Влияет ли направление вращения Земли на продолжительность дня?

Допустим, Земля начала вращаться в обратном направлении без каких-либо катастрофических событий, будут ли сутки на Земле короче или длиннее, или все равно, если скорость вращения и обращения остаются прежними?

Ответы (2)

Зависит от того, как вы определяете «день».

Есть два определения дня. Есть солнечный день, время между нахождением Солнца в зените. И есть звездные сутки , когда Земля вращается на 360°. Они не одинаковы. На солнечные сутки влияет направление вращения, на звездные сутки - нет.

введите описание изображения здесь

Источник

Солнечные сутки длятся 24 часа. Это потому, что час составляет 1/24 времени, которое требуется Солнцу, чтобы вернуться в исходное положение на небе (почти, см. ниже).

Звездные сутки немного короче, примерно 23 часа 56 минут 4 секунды. Это связано с тем, что движение Земли вокруг Солнца означает, что она должна вращаться немного дальше, чтобы Солнце было в зените.

Если планета и вращается, и вращается в том же направлении, что и Земля, то солнечные сутки будут длиннее звездных. Если они вращаются в противоположных направлениях, солнечные сутки будут короче звездных. Звездные сутки остаются прежними, на них влияет только скорость вращения Земли.

Прямо сейчас солнечные сутки на 3 минуты 56 секунд длиннее звездных суток. Если бы наше вращение было обращено вспять, это было бы на 3 минуты 56 секунд короче звездного дня. Солнечные сутки длятся 23 часа 52 минуты 8 секунд. За общую потерю 7 минут 52 секунды .

Примечание. Из-за того, что Земля немного качается при своем вращении и других факторов, положение Солнца на небе не является точным способом определения времени. Секунда и, таким образом, час теперь определяется как время, необходимое для прохождения 9 192 631 770 длин волн света, высвобождаемого при переходе атома цезия-133 между двумя состояниями . Это происходит в очень точное фиксированное время. Число колебаний было выбрано так, чтобы секунда оставалась в секунде, а час в часе, но солнечный час не синхронизируется с часом в системе СИ.

Дело не в том, что сам атом цезия переходит между двумя состояниями 9 192613770 раз в секунду, а в том, что когда/если он переходит между этими двумя состояниями, он излучает (или поглощает) излучение с этой частотой.
@HenningMakholm Я не хотел слишком углубляться в эти ненужные детали; точка в час сейчас отключена от Солнца.
Конечно, если бы Земля все время вращалась в другую сторону, то это определение было бы другим, и солнечные сутки по- прежнему были бы 24 часа ;)

Да... но не сильно

Это было рассмотрено немного на физике SE .

Для начала представьте, что Земля вообще не вращается.Свет на Земле

Мы получаем один день каждые 365 дней, при этом граница дня и ночи перемещается, как показано ниже:Граница день/ночь

Это ключ. У Земли будет «день», независимо от того, вращается она или нет. Теперь мы выбираем, будем ли мы вращаться вместе с этим днем ​​или против него, говоря, вращается ли Земля в том же направлении или нет. В настоящее время мы вращаемся вместе с нашей орбитой, и эффект влияет на продолжительность дня. Если бы мы вращались против него, эффект действовал бы против длины дня. Как показано ниже:

Иллюстрация разницы продолжительности дня из-за орбиты или вращенияТаким образом, мы можем видеть, что вращение против часовой стрелки добавляется к орбитальному дню, тогда как вращение по часовой стрелке работает против орбитального «дня».

Время , за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси (независимо от направления), называется ее звездными сутками . Сочетание звездного дня и дня орбиты называется «солнечным днем».

При этом дни стали бы короче примерно на 8 минут (разница в том, что вращение происходит примерно в 365 раз быстрее, чем сутки на орбите).

Я думаю, что это будет 8 минут. Солнечные сутки уже длиннее фиксированных звездных суток на 4 минуты из-за взаимодействия между вращением Земли и обращением. Если бы наше вращение было обратным, оно было бы на 4 минуты короче, в результате чего общее изменение составило бы 8 минут.
@Schwern Ты прав! Я рассматривал только разницу между солнечным и сидерическим, а не их сумму. Спасибо, что заметили это :)
Как вы думаете, вы могли бы отредактировать это, включив в него слово "Sidereal"? Это волшебное слово, которое позволяет вам искать в Google все, что нужно знать по теме.
@CortAmmon Конечно, я не включил его, потому что пытался привести вещи к более интуитивному объяснению (отсюда и все картинки), но я добавлю объяснение в ответ.
Хорошее простое объяснение