تفاوت و اثر حرکت وضعی زمین و حرکت انتقالی زمین
تفاوت حرکت وضعی زمین و حرکت انتقالی زمین چیست؟
فرق حرکت وضعی زمین و حرکت انتقالی زمین چیست: به چرخش زمین حول محور خودش حرکت وضعی میگویند و گردش زمین دورِ خورشید را «حرکت انتقالی» مینامند. زمین با سرعتی بیش از ۱,۶۰۰ کیلومتر بر ساعت حول محور خود در چرخش است و همزمان با سرعت بیش از ۱۰۷,۰۰۰ کیلومتر بر ساعت دور خورشید میگردد. حرکت وضعی و حرکت انتقالی زمین در زندگی انسانها و دیگر موجودات زمین نقشی حیاتی دارند.
در حرکت وضعی، شیء بهدور خودش میچرخد اما در حرکت انتقالی، شیء در مداری مشخص حول شیء دیگری گردش میکند. بهطور خلاصه:
- حرکت وضعی: چرخش یک شیء حول محور خودش
- حرکت انتقالی: گردش یک شیء حول شیء دیگر
در ادامه بیشتر توضیح میدهیم که حرکت وضعی با حرکت انتقالی زمین چه تفاوتی دارد و اثرات هر کدام بر زمین و زندگی موجودات چیست.
اثر حرکت وضعی (چرخش زمین به دور خود)
چرخش زمین به دور خود یا همان حرکت وضعی زمین، مبنای محاسبه شبانهروز است. هر بار که زمین حول محور خود یک دور کامل میزند، یک شبانهروز (تقریبا ۲۴ ساعت) به پایان میرسد. حرکت وضعی زمین سبب میشود تا ما در هر شبانهروز اوقات مختلفی مثل صبح، ظهر، عصر و شب و طلوع و غروب داشته باشیم. حرکت وضعی زمین به گردش هوا در جو زمین و جریان یافتن آب اقیانوسها منجر میشود. ضمنا اگر زمین حرکت وضعی نداشت (یعنی به دور خود نمیچرخید) و فقط دور خورشید میچرخید، هر شبانه روز به اندازه چند ماه فعلی طول میکشید زیرا نیمی از زمین شش ماه از سال در روشنایی نسبی و شش ماه از سال در تاریکی نسبی میبود.
در واقع، علت به وجود آمدن شب و روز در زمین و دیگر سیارات، حرکت وضعی زمین و دیگر سیارات است. در عین حال، شیب محوری زمین (حدود ۲۳.۴۴ درجه) و نیز حرکت انتقالی زمین در نحوه تغییر شب و روز و مدت آن در مناطق مختلف زمین موثر است.
سرعت چرخش زمین دور خود
سرعت حرکت وضعی زمین روی خط استوا ۱,۶۷۴ کیلومتر بر ساعت است. طبیعتا هرچه بهسمت قطب جنوب و قطب شمال پیش برویم از سرعت حرکت وضعی زمین کاسته میشود.
مطلب مرتبط: چرا سرعت چرخش زمین در استوا بیشتر از قطب شمال و جنوب است؟
اثر حرکت انتقالی (چرخش زمین به دور خورشید)
حرکت زمین به دور خورشید یا همان حرکت انتقالی، مبنای محاسبه سال است. هر دور کامل زمین حول خورشید حدود ۳۶۵ روز طول میکشد. مدار گردش زمین به دور خورشید اندکی بیضی است و لذا فاصله زمین تا خورشید طی سال تغییرات کمی دارد. لذا حرکت انتقالی زمین در پیدایش فصلها تاثیر چندانی ندارد. علت اصلی پیدایش فصلها انحراف محوری تقریبا ۲۳.۵ درجهای زمین است. البته اگر زمین حرکت انتقالی نداشت، انحراف محوری زمین بهتنهایی نمیتوانست به شکل کنونی باعث پیدایش و تغییر فصل ها شود.
مطلب مرتبط: علت پیدایش فصلها و تغییر فصلها
سرعت حرکت انتقالی زمین (سرعت چرخش زمین دور خورشید)
سرعت حرکت انتقالی زمین حدود ۱۰۷,۲۰۰ کیلومتر بر ساعت است.
اگر زمان حرکت انتقالی و حرکت وضعی جابهجا شود چه اتفاقی میافتد؟
اگر زمان حرکت انتقالی و حرکت وضعی زمین جابهجا میشد، سال و شبانهروز هر دو تقریبا ۲۴ ساعت طول میکشیدند. یعنی (با فرض تغییر نکردن سایر شرایط) اگر چرخش زمین بهدور محورش بهجای ۲۴ ساعت، ۳۶۵ روز طول میکشید و گردش زمین بهدور خورشید بهجای ۳۶۵ روز، فقط ۲۴ ساعت بهطول میانجامید مدت سال و مدت شبانهروز هر دو تقریبا ۲۴ ساعت میشد. شاید عجیب به نظر برسد اما حالا توضیح میدهیم که چرا.
هر شبانهروز در اصل فاصله بین طلوع خورشید تا طلوع روز بعدی است. در حالت عادی حرکت وضعی زمین سبب پیدایش شبانهروز میشود. اما اگر زمان حرکت وضعی و انتقالی جابجا شود، دیگر اینطور نیست. چون در فرض مسئله، حرکت زمین بدور خورشید بسیار سریعتر از حرکت زمین به دور خود خواهد بود. لذا هر بار که زمین خورشید را دور بزند، تقریبا تمام نقاط زمین یکبار از زیر نور خورشید عبور خواهندکرد و مردم نقاط مختلف زمین طلوع و غروب خورشید را شاهد خواهندبود. و چون فرض کردیم که حرکت انتقالی زمین ۲۴ ساعت طول بکشد، مدت شبانهروز همچنان حدود ۲۴ ساعت باقی خواهدماند. البته در هر ۲۴ ساعت، زمین نیز (باتوجه به فرض مسئله) حول محور خود چرخشی آهسته خواهدداشت و در هر ۲۴ ساعت، ۱/۳۶۵ از کل مقدار چرخش خود را خواهد پیمود و لذا چیزی حدود ۴ دقیقه به مدت هر شبانهروز اضافه خواهد کرد.
پس، اگر زمان حرکت وضعی و انتقالی زمین جابجا شود، هر سال ۲۴ ساعت و هر شبانهروز ۲۴ ساعت و ۴ دقیقه طول خواهد کشید.
اگر زمان حرکت انتقالی و حرکت وضعی جابهجا شود چه اتفاقات دیگری میافتد؟
کلاً اگر زمان حرکت وضعی و انتقالی زمین جابجا میشد، یعنی اگر چرخش زمین بهدور محورش بهجای ۲۴ ساعت، ۳۶۵ روز طول میکشید و گردش زمین بهدور خورشید بهجای ۳۶۵ روز، فقط ۲۴ ساعت بهطول میانجامید، چند اتفاق عجیب و جالب رخ میداد:
- هر سال روی زمین تنها ۲۴ ساعت طول میکشید. یعنی هر ۲۴ ساعت یکبار سال تحویل میشد!
- مدت شبانهروز خیلی تغییر نمیکرد و مثل حالا تقریبا ۲۴ ساعت باقی میماند، زیرا باتوجه به فرض مسئله، زمین هر ۲۴ ساعت یکبار بهدور خورشید گردش میکرد و در عین حال، چون حرکت وضعی زمین بسیار کُند (یعنی هر ۳۶۵ روز یکبار) بود، لذا مناطق مختلف زمین هر ۲۴ ساعت یکبار در اثر گردش حول خورشید، در معرض آفتاب قرار میگرفتند
- اگر حرکت انتقالی زمین تنها ۲۴ طول میکشید، هر شش ساعت یکبار فصل عوض میشد، یعنی در هر ۲۴ ساعت، چهار فصل میداشتیم.
- چنانچه زمان حرکت وضعی و انتقالی زمین جابهجا میشد، وزن ما روی زمین افزایش مییافت، زیرا هرچه زمین آهستهتر بهدور خود بچرخد، نیروی گریز از مرکز زمین کاهش مییابد و به همان نسبت اثر گرانش یا جاذبه زمین بر ما بیشتر میشود. وزن، همان اثر گرانش زمین است.
- زمین، کاملا کروی نیست، بلکه بیشتر شبیه نارنگی است یعنی مثل توپی است که گویی از بالا و پایین اندکی فشارش دادهاند و کمی پهن شده است. به همین علت، زمین در نوار استوایی خود کمی برآمدهتر است. اما اگر حرکت وضعی زمین ۳۶۵ روز طول میکشید، یعنی اگر زمین بسیار آهستهتر از حالا دور خود میچرخید، زمین بیشتر شبیه تخممرغ میبود و نوار استوا برجستگی کمتری میداشت.
اگر حرکت وضعی زمین کندتر بود اما حرکت انتقالی زمین تغییر نمیکرد، هر شبانهروز چقدر طول میکشید؟
- اگر زمین اصلا بهدور خود نمیچرخید و فقط مثل حالا هر ۳۶۵ روز یکبار خورشید را دور میزد، هر شبانهروز معادل ۳۶۵ روز فعلی طول میکشید؛ یعنی طول سال و شبانهروز یکسان میشد.
- چنانچه هم حرکت وضعی و هم حرکت انتقالی زمین ۳۶۵ روز طول میکشید، آنگاه چرخش زمین بهدور خود و گردش آن بهدور خورشید همگام میشدند و درنتیجه، یکسمت زمین همیشه رو به خورشید و سمت دیگرش همیشه پشت به خورشید میماند. به عبارت دیگر، نیمی از زمین همیشه روز و نیم دیگرش همیشه شب میبود.
جالب است بدانیم که سیاره زهره یا ناهید در «منظومه شمسی» از نظر مدت حرکت وضعی و انتقالی، وضعیت جالبی دارد، زیرا سیاره زهره در هر ۲۴۳ روز زمینی یکبار حول محورش میچرخد، اما هر بار گردش زهره حول خورشید ۲۲۵ روز طول میکشد. یعنی برخلاف زمین، حرکت وضعی سیاره ناهید از هرکت انتقالیش کندتر است.
