La rotation de la terre autour du soleil et de son axe. Grande encyclopédie du pétrole et du gaz

Le Solar Dynamics Observatory, principal laboratoire solaire spatial de la NASA, scrute le soleil depuis trois ans. Sans sortir de chez nous, par temps nuageux ou même la nuit, nous pouvons découvrir ce qui s'est passé sur le Soleil au cours des trois dernières années.

La première chose qui attire l’attention lorsque l’on regarde ces observations est la rotation solaire.

On sait depuis longtemps, grâce aux observations des taches solaires, que la surface du Soleil ne tourne pas comme solide, mais de manière différentielle. Autrement dit, l’équateur tourne plus vite que les pôles.

Les points proches de l'équateur solaire, tels que les taches solaires, tournent sur une période de 25 jours, tandis que les régions proches des pôles, telles que les trous coronaux subpolaires, tournent sur une période de 36 jours. La raison de cette rotation est la conservation du moment cinétique.

Quand le soleil commençait à peine à diminuer, c'est-à-dire accrété, à partir d'un gros nuage de gaz sous l'action de la gravité, c'est comme un patineur artistique en rotation qui, en appuyant sur ses mains, commence à tourner plus vite, a conservé sa capacité de tourner. Si le Soleil était solide, il tournerait comme un corps solide avec un vitesse angulaire, mais comme le Soleil est une étoile constituée de plasma, ses différentes parties tournent différemment, c'est-à-dire différentiellement.

Qu'arrive-t-il à cette rotation à l'intérieur du Soleil ? Le Soleil y tourne-t-il à la même vitesse ou non ?

Le fait est que nous ne pouvons pas simplement jeter un œil à l’intérieur du Soleil. Tout visible lumière du soleil nous vient de la surface du Soleil, la photosphère. La photosphère absorbe tous les photons provenant de la zone convective sous-jacente. La seule façon de découvrir ce qui se passe à l’intérieur du Soleil est d’observer les neutrinos solaires. Mais, hélas, les neutrinos n’interagissent pas avec la matière et ne peuvent donc rien nous dire sur le mouvement à l’intérieur du soleil.

Structure du soleil. Tout rayonnement provient de la photosphère. Nous ne pouvons pas regarder à l’intérieur de la zone convective et de la zone de transfert radiatif.

Malgré cette limitation, les physiciens solaires ont mis au point une autre façon d'obtenir des informations sur la zone convective en utilisant les ondes sonores. Cette méthode est désormais devenue une branche distincte de la physique solaire, l’héliosismologie.

Le principe de l'héliosismologie est le même que celui de la sismologie terrestre classique.
Si vous observez longuement la surface du soleil, vous constaterez que la photosphère solaire, telle une cloche géante, vibre à des millions de fréquences différentes. Ceux. Le soleil ne chante pas en fausset, mais avec des millions d'harmoniques. Les fréquences de ces vibrations indiquent la structure et le mouvement de la substance traversée par ces vibrations. Par exemple, si ces oscillations traversent un plasma en mouvement, la fréquence des oscillations est alors décalée en raison de l'effet Doppler.

L'héliosismologie a montré que le Soleil tourne différemment non seulement à la surface, mais aussi à l'intérieur, dans la zone convective. Encore plus profondément, dans la zone de transfert radiatif (voir première et deuxième photos), il tourne solidement, c'est-à-dire à une vitesse.

La cartographie de la rotation sous la surface du soleil constitue l’une des plus grandes avancées récentes de la physique solaire. L'axe horizontal correspond à l'équateur et l'axe vertical correspond à l'axe vertical de rotation du soleil. Dans les zones rouges, le soleil tourne avec une période de rotation de 25,2 jours et dans les zones bleues avec une période de rotation de 34 jours.

La section étroite, indiquée par une ligne pointillée, où la rotation différentielle cède la place à la rotation à l'état solide, est appelée tachycline. Elle est située entre la zone de confection et la zone de transfert radiatif.

Même si la tachocline ne s'étend que sur quelques pour cent du rayon du soleil, elle joue un rôle grand rôle dans la vie du Soleil. C'est là qu'apparaissent les taches solaires qui, avec le temps au cours d'un processus complexe flotter à la surface du soleil.

Si vous visitez solarmonitor.org, qui montre à quoi ressemble le soleil à différentes longueurs d'onde aujourd'hui, vous remarquerez que les taches solaires tournent avec le soleil entier de gauche à droite. Certains spots durent plusieurs semaines, tandis que d’autres durent plusieurs cycles solaires. Étant donné que les éruptions solaires qui affectent nos avions, nos satellites et nos lignes électriques se produisent généralement dans des taches solaires et que leur intensité est proportionnelle à la taille, ou plus précisément au flux magnétique de la tache, les organisations militaires suivent le mouvement des grandes taches solaires à la surface du soleil. .

La terre est toujours en mouvement. Bien que nous semblions immobiles à la surface de la planète, elle tourne continuellement autour de son axe et du Soleil. Ce mouvement n'est pas ressenti par nous, car il ressemble à un vol en avion. Nous nous déplaçons à la même vitesse que l’avion, nous n’avons donc pas du tout l’impression de bouger.

A quelle vitesse la Terre tourne-t-elle autour de son axe ?

La Terre tourne une fois sur son axe en près de 24 heures (pour être précis, en 23 heures 56 minutes 4,09 secondes ou 23,93 heures). Puisque la circonférence de la Terre est de 40 075 km, tout objet situé à l'équateur tourne à une vitesse d'environ 1 674 km par heure ou environ 465 mètres (0,465 km) par seconde. (40075 km divisés par 23,93 heures et on obtient 1674 km par heure).

À (90 degrés latitude nord) et (90 degrés de latitude sud), la vitesse est effectivement nulle car les pointes polaires tournent à une vitesse très lente.

Pour déterminer la vitesse à n'importe quelle autre latitude, multipliez simplement le cosinus de la latitude par la vitesse de rotation de la planète à l'équateur (1 674 km par heure). Le cosinus de 45 degrés est 0,7071, donc multipliez 0,7071 par 1674 km par heure et obtenez 1183,7 km par heure.

Le cosinus de la latitude requise peut être facilement déterminé à l'aide d'une calculatrice ou consulté dans le tableau des cosinus.

Vitesse de rotation de la Terre pour les autres latitudes :

• 10 degrés : 0,9848×1674=1648,6 km par heure ;
• 20 degrés : 0,9397×1674=1573,1 km par heure ;
• 30 degrés : 0,866×1674=1449,7 km par heure ;
• 40 degrés : 0,766×1674=1282,3 km par heure ;
• 50 degrés : 0,6428×1674=1076,0 km par heure ;
• 60 degrés : 0,5×1674=837,0 km par heure ;
• 70 degrés : 0,342×1674=572,5 km par heure ;
• 80 degrés : 0,1736 × 1674 = 290,6 km par heure.

Freinage cyclique

Tout est cyclique, même la vitesse de rotation de notre planète, que les géophysiciens peuvent mesurer avec une précision de la milliseconde. La rotation de la Terre comporte généralement des cycles de décélération et d'accélération de cinq ans, et L'année dernière Le cycle de ralentissement est souvent associé à une recrudescence des tremblements de terre dans le monde.

L’année 2018 étant la dernière du cycle de ralentissement, les scientifiques s’attendent à une augmentation de l’activité sismique cette année. La corrélation n’est pas la causalité, mais les géologues sont toujours à la recherche d’outils pour tenter de prédire quand le prochain grand tremblement de terre se produira.

Oscillations de l'axe terrestre

La Terre tourne légèrement lorsque son axe dérive vers les pôles. On a remarqué que la dérive l'axe de la Terre s'est accéléré depuis 2000, se déplaçant vers l'est à raison de 17 cm par an. Les scientifiques ont déterminé que l'axe se déplace toujours vers l'est au lieu de faire des allers-retours en raison de l'effet combiné de la fonte du Groenland et de l'Asie, ainsi que de la perte d'eau en Eurasie.

La dérive axiale devrait être particulièrement sensible aux changements se produisant à 45 degrés de latitude nord et sud. Cette découverte a permis aux scientifiques de répondre enfin à la question de longue date de savoir pourquoi l'axe dérive en premier lieu. L’oscillation de l’axe vers l’Est ou l’Ouest était causée par des années sèches ou humides en Eurasie.

L’une des questions fascinantes qui intéresse invariablement les chercheurs de l’Univers et plus particulièrement de notre galaxie est la rotation du Soleil autour du Soleil. Pendant longtemps, au stade des premières observations, en raison de l'imperfection des instruments et des connaissances accumulées, cette question n'avait pas de réponse. Cependant, même Galilée, armé d'un simple télescope, percevait en 1610 le mouvement des taches sur le disque solaire comme une preuve de la rotation axiale de l'étoile. Cela l'a aidé à trouver son équateur, à estimer la position de son axe et la période de révolution du Soleil autour du Soleil. Qu’ont réussi à découvrir les scientifiques des XXe et XXIe siècles, armés d’une richesse de connaissances et d’équipements sophistiqués et précis ? Grâce à des observations constantes depuis la Terre et l'espace et à une étude mathématique minutieuse des informations obtenues, il est devenu clair que le Soleil tourne constamment sur plusieurs plans. De manière générale, les résultats de ces travaux donnent lieu à une trajectoire multidimensionnelle assez complexe.

Comment tourne une étoile ?

• Il tourne autour d'un axe. La trajectoire de cette rotation est influencée par divers facteurs qui affectent la vitesse du Soleil autour du Soleil depuis l'intérieur et l'extérieur de l'étoile.
• La rotation des planètes qui composent le système autour de cette étoile affecte également sa trajectoire. Quelle que soit l'ampleur et le poids de l'étoile, la gravité des planètes se déplace, s'incline et fait reculer l'axe autour duquel le Soleil se déplace autour du Soleil. La trajectoire qu’il écrit dans l’espace s’appelle le rayon du centre d’équilibrage. L'inclinaison inhabituelle de l'axe solaire, basée sur l'influence des planètes existantes, s'explique le plus souvent précisément par l'attraction de la neuvième planète, encore inconnue. La position réelle de l'axe suggère qu'il doit s'agir d'une planète massive avec une orbite énorme, 20 fois plus grande que celle de Neptune. L'influence que cet hypothétique corps céleste aurait sur la rotation du Soleil autour de son axe montre que son orbite devrait être inclinée par rapport au plan contenant les orbites d'autres planètes déjà connues du système. Autrement dit, les 6 degrés supplémentaires dans l'inclinaison de l'axe de l'étoile centrale permettent de supposer une inclinaison de 30 degrés de l'orbite de la planète prédite par rapport aux autres orbites.
• De plus, l’étoile tourne autour du noyau galactique. Avec les planètes de son système, il tourne autour d'un trou noir, qui en est le centre. voie Lactée, à la périphérie duquel, dans l'un de ses bras tordus, se trouve le système solaire. Toutes ses planètes traversent l’Univers à des vitesses dépassant le million de kilomètres par heure. Cela ne peut également qu'affecter la manière exacte dont le Soleil tourne autour de son axe.
• Le mouvement est influencé par la pulsation, l'augmentation rythmique - la diminution de sa taille.

Comment se déroulent les études sur la rotation d’une étoile ?

D'une manière connue depuis l'époque de Galilée. Les scientifiques avaient besoin d’observations à long terme des taches solaires pour déterminer si le Soleil tourne autour de son axe ou si son état reste inchangé et immobile. Ils restent assez longtemps dans un état relativement stable. C'est-à-dire que leur forme et leur taille ne changent pas trop au cours de leur orbite autour de l'étoile et restent reconnaissables. Leurs mouvements continus s'expliquent par la rotation constante de l'étoile.

Les observations sont principalement effectuées à proximité immédiate de l'équateur. C’est là que se trouvent les plus grands amas de taches solaires. La vitesse de leur rotation complète est mesurée avant de revenir au point de départ de l'observation. C'est ainsi que l'on détermine la vitesse de rotation du Soleil autour du Soleil. De plus, l'effet Doppler est utilisé pour le déterminer. Dans le même temps, des déplacements des raies spectrales sont remarqués dans le spectre enregistré sur les bords du disque solaire. C'est à cette méthode que la science doit savoir que la période de rotation du Soleil autour du Soleil diffère sensiblement selon différentes latitudes.

Une étoile, composée principalement d'hydrogène et d'hélium, n'a pas la densité uniforme inhérente aux corps solides. Ainsi, contrairement aux planètes solides, comme la Terre, par exemple, elle n’a pas une seule vitesse de révolution planétaire. DANS zone équatoriale Les gaz qui composent l’étoile tournent relativement rapidement. Une révolution complète prend environ 25 (24,74) jours terrestres. Aux pôles, la vitesse de déplacement de la matière ralentit et est d'environ 35 jours. DANS différents points entre eux, la vitesse est de 26 à 28 jours.

On suppose que le noyau solaire tourne encore plus vite autour de son axe. Sa vitesse est quatre fois supérieure à celle des couches externes. Selon ce schéma, la vitesse de rotation est définie par le noyau qui tourne rapidement. Ceux qui sont adjacents tournent un peu plus lentement zones internes, transfert radiatif et convectif. Les couches de l'atmosphère solaire, constituées de émettant de la lumière, qui ressemble à la surface brillante d'une étoile de la photosphère, donnant à l'étoile une teinte rougeâtre à la chromosphère et projetant des protubérances de couronne.

Pourquoi ça tourne ?

On suppose que la rotation du Soleil a été réglée à sa « naissance ». Alors c'est avec lui système planétaire formé dans un nuage tourbillonnant de gaz et de poussières interstellaires. Le sens de rotation de l’étoile centrale de notre système est le même que celui de la Terre.

Les études modernes et futures sur l'étoile qui réchauffe la Terre et les particularités de sa rotation aideront certainement les scientifiques à résoudre de nombreux mystères cosmiques dont l'Univers est si riche.

La Lune tourne autour de la Terre. La terre tourne autour du soleil. Une question naturelle: Le Soleil tourne-t-il aussi autour de quelque chose ?

Les astronomes n’ont reçu de réponse à cette question qu’au XXe siècle, et la réponse est OUI.

Notre Soleil fait partie d’un immense système stellaire appelé la Galaxie (également appelée Voie Lactée). Notre Galaxie a la forme d’un disque, semblable à deux plaques pliées sur les bords. En son centre se trouve le noyau arrondi de la Galaxie.

Si vous regardez notre Galaxie d’en haut, elle ressemble à une spirale dans laquelle la matière stellaire est concentrée principalement dans ses branches, appelées bras galactiques. Les bras sont situés dans le plan du disque de la Galaxie.

Notre Galaxie contient plus de 100 milliards d'étoiles. Le diamètre du disque de la Galaxie est d'environ 30 000 parsecs (100 000 années-lumière) et son épaisseur est d'environ 1 000 années-lumière.

Les étoiles à l'intérieur du disque se déplacent selon des trajectoires circulaires autour du centre de la Galaxie, tout comme les planètes du disque. système solaire tournent autour du Soleil. La rotation de la Galaxie se produit dans le sens des aiguilles d’une montre lorsque l’on regarde la Galaxie de côté. pôle Nord(situé dans la constellation Coma Bérénices). La vitesse de rotation du disque n'est pas la même à différentes distances du centre : elle diminue à mesure qu'il s'en éloigne.

Plus la galaxie est proche du centre, plus la densité des étoiles est élevée. Si nous vivions sur une planète proche d'une étoile située près du noyau de la Galaxie, alors des dizaines d'étoiles seraient visibles dans le ciel, comparables en luminosité à celle de la Lune.

Cependant, le Soleil est très loin du centre de la Galaxie, pourrait-on dire - à sa périphérie, à une distance d'environ 26 mille années-lumière (8,5 mille parsecs), près du plan de la galaxie. Il est situé dans le bras d'Orion, relié à deux bras plus grands : le bras intérieur du Sagittaire et le bras extérieur de Persée.

Le Soleil se déplace à une vitesse d'environ 220 à 250 kilomètres par seconde autour du centre de la Galaxie et fait une révolution complète autour de son centre, selon diverses estimations, en 220 à 250 millions d'années. Au cours de son existence, la période de révolution du Soleil avec les étoiles environnantes proches du centre de notre système stellaire est appelée année galactique. Mais il faut comprendre qu'il n'y a pas de période commune pour la Galaxie, puisqu'elle ne tourne pas comme un corps rigide. Au cours de son existence, le Soleil a fait environ 30 fois le tour de la Galaxie.

La révolution du Soleil autour du centre de la Galaxie est oscillatoire : tous les 33 millions d'années, il traverse l'équateur galactique, puis s'élève au-dessus de son plan jusqu'à une hauteur de 230 années-lumière et redescend jusqu'à l'équateur.

Il est intéressant de noter que le Soleil fait une révolution complète autour du centre de la Galaxie exactement en même temps que les bras spiraux. En conséquence, le Soleil ne traverse pas les régions de formation d’étoiles actives, dans lesquelles éclatent souvent des supernovae – sources de rayonnement destructrices pour la vie. C'est-à-dire qu'il est situé dans le secteur de la Galaxie le plus favorable à l'origine et au maintien de la vie.

D'ailleurs...

Les plus curieux ne s’arrêteront probablement pas là et demanderont : « Notre Galaxie tourne-t-elle aussi autour d’un centre ?

Et encore une fois, la réponse est oui.

La Voie Lactée fait partie d'un groupe de galaxies liées entre elles par des forces gravitationnelles, appelé le Groupe Local. Outre la Voie lactée, elle comprend la galaxie d'Andromède et la galaxie du Triangle, ainsi qu'une cinquantaine de galaxies plus petites. Le diamètre du groupe local est de 1 million de parsecs (mégaparsecs), soit 3 millions d'années-lumière.

Le groupe local de galaxies fait, à son tour, partie d’un amas encore plus grand, le superamas local de la Vierge. Sa taille est de 200 millions d'années-lumière et son centre est situé à 50 millions d'années-lumière de nous. Le superamas tourne autour d’un axe perpendiculaire à son disque et ressemble en ce sens à une galaxie ordinaire. La vitesse de déplacement du groupe local autour du centre de la supergalaxie est d'environ 400 kilomètres par seconde.

À la fin du 20e siècle, les astronomes ont découvert que le superamas local se précipitait à une vitesse de 500 à 700 kilomètres par seconde vers un énorme amas de galaxies doté d'une puissante force gravitationnelle (force d'attraction), appelée le Grand Attracteur (de "attirer" - " attirer, attirer, captiver"). Il est situé à environ 65 millions de parsecs, soit 250 millions d'années-lumière, dans la constellation d'Angulus.

Le superamas local, quant à lui, n’est qu’un des nombreux superamas de galaxies de l’Univers. Le superamas adjacent au nôtre est situé dans la constellation d'Hercule à une distance de 700 millions d'années-lumière, et sur environ 300 millions d'années-lumière, il y a un vide complet sur le chemin qui y mène, il n'y a ni galaxies ni étoiles. Ainsi, la matière dans l'Univers n'est pas distribuée uniformément ou de manière chaotique, mais sous la forme de cellules, aux bords desquelles la matière est concentrée, et à l'intérieur des cellules se trouvent de gigantesques espaces absolument vides - des « bulles ». Les galaxies et leurs amas sont disposés dans un ordre qui ressemble à un nid d'abeilles d'une taille inimaginable. Plus les jonctions de ces cellules sont proches, plus la substance est concentrée. Quelle est la raison d’une structure aussi symétrique et ordonnée ? Il n’y a pas de réponse à cette question aujourd’hui.

Le Soleil tourne-t-il sur son axe ?

La Terre fait une révolution autour de son axe en moins de 24 heures. Au cours d'une révolution, le jour et la nuit passent. Comment un observateur sur la Lune pourrait-il déterminer la durée d'une révolution de notre planète autour de son axe ? Il compterait, par exemple, combien de fois l’Amérique passe devant son regard en une semaine. Nous pouvons faire la même chose si nous voulons déterminer le temps pendant lequel le Soleil tourne autour de son axe. Pour ce faire, nous devons déterminer le temps orbital d’une grande tache solaire à longue durée de vie. Si vous observez chaque jour un groupe de taches solaires, vous remarquerez qu’il se déplace d’est en ouest. Cela signifie que le Soleil tourne dans cette direction autour de son axe. De plus, il existe une particularité dans la rotation du Soleil. À l’équateur, le Soleil accomplit sa révolution plus rapidement qu’aux hautes latitudes. Cela se produit parce que le Soleil est une boule de gaz. La Terre, par exemple, ne peut pas tourner ainsi : son corps solide tourne à la même vitesse angulaire à toutes les latitudes.

À l'équateur, le Soleil fait une révolution en 25 jours terrestres, à 30 degrés de latitude nord ou sud - en 26,5 jours, à 40 degrés de latitude - en plus de 27 jours, et à régions polaires Une révolution du Soleil autour de son axe dure 30 jours. Si la Terre tournait comme le Soleil, alors en Indonésie, une journée durerait 22 heures, à Berlin - 23 heures et au Groenland - 24 heures.

Le soleil tourne autour de son axe en un temps approximativement égal à un mois. Ses taux de rotation diffèrent selon les latitudes. Ce phénomène est appelé mouvement différentiel. Depuis la Terre, le mouvement du Soleil semble un peu plus lent, puisqu'en un mois notre planète fait une partie de son orbite et le Soleil doit tourner un peu plus pour le « rattraper ».