地球繞太陽公轉一周的時間,在我們日常生活中被稱為一年。不得不說,地球的公轉給我們的生活帶來了不少的體驗。一年中四季的不斷變換英語作文,我們不僅可以感知到大自然中絢麗的色彩,還可以體驗到每個季節獨有的活動。但對于大多數人來說,并不了解地球公轉的特點,因此會產生一些看似“合理”的問題。比如,在地球的軌道上,有近日點、遠日點等特殊位置,那么地球為何還存在于我們的太陽系中,而不會飛離太陽或與太陽相撞呢?

地球公轉必須遵循不止一條定律
正如地球自轉有其特殊的規律一樣,我們生活的星球在圍繞太陽公轉時,也是有規律地在非物理軌道上運動的。地球公轉時需要遵循的規律有很多,包括地球公轉的速度和影響、地球的軌道和軌道平面,以及所謂的黃道傾角等等。從這一連串的專業術語中,你絕對能感受到地球公轉的復雜性。
地球軌道上的所有點都在同一平面上,這就是所謂的地球軌道平面。當我們把這個特殊的平面表示在天球上時,地球繞太陽運行的平面就叫黃道面。我們每天都能清晰地感受到地球的自轉和公轉。比如我們每天都會經歷白天和黑夜,日歷的數字每天都在增加。確實,無論是地球的自轉還是公轉,在時間上都是同時進行的。

地球自轉始終保持66°34′的傾角
天球上的公轉是用黃道和黃道軸來表示的,而天球上的自轉是用天赤道和天軸來表示的。也就是說,天赤道和黃道位于兩個完全不同的平面上。這兩個同心大圓所在的平面形成了黃道傾角,傾角為23°26′。也就是說,無論地球在軌道上移動到何處,都需要保持66°34′的傾角不變。

在地球整個公轉的相當長的一段時間里,它的地軸在空間中的方向其實并沒有明顯的變化趨勢,北極始終指向天極(北極星附近)。總之,地球自轉軸在公轉過程中的運動是平行的。因此,這就保證了無論地球在公轉軌道的哪個位置,黃道傾角的度數都能在很長一段時間內保持不變。正是因為這個特殊的角度,才證明了天極和黃道極之間存在著偏差。
如果你之前還不明白為什么地球的自轉軸總是傾斜的,總是和之前放置它的桌子傾斜66°34′,那么現在你應該明白了,這個現象只不過是黃道傾角最直觀的體現。在我們自然界中,我們還可以通過北回歸線和南回歸線之間陽光直射的現象,以及南回歸線以南和北回歸線以北終年沒有陽光直射的現象,更深刻的了解黃道傾角對地球各個地區的影響。

地球軌道的近日點和遠日點
首先我們可以了解近日點和遠日點存在的根本原因。所謂的公轉其實就是指行星圍繞恒星的運動,而這些軌道大多是橢圓形的。因此太陽的位置往往不是在橢圓的中心,而是在橢圓的一個焦點處。因此恒星與恒星之間的距離會因為恒星在軌道上的運動而發生變化。當行星與太陽距離最近的時候,我們把這個位置稱為近日點,行星距離太陽最遠的位置則稱為遠日點。
大多數人糾結于行星為何不會飛走或撞上太陽,主要指近日點和遠日點這兩個特殊位置。1月份地球距離太陽最近,距離約為1.471億公里;而7月份地球距離太陽最遠,距離約為1.52億公里。從這兩個數據值我們可以直觀地看到,近日點和遠日點的差別并沒有那么大。


為什么地球從來沒有遠離太陽或者撞向太陽?
地球公轉可以簡單描述為周期性的圓周運動地球繞太陽公轉,這樣就很容易理解為什么地球公轉速度與線速度和角速度都有關系。而根據開普勒行星運動第二定律,太陽與地球的距離也會影響地球公轉速度。事情確實越來越復雜了,因為這說明,即便是地球公轉的線速度和角速度也不是固定值,會隨著太陽與地球的距離而變化。

簡單來說,每年的1月初到7月初,地球的公轉速度會逐漸減慢,太陽與地球的位置關系會越來越遠;在隨后的幾個月里,地球與太陽的距離會逐漸減小地球繞太陽公轉,此時的公轉速度會慢慢增加。地球在近日點時,線速度保持在30.3公里/秒左右,角速度約為1°1′11″/天;而當地球經過遠日點時,線速度(29.3公里/秒)和角速度(57′11″/天)都會低于它們在此位置的平均值。
其實地球的軌道其實是接近正圓的橢圓軌道,畢竟真正的天體橢圓軌道只有遠日點,而雙曲線或拋物線軌道的天體連遠日點都沒有。或許很多人不知道,地球的軌道速度也會隨著自身位置的移動而變化,比如近日點的軌道速度會比較快,而遠日點的軌道速度會比較慢。總之,地球的軌道速度也會根據軌道位置進行調整,這也是地球不會飛離太陽、與太陽相撞的根本原因。
