Země se pohybuje mnohem rychleji, než se zdá

Foto: NASA

Pro pozemšťana je snadné uvěřit, že stojíme na místě. Koneckonců nemáme pocit, že se řítíme vesmírem, píše SPACE.com. Přesto to děláme. Jak rychle se tedy Země pohybuje kolem Slunce? 

Někteří z nejstarších astronomů v zaznamenané historii navrhli, že žijeme v geocentrickém vesmíru, kde Země leží ve středu všeho. Slunce podle nich rotovalo kolem nás, což způsobovalo východy a západy slunce, to samé platí pro pohyby Měsíce a planet. Ale i tehdy existovaly určité věci, které se s těmito teoriemi přesně neshodovaly. Například planeta někdy couvla na obloze, než se obnovila rotace vpřed.

Nyní víme, že k tomuto pohybu tam a zpět, kterému se říká retrográdní pohyb, dochází, když Země „dohání“ jinou planetu na své oběžné dráze. Například Mars obíhá dále od Slunce než Země. Takže v jednom bodě příslušných oběžných drah planet Země dohoní Rudou planetu a míjí ji. Když projíždíme kolem Marsu, pohybuje se na obloze dozadu a poté, co jsme prošli, zase dopředu.

Dalším důvodem, proč si lidé začali uvědomovat, že možná nejsme středem vesmíru, byl pohled na paralaxu nebo zjevnou změnu polohy hvězd vůči sobě navzájem. Pro jednoduchý příklad paralaxy zvedněte ukazováček před obličejem na délku paže. Podívejte se na to pouze levým okem a zavřete pravé oko. Poté zavřete pravé oko a levým se podívejte na prst. Zdánlivá poloha prstu se mění. Je to proto, že vaše levé a pravé oko se dívá na prst z mírně odlišných úhlů.

Totéž se děje na Zemi, když se díváme na hvězdy. Trvá asi 365 dní, než oběhneme Slunce. Podíváme-li se na hvězdu (nacházející se relativně blízko nás) v létě a znovu se na ni podíváme v zimě, její zdánlivá poloha na obloze se změní, protože jsme na různých místech naší oběžné dráhy. Hvězdu vidíme z různých pohledů. S trochou jednoduchého výpočtu, pomocí paralaxy, můžeme také zjistit vzdálenost k této hvězdě.

JAK RYCHLE SE ZEMĚ POHYBUJE? OTÁZKY A ODPOVĚDI S ODBORNÍKEM

Zeptali jsme se Simona Locka, výzkumného pracovníka ze School of Earth Sciences (Škola věd o Zemi) na Bristolské univerzitě, který se specializuje na planetární vědy, astrofyziku, geofyziku a geochemii, na některé otázky týkající se pohybu Země ve vesmíru. 

Jak rychlá je oběžná dráha Země kolem Slunce?

Země obíhá kolem Slunce rychlostí 107 986 km za hodinu, 30 kilometrů za sekundu. To je ekvivalent cesty z Rio de Janeira do Kapského Města, nebo alternativně z Londýna do New Yorku, za asi 3 minuty. 

Jak jinak než na své oběžné dráze se Země pohybuje vesmírem?

Kromě pohybu kolem Slunce Slunce a Země obíhají kolem hustého středu naší galaxie rychlostí asi 719 374 km za hodinu (200 km/s). Naše galaxie se zase pohybuje vzhledem k ostatním galaxiím kolem nás, a tak veškerá hmota ve vesmíru neustále tančí kolem. 

Jaká je naše oběžná rychlost v porovnání s jinými planetami sluneční soustavy?

Jak rychle se musíte pohybovat, abyste se udrželi na kruhové dráze kolem jiného tělesa, závisí na tom, jak daleko jsou obě tělesa od sebe vzdálena. Planety blíže Slunci obíhají rychleji než Země, přičemž Merkur se pohybuje 1,6krát rychleji než Země rychlostí 169 000 km za hodinu (47,4 km/s). Na druhém konci spektra je Neptun, který se pohybuje kolem Slunce pouze 18 % rychlosti Země rychlostí 19 600 km za hodinu (5,4 km/s).

Jak rychle se točíme?

Rotace Země je konstantní, ale rychlost závisí na tom, v jaké zeměpisné šířce se nacházíte. Zde je příklad. Obvod (vzdálenost kolem největší části Země) je podle NASA zhruba 40 070 kilometrů. (Tato oblast se také nazývá rovník.) Pokud odhadnete, že den má 24 hodin, vydělíte obvod délkou dne. To vytváří rychlost na rovníku asi 1 670 km/h. 

V jiných zeměpisných šířkách se však nebudete pohybovat tak rychle. Pokud se přesuneme do poloviny zeměkoule na 45 stupňů zeměpisné šířky (buď na sever nebo na jih), vypočítáte rychlost pomocí kosinusu (trigonometrické funkce) zeměpisné šířky. Dobrá vědecká kalkulačka by měla mít k dispozici funkci kosinus, pokud nevíte, jak ji vypočítat. Kosinus 45 je 0,707, takže rychlost otáčení při 45 stupních je zhruba 0,707 x 1037 = 733 mph (1 180 km/h). Tato rychlost klesá více, jak jdete dále na sever nebo na jih. Než se dostanete na severní nebo jižní pól, vaše rotace je opravdu velmi pomalá – trvá celý den, než se roztočí na místě.

Vesmírné agentury rády využívají rotaci Země, pokud například posílají lidi na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS), preferované místo k tomu je blízko rovníku. Z Floridy proto startují například nákladní mise na Mezinárodní vesmírnou stanici. Díky tomu a startu ve stejném směru, v jakém se točí Země, rakety zrychlí, aby mohly létat do vesmíru.