Movimento translacional da Terra: características, consequências - Ciência - 2023

Contente

o Movimento translacional da terra é o deslocamento que o planeta faz em torno do Sol. Junto com o movimento de rotação em torno de seu próprio eixo, é um dos dois principais movimentos que realiza no espaço. É periódico, pois em pouco mais de um ano a Terra completa uma órbita.

Os movimentos da Terra afetam a vida diária de todos os seres vivos que a habitam. Esses movimentos sempre foram motivo de discussão e debate entre os seres humanos, tendo influenciado o pensamento científico de todas as civilizações existentes.

Grandes cientistas e astrônomos como Nicolau Copérnico, Fiolaus de Crotona, Hiparco de Nicéia, James Bradly Johannes Kepler, Isaac Newton se interessaram durante suas pesquisas nos movimentos da Terra, incluindo a tradução.

Caracteristicas

Entre as características mais importantes do movimento translacional estão:

- A órbita descrita pela Terra é elíptica e com o Sol em um dos focos, conforme determinado pelas leis de Kepler do movimento planetário. Um observador no pólo norte diria que ele faz isso no sentido anti-horário (canhoto).

- O comprimento total da órbita elíptica é de cerca de 930 milhões de quilômetros.

- A excentricidade desta elipse é tão pequena (foi calculada como 0,017), que a órbita da Terra pode ser aproximada muito bem como um círculo cujo raio aproximado é cerca de 150 x 10 ⁶ km. Se a órbita for desenhada com precisão, não pode ser visualmente distinguida de uma circunferência. Na verdade, o semi-eixo menor da órbita é de aproximadamente 99,98% do comprimento do semi-eixo maior.

- A Terra segue este caminho a uma taxa de cerca de 30 km / s em um plano chamado de eclíptica, cuja perpendicular ao passar pelo centro da Terra define o pólos da eclíptica. O eixo de rotação da Terra é inclinado cerca de 23,5º em relação a esta linha, expondo o hemisfério norte mais aos raios do sol durante os meses de verão e vice-versa durante o inverno.

Origem

A causa que a Terra descreve uma órbita elíptica ao redor da estrela-rei está na atração gravitacional que esta exerce sobre ela e na natureza dessa força, que depende do inverso do quadrado da distância 1 / r².

No final do século 16, o astrônomo alemão Johannes Kepler (1571–1630) descobriu que as trajetórias reais dos planetas ao redor do Sol eram elípticas. E esse fato mais tarde forneceu a Isaac Newton a base para o estabelecimento da lei da gravitação universal.

Uma elipse é o lugar geométrico dos pontos em que a soma das distâncias a dois pontos chamados holofotes é constante. Na órbita da Terra, o Sol está em um dos focos.

Quanto mais achatada é uma elipse, mais diferentes são o semi-eixo maior e o semi-eixo menor. A excentricidade da elipse é o parâmetro que mede essa característica. Se for 0, que é o menor valor possível, é um círculo.

Mesmo tendo uma pequena excentricidade, a Terra passa durante o mês de janeiro por um ponto onde fica mais próximo do Sol, denominado periélio, 147,1 milhões de quilômetros do Sol. E o afélio É a mais distante, ocorre em julho e mede 152,6 milhões de km.

O período do movimento translacional da Terra

As leis de Kepler para o movimento planetário foram estabelecidas empiricamente a partir de inúmeras medições. Eles estabelecem que:

- As órbitas planetárias são elípticas

- A área varrida pelo vetor raio durante um certo intervalo de tempo é a mesma durante todo o movimento.

- O quadrado do período (T²) é proporcional ao cubo da distância média entre o planeta e o Sol (r³), ser C a constante de proporcionalidade, a mesma para qualquer planeta:

T² = C r³

O valor de C pode ser calculado usando os dados já conhecidos para a Terra e suas unidades no Sistema Internacional são s² / m³.

Consequências

Os movimentos da Terra estão intimamente ligados à medição do tempo e às mudanças sazonais do clima, em que variam a temperatura e as horas de luz e escuridão. Ambos os fatores e sua periodicidade fazem com que as atividades humanas sejam regidas por horários estabelecidos nos calendários.

O movimento de translação define a duração do ano, durante o qual as estações se sucedem e as estrelas mudam no céu. Durante o verão, aquelas que são visíveis à noite, "nascendo" no leste e "se pondo" no oeste pela manhã, fazem o contrário durante o inverno.

Da mesma forma, o clima muda de acordo com o tempo de exposição da superfície terrestre aos raios solares. As estações são o efeito combinado do movimento de translação terrestre e da inclinação do eixo de rotação em relação ao plano orbital.

O calendário

A Terra completa uma revolução completa em torno do Sol em 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 45'6 segundos. Isso pressupondo que o Sol seja tomado como referência, que será considerada fixa.

Esta é a definição de "ano solar" ou "ano tropical", o tempo decorrido entre dois equinócios consecutivos da primavera. Os equinócios são épocas do ano em que o dia e a noite têm a mesma duração em qualquer parte do planeta. Eles ocorrem em 22 de março e 22 de setembro.

Como este tempo ultrapassa 365 dias, mas é necessário manter solstícios e equinócios em torno dos mesmos dias do ano e que possui um número inteiro de dias, é introduzido o conceito de "ano bissexto".

A cada ano, cerca de 6 horas adicionais são adicionadas, de modo que após 4 anos, 24 horas ou um dia inteiro se acumulam: um ano de 366 dias ou bissexto. O dia extra é atribuído ao mês de fevereiro.

Em vez disso, o "ano astronômico" é medido de acordo com o tempo que leva para a Terra passar duas vezes sucessivamente pelo mesmo ponto. Mas este ano não é o que define o calendário.

Estações e divisões zonais terrestres

O movimento de translação da Terra, somado à inclinação do eixo de rotação em relação aos pólos da eclíptica (obliquidade da elíptica), faz com que o planeta se afaste ou se aproxime do sol e varie a exposição aos raios solares, dando às estações do ano: os equinócios e solstícios.

A intensidade e a duração das mudanças sazonais variam dependendo de onde na Terra. Desta forma, as seguintes divisões zonais são definidas:

- O equador

- Os trópicos

- A zona temperada

- Os círculos polares.

- Os polos

No equador os raios do Sol têm máxima verticalidade e os dias e noites têm a mesma duração ao longo do ano. Nestes pontos, as variações climáticas dependem da altura acima do nível do mar.

À medida que se move em direção aos pólos, a incidência dos raios solares é cada vez mais oblíqua, causando mudanças na temperatura, bem como na desigualdade entre dias e noites.

Solstícios

o solstícios são duas épocas do ano que ocorrem quando o Sol atinge sua altura aparente mais alta ou mais baixa no céu, e a duração do dia ou da noite é o máximo do ano (solstício de verão e inverno respectivamente).

No hemisfério norte, ocorrem de 20 a 23 de junho no verão e de 21 a 22 de dezembro no inverno. No primeiro caso, o sol está em seu máximo altura ao meio-dia acima da linha imaginária conhecida como Trópico de Câncer (dia mais longo do ano) e no segundo a sua altura é mínimo.

As datas têm algumas pequenas variações devido a outro movimento da Terra: o de precessão.

Nesta época, os raios solares atingem com mais intensidade no hemisfério norte (verão) e inversamente no hemisfério sul (inverno). Por sua vez, o Sol está sempre visível no pólo norte, enquanto o pólo sul não é iluminado, como se vê na figura.

Para o hemisfério sul, a situação é inversa: de 20 a 21 de dezembro o sol está no auge mais alto ao meio-dia no trópico de Capricórnio, sendo o solstício de verão dando lugar à estação quente. E de 20 a 21 de junho está no mínimo e é o solstício de inverno (a noite mais longa do ano).

Durante o solstício de inverno, o pólo norte permanece escuro, enquanto no pólo sul é verão e a luz do dia é permanente.

Equinócios

Durante os equinócios, o Sol atinge seu zênite ou ponto mais alto perpendicular ao equador, portanto a radiação solar cai com a mesma inclinação em ambos os hemisférios.

Os momentos em que isso ocorre são 21-22 de março: equinócio da primavera para o hemisfério norte e equinócio do outono para o hemisfério sul e 22-23 de setembro vice-versa: outono para o norte e primavera para o sul.

Durante os equinócios, o Sol nasce no Leste e se põe no Oeste. Na figura observa-se que a iluminação se distribui uniformemente em ambos os hemisférios.

A duração das quatro estações é aproximadamente a mesma em dias, em média cerca de 90 dias com pequenas variações.

Referências

Aguilar, A. 2004. Geografia Geral. 2ª Edição. Prentice Hall. 35-38.
Quão rápido a Terra está se movendo? Recuperado de: scientificamerican.com
Oster, L. (1984). Astronomia moderna. Editorial Reverte. 37-52.
Tipler, P. Physics for Science and Engineering. Volume 1. 5º. Edição. 314-316.
Toussaint, D. Os Três Movimentos da Terra. Recuperado de: eso.org.