مثل هذا المكان ليكون أقرب إلى الشمس.

نعم ، نعم ، عندما نتحدث عن انجذاب الكوكب إلى الشمس ، يجب ألا يغيب عن البال أن مناطق مختلفة من الكوكب تنجذب إليها بطرق مختلفة ، أي. بدرجات متفاوتة. في أصغر - خط الاستواء. في أكبر أقطاب. لاحظ أن هناك قطبين. هؤلاء. تميل منطقتان في وقت واحد إلى أن تكون على نفس المسافة من مركز الشمس. يستمر القطبان طوال فترة وجود الكوكب في التوازن ، ويتنافسان باستمرار مع بعضهما البعض من أجل الحق في شغل موقع أقرب إلى الشمس. ولكن حتى إذا فاز أحد القطبين مؤقتًا وتبين أنه أقرب إلى الشمس مقارنة بالآخر ، فإن هذا ، الآخر ، يستمر في "رعايته" ، محاولًا تحويل الكوكب بطريقة تجعله أقرب إلى النجم نفسه . ينعكس هذا الصراع بين القطبين بشكل مباشر في سلوك الكوكب بأكمله. من الصعب على القطبين الاقتراب من الشمس. ومع ذلك ، هناك عامل يجعل مهمتهم أسهل. هذا العامل هو الوجود زاوية ميل الدوران إلى مستوى مسير الشمس.

ومع ذلك ، في بداية حياة الكواكب ، لم يكن لديهم أي ميل محوري. سبب ظهور الميل هو جاذبية أحد أقطاب الكوكب بأحد أقطاب الشمس.

تأمل كيف يظهر ميل محاور الكواكب؟

عندما يتم إخراج المادة التي تشكلت منها الكواكب من الشمس ، لا يحدث الطرد بالضرورة في مستوى خط استواء الشمس. حتى الانحراف الطفيف عن مستوى خط استواء الشمس يؤدي إلى حقيقة أن الكوكب المتشكل أقرب إلى أحد قطبي الشمس منه إلى الآخر. ولكي نكون أكثر دقة ، فإن أحد قطبي الكوكب المتشكل هو أقرب إلى أحد أقطاب الشمس. لهذا السبب ، فإن قطب الكوكب هذا هو الذي يختبر جاذبية أكبر من قطب الشمس ، والذي اتضح أنه أقرب إليه.

نتيجة لذلك ، تحول أحد نصفي الكرة الأرضية على الفور في اتجاه الشمس. لذلك كان للكوكب الميل الأولي لمحور الدوران. بدأ نصف الكرة الأرضية الذي تبين أنه أقرب إلى الشمس ، على التوالي ، على الفور في تلقي المزيد من الإشعاع الشمسي. وبسبب هذا ، بدأ نصف الكرة الأرضية هذا منذ البداية في الاحماء إلى حد كبير. يؤدي ارتفاع درجة حرارة أحد نصفي الكرة الأرضية إلى انخفاض إجمالي مجال الجذب لهذا النصف من الكرة الأرضية. هؤلاء. مع ارتفاع درجة حرارة نصف الكرة الأرضية الذي يقترب من الشمس ، بدأت رغبته في الاقتراب من قطب الشمس في الانخفاض ، مما تسبب في ميل الكوكب. وكلما ازدادت درجة حرارة هذا النصف من الكرة الأرضية ، كلما تضاءل طموح قطبي الكوكب - كل منهما إلى أقرب قطب له من الشمس -. ونتيجة لذلك ، ابتعد نصف الكرة الأرضية الدافئ عن الشمس بشكل متزايد ، بينما بدأ نصف الكرة الأرضية الأكثر برودة في الاقتراب. لكن لاحظ كيف حدث هذا الانعكاس في القطبين (ويحدث). خاص جدا.

بعد أن تشكل الكوكب من مادة طردتها الشمس ، ويدور الآن حوله ، يبدأ فورًا في التسخين بواسطة الإشعاع الشمسي. يؤدي هذا التسخين إلى الدوران حول محوره. في البداية ، لم يكن هناك ميل لمحور الدوران. لهذا السبب ، ترتفع درجة حرارة المستوى الاستوائي إلى أقصى حد. لهذا السبب ، يظهر في المنطقة الاستوائية حقل التنافر غير المختفي في المقام الأول وقيمته هي الأكبر منذ البداية. في المناطق المجاورة لخط الاستواء ، يظهر أيضًا حقل تنافر لا يختفي بمرور الوقت. يتم توضيح حجم منطقة المناطق التي يوجد بها حقل تنافر بزاوية المحور.
لكن الشمس لديها أيضًا حقل تنافر موجود بشكل دائم. ومثل الكواكب ، في منطقة خط استواء الشمس ، تكون قيمة مجال التنافر هي الأكبر. ونظرًا لأن جميع الكواكب في وقت الطرد والتكوين كانت تقريبًا في منطقة خط استواء الشمس ، فقد انتشرت في المنطقة التي يكون فيها مجال تنافر الشمس أكبر. لهذا السبب بالتحديد ، نظرًا لحقيقة أنه سيكون هناك تصادم بين أكبر الحقول المتنافرة للشمس والكوكب ، فإن التغيير في موضع نصفي الكرة الأرضية لا يمكن أن يحدث عموديًا. هؤلاء. لا يمكن أن يتراجع النصف السفلي من الكرة الأرضية إلى الخلف والأعلى ، بينما لا يستطيع النصف العلوي للأمام وللأسفل.

الكوكب في عملية تغيير نصفي الكرة الأرضية يتبع "التفاف". إنه يدور بطريقة تجعل مجالها الاستوائي الطارد يتصادم بأقل قدر ممكن مع المجال الطارد للشمس الاستوائي. هؤلاء. المستوى الذي يتجلى فيه مجال التنافر الاستوائي للكوكب هو بزاوية على المستوى الذي يتجلى فيه مجال التنافر الاستوائي للشمس. هذا يسمح للكوكب بالحفاظ على المسافة المتاحة له من الشمس. خلاف ذلك ، إذا تزامنت الطائرات التي يتجلى فيها حقلا التنافر للكوكب والشمس ، فسيتم التخلص من الكوكب بشكل حاد بعيدًا عن الشمس.

هذه هي الطريقة التي تغير بها الكواكب موقع نصفي الكرة بالنسبة للشمس - جانبية ، جانبية ...

الوقت من الانقلاب الصيفي إلى الانقلاب الشتوي لأي من نصفي الكرة الأرضية هو فترة تسخين تدريجي لهذا النصف من الكرة الأرضية. وفقًا لذلك ، فإن الوقت من الانقلاب الشتوي إلى الانقلاب الصيفي هو فترة من التبريد التدريجي. تتوافق لحظة الانقلاب الصيفي مع أدنى درجة حرارة إجمالية العناصر الكيميائيةهذا النصف من الكرة الأرضية.
وتتوافق لحظة الانقلاب الشتوي مع أعلى درجة حرارة إجمالية للعناصر الكيميائية في تكوين هذا النصف من الكرة الأرضية. هؤلاء. في لحظات الانقلاب الشتوي والصيفي ، يكون نصف الكرة الأرضية الأكثر برودة في تلك اللحظة مواجهًا للشمس. مدهش ، أليس كذلك؟ بعد كل شيء ، كما تخبرنا تجربتنا الدنيوية ، يجب أن يكون كل شيء في الاتجاه المعاكس. إنه دافئ في الصيف وبارد في الشتاء. لكن في هذه الحالة ، لا نتحدث عن درجة الحرارة. طبقات السطحالكواكب ، ولكن حول درجة حرارة كل سمك المادة.

لكن لحظات اعتدال الربيع والخريف تتوافق فقط مع الوقت الذي تتساوى فيه درجات الحرارة الإجمالية لنصفي الكرة الأرضية. هذا هو السبب في أن كلا نصفي الكرة الأرضية في هذا الوقت على نفس المسافة من الشمس.

وأخيرًا ، سأقول بضع كلمات عن دور تسخين الكواكب بواسطة الإشعاع الشمسي. دعونا نحصل على القليل تجربة فكرية، وخلال هذه الفترة سنرى ماذا سيحدث إذا لم تصدر النجوم جسيمات أولية وبالتالي لم تقم بتسخين الكواكب المحيطة بها. إذا لم تسخن شمس الكوكب ، فسيتحولون جميعًا دائمًا إلى الشمس على نفس الجانب ، تمامًا مثل القمر ، القمر الصناعي للأرض ، دائمًا يواجه الأرض بنفس الجانب. سيؤدي عدم وجود تدفئة ، أولاً ، إلى حرمان الكواكب من الحاجة إلى الدوران حول محورها. ثانيًا ، إذا لم يكن هناك تسخين ، فلن يكون هناك دوران متتالي للكواكب تجاه الشمس خلال العام ، إما بنصف الكرة الأرضية أو النصف الآخر.

ثالثًا ، إذا لم يكن هناك تسخين للكواكب بواسطة الشمس ، فلن يميل محور دوران الكواكب إلى مستوى مسير الشمس. على الرغم من كل هذا ، ستستمر الكواكب في الدوران حول الشمس (حول النجم). ورابعًا ، لن تزيد الكواكب تدريجياً المسافة إلى.

تاتيانا دانينا

من الصعب شرح ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. جوهر قانون فاراداي معروف لأي تلميذ: عندما يتحرك موصل في مجال مغناطيسي ، يقوم مقياس التيار بتسجيل التيار (الشكل أ).

لكن في الطبيعة هناك ظاهرة أخرى لتحريض التيارات الكهربائية. لإصلاحها ، لنقم بتجربة بسيطة كما هو موضح في الشكل (ب). إذا قمت بخلط الموصل ليس في مغناطيسي ، ولكن في مجال كهربائي غير متجانس ، فإن التيار أيضًا يكون متحمسًا في الموصل. يرجع سبب emf الحثي في ​​هذه الحالة إلى معدل التغيير في تدفق شدة المجال الكهربائي. إذا قمنا بتغيير شكل الموصل - لنأخذ ، على سبيل المثال ، كرة ونقوم بتدويرها في مجال كهربائي غير منتظم - فسيوجد تيار كهربائي فيه.

التجربة القادمة.دع ثلاث كرات موصلة بأقطار مختلفة توضع بمعزل عن بعضها البعض مثل دمى التعشيش (الشكل 4 أ). إذا بدأنا في تدوير هذه الكرة متعددة الطبقات في مجال كهربائي غير متجانس ، فسنجد تيارًا ليس فقط في الخارج ، ولكن أيضًا في الطبقات الداخلية! ولكن وفقًا للأفكار الراسخة ، لا ينبغي أن يكون هناك مجال كهربائي داخل مجال موصل! ومع ذلك ، فإن الأجهزة التي تسجل التأثير محايدة! علاوة على ذلك ، مع قوة مجال خارجية تبلغ 40-50 فولت / سم ، يكون الجهد الحالي في الكرات مرتفعًا جدًا - 10-15 كيلو فولت.

الشكل ب- F. ب- ظاهرة الحث الكهربائي. (على عكس السابق ، فإنه نادرًا ما يكون معروفًا لمجموعة واسعة من القراء. تمت دراسة التأثير بواسطة A. Komarov في عام 1977. بعد خمس سنوات ، تم تقديم طلب إلى VNIIGPE وتم إعطاء الأولوية للاكتشاف). ه - المجال الكهربائي غير المنتظم. تُستخدم التسميات التالية في الصيغة: ε هي emf للحث الكهربائي ، c هي سرعة الضوء ، N هي تدفق شدة المجال الكهربائي ، t هو الوقت.

نلاحظ أيضًا النتيجة التالية للتجارب: عندما تدور الكرة في اتجاه الشرق (أي ، بالطريقة نفسها ، كيف يدور كوكبنا) لها أقطاب مغناطيسية تتطابق في الموقع مع الأقطاب المغناطيسية للأرض (الشكل 3 أ).

يظهر جوهر التجربة التالية في الشكل 2 أ. يتم ترتيب الحلقات الموصلة والكرة بحيث تتمركز محاور الدوران الخاصة بها. عندما يدور كلا الجسمين في نفس الاتجاه ، يحدث تيار كهربائي فيهما. يوجد أيضًا بين الحلقة والكرة ، وهما مكثف كروي بدون تفريغ. علاوة على ذلك ، لظهور التيارات ، لا يلزم وجود مجال كهربائي خارجي إضافي. من المستحيل أيضًا عزو هذا التأثير إلى مجال مغناطيسي خارجي ، نظرًا لأنه بسبب ذلك فإن اتجاه التيار في الكرة يتحول إلى عمودي على ما يتم اكتشافه.

والتجربة الاخيرة.دعونا نضع كرة موصلة بين قطبين (الشكل 1 أ). عندما يتم تطبيق جهد كافي لتأين الهواء (5-10 كيلو فولت) عليها ، تبدأ الكرة بالدوران ويتم إثارة تيار كهربائي فيها. يرجع عزم الدوران في هذه الحالة إلى التيار الدائري لأيونات الهواء حول الكرة وتيار النقل - حركة شحنات النقاط الفردية التي استقرت على سطح الكرة.

يمكن إجراء جميع التجارب المذكورة أعلاه في غرفة الفيزياء المدرسية على طاولة المختبر.

الآن تخيل أنك عملاق يتناسب مع النظام الشمسي، وراقب تجربة مستمرة منذ مليارات السنين. حول النجم الأصفر ، يطير نجمنا الأزرق في مداره. كوكب. الطبقات العليا من غلافه الجوي (الأيونوسفير) ، والتي تبدأ من ارتفاع 50-80 كم ، مشبعة بالأيونات والإلكترونات الحرة. تنشأ تحت تأثير الإشعاع الشمسي والإشعاع الكوني. لكن تركيز الشحنات على جانبي النهار والليل ليس هو نفسه. إنه أكبر بكثير من جانب الشمس. كثافة مختلفةالشحنات بين نصفي الكرة الأرضية ليلا ونهارا ما هي إلا فرق في الجهد الكهربائي.

هنا نصل إلى الحل: لماذا تدور الارض؟عادة كانت الإجابة الأكثر شيوعًا هي: "إنها ملكها. في الطبيعة ، كل شيء يدور - الإلكترونات والكواكب والمجرات ... ". لكن قارن بين الشكلين 1 أ و 1 ب ، وستحصل على إجابة أكثر تحديدًا. يولد الفرق المحتمل بين الأجزاء المضيئة وغير المضيئة من الغلاف الجوي تيارات: حلقة أيونوسفيرية ومحمولة على سطح الأرض. يدورون كوكبنا.

بالإضافة إلى ذلك ، من المعروف أن الغلاف الجوي والأرض يدوران بشكل متزامن تقريبًا. لكن محاور دورانها لا تتطابق ، لأنه في جانب الأيام يتم ضغط الأيونوسفير على الكوكب بفعل الرياح الشمسية. نتيجة لذلك ، تدور الأرض في المجال الكهربائي غير المنتظم للأيونوسفير. لنقارن الآن الشكلين 2 أ و 2 ب: في الطبقات الداخلية لسطح الأرض ، يجب أن يتدفق تيار ، عكس اتجاه الأيونوسفير ، - الطاقة الميكانيكيةيتم تحويل دوران الأرض إلى كهرباء. لقد تبين وجود مولد كهربائي كوكبي ، مدفوع بالطاقة الشمسية.

يشير الشكلان 3 أ و 3 ب إلى أن التيار الدائري في أحشاء الأرض هو السبب الرئيسي وراء ذلك حقل مغناطيسي. بالمناسبة ، من الواضح الآن سبب ضعفها أثناء العواصف المغناطيسية. هذا الأخير هو نتيجة النشاط الشمسي ، مما يزيد من تأين الغلاف الجوي. يزداد التيار الحلقي للأيونوسفير ، وينمو مجاله المغناطيسي ويعوض الأرض.

يسمح لنا نموذجنا بالإجابة على سؤال آخر. لماذا يحدث الانجراف الغربي للشذوذ المغناطيسي العالمي؟ إنها حوالي 0.2 درجة في السنة. لقد ذكرنا بالفعل الدوران المتزامن للأرض والأيونوسفير. في الواقع ، هذا ليس صحيحًا تمامًا: هناك بعض الانزلاق بينهما. تظهر حساباتنا أنه إذا كان الأيونوسفير في 2000 سنة يجعل ثورة واحدة أقل من كوكب، فإن الانحرافات المغناطيسية العالمية سيكون لها انحراف قائم إلى الغرب. إذا كان هناك أكثر من ثورة واحدة ، فإن قطبية الأقطاب الجيومغناطيسية ستتغير ، وستبدأ الانحرافات المغناطيسية في الانجراف نحو الشرق. يتم تحديد اتجاه التيار في الأرض من خلال الانزلاق الموجب أو السالب بين الأيونوسفير والكوكب.

بشكل عام ، التحليل آلية كهربائيةعند دوران الأرض ، نكتشف ظرفًا غريبًا: قوى الكبح في الفضاء لا تكاد تذكر ، والكوكب ليس له "محامل" ، ووفقًا لحساباتنا ، فإن دورانه يستهلك طاقة بحدود 10 16 وات! بدون تحميل ، مثل هذا الدينامو يجب أن يفسد! لكن هذا لم يحدث. لماذا ا؟ هناك إجابة واحدة فقط - بسبب مقاومة صخور الأرض التي يتدفق من خلالها التيار الكهربائي.

في أي طبقات أرضية تحدث بشكل أساسي وبأي طريقة ، إلى جانب المجال المغنطيسي الأرضي ، هل تتجلى؟

تتفاعل شحنات الأيونوسفير بشكل أساسي مع أيونات المحيط العالمي ، وكما هو معروف ، توجد بالفعل تيارات مقابلة فيه. النتيجة الأخرى لهذا التفاعل هي الديناميات العالمية للغلاف المائي. لنأخذ مثالاً لشرح آليته. في الصناعة ، تُستخدم الأجهزة الكهرومغناطيسية لضخ أو خلط السوائل المنصهرة. يتم ذلك عن طريق انتقال الحقول الكهرومغناطيسية. تختلط مياه المحيط بطريقة متشابهة ، لكن ليس مغناطيسيًا ، لكن يوجد مجال كهربائي يعمل هنا. ومع ذلك ، في أعماله ، أثبت الأكاديمي V.V. Shuleikin أن تيارات المحيط العالمي لا يمكن أن تخلق مجالًا مغناطيسيًا أرضيًا.

لذلك ، يجب البحث عن سببها بشكل أعمق.

يتكون قاع المحيط ، المسمى بطبقة الغلاف الصخري ، بشكل أساسي من صخور ذات مقاومة كهربائية عالية. هنا لا يمكن إحداث التيار الرئيسي أيضًا.

ولكن في الطبقة التالية ، في الوشاح ، والتي تبدأ من حدود موهو المميزة جدًا ولها توصيل كهربائي جيد ، يمكن استحداث تيارات كبيرة (الشكل 4 ب). ولكن بعد ذلك يجب أن تكون مصحوبة بعمليات كهروحرارية. ما الذي لوحظ في الواقع؟

الطبقات الخارجية للأرض حتى نصف قطرها في حالة صلبة. ومع ذلك ، فمنهم ، وليس من اللب السائل للأرض ، يأتي الصخور المنصهرة للانفجارات البركانية. هناك أسباب للاعتقاد بأن المساحات السائلة في الوشاح العلوي يتم تسخينها بواسطة الطاقة الكهربائية.

قبل ثوران البركان ، تحدث سلسلة كاملة من الهزات. تؤكد الانحرافات الكهرومغناطيسية التي لوحظت في نفس الوقت أن الصدمات ذات طبيعة كهربائية. الاندفاع مصحوب بسلسلة من البرق. ولكن الأهم من ذلك ، أن الرسم البياني للنشاط البركاني يتزامن مع الرسم البياني للنشاط الشمسي ويرتبط بسرعة دوران الأرض ، وهو تغيير يؤدي تلقائيًا إلى زيادة في التيارات المستحثة.

وهذا ما أنشأه الأكاديمي في أكاديمية العلوم الأذربيجانية الشيخ مهدييف: تظهر الحياة في البراكين الطينية في مناطق مختلفة من العالم وتتوقف عن عملها في وقت واحد تقريبًا. وهنا يتزامن نشاط الشمس مع النشاط البركاني.

علماء البراكين أيضًا على دراية بهذه الحقيقة: إذا قمت بتغيير قطبية أقطاب جهاز يقيس مقاومة الحمم المتدفقة ، فإن قراءاته تتغير. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن فوهة البركان لها إمكانات بخلاف الصفر - تظهر الكهرباء مرة أخرى.

والآن دعونا نتطرق إلى كارثة أخرى ، والتي ، كما سنرى ، لها أيضًا صلة بالفرضية المقترحة عن دينامو كوكبي.

من المعروف أن الجهد الكهربائي للغلاف الجوي يتغير مباشرة قبل وأثناء الزلازل ، لكن آلية هذه الحالات الشاذة لم تتم دراستها بعد. في كثير من الأحيان قبل الصدمات ، يتوهج الفوسفور ، وتشرر الأسلاك ، وتفشل الهياكل الكهربائية. على سبيل المثال ، أثناء زلزال طشقند ، احترق عزل الكابل الذي يمر إلى القطب على عمق 500 متر. ومن المفترض أن الجهد الكهربائي للتربة على طول الكابل ، والذي تسبب في انهياره ، كان من 5 إلى 10 كيلو فولت. بالمناسبة ، يشهد علماء الكيمياء الجيولوجية أن قعقعة تحت الأرض ، وهج السماء ، والتغير في قطبية المجال الكهربائي للغلاف الجوي السطحي مصحوبة بإطلاق مستمر للأوزون من الأمعاء. وهذا في الأساس غاز مؤين يحدث عندما التفريغ الكهربائي. مثل هذه الحقائق تجعلنا نتحدث عن وجود البرق تحت الأرض. ومرة أخرى يتزامن النشاط الزلزالي مع جدول النشاط الشمسي ...

كان وجود الطاقة الكهربائية في أحشاء الأرض معروفًا في القرن الماضي ، ولم يعلق عليها أهمية كبيرة في الحياة الجيولوجية للكوكب. لكن قبل بضع سنوات ، توصل الباحث الياباني ساساكي إلى استنتاج مفاده أن السبب الرئيسي للزلازل ليس في حركات الصفائح التكتونية ، ولكن في كمية الطاقة الكهرومغناطيسية التي تتراكم بها قشرة الأرض من الشمس. تحدث الهزات الارتدادية ، وفقًا لساساكي ، عندما تتجاوز الطاقة المخزنة مستوى حرجًا.

ما هو في رأينا البرق تحت الأرض؟ إذا كان التيار يتدفق عبر الطبقة الموصلة ، فإن كثافة الشحنة على المقطع العرضي لها هي نفسها تقريبًا. عندما يخترق التفريغ العازل ، يندفع التيار عبر قناة ضيقة جدًا ولا يلتزم بقانون أوم ، ولكن له خاصية تسمى على شكل حرف S. يظل الجهد في القناة ثابتًا ، ويصل التيار إلى قيم هائلة. في لحظة الانهيار ، تمر كل المواد التي تغطيها القناة إلى حالة غازية - يتطور ضغط عالٍ للغاية ويحدث انفجار ، مما يؤدي إلى اهتزازات وتدمير الصخور.

يمكن ملاحظة قوة انفجار البرق عندما يصطدم بشجرة - الجذع يتحول إلى رقائق. يستخدمه الخبراء لإنشاء صدمة كهروهيدروليكية (تأثير Yutkin) في أجهزة مختلفة. إنهم يسحقون الصخور الصلبة ويشوهون المعادن. من حيث المبدأ ، تتشابه آلية حدوث الزلزال والصدمة الكهروهيدروليكية. يكمن الاختلاف في قوة التفريغ وفي ظروف إطلاق الطاقة الحرارية. تتحول كتل الصخور ، ذات الهيكل المطوي ، إلى مكثفات عملاقة عالية الجهد يمكن إعادة شحنها عدة مرات ، مما يؤدي إلى حدوث صدمات متكررة. في بعض الأحيان ، تخترق الشحنات السطح وتؤين الغلاف الجوي - وتضيء السماء وتحرق التربة - وتحدث الحرائق.

الآن وقد تم تحديد مولد الأرض من حيث المبدأ ، أود أن أتطرق إلى إمكانياته المفيدة للناس.

إذا كان البركان يعمل التيار الكهربائي، ثم يمكنك العثور على دائرتها الكهربائية وتبديل التيار لاحتياجاتك. من حيث الطاقة ، سيحل بركان واحد محل حوالي مائة محطة طاقة كبيرة.

إذا كان الزلزال ناتجًا عن تراكم الشحنات الكهربائية ، فيمكن استخدامها كمصدر كهرباء صديق للبيئة لا ينضب. ونتيجة "لإعادة التشكيل" من شحن البرق تحت الأرض إلى العمل السلمي ، ستنخفض قوة وعدد الزلازل.

حان الوقت لإجراء دراسة شاملة وهادفة للبنية الكهربائية للأرض. الطاقات المخبأة فيها هائلة ، ويمكنها أن تجعل البشرية سعيدة ، وفي حالة الجهل ، تؤدي إلى كارثة. في الواقع ، في البحث عن المعادن ، يتم بالفعل استخدام الحفر العميق للغاية. في بعض الأماكن ، يمكن أن تخترق قضبان الحفر الطبقات المكهربة ، وستحدث دوائر قصيرة ، وسيضطرب التوازن الطبيعي للمجالات الكهربائية. من يدري ماذا ستكون العواقب؟ هذا ممكن أيضًا: سوف يمر تيار ضخم عبر القضيب المعدني ، والذي سيحول البئر إلى بركان اصطناعي. كان هناك شيء مثل ...

دون الخوض في التفاصيل في الوقت الحالي ، نلاحظ أن الأعاصير والأعاصير والجفاف والفيضانات ، في رأينا ، مرتبطة أيضًا بالمجالات الكهربائية ، في محاذاة القوى التي يتدخل الإنسان فيها بشكل متزايد. كيف سينتهي مثل هذا التدخل؟