科学地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是( 二 )


科学地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是
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图:新疆晚上9点的天空恒星日
地球真正自转一圈(360°)所用的时间为23小时56分04秒 , 称为恒星日 。 地球与太阳存在相对位移 , 因此我们不能把太阳作为参照物进行测量 。
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如果在封闭室内空间中 , 四面全是白墙 , 你转上几圈之后停下来 , 肯定分不清东西 , 如果在零重力的封闭空间中 , 可能连南北都找不到了 。
茫茫宇宙各向同性 , 天体都在自顾自的移动 , 地球悬浮于其中同样很难辨别准确的方向 , 因此我们需要一个参照物来设定初始的方向 。
【科学地球自转一圈是一天吗?科学家:还真不是】
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宇宙中并不存在绝对静止的天体 , 也很难找到和地球相对静止的恒星或行星 。 不过我们可以找一颗足够远的恒星 , 虽然地球相对远星也在动 , 但地球自转一圈之后 , 原本相对于太阳需要补转59分的β角度会随着恒星距离的增大而减小 , 当对标的恒星距离足够大 , 需要补转的角度α就会小到忽略不计 , 那么我们就可以得到地球自转的真周期 。 总结
(1)地球自转带来了日夜更替 , 适中的自转速度使地球的温差不会出现大幅度的变化 , 达到诞生生命的条件 。
(2)地球公转 , 与太阳存在相对的位移 , 导致地球自转一圈之后无法达到完整的昼夜交替 , 需要再补转59分来弥补相对位移之后出现的角度偏差 , 因此24小时内地球自转的角度为360°59′′ , 接近于361° , 这样的周期称为太阳日 , 我们根据不同的时区对地球上不同地方的时间进行划分 。
(3)当我们以足够远的恒星为参照物 , 地球与恒星的相对位移可以忽略不计 , 如同宇宙中距离遥远的两个质点 , 我们就可以依此测算出地球真正自转一圈的周期为23小时56分04秒 , 我们称地球自转一圈的周期为恒星日 。


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