سرعة دوران الأرض حول نفسها

حركة كوكب الأرض

أثبت العالم يوهانس كيبلر، الذي عاش في الفترة من 1571 إلى 1630، أن الكواكب تدور حول الشمس، مما يؤسس أحد الحركتين الأساسيتين للأرض، وقد توسّع السير إسحاق نيوتن في أعمال كيبلر، موضحًا كيف تؤثر الجاذبية على حركة الكواكب، فقد كانت أول حركة أولية للأرض هي الدوران، فللأرض أكثر من حركة تتفاوت في الزمن الذي تستغرقه، وبعبارة أخرى تدور الأرض حول محورها، لكنها كذلك تدور حول الشمس، حيث تدور الأرض في عكس اتجاه عقارب الساعة، وتدور كذلك حول محورها مرة كل 24 ساعة، وتتذبذب الأرض أثناء دورانها حول محورها، وسيتحدث هذا المقال عن سرعة دوران الأرض حول نفسها.^[١]

سرعة دوران الأرض حول نفسها

لو قال أحدهم لشخص أنه في أي لحظة معينة، سيسافر بسرعة تفوق سرعة الصوت، فحينها قد يرى هذا كضرب من الجنون، ومع ذلك، فإن البيان الصحيح، هو أن البشر في أي لحظة، يتحركون جميعًا بسرعة حوالي 1.674 كيلومتر في الساعة وهي سرعة دوران الأرض حول نفسها، فدوران الأرض هو مقدار الوقت الذي يستغرقه الدوران مرة واحدة حول محورها، ويبدو أن هذا يتم إنجازه مرة واحدة يوميًا، أي كل 24 ساعة، ومع ذلك هناك في الواقع نوعان مختلفان من التناوب، فمن ناحية، هناك مقدار الوقت الذي تستغرقه الأرض لتدور حول محورها مرة واحدة حتى تعود إلى نفس الاتجاه مقارنة بباقي الكون، ثم هناك زمن آخر يستغرق الأرض حتى تعود الشمس إلى نفس مكانها، وتدور الأرض بسرعة كبيرة، وفي الواقع لقد حدد العلماء سرعة دوران الأرض عند خط الاستواء بأنها تبلغ 674.4 كم / ساعة، وهذا يعني أنه بمجرد الوقوف على خط الاستواء، فإن الشخص يسافر بالفعل بسرعة تفوق سرعة الصوت في الدائرة، وتُعرف فترة دوران الأرض بالنسبة للنجوم الثابتة باسم يوم النجوم، وهو يبلغ 86164.098903691 ثانية من متوسط ​​الوقت الشمسي، أو 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.0989 ثانية، ومع ذلك فإن الكوكب يتباطأ قليلًا مع مرور الوقت، بسبب تأثيرات المد والجزر على القمر وعلى دوران الأرض.^[٢]

الطاقة الشمسية مقابل اليوم الفلكي

تستغرق الشمس 24 ساعة بالضبط في دورانها وحتى عودتها لنفس موقعها في السماء، ويبدو واضحًا أن 24 ساعة هي ما يعتقده الناس أنه يوم كامل، ولكن في الحقيقة، تستغرق الأرض مدة 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.09 ثانية لتدور مرة واحدة على محورها مقارنة بنجوم أخرى، وقد يكون هذا بسبب أن الأرض تدور حول الشمس لتكمل مدارًا في أكثر من 365 يومًا، وإذا تم تقسيم 24 ساعة على 365 يومًا، فستصبح النتيجة أن هناك فاصل زمني لمدة 4 دقائق يوميًا، لذا فإن موقع الشمس في السماء يتغير لمدة 4 دقائق يوميًا، ويُعرف مقدار الوقت الذي تستغرقه الأرض حتى تدور مرة واحدة على محورها باسم اليوم الفلكي، وهو يبلغ 23.9344696 ساعة، ونظرًا لأن هذا النوع من القياس يعتمد على موضع الأرض بالنسبة للنجوم، فلذلك يستخدمه الفلكيون كنظام لحفظ الوقت لتتبع مكان ظهور النجوم في سماء الليل، ويُطلق على مقدار الوقت الذي تستغرقه الشمس للعودة إلى نفس البقعة في السماء باسم يوم الطاقة الشمسية، وهو يبلغ 24 ساعة، ومع ذلك، فإن هذا يختلف خلال العام الواحد، والتأثير المتراكم ينتج عنه انحرافات موسمية تصل إلى 16 دقيقة في المتوسط.^[٢]

تأثير دوران الأرض على تغيير الفصول الموسمية

على الرغم من أن الفصول الموسمية لن تتغير إذا لم تدور الأرض حول الشمس، ولكن السبب الرئيس والعامل الحاسم للغاية في تغيير الفصول هو الميل المحوري للأرض، فإذا كانت الأرض على محور عمودي، فلن يتم حدوث أي مواسم، فقط عدد متساوٍ من الأيام والليالي على مدار السنة بأكملها بغض النظر عن الميل، وعند المحور الأفقي بزاوية 180 درجة، ستحدث الفصول الموسمية بصورة واضحة، وتجدر الإشارة إلى كون الأرض تميل بشكل مثالي تقريبًا لإنشاء أربعة مواسم معروفة على الأكثر، ومع مرور الأرض بالقرب من المحيط، تصبح الليالي في نصف الكرة الشمالي أطول وتصبح الأيام أقصر، والعكس تمامًا في نصف الكرة الجنوبي، وبالتالي يتم خلق موسمين في نصفي الكرة: الشتاء في المنطقة الشمالية، بينما الصيف في المنطقة الجنوبية.^[٣]

دوران الأرض حول الشمس

تدور الأرض حول الشمس بسبب جاذبية الشمس، ولفهم ما يحدث ينبغي الإشارة إلى أنه كلما زادت كتلة جسمٍ ما، كلما زادت قوة الجاذبية في الأجسام الأخرى، فأكبر الأجسام الموجودة في النظام الشمسي -من حيث الكتلة- هي الشمس، والتي هي في الواقع واحدة من أكبر النجوم الصفراء في الكون، فكتلة الشمس هي 1.98892 * 10 إلى 30 كيلوغرام من الطاقة، وهذا هو حوالي 330000 مرة كتلة أكثر من الأرض وأكثر من 1000 مرة من كتلة كوكب المشتري، ونتيجة لذلك، تكون للشمس جاذبية أكثر بكثير من أي من الكواكب التي تدور حولها، ولأن كمية الجاذبية التي تمارسها الشمس أكبر بكثير من جاذبية الأرض، فلذلك تضطر الأرض إلى الدوران في مدار حول الشمس، وبسبب جاذبية الشمس للأرض تشدها نحوها كما تفعل مع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي، ويحدث هذا بشكل مشابه لجاذبية الأرض على القمر.[١]

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "What Are the Two Motions of the Earth?", sciencing.com, Retrieved 28-06-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "What is the Rotation of the Earth?", www.universetoday.com, Retrieved 05-07-2019. Edited.
3. ↑ "Is the Earth’s rotation around the sun the cause of seasons?", www.quora.com, Retrieved 05-07-2019. Edited.