地球为什么会自转

地球为什么会自转

　　地球是距离太阳的第三颗行星，也是目前已知的唯一孕育和支持生命的天体。地球表面的大约 29.2% 是由大陆和岛屿组成的陆地。剩余的 70.8% 被水覆盖，大部分被海洋、海湾和其他咸水体覆盖，也被湖泊、河流和其他淡水覆盖，它们共同构成了水圈。地球的大部分极地地区都被冰覆盖。以下是小编为大家整理的地球为什么会自转，欢迎阅读与收藏。

　　地球为什么会自转

　　地球自转，只是在描述地球自身绕日运行的姿态，有太阳日和恒星日两种，它相对于太阳的位置而言，每24小时旋转一周;相对于恒星的位置而言，每23小时56分旋转一周，这是现行时间标量的依据，是太阳日和恒星日日长的由来，也是地球出现朝、昼、暮、夜的原因。

　　地球自转是指地球绕着地轴自西向东旋转的地理现象。

　　从天球的北极点鸟瞰，地球自转是逆时针旋转;从南极点上空看是顺时针旋转。

　　关于地球自转的各种理论目前都还是假说。地球自转是地球的一种重要运动形式，自转的平均角速度为7.292×10-5弧度/秒，在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。地球自转一周耗时23小时56分，约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒。

　　“地球自转”这一概念揭示的是“地球在自转”这一自然现象。地球自转：地球绕自转轴自西向东的转动。地球自转是地球的一种重要运动形式，自转的平均角速度为7.292×10-5度/秒，在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。一般而言，地球的自转是均匀的。但精密的天文观测表明，地球自转存在着3种不同的变化。

　　地球自转一周耗时23小时56分4秒，约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒。

　　其实，古希腊的费罗劳斯、海西塔斯等人早已提出过地球自转的猜想，中国战国时代《尸子》一书中就已有“天左舒，地右辟”的论述，而对这一自然现象的证实和它被人们所接受，则是在1543年哥白尼日心说提出之后。

　　“地球自己转”已经是在说明地球自转的原因，它要肯定的是：地球自转的动力在于“自己”，在于地球内部而不是外部，在于自身具有的内力而不是外力。

　　否定“地球自己转”并不是否定“地球在自转”这一现象，而是否定地球内部有推动自己旋转的动力，如同水磨旋转的动力并不在于磨体内部一样。故“地球在自转”不等于“地球自己转”，它们是两个不同的概念，若把两者等同起来，便是一种“误等”。

　　命名

　　地球的英文名Earth源自中古英语，其历史可追溯到古英语（时常作“eore”），在日耳曼语族诸语中都有同源词，其原始日耳曼语词根构拟为“*erō”。拉丁文称之为“Terra”，为古罗马神话中大地女神忒亚之名。希腊文中则称之为“Γαα”（Gaia），这个名称是希腊神话中大地女神盖亚的名字。

　　中文“地球”一词最早出现于明朝的西学东渐时期，最早引入该词的是意大利传教士利玛窦（Matteo Ricci），他在《坤舆万国全图》中使用了该词。清朝后期，西方近代科学引入中国，地圆说逐渐为中国人所接受，“地球”一词（亦作“地毬”）被广泛使用，申报在创刊首月即登载《地球说》一文。

　　公转与自转

　　1、公转

　　旅行者1号拍摄的暗淡蓝点地球图像，掩盖在太阳光之中地球绕太阳公转的轨道与太阳的平均距离大约是1.5亿千米（9300万英里），每365.2564平太阳日(365日6时9分10秒)转一圈，称为一恒星年。1990年，旅行者1号从64亿千米（40亿英里）拍摄到了地球的图像（暗淡蓝点）。公转使得太阳相对于恒星每日向东有约1°的视运动，每12小时的移动相当于太阳或月球的视直径。由于这种运动，地球平均要24小时，也就是一个太阳日，才能绕轴自转完一圈，让太阳再度通过中天。地球公转的平均速度大约是29.8 km/s（107000 km/h），7分钟内就可行进12742 km（7,918 mi），等同于地球的直径的距离；约3.5小时就能行进约384000千米的地月距离。

　　在现代，地球的近日点和远日点出现的时间分别出现于每年的1月3日和7月4日左右。 由于进动和轨道参数变化带来的影响，这两个日期会随时间变化。这种变化具有周期性的特征，即米兰科维奇假说。地球和太阳距离的变化，造成地球从远日点运行到近日点时，获得的太阳能量增加了6.9%。因为南半球总在每年相同的时间接近近日点时朝向太阳，因此在一年之中，南半球接受的太阳能量比北半球稍多一些。但这种影响远小于转轴倾角对总能量变化的影响，多接收的能量大部分都被南半球表面占很高比例的海水吸收掉。

　　相对于背景恒星，月球和地球每27.32天绕行彼此的质心公转一圈。由于地月系统共同绕太阳公转，相邻两次朔的间隔，即朔望月的周期，平均是29.53天。从天球北极看，月球环绕地球的公转以及它们的自转都是逆时针方向。从超越地球和太阳北极的制高点看，地球也是以逆时针方向环绕着太阳公转，但公转轨道面（即黄道）和地球赤道并不重合——黄道面和赤道面呈现23.439281°（约23°26'）的夹角，该角也是自转轴和公转轴的夹角，被称为轨道倾角、转轴倾角或黄赤交角。而月球绕地球公转的轨道平面（白道）与黄道夹角5.1°。如果没有这些倾斜，每个月都会有一次日食和一次月食交替发生。

　　黄道和赤道的关系，黄道是轨道平面，赤道是垂直地球自转轴的平面

　　地球的引力影响范围（希尔球）半径大约是1.5 × 106千米（930,000英里）。天体必需进入这个范围内才能被视为环绕着地球运动，否则其轨道会因太阳引力摄动而变得不稳定，并有可能脱离地球束缚。包括地球在内的整个太阳系，在位于银河系平面（银道）上方约20 光年的猎户臂内，以28000ly的距离环绕着银河系的中心公转。

　　2、自转

　　地球相对于太阳的平均自转周期称为一个平太阳日，定义为平太阳时86,400 秒（等于SI86,400.0025 秒）。因为潮汐减速的缘故，当前地球的太阳日已经比19世纪略长一些，每天要长0至2 SI ms。国际地球自转服务（IERS），以国际单位制的秒为单位，测量了1623年至2005年和1962年至2005年的时长，确定了平均太阳日的长度。

　　地球相对于太阳的自转周期，称为一个恒星日，依据IERS的测量，1恒星日等于平太阳时（UT1）86,164.098903691 秒，即23小时56分4.098903691秒。天文学上常以地球相对于平春分点的自转周期作为一个恒星日，在1982年是平太阳时（UT1）86164.09053083288 秒，即23小时56分4.09053083288。由于春分点会因为岁差等原因而发生移动，这个恒星日比真正的恒星日短约8.4毫秒。

　　从地球上看，空中的天体都以每小时15°，也就是每分钟15'的角速度向西移动（低轨道的人造卫星和大气层内的流星除外）。靠近天球赤道的天体，每两分钟的移动距离相当于地球表面所见的月球或太阳的视直径（两者几乎相同）。

　　3、转轴倾角

　　轨道倾角的存在使得地球绕太阳公转时，太阳直射点在南回归线和北回归线之间周期性变化，这为一个回归年，时长为365.24219个平太阳日（即：365天5小时48分46秒）。地球上不同纬度地区昼夜长短和太阳高度角随之变化，进而使得这些地区一日之内接受到的太阳辐射总量发生变化，导致季节变化。当北极点相对于南极点离太阳更近时，太阳直射点位于北半球，此时北半球昼长夜短，太阳高度角较大，为夏半年；南半球昼短夜长，太阳高度角较小，为冬半年；反之亦然。在北回归线以北的北温带，太阳总是从东南方向升起，向西南方向落下；在南温带，太阳则是从东北方向升起，向西北方向落下。

　　赤道是垂直自转轴的平面，与轨道平面（黄道）的夹角是轨道倾角

　　在南、北半球各自的夏半年中，纬度越高，昼越长，夜越短，在极圈内可能出现全天都是白昼的情形，称为极昼。在极点附近，夏半年的6个月都是极昼；冬半年纬度越高，昼越短，夜越长，极圈内可能出现全天都是黑夜的情形，称为极夜。极点附近冬半年均为极夜。在一个回归年内，太阳直射点在南北回归线之间移动。直射点落在北回归线、南回归线上的那一天合称至日。直射点会两次越过赤道，称为分点。在北半球，冬至出现于每年的12月21日前后，夏至出现于6月21日左右，春分通常出现于3月20日，秋分通常出现于9月22日或9月23日。在南半球，春分、秋分；夏至、冬至的日期正好与北半球相反。

　　由于地球不是理想的球体，而黄道面、白道面和赤道面都存在交角，太阳和月球对地球施加的'力矩有垂直于自转角动量的分量，使得地球在自转的同时会发生进动，其周期为2.58万年，从而导致了恒星年和回归年的差异，即岁差。地球的倾斜角几乎不随时间变化而改变，但由于日月相对地球的位置不断变化导致地球受到的外力发生变化，地球在自转、进动时倾斜角仍然会有轻微、无规则的章动，其最大周期分量为18.6年，与月球交点的进动周期一致。地球也不是理想的刚体，受到地质变化、大气运动等作用的影响，地球的质量分布会发生变化，自转极点相对于地球表面同样也会有轻微的漂移，每年极点的位置会变化数米，自1900年以来，极点大约漂移了二十米。这种漂移被称为极移。极移是一种准周期运动，主要的周期分量包括一个周期为一年的运动和一个周期为14个月的运动。前者通常被认为与大气运动有关，后者被称为钱德勒摆动。由于地球的自转角速度比月球和地球的公转角速度都大，受到潮汐摩擦的影响，地球的自转角速度随着时间变化缓慢减小，换言之，一天的时间逐渐变长。

　　卫星

　　1、月球

　　满月时拍摄的月球照片月球是地球的天然卫星，因古代在夜晚能提供一定的照明功能，也常被称作“月亮”，月球的直径约为地球直径的四分之一，结构与类地行星相似。月球是太阳系中卫星－行星体积比最大的卫星。虽然冥王星和冥卫一之间的比值更大，但冥王星属于矮行星。月球和地球间的引力作用是引起地球潮汐现象的主要原因，而月球被地球潮汐锁定，因此月球的自转周期等于绕地球的公转周期，使月球始终以同一面朝向地球。月球被太阳照亮并朝向地球这一面的变化，导致月相的改变，黑暗部分和明亮部分被明暗界线分隔开来。由于地月间的潮汐相互作用，月球会以每年大约38毫米的距离逐渐远离地球，地球自转的时间长度每年大约增加23微秒。数百万年来，这些微小的变更累积成重大的变化。例如，在泥盆纪的时期（大约4.19亿年前），一年有400天，而一天只有21.8小时。

　　1968年阿波罗8号宇航员在绕月轨道上拍摄的“地出”月球对地球气候的调节可能戏剧性地影响到地球上生物的发展。古生物学的证据和电脑模拟显示地球的转轴倾角因为与月球的潮汐相互作用才得以稳定。一些理论学家认为，没有这个稳定的力量对抗太阳和其他行星对地球的赤道隆起产生的扭矩，地球的自转轴指向将混沌无常；火星就是一个现成的例子。太阳的直径大约是月球的400倍，但太阳与地球的距离也是400倍远，因此地球看到的月球和太阳大小几乎相同。这一原因正好使得两天体的角直径（或是立体角）吻合，因此地球能观测到日全食和日环食。关于月球的起源，大碰撞假说是最受支持的科学假说，但这一假设仍有一些无法解释的问题。该假说认为，45亿年前，一颗火星大小的天体忒伊亚与早期的地球撞击，残留的碎片形成了月球。这一假说解释了月球相对于地球缺乏铁和挥发性元素、以及其组成和地球的地壳几乎相同等现象的原因。

　　2、人造地球卫星

　　国际空间站人类打造过最大的人造卫星，完全展开时长达109米人造地球卫星是由人类建造，环绕地球运行的太空飞行器。截至2020年8月初，地球的在轨人造卫星共有6613颗，包括已经失效，地球轨道上现存最老的美国卫星先锋1号，此外尚有逾30万件太空垃圾也在轨道上环绕地球。全世界最大的人造卫星是国际空间站（International Space Station）。1961年4月12日，尤里·阿列克谢耶维奇·加加林（Yuri Alekseyevich Gagarin）成为了第一个抵达地球轨道的人类。截至2010年7月30日，共有487人曾去过太空并进入轨道绕行地球，其中有12人还参与了阿波罗计划并在月球行走。正常情况下，国际空间站成员由6人组成，成员一般每六个月替换一次。阿波罗13号于1970年执行任务期间离地球400171千米，为人类到达过的最远距离。

　　3、准卫星

　　除了月球和人造卫星之外，地球还有至少5颗共轨小行星（准卫星），其中四颗是在地球轨道上环绕着太阳运行的小行星——克鲁特尼（3753 Crutithne）、2002 AA29、2016 HO3和在地球前导拉格朗日点L4的特洛伊小行星2010 TK7。仅有5米大小的近地小行星2006 RH120，大约每隔20年就会靠近地月系统一次，当它靠近时，会短暂进入绕行地球的轨道。