Tag archive

motion of earth

Το ταξίδι της Γης στο Σύμπαν

in Astronomy by

“Τα πάντα ρει και ουδέν μένει”  Ηρακλειτος…

Διαβάζοντας για το συγκεκριμένο θέμα, πιθανότατα να είστε καθισμένοι (ή ξαπλωμένοι) και να αντιλαμβάνεστε τον εαυτό σας ως ακίνητο. Και όμως κάθε άλλο παρά ακίνητο είναι το σώμα σας. Όλοι μας κινούμαστε μαζί με τη Γη, όμως λόγω έλλειψης κάποιου μέτρου σύγκρισης (σταθερού παρατηρητή), οι κινήσεις αυτές δεν γίνονται αντιληπτές από εμάς.

Είναι σαν να βρίσκεστε σε ένα κουπέ τρένου με παρέα χωρίς παράθυρα. Ενώ το τρένο κινείται με σταθερή ταχύτητα, οι επιβαίνοντες δεν αντιλαμβάνονται ότι κινούνται. Μόνο αν δουν από κάποιο παράθυρο θα καταλάβουν πως βρίσκονται σε κίνηση.

Ο λόγος που συμβαίνει αυτό είναι διότι αντιλαμβανόμαστε μόνο τις αλλαγές της κινητικής μας κατάστασης (την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση δηλαδή, λόγω των δυνάμεων που ασκούνται πάνω μας). Ωστόσο η Γη βρίσκεται συνέχεια σε κίνηση, σε μια σύνθεση πολλών και διαφορετικών κινήσεων για να είμαστε πιο συγκεκριμένοι.

Image Credit: antikleidi.com

Καταρχάς η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, με αποτέλεσμα ένας άνθρωπος που βρίσκεται στον Ισημερινό να κινείται με 1700 χλμ/ώρα (μόλις με 0,5 χλμ/δευτ. ή με το 0,001% της ταχύτητας του φωτός). Και αν ο αριθμός αυτός μας φαίνεται μεγάλος, είναι πολύ μικρός όπως θα δούμε σχετικά με τις υπόλοιπες κινήσεις της Γης στο Σύμπαν.

 

 

Όπως όλοι οι πλανήτες στο Ηλιακό μας Σύστημα, η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε ένα πιο γρήγορο ρυθμό από την ταχύτητα περιστροφής της. Προκειμένου να κρατήσει την τροχιά μας σταθερή, πρέπει να κινηθούμε με περίπου 30 χλμ/δευτ. Οι εσωτερικοί πλανήτες (ο Ερμής και η Αφροδίτη) κινούνται ταχύτερα, ενώ οι εξωτερικοί κινούνται πιο αργά από αυτό το ρυθμό. Καθώς οι πλανήτες βρίσκονται σε τροχιά στο επίπεδο του ηλιακού συστήματος, αλλάζουν συνεχώς την κατεύθυνση της κίνησης τους, έτσι η Γη επιστρέφει στο σημείο εκκίνησης μετά από 365,25 ημέρες ακριβώς (1 ημέρα περισσεύει κάθε 4 στροφές και προστίθεται στο δίσεκτο έτος για να εναρμονίσουμε το ημερολόγιο μας).

 

Μια αποψη του Ηλιακου μας Συστηματος σε σχεση με το Γαλαξιακο επιπεδο.   Image Credit: medium.com

Όμως ούτε ο ίδιος ο Ήλιος δεν είναι ακίνητος. Ο γαλαξίας μας Γαλαξία μας έχει τεράστια μάζα και περιστρέφόνται όλα γύρω από το κέντρο του. Όλα τα αστέρια, οι πλανήτες, τα σύννεφα αερίων, οι κόκκοι σκόνης, οι μαύρες τρύπες, η σκοτεινή ύλη και όλα τα κομμάτια βράχων κινούνται μέσα στο Γαλαξία.

 

Το Ηλιακο μας Συστημα βρισκεται στο βραχιωνα του Ωριωνος.   Image Credit: pinterest.com

Το Ηλιακό μας σύστημα κινείται ταχύτατα διαγράφοντας έλλειψη, κάνοντας μια πλήρη περιφορά γύρω από το Γαλαξιακό κέντρο κάθε 220-250 εκατομμύρια χρόνια περίπου. Εκτιμάται ότι η ταχύτητα του Ήλιου μας είναι περίπου 200-220 χλμ/δευτ. κατά μήκος αυτού του ταξιδιού, η οποία είναι αρκετά μεγάλη σε σύγκριση με τις 2 προηγούμενες κινήσεις που περιγράψαμε.

 

 

Ούτε ο Γαλαξίας μας όμως παραμένει στάσιμος. Όπως πιστεύουμε κινείται λόγω της βαρυτικής έλξης από τη συσσώρευση υπερβολικής ύλης σε κάποιες περιοχές και, εξίσου, λόγω της έλλειψης βαρυτικής έλξης από όλες τις περιοχές χωρίς συσσώρευση ύλης. Εντός της Τοπικής Ομάδας Γαλαξιών στην οποία ανήκουμε, μπορούμε να μετρήσουμε την ταχύτητά μας προς τον μεγαλύτερο Γαλαξία, το μοναδικό εξωγαλαξιακό αντικέιμενο που φαίνεται στο νυχτερινό ουρανό με γυμνό μάτι. Ο λόγος για τον Γαλαξία της Ανδρομέδας.

Ο γαλαξίας μας (Milky Way) πλησιάζει τον γαλαξία της Ανδρομέδας με ταχύτητα 301 χλμ/δευτ, πράγμα που σημαίνει πως αν λαβουμε υπόψην την κίνηση του Ήλιου μέσα στον Γαλαξία μας, η Γη κινείται προς τον Γαλαξία της Ανδρομέδας με ταχύτητα περίπου 109 χλμ/δευτ.

 

Image Credit: Andrew Z. Colvin via medium.com

Η Τοπική Ομάδα όμως δεν είναι εντελώς απομονωμένη. Οι άλλοι γαλαξίες και συστάδες γαλαξιών της περιοχή μας, μας έλκουν και έλκονται από μας. Ακόμα και οι πιο μακρινές συστάδες της ύλης ασκούν βαρυτική δύναμη. Μπορούμε να δούμε, να μετρήσουμε και να υπολογίσουμε πως αυτές οι δομές φαίνεται να προκαλούν μια πρόσθετη κίνηση περίπου 300 χλμ/δευτ, αλλά σε μια κάπως διαφορετική κατεύθυνση από ό, τι όλες οι άλλες κινήσεις μαζί.

Εν τέλει όμως, ουτέ και αυτή η κίνηση (παρόλο που είναι ταχύτατη) καθορίζει το ταξίδι μας στο Σύμπαν. Υπάρχει επίσης μια πιο σημαντική επίδραση στο παιχνίδι, που μόλις πρόσφατα ποσοτικοποιήθηκε, η βαρυτική απόφραξη των κοσμικών κενών (gravitational repulsion of cosmic voids).

Για κάθε άτομο ή σωματίδιο ύλης στο Σύμπαν που συσσωρεύεται σε μια περιοχή υπερβολικής πυκνότητας, υπάρχει μια περιοχή μέσης πυκνότητας που έχει χάσει την αντίστοιχη ποσότητα μάζας. Επίσης όπως μια περιοχή που είναι πιο πυκνή από τον μέσο όρο θα προσελκύσει δυνατότερα από μια περιοχή που είναι λιγότερο πυκνή (από το μέσο όρο). Εάν έχουμε μια μεγάλη περιοχή του χώρου με λιγότερη ύλη από το μέσο όρο, αυτή η έλλειψη έλξης ενεργεί αποτελεσματικά ως απωθητική δύναμη. Στο σύμπαν μας, απέναντι από τη θέση των μεγαλύτερων κοντινών μας υπερβολών, είναι ένα μεγάλο κενό. Από τη στιγμή που βρισκόμαστε μεταξύ αυτών των δύο περιοχών, οι ελκτικές και απωθητικές δυνάμεις συσσωρεύονται, με το καθένα να φθάνει περίπου τα 300 χλμ/δευτ.  και το σύνολο να πλησιάζει τα 600 χλμ/δευτ.

Τα απομειναρια της Μεγαλης Εκρηξης μας δειχνουν πως η μια περιοχη του Συμπαντος ειναι 3.36 millikelvin θερμοτερη (κοκκινη περιοχη), ενω η αλλη ειναι κατα το ίδιο ποσό ψυχροτερη (μπλε περιοχη). Αυτο συμβαινει λογω της συνολικων κινησεων όλων των σωματων στο Συμπαν. Image Credit: Delabrouille, J. et al.Astron.Astrophys. 553 (2013) A96 via medium.com

Τώρα αν συνυπολογίσουμε όλες τις προαναφερθείσες κινήσεις μαζί, μπορούμε να πάρουμε έναν αριθμό για το πόσο γρήγορα κινούμαστε μέσα στο Σύμπαν τη δεδομένη χρονική στιγμή. Ανακαλύπτουμε λοιπόν ότι η συνολική κίνηση ανέρχεται σε 368 χλμ/δευτ. προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, συν ή μείον περίπου 30 χλμ/δευτ, ανάλογα με την εποχή του χρόνου (και άρα την κατεύθυνση της Γης). Αυτό επιβεβαιώνεται από τις μετρήσεις της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου (μικροκυμάτων), η οποίο εμφανίζεται να είναι θερμότερη στην κατεύθυνση που κινούμαστε και πιο κρύο στην αντίθετη από την κίνηση μας κατεύθυνση.

 

 

Πηγές:

  • Article’s Image  “sciencing.com”
  • medium.com  άρθρο  “How does the Earth move through space?”
  • wikipedia.org
Go to Top