Почему ночью бывает темно: вращение Земли вокруг своей оси и Солнца. Почему ночью темно
В любой точке земли есть время, когда светло, и время, когда темно. Связано это в первую очередь с нашим главным светилом - Солнцем. Оно двигается по небосклону, сменяя уровень освещения. Попросту говоря, ночью бывает темно, солнце уходит за горизонт.
В древние времена люди предполагали, что это Солнце кружится вокруг нашей планеты и прячется за горизонт. Никто длительное время даже не мог предположить, что именно наша планета вращается в огромном космическом пространстве вокруг светила. То же самое касается и Луны. Солнцу и Луне было придано божественное происхождение: им поклонялись, приносили дары, восхваляли в песнях и обрядах. Но наступила эра науки, которая доказала, что все происходит как раз таки наоборот. Планета Земля - не а всего лишь ее крошечная составляющая, и то, почему ночью бывает темно, не связано ни с какими божественными проявлениями.
Каким бывает вращение Земли и на что это влияет
Есть два одновременных перемещения и движения планеты в космосе: движение по орбите вокруг Солнца, а также вокруг собственной оси, подобно детскому волчку. То есть, в то же время, когда планета летит в космическом пространстве, она крутится вокруг самой себя, и совокупность этих факторов является причиной того, почему ночью бывает темно, а днем - светло. Перемещение по орбите в космосе в комплекте с тем, что ось Земли наклонена к этой самой орбите под углом примерно 66 градусов - это причина смены времен года и их «неодинаковости».
В разных частях Земли, в зависимости от степени нагревания лучами светила, в свое время меняются осень, зима, весна и лето. Так, средние широты чаще всего посещают все четыре времени года, в разной степени их интенсивности (например, в Италии лето, как и зима, гораздо теплее, чем в Москве). На Экваторе, который по большей части находится под прямыми лучами солнца, близкими во время полудня к углу 90 градусов, день длится отчасти чуть дольше 12-ти часов.
Полюса: почему холодно, хоть и день там полгода?
На полюсах картина обстоит совершенно особенным образом - солнечные лучи падают так, что они скользят и практически полностью отражаются от поверхности, не задерживаясь и не оставляя в ней тепло, хотя день и ночь здесь длятся почти по полгода каждый. Отчего северный и южный полюс - самые холодные регионы нашей планеты.
Разная длительность дня и ночи
Вращение планеты вокруг Солнца, главной звезды для нас, задает смену времен года, а также смену дня и ночи. Сферическая форма планеты, неоднородность поверхности и свойство световых лучей отражаться дополняют и делают разнообразнее климат в подобных по расположению регионах. Но есть дни, когда во всех широтах до полярного пояса наступают сутки, имеющие одинаковое распределения времени между ясной частью дня и темной - дни весеннего и осеннего равноденствия. В это время на экваторе любой предмет даст самую маленькую тень, ведь солнце пускает свои лучи под углом 90 градусов к его поверхности.
В принципе, с вопросом, почему ночью бывает темно, все ясно. Но интересно то, что бывает темно долго, а бывает и немного. Для нашего Северного полушария характерно уменьшение длительности ночи от 21 марта до 23 сентября (осеннее равноденствие), и наоборот - длительные ночи наблюдаются в зимнюю пору. В южном полушарии дело обстоит наоборот.
А как же детям?
Объяснять детям явление того, что ночью бывает темно, потому что не светит солнце, не совсем верно. Ведь, по сути, солнце светит всегда. Оно не включается и не выключается по чьему-то решению, как настольная лампа. Но и рассказывать о положении Земли в космосе, об углах падения лучей и о прочих заумностях, которые могут быть понятны уже детям школьного возраста, не нужно. Для этого родителям лучше всего проявить смекалку и продемонстрировать наглядно, как это происходит. Для того чтобы пояснить, почему ночью бывает темно, нужно ознакомить ребенка с двумя понятиями: что такое Солнце и что такое планета Земля. Сделать это довольно просто: нарисовать два шара, один - желтый и с лучиками (собственно Солнце), а другой - голубой с подобием очертаний материка. Далее, не вдаваясь в сложную терминологию, рассказать о форме, и наглядно продемонстрировать при помощи Достаточно будет желтого шарика и небольшого глобуса, а если есть возможность, лучше купить полноценную модель или самостоятельно сделать подобную, да еще и вместе с ребенком.
Показать, что солнышко стоит на месте, а мы крутимся, отчего его лучики на разную часть глобуса не всегда попадают. Тогда ребенку будет понятно, что ночью бывает темно, потому что в это время мы отворачиваемся от него, подставляем к солнышку, так сказать, спинку. Для полной наглядности, можно в темное время суток продемонстрировать это явление при помощи того же глобуса и фонарика, выступающего в роли Солнца.
Почему ночью темно
Каждые сутки Земля совершает полный оборот вокруг своей оси. За этот период, который занимает по времени 24 часа, успевают смениться все 4 времени суток. Сначала наступает утро, затем день, вечер и ночь. Ночью темно, температура в это время суток падает, потому как Солнце остается за горизонтом. С наступлением утра Солнце восходит вновь, становится светлее и теплее. Почему это происходит, и по какой причине ночь бывает то длиннее, то короче? Повсеместно ли ночь меняется в своей продолжительности при смене времен года?
Это интересные вопросы, которые требуют ответа. Современная наука может разобрать их детально, дать ответы на все моменты, интересующие человека.
Вращение Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца
Земля никогда не стоит на месте, она постоянно вращается – как вокруг Солнца, так и вокруг своей оси. Полный оборот вокруг своей оси отнимает у планеты приблизительно 23 часа, 56 минут и 3 секунды. Но это не абсолютно точное значение, так как длина суток может варьировать в пределах нескольких секунд – в этом плане Земля может как немного «замедляться», так и «ускоряться». Это едва заметные вариации, однако для удобства принято считать, что сутки – это 24 часа ровно.
Материалы по теме:
Что такое северное сияние?
При вращении планеты та ее зона, которая освещается ближайшей к нам звездой, постепенно перемещается из одной точки в другую. Так, солнечные лучи падают сначала в районе Японии, затем перемещаются к Владивостоку, и далее освещенная точка движется в западном направлении, пока не вернется на исходные позиции. В тот момент, когда она смещается со своей позиции, к примеру, уходит с территории Японии далее на запад, в этом месте начинается вечер, сумерки, а затем наступает ночь. Темное время суток будет продолжаться до тех пор, пока солнечный свет снова не обрушится на территории, пройдя полный круг по вращающейся планете.
Интересный факт : солнечные лучи движутся по планете с востока на запад. Отсюда и пошло слово восток – место, где Солнце восходит. Запад же – это территории, где оно западает за горизонт, исчезает. Японию называют «Страной восходящего Солнца», так как местные жители первыми наблюдают появление светила каждый новый день.
Но почему же летом день длиннее, а зимой он короткий? Это явление наблюдается практически по всей территории России, так как страна имеет северное расположение. Необходимо отметить, что помимо вращения планеты, роль играет еще один фактор – наклон земной оси. Чем ближе широты к полюсам, тем сильнее ощущается присутствие данного фактора. Наклон земной оси равен примерно 66 градусам, из-за этого создается эффект низко поднимающегося в зимнее время солнца, укороченного светового дня. Также благодаря этому летом на территории России ночи короткие, и удается наблюдать такое явление, как «белые ночи», когда полная темнота фактически не наступает.
Материалы по теме:
Почему Луна и Солнце меняют цвет?
На полярных территориях это явление выражено еще сильнее – на протяжении 3 летних месяцев Солнце не садится вообще. Оно совершает определенный путь по небосклону, едва касаясь горизонта, и поднимаясь затем снова. Зато в зимние месяцы солнце не восходит, и полярные территории погружаются в полную темноту.
Сутки на экваторе
На экваторе же отмечается противоположное явление. Здесь наклон земной оси фактически не играет никакой роли, в любое время года ночь и день равны, составляют по 12 часов. Эти территории освещаются солнечными лучами под углом в 90 градусов, потому освещение здесь интенсивнее, а световой день стабильнее.
Почему ночью темно? Этот, казалось бы, простой детский вопрос несколько столетий подряд интересовал как знаменитых исследователей астрономии, так и обычных людей.
На небе и каждая из них намного больше Солнца. Мощное звёздное сияние должно было бы испепелить всё вокруг, но, как ни странно, этого не случается и каждый раз ночью становится опять темно.
Распространённые гипотезы о ночной темноте
Астроном Иоганн Кеплер опровергал бесконечность Вселенной, ошибочно утверждая, что звёзды покрывают небо не полностью. Он считал, что ночью становится темно из-за пустых мест на небосклоне, где абсолютно нет звёзд.
На самом же деле многочисленные звёзды просто распределены по Вселенной неравномерно и по-разному удалены от Земли. Поэтому мы видим на небе далеко не все существующие звёзды, а только ближе расположенные по отношению к .
Существовали и другие мнения. Ночью все видели над головой множество ярчайших звёзд, но вопреки этому ночное небо всегда оставалось тёмным. Немецкий астроном Генрих Ольберс назвал данное явление парадоксом и в 1823 году выдвинул теорию о поглощении звёздного светового потока космической пылью. И только около ста лет назад учёные доказали, что межзвёздные туманности представляют собой скопления галактик, а не космическую пыль.
Вселенная бесконечна, а небосвод плотно усеян светилами разной величины. На небе нет пустых и тёмных мест, просто многие звёзды бесконечно далеки и поэтому незаметны, некоторые из них невозможно увидеть даже в .
Научное объяснение ночной темноты
Смена времени суток происходит по нескольким причинам:
Солнце оказывает сильное влияние из-за близкого расположения к Земле;
- Свет далёких звёзд не может достичь нашей планеты.
Вращение Земли
Сейчас уже никто не оспаривает факт, что Земля имеет форму огромного шара и вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью по направлению с запада на восток. Такое вращение называется суточным, повторяется оно с периодом в одни звёздные сутки.
Солнце - самая близкая к нам звезда
Из всех небесных светил Солнце расположено ближе всего к Земле. Солнечные лучи являются естественным источником тепла и света одновременно для нескольких планет. При смене времени суток Солнце освещает и согревает противоположные уголки земного шара.
Из-за постоянного вращения Земли у нас создаётся иллюзия движения Солнца по небосклону. В действительности же Солнце всегда находится на одном месте, а наша планета постепенно поворачивается к нему своими разными сторонами. Каждое полушарие поочерёдно попадает в тень, количество света сокращается и наступает ночь.
Такие далёкие звёзды
Звёзды никуда не исчезают, ночью и днём они находятся прямо у нас над головой. Днём они не видны, потому что попадают в зону действия раскалённого солнечного излучения. В ночное время суток Солнце закрывается тенью от Земли, а звёзды очень далеки, их свет просто не успевает дойти до нас.
Так, даже видимые человеческим глазом небесные светила расположены на расстоянии в миллиарды . По этой причине ночью становится темно.
Что будет со звёздами через миллиарды лет?
Если в будущем свет невидимых звёзд, наконец, достигнет Земли, то ночью всё равно не станет светлее. К этому времени звёзды нашей Вселенной успеют погаснуть, а на приближение других, более удалённых, потребуется длительное время.
Вселенная не имеет границ - одни звёзды постоянно летят к Земле, другие - гаснут. Поэтому даже через миллиарды лет ничего не изменится, на смену дневному свету будет всегда приходить ночная мгла.
