Oběžná dráha Země kolem Slunce je jedním z nejdůležitějších astronomických jevů, které určují časové parametry naší planety. Tento jev znamená úplný kruhový objezd Země kolem Slunce. Ale jak dlouho přesně trvá provést tento obrat?
Podle vědeckých údajů se doba, kterou země potřebuje k úplnému oběhu kolem Slunce, nazývá tropický rok. Průměrná délka tropického roku je asi 365 dní, 5 hodin, 48 minut a 45,1814 sekundy. Kvůli drobným výkyvům v rychlosti pohybu Země se však může tropický rok lišit o zlomek sekundy.
Je zajímavé poznamenat, že přesnost měření tropického roku a jeho úprava jsou důležitými úkoly astronomie. Moderní výzkumníci proto zlepšují metody určování přesné hodnoty tohoto časového parametru na základě pozorování a výpočtů.
Oběžná dráha Země kolem Slunce
Kolem Slunce se Země pohybuje na oběžné dráze, která má eliptický tvar. To znamená, že vzdálenost mezi Zemí a sluncem se může lišit. Nejbližší bod země ke Slunci se nazývá perihélium a nejvzdálenější bod je afélium. Podle pozorování dochází k periheliu začátkem ledna a afélium začátkem července.
Oběžná dráha Země kolem Slunce určuje roční období naší planety. Během období perihelia je země blíže slunci, což má za následek zimu na severní polokouli a léto na jižní polokouli. Během afelia je vzdálenost mezi Zemí a Sluncem větší a to přispívá k létu na severní polokouli a zimě na jižní polokouli.
Obrat Země kolem Slunce je tedy hlavní příčinou změny ročních období a je jednou z nejdůležitějších charakteristik pohybu naší planety ve vesmíru.
Délka obratu země
Oběžná dráha Země kolem Slunce se nazývá rok. Průměrná délka roku je přibližně 365,25 dne. Pro snadné měření času a sestavování kalendáře je však obvyklé používat Gregoriánský kalendář, který má rok 365 dní.
Země tak v průměru dokončí jednu úplnou rotaci kolem Slunce za 365 dní. Ve skutečnosti se však délka obratu mírně liší. K tomu se další den přidává do kalendáře každé čtyři roky jako přestupný rok.
Přestupný rok je 366 dní a tento den navíc kompenzuje malou odchylku v délce obratu země. Přestupné roky jsou definovány podle určitých pravidel: jejich číslo by mělo být násobkem 4, s výjimkou let, jejichž číslo je násobkem 100, ale ne násobkem 400.
Doba oběhu Země kolem Slunce tedy odpovídá přibližně 365,25 dne a k synchronizaci našeho systému měření času s těmito změnami se přestupný rok přidává do kalendáře každé čtyři roky. To nám umožňuje přesně sledovat čas a nastavit správná data pro oslavy Nového roku a další události.
Vlastnosti oběžné dráhy Země
Za zmínku stojí, že rychlost pohybu Země na své oběžné dráze není konstantní. Záleží na vzdálenosti od Slunce. V perihéliu (orbitálním bodě nejblíže Slunci) je rychlost největší a pohybuje se kolem 30 kilometrů za sekundu, zatímco v aféliu (nejvzdálenějším bodě oběžné dráhy) je rychlost nejmenší a pohybuje se kolem 29 kilometrů za sekundu.
Doba, za kterou Země obíhá kolem Slunce, se nazývá rok. Doba oběhu Země kolem Slunce je přibližně 365,25 dne, takže každý čtvrtý rok je přidán další den – 29.února. Tento rok se nazývá přestupný. Tento systém-Gregoriánský kalendář-je v naší civilizaci široce přijímán.
Je zajímavé poznamenat, že eliptická dráha Země je jedním z důvodů změny ročních období. Vzhledem ke sklonu oběžné dráhy Země k ekliptice (rovině, ve které se Země pohybuje) a kolmosti osy rotace Země k rovině její oběžné dráhy dochází k klimatickým obdobím – jaro, léto, podzim a zima.
Faktory ovlivňující délku obratu
Doba oběhu Země kolem Slunce závisí na několika faktorech důležitých pro určení doby, kterou potřebuje k úplnému obratu:
1. Vzdálenost od země ke Slunci:
Vzdálenost mezi Zemí a sluncem není konstantní a mění se v průběhu roku. Když je země blíže Slunci, její rychlost pohybu se zvyšuje a doba potřebná k úplnému obratu se zkracuje. Když je země dále od Slunce, rychlost pohybu se snižuje a otáčení trvá déle.
2. Trajektorie pohybu Země:
Dráha pohybu Země kolem Slunce je eliptická, nikoli kruhová. To znamená, že v různých časových okamžicích je země v různých vzdálenostech od Slunce. Doba pohybu Země blíže ke Slunci se nazývá perihélium a doba pohybu Země dále od Slunce se nazývá afélium. Během období perihelia se Země pohybuje rychleji, takže obrat trvá méně času. Během období afelia se Země pohybuje pomaleji a obrat trvá déle.
3. Vliv gravitace:
Gravitační interakce s jinými nebeskými tělesy, jako je Měsíc a další planety, má také vliv na délku obratu země. Například gravitace Měsíce a slunce ovlivňuje tvar oběžné dráhy Země a může způsobit malé výkyvy v délce obratu.
4. Časové intervaly:
Průběh časových intervalů používaných k měření délky obratu může také ovlivnit přesnost určení. V průběhu historie se vyvinuly kalendářní systémy a metody měření času a malé změny v jejich přesnosti mohou ovlivnit přesnost určení délky obratu.
Kombinace všech těchto faktorů určuje rychlost pohybu Země a tím i čas potřebný k jejímu obratu kolem Slunce.
Historické údaje o délce obratu
V průběhu času vědecká komunita shromáždila velké množství dat o délce oběhu Země kolem Slunce. Záznamy o době, která trvá jeden obrat, se vedou již několik století. Níže jsou uvedena některá známá historická fakta o délce obratu země:
- Ke stejnému výsledku dospěl i další řecký astronom Ptolemaios ve 2. století našeho letopočtu. Navrhl, že pro přesné přizpůsobení astronomickým událostem je nutné zavést přestupné roky.
- Ve středověku pokračovaly výpočty a měření. Ve 14.století perský vědec Násir ad-Din at-Tushi určil délku slunečního roku s přesností na zlomek sekundy.
- V 17.století německý astronom a matematik Johann Kepler vyvinul zákony pohybu planet, což mu umožnilo vést tabulku délky obratu země s vyšší přesností. Jeho práce se později ukázaly jako důležité pro rozvoj astronomie.
- V 19.století učinil francouzský astronom Jules Leverier nový objev ve studiu planet. Navrhl použít metody pozorování a studia gravitace k určení hmotnosti a oběžné dráhy planet, což zvýšilo přesnost určení jejich oběžného času.
Moderní výzkum nadále upřesňuje údaje o délce oběhu Země kolem Slunce. Moderní měření a výpočty umožňují určit toto období s vysokou přesností.