جدول المحتويات
كوكب الأرض هو جزء من مجرة درب التبانة، حيث يقع في المرتبة الثالثة من حيث المسافة من الشمس، وله شكل كروي مفلطح يدور حول نفسه وحول الشمس، تدور الأرض على محور وهمي وثابت نسبيًا، والأرض تتحرك، يبدو لنا كما لو أن النجوم والشمس تتحرك في قبة السماء في اتجاه معاكس، أي من الشرق إلى الغرب، فالشمس تظهر كل يوم من الشرق ثم تشرق في الأفق حتى تصل إلى منتصف السماء، وهو أعلى ارتفاع لها عند الظهيرة، ثم تميل تدريجياً حتى تختفي من الغرب.
تعريف دوران الأرض حول الشمس
تدور الأرض في مدارها حول الشمس بالتزامن مع دورانها على محورها، وتحتاج أيضًا إلى 365 يومًا و 5 ساعات و 59 دقيقة و 16 ثانية لإكمال دورة كاملة حول الشمس، أي ما يعادل 365.242199 أيام شمسية، وهذا هو سبب إضافة يوم إلى فبراير كل 4 سنوات في سنة كبيسة.
مدة دوران الأرض حول الشمس
تستغرق الأرض لتدور حول الشمس مدة عام كامل، لذلك يستغرق هذا الدوران عددًا محددًا يبلغ 36524219 يومًا، وهذا ما يتسبب في استقبال ما يسمى بالسنة الكبيسة كل 4 سنوات، ويبلغ عدد أيام هذا العام 266 يومًا، حيث تدور الأرض حول الشمس بسرعة كبيرة، حيث تصل إلى 108000 كم في الساعة، و يتسبب دوران الأرض حول الشمس في شكل بيضاوي في تغير الفصول، وكذلك تعاقب فصول السنة الأربعة، وإن انحراف محور دوران الأرض حول نفسها تغير المسافة بين الأرض والشمس، وتختلف الفصول التي تحكم نصفيّ الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي أيضًا اعتمادًا على وصول الأشعة الشمسية إليها، وعلى الميل المحوري في اتجاه الشمس، حيث يبدأ فصل الشتاء في نصف الكرة الجنوبي عندما ينحرف محور الكرة الأرضية، ينعكس الموسم بعد ستة أشهر ويقترب المحور من الشمس ليبدأ فصل الصيف، وهكذا بالتناوب بين نصف الكرة الشمالي ونصف الكرة الجنوبي.
نتائج دوران الأرض حول الشمس
يحدث سبب دوران الأرض حول الشمس ما يعرف بالفصول الأربعة، لكن ليس كما يعتقد البعض أن الفصول الأربعة من السنة تحدث بسبب المسافة بين الكرة الأرضية والشمس وتغيرها، لكن في الحقيقة سبب حدوث الفصول الأربعة وتعاقبها هو ميل الكرة الأرضية على محورها أثناء دورانها بمقدار 23.5 درجة، وعندما يواجه نصف الكرة الشمالي الشمس، وتتميز الأماكن في نصف الكرة الشمالي بارتفاع درجات الحرارة، ويحدث فصل الصيف في نفس الوقت النصف الجنوبي من الأرض لا يواجه أشعة الشمس، لذلك تكون الأشعة الشمسية ضعيفة عليه، لذلك يتميز الغلاف الجوي في الأماكن في النصف الجنوبي بانخفاض درجة الحرارة، ويحدث الشتاء، ومن السهل ملاحظة أن الفصول الأربعة من العام في نصف الكرة الجنوبي تقترب في وقت من السنة أكثر، مما هي عليه في نصف الكرة الشمالي.
تعاقب الليل والنهار
يحدث الليل والنهار نتيجة دوران الأرض حول نفسها، وهي تدور حول الشمس، بحيث تدور حول محورها أمام الشمس من الغرب إلى الشرق، ويستغرق الدوران الكامل حول المحور 23 ساعة و56 دقيقة و 49 ثانية، ويتم حسابه على أنه 24 ساعة، ويحدث اليوم عندما تتعرض الأرض لأشعة الشمس بينما تدور الأرض حول نفسها، أي أن الكرة الأرضية منقسمة إلى جانبين:
القسم الأول الذي يتعرض للشمس ويكون أثناء النهار، والقسم الثاني الذي لا يتعرض للشمس، ويتعرض للشمس ويكون في الليل، لذلك يُلاحظ الفرق في التوقيت والساعات بين الدول، وهو أمر يحدث نتيجة ميل محور الأرض أثناء النهار، لذلك ظهر التوقيت العالمي (توقيت غرينتش)، والذي يُظهر الفرق مقدمًا وتأخير الساعات من توقيت غرينتش، وتبلغ مرحلة دوران الأرض حول نفسها ما يقرب من أربع وعشرين ساعة، وهو يوم واحد تكمل فيه الأرض دورانها حول نفسها، وخلال هذه الساعات يتم ملاحظة تناوب الليل والنهار يوميًا، ويلاحظ أنه في الصيف ساعات النهار طويلة والليل قصير، ولكن في الشتاء يكون النهار قصير والليل طويل، والسبب في ذلك هو ميل محور الأرض مما يؤثر على وصول أشعة الشمس إليها الأرض، وهذا يثبت أن دوران الأرض ليس عموديًا بل منحرفًا، وظهور الليل والنهار دليل واضح على دوران الأرض حول نفسها، ولو كانت الأرض ثابتة ولم تتحرك، لقسمت إلى نصفين: نصف مظلم طوال العام، والنصف الآخر يضيء طوال العام، ويتجمد الجزء المظلم بسبب عدم التعرض للشمس، والجزء الآخر حار وغير صالح للعيش فيه بسبب استمرار حرارة الشمس، ويلاحظ أن أطول أوقات ليلاً ونهاراً في أقطاب الكرة الأرضية.
الفصول الأربعة
عدد فصول السنة هو أربعة فصول، تكونت نتيجة دوران الأرض حول الشمس، وفيما يلي يأتي ترتيبها: فصل الصيف، فصل الخريف، فصل الشتاء، فصل الربيع، وفيما يلي تفصيل لخصائص كل فصل من الفصول الأربعة:
- فصل الصيف: يمكن أن ترتفع درجات الحرارة إلى أعلى مستوياتها في العام في الصيف، وقد ينتج عنها موجات حر شديدة، أو جفاف، إذا كانت درجات الحرارة مرتفعة للغاية، مما يتسبب في العديد من المشاكل للإنسان والنباتات والحيوانات، على سبيل المثال في صيف 2003، تسببت درجات الحرارة المرتفعة في وفاة أكثر من 30 ألف شخص في العالم، وفقًا لموسوعة بريتانيكا، ويمكن أن يزداد هطول الأمطار في بعض المناطق، بينما تتعرض مناطق أخرى لمياه أقل، ويمكن أن تنتشر الحرائق في الغابات بشكل أكبر، ويحدث الانقلاب الصيفي في شهر يونيو تقريبًا 21، أو بين 20 يونيو و22 يونيو.
- فصل الخريف: يبدأ موسم الخريف بين 20 و 23 سبتمبر، ومن المرجح أن يحدث الاعتدال الخريفي في 21 سبتمبر، عندما تعبر الشمس خط الاستواء، في الاتجاه من نصف الكرة الشمالي إلى نصف الكرة الجنوبي، حيث ستتعرض جميع مناطق الأرض، إلى نفس القدر من ضوء الشمس تقريبًا، ويميل نصف الكرة الشمالي تدريجيًا بعيدًا عن ضوء الشمس المباشر، وسيصبح ساعات ضوئية.
- فصل الشتاء: الشتاء هو أبرد فصل في السنة، ويأتي بعد الخريف وقبل الربيع، واسمه مشتق من كلمة جرمانية قديمة تعني “وقت الماء”، والتي تدل على هطول الأمطار والثلوج في الشتاء في مناطق خطوط العرض الوسطى والعليا، فيما يلي تفاصيل عن فصل الشتاء في نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي:
- نصف الكرة الشمالي: يمتد الشتاء في نصف الكرة الشمالي من الانقلاب الشتوي، وهو أقصر يوم في السنة، من 21 أو 22 ديسمبر، إلى الاعتدال الربيعي، عندما يتساوى الليل والنهار في الطول ، 20 أو 21 مارس.
- نصف الكرة الجنوبي: يمتد الشتاء فيه من 21 أو 22 يونيو إلى 22 أو 23 سبتمبر، ويمكن أن تنخفض درجات الحرارة في فصل الشتاء في خطوط العرض المتوسطة والعالية في المناطق الاستوائية.
- فصل الربيع: تبدأ النباتات بالنمو في الربيع، وتنمو الجذور تدريجيًا، ويكون الطقس أكثر دفئًا، ويميل إلى أن يكون أكثر رطوبة، ويمكن أن يتسبب في ذوبان الثلوج عن الموسم السابق، إلى جانب زيادة هطول الأمطار إلى تكون الفيضانات على طول وفقًا للوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ، ويحدث الاعتدال الربيعي في حوالي 21 مارس، أو بين 20-22 مارس، عندما تمر الشمس مباشرة فوق خط الاستواء.
الإختلاف في الزمن
ينتج الاختلاف في الزمن بسبب سرعة أشعة الشمس على المكان، ففي المناطق الشرقية لخط غرينتش يكون إشراق الشمس قبل المناطق الواقعة غرب خط غرينتش.
القوة الطاردة
المقصود هنا أن الأرض تعتبر مركزًا تدور حوله الأجسام، وتتأثر بقوة الطرد المركزي في حالة الأرض، فلا يوجد حبل يربط الأشياء أو الأجسام، ولكن هناك قوة جاذبية تعمل على جذب الأشياء والأجسام إلى الأرض، أي باتجاه مركز الكرة الأرضية، ويتم التعبير عنها بالعلاقة الرياضية، أو مثال الحجر والحبل، تمارس الأرض تأثيرًا مشابهًا على الأشياء في مجال الجاذبية الخاص بها، لكي يستقر أي جسم في مدار حول الأرض دون أن يسقط باتجاهه بسبب الجاذبية، يجب أن يكون له سرعة دوران عالية تمنحه قوة طرد مركزي كافية لإبقائه بعيدًا في مدار حول الأرض، ومن الجدير بالذكر هنا أن العلاقة الرياضية السابقة تعطي نتائج جيدة ولكنها تقريبية، كما أثبتته نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.
المسار الذي تتبعه الأرض في دورانها حول الشمس يسمى؟
يُطلق على المسار الذي تتبعه الأرض في دورتها حول الشمس “المدار”، وتستغرق هذه الحركة عامًا كاملاً لإكمال ثورة كاملة على هذا المسار، و تجلب الأرض أثناء مرورها عبر هذه المناطق موسمين مختلفين في كل نصف من الكرة الأرضية، كل حسب توقيته المعتاد، ويمر خلال الصيف من جهة ويصل إلى أمطار الشتاء على الجانب الآخر في نفس الوقت أثناء رحلته، كما يأتي في أحد نصفي الربيع والآخر خريف، ثم يحدث العكس مع اكتمال الدورة على مدى ثلاثمائة وخمسة وستين وربع يوم، وهذا يتسبب في تغيير الموسم لشاغليها والمناطق والبيئة.
سبب دوران الأرض حول الشمس
تكمل الأرض ثورتها حول الشمس مرة واحدة خلال عام كامل، حيث تستغرق هذه الرحلة 365242199 يومًا، ولهذا السبب توجد سنة كبيسة تأتي كل أربع سنوات، وهي 366 يومًا، حيث تدور بسرعة كبيرة بسرعة 108000 كيلومتر في الساعة، يؤدي الدوران الإهليلجي للأرض حول الشمس إلى تغير الفصول، بالإضافة إلى تعاقب الفصول الأربعة، حيث يغير انحراف محور دوران الأرض حول نفسها المسافة بين الأرض والشمس في اتجاه الشمس، حيث يسود الشتاء في نصف الكرة الجنوبي عندما يتحرك محور الأرض بعيدًا، ثم ينعكس الموسم بعد 6 أشهر ويقترب المحور من الشمس لتسيطر على الصيف، وهكذا بالتناوب بين الشمال والجنوب نصفيّ الكرة الأرضية.
كم تبلغ سرعة دوران الأرض حول الشمس؟
تدور الأرض حول الشمس من الغرب إلى الشرق في مدار بيضاوي الشكل، وتحدث الأرض دورة كاملة حول الشمس كل 365.25 يومًا تقريبًا، وتبلغ سرعة دوران الأرض حول الشمس 108 آلاف كيلومتر في الساعة، وتختلف السرعة باختلاف مسافة الأرض أو قربها من الشمس أثناء دورانها، وتنخفض سرعته لأن الجاذبية أقل، وتقطع الأرض مسافة 940 مليون كيلومتر حول الشمس كل عام، دوران الأرض حول الشمس يؤدي إلى ميل محور الأرض، وبالتالي تختلف زاوية سقوط أشعة الشمس، بسبب هذا الدوران البيضاوي، مما يؤدي إلى تعاقب الفصول الأربعة، بسبب التغير في درجات الحرارة على الأرض في الصيف نكون في الجانب القريب من الشمس وما إلى ذلك، الشمس هي التي تجذب الأرض لتدور حولها، وليست الأرض هي التي تجذب الشمس، وذلك لأن الأجسام الكبيرة هي التي تجذب الأجسام الصغيرة لتدور حولها.
