الفلك

عندما تموت الشمس ، هل يتغير مدار الأرض؟

عندما تموت الشمس ، هل يتغير مدار الأرض؟

مع اقتراب الشمس من نهاية حياتها وتوسعها ، هل سيكبر مدار الأرض مع تحركها أم أنها ستبقى في نفس المستوى المداري ولن تتحرك؟ إذن ، في المستقبل البعيد ، سيكون لدينا 512 يومًا بدلاً من 365 يومًا؟

نظرًا لأن القمر يتحرك على مسافة 3.8 سم في السنة (المرجع: http://curious.astro.cornell.edu/about-us/37-our-solar-system/the-moon/the-moon-and -الأرض / 111-هو-القمر-يتحرك-بعيدًا-عن-الأرض-عندما-كان-هذا-اكتشف-وسيط) ، هل نتحرك أو نتجه نحو الشمس أم أن هذا غير ممكن للعمل خارج لأنه لا يوجد شيء يمكن قياسه؟


الجواب نعم. مع تقدم الشمس في العمر ، ستصبح عملاقًا أحمر وسيزداد معدل فقدان الكتلة من سطحها. سيزداد هذا التأثير (بشكل كبير) أكثر عندما تدخل الشمس في طور الفرع العملاق المقارب ، حيث تدفع النبضات الحرارية رياحًا باردة قد تحمل جزءًا من المليون من كتلة الشمس سنويًا ، وتترك في النهاية قلبًا محترقًا على شكل قزم أبيض بحوالي نصف كتلة شمسية.

في أي مرحلة من هذا التطور ، يمكننا نمذجة تطور مدار الأرض باستخدام بعض التقريبات البسيطة - أن الرياح من الشمس تهرب إلى ما لا نهاية ، وأن الأرض تتراكم في الواقع بنسبة ضئيلة ولا تمارس عزم الدوران ، وأن يحدث فقدان الكتلة على مقياس زمني أطول بكثير من مدار الأرض وأن كتلة الأرض $ m $ دائمًا أقل بكثير من كتلة الشمس التي تعتمد على الوقت $ M (t) $.

في هذه الحالة ، نعتبر الزخم الزاوي المداري للأرض: $$ m a omega ^ 2 simeq G frac {M m} {a ^ 2} ، $$ حيث $ a $ هو المحور شبه الرئيسي. إذن ، الزخم الزاوي $ J = m a ^ 2 omega $ مُعطى بواسطة $$ J ^ 2 = m ^ 2 a ^ 4 frac {G M m} {m a ^ 3} propto M a $$

مع الحفاظ على الزخم الزاوي لمدار الأرض ، يكون $ M (t) a (t) $ ثابتًا وعندما تفقد الشمس كتلتها ، يزداد المحور شبه الرئيسي بنفس العامل.

عند الحديث عن التفاصيل - عندما تكون الشمس قزمًا أبيض نصف كتلة شمسية ، فإن المحور شبه الرئيسي سيكون 2 au (بافتراض أن الشمس العملاقة لم تبتلعها تمامًا - ستكون شيئًا قريبًا) وقانون كبلر الثالث $ يمكن استخدام (P ^ 2 propto a ^ 3 / M) $ لتقدير فترة مدارية تبلغ 4 سنوات.

آثار المد والجزر للشمس على مدار الأرض ضئيلة للغاية مقارنة بتأثيرات فقدان الكتلة هذه.


لقد أجاب روب جيفريز بالفعل على السؤال ، لكنه ترك التفاصيل التي يجب تضمينها.

الكتلة التي تفقدها الشمس بسبب الرياح الشمسية ستجعل الأرض تهاجر إلى الخارج. ستؤدي زيادة السحب من الحركة عبر رياح شمسية أكثر كثافة إلى إبطاء الأرض وإبطال التأثير جزئيًا. في البداية ليس كثيرًا ، ولكن مع توسع الشمس ، ستجد الأرض نفسها تتحرك عبر وسط كثيف بشكل متزايد. وفقًا لهذه الورقة ، سيكون السحب في الجزء السفلي من الكروموسفير مرتفعًا بما يكفي لسقوط الكوكب في الشمس.


في الجزء السفلي من مدار الأرض & # x27s

[تحديث: اعتذاري: بسبب خطأ في القص واللصق ، أدرجت عن طريق الخطأ مسافة الحضيض كمتوسط ​​مسافة الأرض إلى الشمس (147 مقابل 149 مليون كيلومتر). لتجنب الالتباس ، قمت ببساطة باستبدال الخطأ بالقيمة الصحيحة. بقية المنشور صحيح لأن هذا لم يكن & # x27t خطأ رياضيًا ولكنه خطأ مطبعي ، واستخدمت القيمة الصحيحة عند إجراء حساباتي أدناه.] منذ يوليو الماضي ، كانت الأرض تقترب من الشمس أكثر من أي وقت مضى. في كل لحظة منذ ذلك الحين ، يقترب كوكبنا من أقرب نجم في الكون ، ويقترب منه بسرعة تزيد عن 1100 كيلومتر في الساعة ، و 27500 كيلومتر في اليوم ، و 800 ألف كيلومتر كل شهر. لكن لا داعي للذعر! نحن نفعل هذا كل سنة. وهذا الجزء منه ينتهي اليوم على أي حال. إن مدار الأرض حول الشمس ليس دائرة مثالية. إنه & # x27s في الواقع قطع ناقص ، لذلك في بعض الأحيان نكون أقرب إلى الشمس ، وأحيانًا أبعد. تغير العوامل المختلفة التاريخ والوقت بالضبط كل عام - يمكنك الحصول على الأرقام في موقع المرصد البحري - لكن الأوج (عندما نكون & # x27 بعيدًا عن الشمس) يحدث في يوليو ، والحضيض الشمسي (عندما & # x27re الأقرب) في كانون الثاني. ونحن & # x27re في الحضيض الآن! اليوم ، 3 يناير 2011 ، حوالي الساعة 19:00 بتوقيت جرينتش (2:00 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة) ، تصل الأرض إلى الحضيض الشمسي. في ذلك الوقت ، سنكون على بعد حوالي 147،099،587 كيلومترًا (91،245،873 ميلاً) من الشمس. لإعطائك فكرة عن المسافة ، قد تستغرق الطائرة النفاثة التي تسافر بسرعة إبحار تبلغ 800 كم / ساعة أكثر من 20 عامًا للوصول إلى الشمس. بالطبع ، نظرًا لأن اليوم هو أقرب وقت للشمس هذا العام ، فكل يوم على مدار الأشهر الستة المقبلة بعد & # x27 سنكون بعيدًا قليلاً. يصل هذا إلى ذروته عندما & # x27re في aphelion هذا العام في 4 يوليو ، عندما & # x27ll نكون 152،096،155 كم (94،507،988 ميلاً) من الشمس. لا يعني ذلك أنك & # x27d تلاحظ بدون تلسكوب ، ولكن هذا يعني أن الشمس أكبر قليلاً في السماء اليوم مما كانت عليه في يوليو. الفرق هو حوالي 3 ٪ فقط ، وهو ما يتطلب تلسكوب لملاحظة ذلك. قام أنتوني أيومامييتيس ، المساهم في التصوير الفلكي المتكرر في مدونة BA ، بالتقاط هذه الصور للشمس في الحضيض والأوج في عام 2005:

قد يبدو هذا غريباً بعض الشيء إذا لم تكن معتادًا على فيزياء الحركة المدارية ، ولكن يمكنك التفكير في الأرض على أنها تتحرك حول الشمس بسرعتين: إحداهما جانبية بينما تدور حول مدارها ، والأخرى (أصغر بكثير) نحو الشمس وبعيدًا عنها على مدار عام. يجمع الاثنان معًا ليعطينا مدارنا الإهليلجي. تبلغ السرعة الجانبية (ما يسميه علماء الفلك العرضي) حوالي 30 كيلومترًا (18 ميلًا) في الثانية ، وهي سرعة مذهلة بشكل لا يصدق. ولكن بعد ذلك ، نسافر في مدار يبلغ محيطه حوالي مليار كيلومتر كل عام! السرعة تجاه الشمس وبعيدًا عنها (ما نسميه السرعة الشعاعية لأن اتجاهها على طول نصف القطر المداري) أصغر بكثير فقط حوالي 0.3 كم / ثانية (وهو ما يُترجم إلى الأرقام التي استخدمتها في الفقرة الأولى أعلاه). هذا هو المتوسط ​​على مدار العام الذي قدرته ببساطة شديدة عن طريق أخذ الفرق بين مسافات الأوج والحضيض - تقريبًا 5 ملايين كيلومتر (3 ملايين ميل) - وقسمة الوقت الذي تستغرقه الأرض إلى التنقل بينهما: نصف عام ، أي حوالي 182 يومًا. تتغير السرعة بالضبط ، لأننا عند الحضيض الشمسي أقرب إلى الشمس ونشعر بجاذبيتها بقوة أكبر قليلاً ، لذا فإن سرعتنا حول الشمس أسرع قليلاً مما كانت عليه في الأوج. معًا ، تتراكم السرعات العرضية والقطرية لتعطينا السرعة المدارية الكلية ، والتي تتغير مع المسافة من الشمس. في الواقع ، عند الحضيض الشمسي اليوم ، نتحرك حول الشمس بسرعة 30.1 كم / ثانية ، وفي الأوج في يوليو سيتباطأ ذلك إلى حوالي 29.6 كم / ثانية. هذا & # x27s تغيير بنحو 1.7٪ بما يكفي لقياس ما إذا كان لديك المعدات المناسبة ، ولكن ليس أي شيء تلاحظه في حياتك اليومية. هذا يثير نقطة أخرى مثيرة للاهتمام: عندما نكون & # x27 أقرب إلى الشمس ، نتلقى المزيد من الضوء - وبالتالي الطاقة والحرارة - منها عندما نكون & # x27 أبعد. يمكننا حساب ذلك أيضًا. تقل كمية الطاقة التي تتلقاها من جسم مع مربع المسافة التي تقطعها: ضاعف المسافة وستحصل على ربع كمية الضوء منه فقط. ابتعد 10 مرات عن ذلك ، وانخفض ذلك إلى 1/100 أو 1٪. في aphelion ، نحن نبعد 1.033 مرة عن الشمس ، لذلك نحصل على (1.033) ^ 2 أو حوالي 1.07 مرة من الضوء والطاقة منها. يمكنك قلب ذلك لتقول إننا نتلقى اليوم حوالي 7٪ من ضوء الشمس أكثر من الأوج في يوليو! قد يبدو هذا غريبًا بالنسبة للأشخاص الذين يعيشون شمال خط الاستواء ، لكن الفصول تمثل مشكلة كاملة. أوه ، ويا ​​، شيء آخر. بين الحين والآخر أسمع من طفل أو أحد الوالدين يخبرني أن لديهم معلمًا أو صديقًا يدعي أنه إذا كانت الأرض على بعد بضعة آلاف من الأميال أو أبعد من الشمس ، فإننا نحترق أو نتجمد. من الواضح أن هذا سخيف ، لأنه على مدار ستة أشهر ، تغيرت المسافة بين الأرض والشمس بمقدار 3 ملايين ميل! ليس ذلك فحسب ، بل يبلغ قطر الأرض 8000 ميل (13000 كم) وتدور مرة واحدة في اليوم. هذا يعني أنك في الظهيرة أقرب إلى الشمس بمقدار 8000 ميل مما أنت عليه في منتصف الليل ، ولا أرى عمومًا الناس ينفجرون في اللهب ثم يتجمدون في كتلة من الجليد كل 12 ساعة. لذا ، إذا سمعت هذا القدر من السخافة ، فارجع إلى & # x27em هنا. لذا ها أنت ذا. قد لا تلاحظ أن الشمس تبدو أكبر قليلاً ، أو تكون أكثر دفئًا ، أو تتحرك أسرع * من المعتاد اليوم ، لكنها كذلك. لذلك إذا كنت & # x27 تواجه يومًا صعبًا ، فتذكر هذا: إنه & # x27s كلها شاقة من هنا. حتى يوليو.

^ * بالنسبة إلى النجوم ، تتحرك بشكل أسرع ، أي أنه إذا كنت ستقيس سرعتها عبر السماء أثناء شروقها وغروبها ، فستبدو الشمس في الواقع تتحرك ببطء أكبر ، لأنك تقف على الأرض يحرك دورانها الشمس من اليسار إلى اليمين بالنسبة لك (إذا كنت & # x27re في نصف الكرة الشمالي متجهًا إلى الجنوب ، أو تقف على رأسك في أستراليا باتجاه الشمال) مما يجعل دائرة واحدة عبر السماء مرة واحدة يوميًا ، بينما مدار الأرض & # x27s تحرك الحركة الشمس من اليمين إلى اليسار بالنسبة إلى النجوم التي تقوم بدائرة مرة واحدة في السنة ، مع هذه الحركة الأسرع عند الحضيض الشمسي ، وبالتالي تطرح أو تبطئ من الحركة اليومية (الحركة اليومية) للشمس من اليسار إلى اليمين ، لذلك يبدو أن الشمس تتحرك في أبطأ السماء في الحضيض. فهمتك؟


تغييرات طفيفة في المدار

إذا اقتربت الأرض من الشمس ، فإن ذلك يعني حرارة أكثر شدة على الكوكب. سوف تذوب الأنهار الجليدية في جميع أنحاء العالم بسرعة ، مما يتسبب في ارتفاع مستويات سطح البحر والفوضى العالمية. في الأساس ، سوف يغرق الكوكب. ومع ذلك ، إذا تحركت الأرض بعيدًا عن الشمس ، فإن جميع المسطحات المائية على الكوكب ستتجمد ، مما يؤدي إلى تجميد الكوكب بأكمله معها. أيضا ، ستكون مدة كل عام أطول.

يكفي القول ، نحن & rsquore سعداء بالمدار الذي نركب عليه حاليًا ، لذلك من الأفضل ألا تحصل الأرض على أي أفكار حول الابتعاد عن مسارها!


كيف يتغير مدار الكوكب & # x27s عندما تبدأ إحدى الشموس في النظام الشمسي الثنائي & # x27die & # x27؟

بالنظر إلى نظام شمسي ذو شمس ثنائية ، حيث يكون أحد الشمس أصغر بشكل ملحوظ من الآخر نظرًا لأن مثل هذا النظام له كوكب واحد فقط مع القمر المرافق له.

تبدأ الشمس الأصغر في الموت. هل سيتوسع مدار الكوكب الوحيد أم يتقلص؟ هل سيصبح هذا الكوكب وعامه السابع والعشرون أطول أم أقصر مع اختفاء الشمس؟

تعطي النجوم الطاقة عندما تشع (وبالتالي تقلل كتلتها) ولكنها تكتسب أيضًا كتلة جديدة من المصادر المحيطة ، لذلك تتقلب الكتل النجمية بمرور الوقت ، ونعم عادةً تفقد الكتلة الصافية بمرور الوقت. ومع ذلك ، لماذا تربط فعل النجمة & quotdying & quot على وجه التحديد ببعض التغيير الملحوظ في كتلته؟

تمتلك الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية وبقايا النجوم الأخرى عمومًا كتلًا هي أجزاء من النجم الأصلي وكتلة # x27s. تتواجد الأقزام البيضاء فقط بعد أن يتخلص نجم متوسط ​​الحجم من طبقاته الخارجية ، وتؤدي عملية الانهيار هذه أثناء مرحلة العملاق المقارب إلى فقدان النجم قدرًا كبيرًا من المواد. يمكن قول الشيء نفسه عن النجوم النيوترونية ، حيث البقية هي نتاج مستعر أعظم من النوع الثاني ، حيث يتم نفخ جزء كبير من الأغلفة الخارجية للنجم إلى الخارج.

إذا كان & # x27s نظامًا ثنائيًا ، فإن الكثير من التطور يعتمد على حجم النجوم المركزية وفصلها ونوعها.

إذا كانت النجوم قريبة بما فيه الكفاية ، فيمكنها البدء في التفاعل مع تضخم النجم الأكبر ليصبح عملاقًا أحمر. في هذه الحالة ، يمكن للكتلة أن تنتقل إلى النجم الأصغر ، مما يزيد من سطوعه ، ويتسبب في نموه وتطوره بشكل أسرع. بالنسبة لنجمين شبيهين بالشمس ، يمكن لهذا الانتقال & # x27t أن يؤدي إلى سوبر نوفا ، على الرغم من أنه بمجرد أن يصبح النجم الأكبر في البداية صغيرًا بدرجة كافية ، فإنه يخلق سديمًا كوكبيًا وسيصبح قلبه قزمًا أبيض. في النهاية (اقرأ: & # x27 عشرات ملايين السنين بعد ذلك & # x27) ، سوف يتضخم النجم الثانوي ، مما قد يؤدي إلى حالة عكسية - مما يؤدي إلى مستعر أعظم من النوع Ia حيث يتراكم الغاز على القزم الأبيض.

إذا تم فصل النجوم المركزية بشكل أكبر ، فسوف تتفاعل فقط عبر الرياح النجمية للنجم الأكبر. النجم الأصغر سوف يتراكم قليلاً من هذه الرياح ، لكن عادةً لا تكون كمية كبيرة. ستؤدي الكتلة المتغيرة للنجوم إلى نمو مدار الكوكب وتصبح أبطأ لاحقًا. إذا تم فصل الكوكب على نطاق واسع عن النجوم ، فمن غير المرجح أن يتفاعل كثيرًا مع الريح


2 إجابات 2

وفقًا لـ E.V. Petjeva (2011) ، فإن معدل التغير المقاس لمسافة الأرض والشمس (الوحدة الفلكية) هو (1.2 + / - 3.2) سم / سنة ، مع قيمة عدم اليقين تمثل 3 انحرافات معيارية. وبعبارة أخرى ، فإن أي تغيير يقع في نطاق الارتياب في القياس. إنها تتناول على وجه التحديد قيمة Krasinsky و Brumberg. كما تناول إي إم ستانديش هذه القضية.

تتم القياسات عن طريق صدى الرادار من الكواكب الأخرى والإشارات الراديوية من المركبات الفضائية. انظر المراجع أدناه للحصول على التفاصيل.

(لاحظ أن "الوحدة الفلكية" من الناحية الفنية ليست هي نفسها المسافة بين الأرض والشمس ، انظر مرجع Standish للحصول على التفاصيل ، Krasinsky والآخرون جميعهم يقيسون "الوحدة الفلكية" كما تم إعادة تعريف "الوحدة الفلكية" لتكون ثابتة في عام 2012 ، انظر مرجع الطبيعة للحصول على التفاصيل)

هذا مستوحى من. مقال بقلم جي إيه كراسنسكي وف.أ.برومبيرج ، "الزيادة العلمانية للوحدة الفلكية من تحليل حركات الكوكب الرئيسية وتفسيرها."

يقدم Pitjeva و Pitjev (1) شرحًا بسيطًا للتغير العلماني الكبير جدًا في الوحدة الفلكية التي وجدها Krasinsky و Brumberg:

"في الورقة التي أعدها كراسنسكي وبرومبرج ، تم تحديد تغيير au في وقت واحد مع جميع المعلمات الأخرى ، على وجه التحديد ، مع العناصر المدارية للكواكب وقيمة الوحدة الفلكية au نفسها. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، من المستحيل تحديد معلمتين في وقت واحد: قيمة الوحدة الفلكية وتغيرها. في هذه الحالة ، الارتباط بين au وتغيرها $ dotيصل $ إلى 98.1٪ ، ويؤدي إلى قيم غير صحيحة لهاتين المعلمتين ".

ما هو المعدل الذي تتغير به المسافة بين الأرض والشمس؟

المقالة الأولى التي تم الاستشهاد بها في إجابة DavePhD بواسطة E.V. يعتمد Pitjeva على مقال محكم بقلم Pitjeva و Pitjev (1). تقدم كلتا المقالتين معدلات تغير المسافة بين الأرض والشمس (على وجه التحديد ، طول المحور الرئيسي بين الأرض والشمس $ a $) وتعريف 1976 للوحدة الفلكية $ au $ as $ begin frac < dot a> a & amp = (1.35 pm0.32) cdot10 ^ <-14> / text فارك < نقطة> & amp = (8 pm21) cdot10 ^ <-12> / text نهاية$ (ملاحظة: الأخير يعتمد على القيمة المنشورة $ dot = 1.2 مساءً 3.2 دولار سنة.)

يرجع سبب اختلاف الشدة بمقدار ثلاثة رتب تقريبًا بين هذين الرقمين إلى أن الوحدة الفلكية ليست المسافة بين الشمس والأرض. في حين أن هذه هي الطريقة التي تم بها تحديد الوحدة الفلكية في الأصل ، فقد تم فصل المفهومين بشكل فعال عن بعضهما البعض منذ نهاية القرن التاسع عشر ، عندما نشر سايمون نيوكومب كتابه جداول حركة الأرض على محورها وحول الشمس. أصبح الطلاق رسميًا في عام 1976 عندما أعادت الوحدة الفلكية الدولية تعريف الوحدة الفلكية لتكون وحدة الطول التي جعلت ثابت الجاذبية الغاوسي ك لها قيمة عددية قدرها 0.017202098950000 عند التعبير عنها في النظام الفلكي للوحدات (وحدة الطول هي وحدة فلكية واحدة ، ووحدة الكتلة هي كتلة شمسية واحدة ، ووحدة الوقت 86400 ثانية (يوم واحد)).

من أجرى هذا التحليل ، وماذا وجدوا؟ أيضا ، ما هي الأساليب المستخدمة؟

هناك ثلاث مجموعات رئيسية:

  • معهد علم الفلك التطبيقي التابع للأكاديمية الروسية للعلوم ، الذي ينتج Ephemerides للكواكب وسلسلة القمر (EPMxxxx) من ephemerides (1)
  • مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا ، والذي ينتج سلسلة التقويم الفلكي التنموي (DExxx) من ephemerides (2) ، وكذلك ephemerides لأجسام النظام الشمسي الصغيرة و
  • معهد الميكانيكا السماوية وحساب Ephemerides لمرصد باريس (L'institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides، IMCCE) ، الذي ينتج سلسلة Integration Numerique Planetaire de l'Observatoire de Paris (INPOPxx) من ephemerides ( 3).

يحل الثلاثة عدديًا معادلات الحركة للنظام الشمسي باستخدام تمدد ما بعد نيوتن من الدرجة الأولى في ضوء مجموعة من الحالات في وقت ما. هذا التكامل بالطبع لن يتطابق مع مئات الآلاف من الملاحظات التي تم جمعها بمرور الوقت. يستخدم الثلاثة تقنيات انحدار عالية التخصص لتحديث حالات العصر لتقليل الأخطاء بطريقة أو بأخرى بين التقديرات والملاحظات. يتعامل الثلاثة جميعًا بعناية مع عناصر الحالة شديدة الترابط ، وهو أمر لم يفعله كراسنسكي وبرومبرج. يشترك الثلاثة في بيانات المراقبة ، ويتعاونون أحيانًا (أوراق مشتركة ، لجان IAU ،.) ، ويتنافسون أحيانًا ("أسلوبنا أفضل من أسلوبك (على الأقل في الوقت الحالي)").

على سبيل المثال ، هل الرادار دقيق حقًا؟

فيما يتعلق بالرادار ، لم يتم قياس المسافة إلى الشمس مباشرة عبر الرادار. ما لم تكن محمية بشكل كبير بالفلاتر ، فإن توجيه تلسكوب من أي نوع مباشرة إلى الشمس يعد فكرة سيئة بشكل عام. إذا كان محميًا بشكل كبير باستخدام المرشحات ، فلن يرى هوائي الراديو عودة الرادار الضعيف. كانت قياسات الرادار تلك في الستينيات لعطارد والزهرة والمريخ. لا يوجد سبب مقنع لإجراء اختبار ping على تلك الكواكب الآن بعد أن أرسلت البشرية أقمارًا صناعية في مدار حول تلك الكواكب. يوفر إرسال قمر صناعي إلى مدار حول كوكب (بدلاً من الطيران به) قياسات ذات جودة أعلى بكثير من عمليات فحص أصوات الرادار.


تغير المناخ: كيف أثر مدار الأرض المتغير على المناخ والهجرة من إفريقيا

تم نسخ الرابط

المنظمة العالمية للأرصاد الجوية تكشف عن حالة مناخ عام 2019

عند الاشتراك ، سنستخدم المعلومات التي تقدمها لإرسال هذه الرسائل الإخبارية إليك. في بعض الأحيان سوف تتضمن توصيات بشأن الرسائل الإخبارية أو الخدمات الأخرى ذات الصلة التي نقدمها. يوضح إشعار الخصوصية الخاص بنا المزيد حول كيفية استخدامنا لبياناتك وحقوقك. يمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت.

يعني المدار المتغير تدريجياً أن الصيف كان أكثر كثافة مع هطول أمطار غزيرة في بعض النقاط في تاريخ الأرض و rsquos وأكثر جفافاً في نقاط أخرى. تندرج عملية تغير المناخ ضمن ما يسمى بدورات ميلانكوفيتش ، والتي تشرح كيف تؤثر الحركات المدارية للكوكب ورسكووس على المناخ.

مقالات ذات صلة

قام باحثون في جامعة ويسكونسن ماديسون بتحليل الأنماط المناخية المتغيرة في الـ 140،000 سنة الماضية لإظهار كيف ساعدت الناس على الهجرة من إفريقيا.

منذ ما يقرب من 125000 عام ، شهد شمال إفريقيا وشبه الجزيرة العربية رياح موسمية أكثر كثافة في فصل الصيف.

مع هطول أمطار الصيف المتزايدة ، كانت الصحاري الصحراوية والعربية أصغر وتحدها أراضي عشبية كبيرة.

يعني المزيد من الأمطار أيضًا توفر المزيد من النباتات والموارد لأفريقيا و rsquos لتزدهر البشر.

تغير المناخ: أجبرت أنماط المناخ القديمة البشر على الهجرة من إفريقيا (الصورة: جيتي)

تغير المناخ: يتغير مدار الأرض حول الشمس على مدى عدة آلاف من السنين (الصورة: ناسا)

اقرأ أكثر

في نفس الوقت ، البحر الأبيض المتوسط ​​والمشرق - سوريا وإسرائيل ولبنان والأردن وفلسطين - شهدت زيادة في هطول الأمطار في فصل الشتاء.

كانت هذه الأنماط المناخية غير العادية نتيجة لموقع Earth & rsquos بالنسبة للشمس.

كان الكوكب و rsquos في النصف الشمالي من الكرة الأرضية مائلاً نحو الشمس أقرب بكثير في الصيف وأبعد كثيرًا في الشتاء.

قال الأستاذ الفخري جون كوتزباخ من جامعة ويسكونسن وندش ماديسون: & ldquoIt & rsquos مثل لقاء اليدين. كانت هناك أمطار صيفية أقوى في الصحراء وأمطار شتوية أقوى في البحر الأبيض المتوسط. & rdquo

نتيجة لدورات ميلانكوفيتش ، يجب أن يتم وضع هذه الأجزاء من العالم بنفس الطريقة منذ حوالي 21000 عام.

مقالات ذات صلة

لكن الدورات تعني أيضًا أن العكس كان صحيحًا كل 10000 عام.

كانت هناك أمطار صيفية أقوى في الصحراء وأمطار شتوية أقوى في البحر الأبيض المتوسط

الأستاذ الفخري جون كوتزباخ ، جامعة ويسكونسن - ماديسون

لذا ، إذا شهدت أفريقيا المزيد من الغطاء النباتي والأمطار قبل 125.000 و 105.000 و 83.000 سنة ، لكان الصيف أكثر جفافاً وأقل خضرة منذ 105.000 و 95.000 و 73.000 سنة على التوالي.

ووجدت الدراسة أيضًا أن الكوكب كان في قبضة فترة جليدية منذ ما بين 70000 و 15000 عام.

وجدت النماذج المناخية المستخدمة في الدراسة أنه كان هناك انخفاض في كمية غازات الدفيئة في فصل الشتاء نتيجة لذلك.

تغير المناخ: تعرض شمال إفريقيا لأمطار غزيرة في الصيف والمزيد من الغطاء النباتي (الصورة: خرائط جوجل)

تغير المناخ: درجات الحرارة العالمية آخذة في الارتفاع حاليًا (الصورة: ناسا)

اقرأ أكثر

أدى انخفاض غازات الدفيئة إلى تكثيف العواصف الشتوية في البحر الأبيض المتوسط ​​، ولكنها أدت أيضًا إلى برودة المناخ حول خط الاستواء.

أدى التبريد إلى مناخ أكثر جفافاً مع تغطية أقل للغابات.

اقترح الباحثون أن أنماط تغير المناخ أثرت على كمية الغطاء النباتي المتاح ، مما أجبر البشر الذين يعيشون في إفريقيا على الاستقرار في مناطق جديدة بها المزيد من المياه والنباتات.

لغرض الدراسة ، قام الباحثون بنمذجة 140 ألف سنة من مناخ الأرض والحركات المدارية باستخدام نموذج نظام المناخ المجتمعي الإصدار 3 من المركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي.

جاءت الدراسة بعد أن درس البروفيسور Kutzbach لأول مرة في السبعينيات والثمانينيات كيف يمكن للتغيرات في مدار الأرض و rsquos أن تؤثر على المناخ.

الشائع

قال: وأعدني عملي المبكر على التفكير في هذا الأمر

ومع ذلك ، أشار الباحث إلى وجود بعض الفجوات في النموذج التي لا تتعرض ، على سبيل المثال ، للبرودة الكافية في جنوب أوروبا خلال الفترة الجليدية.

قال البروفيسور Kutzbach: & ldquo هذه ليست الكلمة الأخيرة بأي حال من الأحوال.

& ldquo يجب إعادة النظر في النتائج مرة أخرى بنموذج أعلى دقة. & rdquo


هل للأرض قمر ثان؟

تمتلك العديد من الكواكب في نظامنا الشمسي أكثر من قمر واحد. المريخ له قمران ، كوكب المشتري له 67 قمرين ، زحل 62 ، أورانوس 27 ، نبتون 14. هذه الأرقام تتغير باستمرار ، ويمكنك رؤية العدد الحالي نسبيًا لأقمار النظام الشمسي هنا من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا و 8217. من المنطقي أن يكون للعوالم الخارجية ، بجاذبيتها الأقوى ، المزيد من الأقمار. وفي الوقت نفسه ، كوكبنا الأرض له قمر واحد فقط. أليس & # 8217t ذلك؟

يتم تعريف الأقمار على أنها الأرض & # 8217s طبيعي الأقمار الصناعية. إنهم يدورون حول الأرض. وفي الواقع ، على الرغم من أن الأرض تحتوي أحيانًا على أكثر من قمر واحد ، إلا أن بعض الأشياء قد تسمعها الأرض والقمر الثاني 8217s آرين & # 8217t ، حقًا. دعونا نتحدث عن بعض الأقمار أولاً.

3753 Cruithne في عام 2001. اكتشف الفلكي دنكان والدرون هذا الكويكب الخافت في 10 أكتوبر 1986 ، على لوحة فوتوغرافية التقطت بواسطة تلسكوب شميدت بالمملكة المتحدة في مرصد سايدنج سبرينج في أستراليا. الصورة عبر سونيا كيز عبر ويكيميديا ​​كومنز. تدور المدارات حول شمس كروثن والأرض على مدار عام (من سبتمبر 2007 إلى أغسطس 2008). مزيد من المعلومات حول هذه الرسوم المتحركة هنا.

أشباه الأقمار الصناعية ليست أقمارًا ثانية للأرض. شبه القمر الصناعي هو كائن في التكوين المداري المشترك مع الأرض (أو كوكب آخر). سيقول العلماء أن هناك ملف 1: 1 الرنين المداري بين الأرض وهذا الجسم. بمعنى آخر ، يدور شبه قمر صناعي حول الشمس ، تمامًا مثل الأرض. يستغرق مداره حول الشمس نفس الوقت تمامًا مثل مدار الأرض ، لكن شكل المدار مختلف قليلاً.

أشهر شبه قمر صناعي في عصرنا & # 8211 وكائن ربما سمعته يسمى a القمر الثاني للأرض & # 8211 هو 3753 Cruithne. يبلغ طول هذا الجسم خمسة كيلومترات & # 8211 حوالي ثلاثة أميال & # 8211 عرضًا. لاحظ أنه يحمل اسم كويكب. هذا & # 8217s لأنه هو كويكب يدور حول شمسنا ، واحد من عدة آلاف من الكويكبات التي تدور مداراتها حول الأرض & # 8217s. اكتشف علماء الفلك Cruithne في عام 1986 ، لكنهم لم يكتشفوا مدارها المعقد حتى عام 1997. إنه & # 8217s ليس قمرًا ثانيًا للأرض فهو لا يدور حول الأرض. لكن Cruithne المشاركة في المدار الشمس مع أرض. مثل جميع أشباه الأقمار الصناعية ، يدور Cruithne حول الشمس مرة واحدة في كل مدار حول الأرض.

كما يُرى من Earth Cruithne لديه ما يعرف بمدار حدوة الحصان. بمعنى آخر ، عند مشاهدته من الأرض ، يبدو أنه يدور حول نقطة بجانب الأرض. مزيد من المعلومات حول مدارات حدوة الحصان هنا.

تؤثر جاذبية Earth & # 8217s على Cruithne ، بحيث تعود الأرض وهذا الكويكب كل عام إلى نفس المكان تقريبًا في المدار بالنسبة لبعضهما البعض. ومع ذلك ، فقد فاز Cruithne & # 8217t بالتصادم مع الأرض ، لأن مدارها يميل جدًا فيما يتعلق بمدارنا. يتحرك داخل وخارج مستوى مسير الشمس ، أو مستوى مدار الأرض & # 8217s حول الشمس.

مدارات مثل Cruithne aren & # 8217t مستقرة. تشير نماذج الكمبيوتر إلى أن Cruithne لن يقضي سوى 5000 سنة أخرى أو نحو ذلك في مداره الحالي. هذا & # 8217s وميض في الجدول الزمني الطويل لنظامنا الشمسي. قد ينتقل الكويكب بعد ذلك إلى مدار حقيقي حول الأرض لبعض الوقت ، وفي ذلك الوقت سيكون كن قمرًا ثانيًا & # 8211 ولكن ليس لفترة طويلة. يقدر علماء الفلك أنه بعد 3000 عام من الدوران حول الأرض ، سوف يهرب كروثن مرة أخرى إلى مدار حول الشمس.

بالمناسبة ، Cruithne ليس هو شبه القمر الصناعي الوحيد في مدار رنين 1: 1 مع الأرض. الكائنات 2010 SO16 و (277810) 2006 FV35 ، من بين أشياء أخرى ، تعتبر أيضًا شبه أقمار صناعية للأرض.

هذه الأشياء ليست أقمارًا ثانية للأرض ، على الرغم من أنك قد تسمع أحيانًا أشخاصًا يقولون عن طريق الخطأ أنهم كذلك. هل للأرض أكثر من قمر؟ بشكل مفاجئ (أو لا) ، الإجابة هي نعم.

الكويكبات التي تم التقاطها مؤقتًا بواسطة جاذبية الأرض لها مدارات مجنونة حولنا ، لأنها تجذبها الأرض والشمس والقمر من جميع الجوانب. حقوق الصورة: K. Teramuru، UH Ifa

تمتلك الأرض أحيانًا أقمارًا مؤقتة. في مارس من عام 2012 ، نشر علماء الفلك في جامعة كورنيل نتيجة دراسة الكمبيوتر ، مما يشير إلى أن الكويكبات التي تدور حول الشمس قد تصبح مؤقتًا أقمارًا صناعية للأرض. في الواقع ، قالوا إن للأرض عادة أكثر من قمر مؤقت واحد ، أطلقوا عليه اسم Minimoons. قال هؤلاء الفلكيون إن هذه الصور الصغيرة ستتبع مسارات معقدة حول الأرض لبعض الوقت ، كما هو موضح في الصور أعلاه وأسفل. في النهاية ، سيتحررون من جاذبية الأرض - فقط ليتم التقاطهم على الفور في مدار حول الشمس ، ليصبحوا كويكبًا مرة أخرى. قد تكون الأقمار الصغيرة التي تصورها هؤلاء الفلكيون عادةً على بعد بضعة أقدام فقط وقد تدور حول كوكبنا لمدة تقل عن عام قبل العودة إلى مدار حول الشمس ككويكبات.

رسم تخطيطي للمدار لعام 2006 RH120 خلال فترة زمنية كان يدور فيها حول الأرض أثناء حدث التقاط قمر صناعي مؤقت. الصورة عبر ويكيميديا ​​كومنز.

هل اكتشف علماء الفلك أيًا من هذه الأيقونات الصغيرة؟ نعم. الكتابة في المجلة الفلك في كانون الأول (ديسمبر) 2010 ، وصف دونالد يومانس (مدير مكتب برنامج الأجسام القريبة من الأرض التابع لناسا في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ورقم 8217s) شيئًا تم اكتشافه في عام 2006 ويبدو أنه يتناسب مع هذا الوصف. الكائن & # 8211 المعين الآن 2006 RH120 & # 8211 يقدر بقطر 5 أمتار (حوالي 15 قدمًا). قال Yeomans أنه عندما تم اكتشاف هذا الجسم في مدار قريب من القطب حول الأرض ، كان يُعتقد في البداية أنه من المرحلة الثالثة من معزز Saturn S-IVB من Apollo 12 ، ولكن تم تحديده لاحقًا على أنه كويكب. بدأ عام 2006 RH120 بالدوران حول الشمس مرة أخرى بعد 13 شهرًا من اكتشافه ، ولكن من المتوقع أن يكتسح بالقرب من الأرض ويعيد التقاطه كقصر صغير بواسطة جاذبية الأرض في وقت لاحق من هذا القرن.

خلاصة القول: هذا الكويكب المسمى 3753 Cruithne ليس قمرًا ثانيًا للأرض ، لكن مداره حول الشمس غريب جدًا لدرجة أنك ما زلت تسمع أحيانًا الناس يقولون ذلك. وفي الوقت نفسه ، اقترح علماء الفلك أن الأرض كثيرًا ما تلتقط الكويكبات ، والتي قد تدور حول عالمنا لمدة عام تقريبًا قبل أن تتحرر من جاذبية الأرض وتدور حول الشمس مرة أخرى.


ما تعلمناه عن بلوتو

بعد عام واحد من إلقاء نظرة سريعة على بلوتو لمركبة الفضاء نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا ، يجني العلماء الثمار العلمية.

وعلى الرغم من أن الكوكب قد برد على مدار 900000 عام أو نحو ذلك ، فإنه سيصل إلى موسم عظيم آخر خلال 900000 عام أخرى عندما يتجه نصف الكرة الجنوبي للكوكب نحو الشمس في النقطة الدقيقة التي يتأرجح فيها.

مدار الأرض ، سيتغير أيضًا يومًا ما. في حين أن أقرب اقتراب لكوكبنا من الشمس يحدث حاليًا خلال فصل الشتاء الشمالي ، فقد تحول ببطء بمرور الوقت. بعد حوالي 10000 عام ، سيحدث أقرب نهج لها بعد ستة أشهر خلال الصيف الشمالي.

ولكن نظرًا لمدار الأرض الدائري نسبيًا ، فلن يكون لها مطلقًا مواسم فائقة مثل تلك الموجودة على بلوتو أو المواسم المتطرفة غير المتكافئة للمريخ. بدلاً من ذلك ، سيبقى كوكبنا مستقرًا نسبيًا - وهي خاصية ربما تكون قد أدت إلى نشوء الحياة.