地球自转一圈大概是多长时间(地球自转一圈要多久)

地球自转一圈的准确时间为23时56分04秒。

地球存在生命的原因之一就是我们处于太阳系的宜居带中,然而大家常常忽略了一点,除了距离,地球自转也对温度的调节起到了极大的作用,没有自转、自转太快或太慢都无法诞生生命。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

没有自转就没有你

地球同时也围着太阳转,太阳就像一盏“灯”,正对太阳为光明,背对为黑暗。自转给地球带来了昼夜交替,如果没有自转,我们会经历持续长达半年的白昼与持续长达半年的夜晚,这不单单是一睡就半年的问题。

打火机点着火,手迅速穿过,感受到些许温度,如果速度更快,连温暖都感觉不到。如果缓慢通过就会有一阵烤肉的香味扑鼻而来。地球就像架在烧烤架子上的肉,太阳就像篝火,必须不断的旋转,让肉的各处受热均匀,才不会烤糊。

如果没有自转,连续半年光照会使地表温度达到100度以上,背面的海水会结冰,蛋白质即使出现也只会失活,生命将无法诞生。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

如果地球自转太慢,同样会出现上面温差大,温度过高与过低的问题,不转与慢转区别就是开大火爆炒,还是小火慢炖。

如果地球自转太快,温差会变小,地质活动会加剧,地震火山频繁,台风会增多,四季变化快,同样是炼狱。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

因此日地距离要适中,自转速度也要适中,24小时为周期的昼夜交替就让我们很舒服。那么24小时是怎么来的,仅仅是因为地球自转吗?如果你与台灯保持静止,你原地打转,不是前面亮就是后背亮,然而地球与太阳并不像你和台灯一样相对静止。

太阳日

如果地球和太阳相对静止,地球在轨道X位置不动,原地转动,当地球上的A点再次对准左侧的太阳,地球将完成一圈自转。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

在实际情况中,地球会从轨道上X处移动到轨道Y处进行公转,当地球仅仅只是完成一圈自转,A点再对准左侧时会发现太阳已经不在正左方位,而是左下方。地球还需要转动一个角度,A点才能与太阳“对视”,这个过程中地球总共转动了360°59′′,我们把这个以24小时为周期的日夜更替叫做太阳日。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

太阳日的周期我们有很多种办法得到,例如在地面上立根棍,它的影子会发生角度与长短的变化,当影子处于最短的时候就是当地的正午,用我们总说的话就是:太阳最高的地方。这也是A

点正对太阳的时候,但并不代表时间是中午12点,只能说是地方时的12点。

我们总说北京时间,然而北京的正午(影子最短)也并非北京时间的12点。地球根据经线分为24个时区,北京为东经116.4°处于东八区中(东经112.5°到东经127.5°),东八的中心线为东经120°,我们手表与东经120°的地方时同步。常州市较为接近东经120°,所以北京时间也近乎于常州的地方时,而非北京的地方时。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

早在战国之前,古人发明日晷来计时就是基于这个原理,不过日晷所显示的时间为地方时,例如新疆的日晷和北京的日晷肯定不同步。不过,我国区域内都是统一使用北京时间(东经120°地方时),而新疆处于东六区,地方时与东八区相差两个小时,也就是说东部地区天亮了,新疆需要两个小时以后才会亮,而下午放学后,东部的小朋友放学回家可以会动画城、大风车,而新疆的小朋友到家看到的是“地球”伴随着噔噔~噔噔的画面。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

图:新疆晚上9点的天空

恒星日

地球真正自转一圈(360°)所用的时间为23小时56分04秒,称为恒星日。地球与太阳存在相对位移,因此我们不能把太阳作为参照物进行测量。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

如果在封闭室内空间中,四面全是白墙,你转上几圈之后停下来,肯定分不清东西,如果在零重力的封闭空间中,可能连南北都找不到了。

茫茫宇宙各向同性,天体都在自顾自的移动,地球悬浮于其中同样很难辨别准确的方向,因此我们需要一个参照物来设定初始的方向。

 

地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
 

宇宙中并不存在绝对静止的天体,也很难找到和地球相对静止的恒星或行星。不过我们可以找一颗足够远的恒星,虽然地球相对远星也在动,但地球自转一圈之后,原本相对于太阳需要补转59分的β角度会随着恒星距离的增大而减小,当对标的恒星距离足够大,需要补转的角度α就会小到忽略不计,那么我们就可以得到地球自转的真周期。

总结

(1)地球自转带来了日夜更替,适中的自转速度使地球的温差不会出现大幅度的变化,达到诞生生命的条件。

(2)地球公转,与太阳存在相对的位移,导致地球自转一圈之后无法达到完整的昼夜交替,需要再补转59分来弥补相对位移之后出现的角度偏差,因此24小时内地球自转的角度为360°59′′,接近于361°,这样的周期称为太阳日,我们根据不同的时区对地球上不同地方的时间进行划分。

(3)当我们以足够远的恒星为参照物,地球与恒星的相对位移可以忽略不计,如同宇宙中距离遥远的两个质点,我们就可以依此测算出地球真正自转一圈的周期为23小时56分04秒,我们称地球自转一圈的周期为恒星日。

版权声明:木鱼号所有作品(图文、音视频)均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请发送邮件至 1790309299@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注