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早在1543年,波蘭天文學家哥白尼已在他的《天體運行論》一書中提出了地球自轉和公轉的概念。
地球的自轉和公轉
自轉:
1.地球在假想的赤道平面上向右傾斜,繞其自轉軸自西向東旋轉,稱為自轉。
2.地球的自轉軸稱為地軸。
3.地球自轉一周所需的時間為23時56分4秒,約等於一天。
公轉:
1.地球在假想的黃道平面*上繞太陽自西向東旋轉,稱為公轉。
2.地球公轉一周需時365日5時48分46秒,約等於一年。
赤道平面與黃道平面的交角叫做黃赤交角,為23°26′。
圖片參考:
http://www.mss-mllc.com/big5/material/form4/geography/photo/geo4a_08.jpg
圖:地球公轉自轉
http://www.mss-mllc.com/big5/material/form4/geography/geo4_1_03.htm
地球為什麼會自轉?
太陽系的幾乎所有天體包括小行星都自轉,而且是按照右手定則的規律自轉,所有或者說絕大多數天體的公轉也都是右手定則。為什麼呢?太陽系的前身是一團密雲,受某種力量驅使,使它彼此相吸,這個吸積過程,使密度稀的逐漸變大,這就加速吸積過程。原始太陽星雲中的質點最初處在混飩狀,橫衝直撞,逐漸把無序狀態變成有序狀態,一方面,向心吸積聚變為太陽,另外,就使得這團氣體逐漸向扁平狀發展,發展的過程中,勢能變成動能,最終整個轉起來了。開始轉時,有這麼轉的,有那麼轉的,在某一個方向占上風之後,都變成了一個方向,這個方向就是現在發現的右手定則,也許有其他太陽系是左手定則,但在我們這個太陽系是右手定則。地球自轉的能量來源就是由物質勢能最後變成動能所致,最終是地球一方面公轉,一方面自轉。
http://www.vvschool.com/
有 甚 麼 原 因 令 地 球 自 轉 減 慢 , 及 其 對 地 球 之 影 響 ?
圖片參考:
http://www.lcsd.gov.hk/ce/Museum/Space/FAQ/Image/pic_answer.jpg
先 說 說 地 球 究 竟 比 從 前 慢 了 多 少。 人 們 通 過 對 太 陽 、 月 球 和 行 星 的 觀 測 和 日 月 食 資 料 的 分 析 , 知 道 現 在 的 每 一 天 , 都 比 上 個 世 紀 的 一 天 長 了 約 2.3 毫 秒 ; 而 通 過 對 古 珊 瑚 化 石 生 長 線 的 研 究 , 則 可 以 估 計 出 3 億 7 千 萬 年 前 的 泥 盆 紀 時 代 , 一 年 大 約 有 400 天 , 印 証 了 地 球 自 轉 減 慢 的 速 率。
引 致 地 球 自 轉 減 慢 的 原 因 , 可 能 是 由 於 潮 汐 摩 擦。 另 外 , 地 球 內 部 的 變 化 也 可 能 會 令 地 球 的 慣 性 質 量 改 變 , 而 影 響 地 球 的 自 轉 速 度。
地 球 自 轉 速 度 減 慢 了 , 地 球 的 形 狀 會 從 赤 道 地 方 較 突 出 的 扁 球 形 , 逐 漸 趨 向 正 球 形 , 這 種 地 殼 的 變 形 會 導 致 地 震 和 火 山 爆 發。 而 且 赤 道 的 水 位 高 度 會 降 低 , 相 反 兩 極 的 水 位 便 會 上 升 , 加 上 因 地 球 自 轉 而 形 成 的 貿 易 風 會 減 弱 , 對 地 球 未 來 的 氣 候 相 信 會 造 成一 定 影 響。
這 些 現 象 你 可 能 不 會 很 快 察 覺 得 到 , 但 是 如 果 你 有 留 意 新 聞 , 相 信 你 會 發 現 每 隔 一 、 兩 年 , 天 文 台 會 公 佈 閏 秒。 因 為 現 在 我 們 已 採 用 以 銫 原 子 鐘 的 計 時 方 法 , 是 非 常 穩 定 的 , 相 反 地 球 則 愈 來 愈 慢 , 所 以 我 們 需 要 加 進 閏 秒 , 讓 原 子 鐘 「 等 待 」 一 下 較 慢 的 「 地 球 鐘 」。 否 則 久 而 久 之 , 我 們 的 時 間 便 會 和 天 象 不 符 , 例 如 會 出 現 太 陽 在 下 午 1 時 才 上 中 天 之 類 的 怪 現 象 了。
現 在 的 每 一 天 , 都 比 上 個 世 紀 的 一 天 長 了 約 2.3 毫 秒 , 亦 即 地 球 自 轉 的 速 度 每 年 正 在 減 慢 , 那 麼 地 球 將 在 多 少 年 後 會 完 全 停 止 轉 動 ?
圖片參考:
http://www.lcsd.gov.hk/ce/Museum/Space/FAQ/Image/pic_answer.jpg
地 球 不 會 停 止 轉 動。
地 球 的 自 轉 速 度 正 在 減 慢 ( 即 自 轉 周 期 逐 漸 延 長 ) , 假 以 時 日 , 地 球 的 自 轉 周 期 便 剛 好 會 等 於 月 球 圍 繞 地 球 公 轉 的 周 期。※ 又 因 為 地 球 的 質 心 並 非 在 幾 何 形 狀 的 中 心 , 月 球 的 引 力 會 使 地 球 以 質 心 較 接 近 月 球 的 一 面 向 著 月 球 並 加 以 鎖 定。 自 此 , 地 球 的 自 轉 便 會 和 月 球 繞 地 球 的 公 轉 同 步 , 不 再 減 慢。 加 上 月 球 的 自 轉 早 已 和 它 繞 地 球 公 轉 的 周 期 同 步 , 所 以 最 後 會 形 成 地 球 與 月 球 永 遠 以 同 一 面 向 著 對 方 的 狀 態。 據 一 些 天 文 學 家 預 測 , 那 時 候 , 地 球 自 轉 一 周 / 月 球 繞 地 一 周 需 現 今 50 天 的 時 間。
其 實 現 在 太 陽 系 內 已 經 有 這 種 行 星 與 衛 星 以 同 一 面 向 著 對 方 同 步 自 轉 的 例 子。 冥 王 星 與 它 的 衛 星 查 龍 , 以 6.387 天 自 轉 一 周 , 而 查 龍 亦 以 相 同 時 間 圍 繞 冥 王 星 公 轉。
※ 其 實 月 球 圍 繞 地 球 公 轉 的 周 期 亦 隨 著 月 球 遠 離 地 球 而 延 長 , 但 變 化 速 度 不 若 地 球 自 轉 周 期 變 長 得 那 麼 快 , 因 此 兩 者 最 終 會 相 等。
月 球 正 以 一 年 三 公 分 的 速 度 遠 離 地 球 , 請 問 是 否 真 的 ? 如 果 月 球 脫 離 地 球 軌 道 , 地 球 將 會 變 成 如 何 呢 ?
圖片參考:
http://www.lcsd.gov.hk/ce/Museum/Space/FAQ/Image/pic_answer.jpg
是 真 的。 當 年 美 國 太 空 人 登 陸 月 球 時 曾 在 月 球 表 面 放 置 了 一 面 鏡 片 , 由 於 月 球 是 永 遠 以 同 一 面 朝 向 地 球 的 , 那 面 鏡 片 也 亦 永 遠 面 向 地 球 了。 科 學 家 從 地 球 向 月 球 上 的 鏡 片 發 射 激 光 光 束 , 再 紀 錄 光 束 反 射 回 來 所 需 的 時 間 , 輕 易 便 能 準 確 計 算 出 地 球 和 月 球 間 的 距 離。 經 過 長 時 間 的 觀 測 , 發 現 月 球 正 以 約 每 年 三 公 分 的 速 度 遠 離 地 球。 這 個 現 象 是 由 於 月 球 對 地 球 的 潮 汐 影 響 造 成 海 水 和 海 床 發 生 磨 擦 , 減 慢 地 球 自 轉 的 速 度 , 同 時 海 水 也 反 過 來 拖 拉 月 球 向 前 加 速 , 把 它 慢 慢 推 向 較 遠 的 軌 道 。
如 果 月 球 脫 離 地 球 軌 道 , 潮 水 漲 退 的 幅 度 會 較 現 在 低 得 多 ( 潮 汐 現 象 主 要 是 月 球 和 太 陽 所 造 成 的 , 其 中 太 陽 的 影 響 僅 及 月 球 的 一 半 )。 同 時 , 沒 有 月 球 作 為 屏 障 , 地 球 受 隕 石 撞 擊 的 頻 率 會 較 現 在 為 高。 另 外 , 沒 有 了 月 球 , 地 球 的 自 轉 的 減 慢 速 度 不 會 這 麼 明 顯 , 生 態 變 化 亦 會 因 而 改 變 ﹔ 實 際 上 , 由 於 月 球 長 年 累 月 的 影 響 , 地 球 的 自 轉 得 以 逐 漸 緩 慢 下 來 , 日 夜 交 替 不 太 頻 密 , 致 令 生 命 能 在 一 個 較 適 宜 的 環 境 下 繁 衍 進 化 !
http://www.lcsd.gov.hk/ce/Museum/Space/FAQ/earth/c_faq_earth_20.htm