地球一直在运动
虽然你感觉不到,但地球一直以两种重要的方式运动着。首先,它像陀螺一样自转,科学家称之为自转。其次,它沿着一条椭圆形的轨道围绕太阳运行,这条轨道叫做公转轨道。这两种运动共同给我们带来了昼夜交替、季节变化和我们的日历年。地球自大约45亿年前形成以来就一直在自转和公转。
地球绕着一条叫做地轴的假想线自转,地轴从北极延伸到南极。地球完成一次完整的自转大约需要24小时,也就是一整天。面向太阳的一侧是白天,背向太阳的一侧在黑暗中,是夜晚。地球从西向东自转,这就是为什么太阳看起来从东边升起、从西边落下。
地球的轴并不是垂直的。相反,它倾斜了大约23.5度。这种倾斜是我们星球最重要的特征之一,因为它是我们有四季的原因。随着地球在一年中围绕太阳公转,地球的不同部分在不同时间向太阳倾斜或背离太阳。在整个公转过程中,地轴始终指向同一个方向。
地球沿着椭圆形(略呈卵形)轨道围绕太阳运行。绕太阳完整一圈大约需要365.25天,也就是一年。在这段旅程中,地球以约每小时67,000英里的速度穿越太空。每年多出的四分之一天就是为什么我们每四年在二月份增加一个闰日,使那一年有366天。
季节的变化是由地球倾斜的地轴引起的,而不是由地球与太阳的距离远近决定的。当北半球朝向太阳倾斜时,它接收到更多的直射阳光,经历夏季,而南半球则是冬季。六个月后,情况反转,南半球朝向太阳倾斜,迎来它的夏天。在赤道附近,季节变化不大,因为地球的这个部分全年都能接收到相当直接的阳光。
每年有四个特殊的日子标志着季节的更替。夏至约在6月21日,是北半球一年中白天最长的一天。冬至约在12月21日,是白天最短的一天。两个分点(春分和秋分)分别在约3月20日和9月22日,这两天地球上各地的昼夜长度几乎相等。这些节气已被世界各地的文化庆祝了数千年。
由于地球自转,不同地方在不同时间面向太阳,世界被划分为24个时区。每个时区宽约15个经度,与地球在24小时内自转的360度相对应。当纽约是正午时,伦敦已经是傍晚,而东京则是深夜。时区帮助世界各地的人们协调时钟,使正午始终接近太阳在天空中位置最高的时候。
数千年来,人们相信地球静止不动,太阳围绕地球转。在16世纪,一位名叫尼古拉·哥白尼的波兰天文学家提出地球和其他行星实际上是围绕太阳运行的。后来,伽利略·伽利雷用望远镜找到了支持这一观点的证据,约翰内斯·开普勒发现轨道是椭圆形的,而不是完美的圆形。今天,科学家们可以使用卫星和原子钟以极高的精度测量地球的自转和公转。