Die Geschichte der Erdumlaufbahn um die Sonne

Die Geschichte der Erdumlaufbahn um die Sonne

Die Bewegung der Erde um die Sonne war jahrhundertelang ein Rätsel, als sehr frühe Himmelsbeobachter versuchten zu verstehen, was sich tatsächlich bewegte: die Sonne über den Himmel oder die Erde um die Sonne. Die Idee des sonnenzentrierten Sonnensystems wurde vor Tausenden von Jahren vom griechischen Philosophen Aristarchos von Samos abgeleitet. Dies wurde erst bewiesen, als der polnische Astronom Nicolaus Copernicus im 16. Jahrhundert seine Theorien zum Sonnenzentrum vorschlug und zeigte, wie Planeten die Sonne umkreisen können.

Die Erde umkreist die Sonne in einem leicht abgeflachten Kreis, der als "Ellipse" bezeichnet wird. In der Geometrie ist die Ellipse eine Kurve, die sich um zwei Punkte, sogenannte "Brennpunkte", dreht. Der Abstand von der Mitte zu den längsten Enden der Ellipse wird als "Halb-Hauptachse" bezeichnet, während der Abstand zu den abgeflachten "Seiten" der Ellipse als "Halb-Nebenachse" bezeichnet wird. Die Sonne befindet sich an einem Punkt der Ellipse jedes Planeten, was bedeutet, dass der Abstand zwischen der Sonne und jedem Planeten im Laufe des Jahres variiert.

Umlaufbahnmerkmale der Erde

Wenn die Erde in ihrer Umlaufbahn der Sonne am nächsten ist, befindet sie sich im "Perihel". Diese Entfernung beträgt 147.166.462 Kilometer, und die Erde kommt jedes Jahr am 3. Januar dorthin. Dann ist die Erde am 4. Juli eines jeden Jahres so weit von der Sonne entfernt wie es nur geht, und zwar in einer Entfernung von 152.171.522 Kilometern. Dieser Punkt wird "Aphel" genannt. Jede Welt (einschließlich Kometen und Asteroiden) im Sonnensystem, die in erster Linie die Sonne umkreist, hat einen Perihelpunkt und ein Aphel.

Beachten Sie, dass für die Erde der nächstgelegene Punkt im Winter der nördlichen Hemisphäre liegt, während der am weitesten entfernte Punkt im Sommer der nördlichen Hemisphäre liegt. Obwohl die Sonnenwärme, die unser Planet auf seiner Umlaufbahn erhält, geringfügig zunimmt, muss sie nicht unbedingt mit dem Perihel und dem Aphel korrelieren. Die Gründe für die Jahreszeiten liegen eher in der Neigung der Umlaufbahn unseres Planeten während des ganzen Jahres. Kurz gesagt, jeder Teil des Planeten, der während der jährlichen Umlaufbahn zur Sonne geneigt ist, erwärmt sich in dieser Zeit stärker. Wenn es wegkippt, ist die Heizmenge geringer. Dies trägt mehr zum Wechsel der Jahreszeiten bei als die Erde in ihrer Umlaufbahn.

Nützliche Aspekte der Erdumlaufbahn für Astronomen

Die Erdumlaufbahn um die Sonne ist ein Maßstab für die Entfernung. Astronomen nehmen die durchschnittliche Entfernung zwischen der Erde und der Sonne (149.597.691 Kilometer) und verwenden sie als Standardentfernung, die als "astronomische Einheit" (oder kurz AU) bezeichnet wird. Sie verwenden diese Abkürzung dann für größere Entfernungen im Sonnensystem. Zum Beispiel ist Mars 1,524 astronomische Einheiten. Das heißt, es ist etwas mehr als das Anderthalbfache der Entfernung zwischen Erde und Sonne. Jupiter ist 5.2 AU, während Pluto ist satte 39., 5 AU.

Die Umlaufbahn des Mondes

Die Umlaufbahn des Mondes ist ebenfalls elliptisch. Es bewegt sich alle 27 Tage um die Erde und zeigt uns hier auf der Erde aufgrund der Gezeiten immer dasselbe Gesicht. Der Mond umkreist die Erde eigentlich nicht. Sie umkreisen tatsächlich einen gemeinsamen Schwerpunkt, der als Barycenter bezeichnet wird. Die Komplexität der Erd-Mond-Umlaufbahn und ihrer Umlaufbahn um die Sonne führt zu der scheinbaren Veränderung der Mondform von der Erde aus gesehen. Diese Veränderungen, die als Mondphasen bezeichnet werden, durchlaufen alle 30 Tage einen Zyklus.

Interessanterweise bewegt sich der Mond langsam von der Erde weg. Schließlich wird es so weit sein, dass solche Ereignisse wie totale Sonnenfinsternisse nicht mehr auftreten werden. Der Mond wird die Sonne immer noch verdecken, aber er scheint nicht die gesamte Sonne zu blockieren, wie dies jetzt während einer totalen Sonnenfinsternis der Fall ist.

Umlaufbahnen anderer Planeten

Die anderen Welten des Sonnensystems, die die Sonne umkreisen, haben aufgrund ihrer Entfernungen unterschiedliche Längenjahre. Quecksilber hat zum Beispiel eine Umlaufbahn von nur 88 Erdtagen. Venus hat 225 Erdentage, Mars 687 Erdentage. Jupiter benötigt 11,86 Erdjahre, um die Sonne zu umkreisen, während Saturn, Uranus, Neptun und Pluto 28,45, 84, 164,8 bzw. 248 Jahre benötigen. Diese langen Umlaufbahnen spiegeln eines von Johannes Keplers Gesetzen der Planetenumlaufbahnen wider, wonach die Umlaufzeit der Sonne proportional zu ihrer Entfernung (ihrer Halb-Hauptachse) ist. Die anderen Gesetze, die er ausgearbeitet hat, beschreiben die Form der Umlaufbahn und die Zeit, die jeder Planet benötigt, um jeden Teil seines Weges um die Sonne zu durchqueren.

Herausgegeben und erweitert von Carolyn Collins Petersen.


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