Độ nghiêng quỹ đạo đo độ nghiêng của quỹ đạo của một vật thể xung quanh một thiên thể. Nó được biểu thị bằng góc giữa mặt phẳng chuẩn và mặt phẳng quỹ đạo hoặc trục hướng của vật thể quay quanh.
Đối với vệ tinh quay quanh Trái đất ngay trên Xích đạo , mặt phẳng quỹ đạo của vệ tinh giống với mặt phẳng xích đạo của Trái đất và độ nghiêng quỹ đạo của vệ tinh là 0 °. Trường hợp chung cho quỹ đạo tròn là nó nghiêng, dành một nửa quỹ đạo trên bán cầu bắc và một nửa quỹ đạo ở phía nam. Nếu quỹ đạo xoay giữa 20 ° vĩ độ bắc và 20 ° vĩ độ nam, thì độ nghiêng quỹ đạo của nó sẽ là 20 °.
Độ nghiêng là một trong sáu yếu tố quỹ đạo mô tả hình dạng và hướng của quỹ đạo thiên thể . Nó là góc giữa mặt phẳng quỹ đạo và mặt phẳng tham chiếu , thường được tính bằng độ . Đối với một vệ tinh quay quanh một hành tinh , mặt phẳng tham chiếu thường là mặt phẳng chứa đường xích đạo của hành tinh . Đối với các hành tinh trong Hệ Mặt trời, mặt phẳng tham chiếu thường là mặt phẳng hoàng đạo , mặt phẳng mà Trái đất quay quanh Mặt trời. [1] [2] Mặt phẳng tham chiếu này thiết thực nhất đối với các nhà quan sát trên Trái đất. Do đó, theo định nghĩa, độ nghiêng của Trái đất là 0.
Thay vào đó, độ nghiêng có thể được đo đối với một mặt phẳng khác, chẳng hạn như đường xích đạo của Mặt trời hoặc mặt phẳng bất biến [mặt phẳng biểu thị momen động lượng của Hệ Mặt trời, xấp xỉ mặt phẳng quỹ đạo của Sao Mộc ].
Độ nghiêng của quỹ đạo của vệ tinh tự nhiên hoặc nhân tạo được đo so với mặt phẳng xích đạo của vật thể mà chúng quay quanh, nếu chúng quay quanh đủ gần. Mặt phẳng xích đạo là mặt phẳng vuông góc với trục quay của trọng tâm.
Độ nghiêng 30 ° cũng có thể được mô tả bằng cách sử dụng góc 150 °. Quy ước là quỹ đạo bình thường được lập trình , quỹ đạo cùng hướng với hành tinh quay. Độ nghiêng lớn hơn 90 ° mô tả quỹ đạo ngược dòng . Như vậy:
Hình 1: Độ nghiêng quỹ đạo được biểu thị bằng i [màu xanh lá cây đậm], cùng với các thông số quỹ đạo cơ bản khác
Các thành phần của phép tính độ nghiêng quỹ đạo từ vectơ động lượng
Câu 38: Nếu trục Trái Đất thẳng góc với mặt phẳng quỹ đạo thì có sự thay đổi mùa như hiện nay không? Giải thích.
Lời giải
Nếu trục Trái Đất thẳng góc với mặt phẳng quỹ đạo thì sẽ không có sự thay đổi mùa như hiện nay vì:
– Trái Đất cùng lúc thực hiện 2 chuyển động: tự quay quanh trục và quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trời.
– Trục Trái Đất nghiêng với mặt phẳng quỹ đạo một góc 66°33 và không đổi phương trong không gian. Trong khi chuyển động quanh Mặt Trời, Trái Đất lần lượt nghiêng nửa cầu Bắc và nửa cầu Nam về phía Mặt Trời sinh ra các mùa.
– Nếu trục Trái Đất thẳng góc với mặt phẳng quỹ đạo thì góc chiếu của tia sáng mặt trời đến từng vĩ độ trên Trái Đất [trong một năm] không thay đổi, do đó sẽ không có các mùa khác nhau trong năm.
– Ở từng vành đai:
+ Vành đai ôn đới: lúc đó quanh năm có khí hậu “như mùa xuân”, ngày và đêm lúc nào cũng dài bằng nhau.
+ Vành đai nhiệt đới và vành đai xích đạo: khí hậu không có sự thay đổi
mấy so với khí hậu hiện nay [luôn luôn nóng].
+ Vành đai cực: khí hậu ít khắc nghiệt hơn, quanh năm có hiện tượng luân phiên ngày và đêm giống như các vùng khác.
Câu 39: Nếu trục Trái Đất không nghiêng trên mặt phẳng quỹ đạo một góc bằng 66°33 mà đứng thẳng thành một góc vuông 90 hoặc trùng với mặt phẳng quỹ đạo thành một góc 0° thì khi Trái Đất tự quay quanh trục và quay quanh Mặt Trời như hiện nay, hiện tượng các mùa sẽ như thế nào?
Lời giải
* Nếu trục Trái Đất đứng thẳng thành một góc vuông 90 độ thì:
– Khi Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời, ánh sáng Mặt Trời bao giờ cũng chiếu thẳng vào Xích đạo thành một góc vuông với mặt đất. Lúc đó hiện tượng mùa sẽ không có ở bất cứ nơi nào trên Trái Đất.
– Nhiệt độ lúc nào cũng cao nhất ở Xích đạo và giảm dần về 2 cực trong suốt năm.
* Nếu trục Trái Đất trùng với mặt phẳng quỹ đạo thành một góc u thì:
– Khi Trái Đất chuyển động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời trên bề mặt Trái Đất sẽ có hiện tượng mùa ở khắp mọi nơi nhưng sự thay đổi nhiệt độ giữa các mùa sẽ rất khốc liệt.
– Trong một năm ánh sáng mặt trời sẽ lần lượt chiếu thẳng góc từ Xích đạo về cả 2 cực, lúc đó không có khái niệm đường chí tuyến, vùng nội chí tuyến và cả Xích đạo cũng có lúc góc nhập xạ bằng không.
Trục quay của Trái Đất: Một đường thẳng tưởng tượng xuyên tâm cắt mặt Trái Đất ở 2 điểm cố định, ngiêng 66o33' trên mặt phẳng quỹ đạo.
Chọn: C.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Công ty cổ phần BINGGROUP © 2014 - 2022
Liên hệ: Hà Đức Thọ - Hotline: 0986 557 525 - Email: hoặc
Trong thiên văn học và cơ học thiên thể, độ nghiêng trục quay của các hành tinh, vệ tinh tự nhiên hay thiên thể nói chung là góc giữa phương tự quay của thiên thể với phương trực tuyến Bắc của mặt phẳng quỹ đạo hay một mặt phẳng tham chiếu nào đó. Phương tự quay của thiên thể nằm song song với trục tự quay của thiên thể và có thể quy ước phụ thuộc vào chiều quay của thiên thể theo quy tắc bàn tay phải. Trong hệ Mặt Trời, để thể hiện một hành tinh tự quay theo chiều ngược, độ nghiêng trục quay sẽ có giá trị từ 90 đến 180 độ; vận tốc góc và chu kỳ quay sẽ có dấu trừ.
Bảng sau cho biết độ nghiêng trục quay của một số thiên thể trong hệ Mặt Trời.
| NASA, J2000.0[1] | IAU, tháng 1 năm 2010, 0h TT[2] | |||||||
| Độ nghiêng | Cực bắc | Chu kỳ quay | Độ nghiêng | Cực bắc | Vận tốc góc | |||
| [°] | R.A. [°] | Dec. [°] | [giờ] | [°] | R.A. [°] | Dec. [°] | [° / ngày] | |
| Mặt Trời | 7,25 | 286,13 | 63,87 | 609,12B | 7,25A | 286,15 | 63,89 | 14,18 |
| Sao Thủy | ~0 | 281,01 | 61,45 | 1407,6 | 0,01 | 281,01 | 61,45 | 6,14 |
| Sao KimE | 177,36 | [92,76] | [-67,16] | [5832,5] | 2,64 | 272,76 | 67,16 | -1,48 |
| Trái Đất | 23,4 | 0,00 | 90,00 | 23,93 | 23,4 | 0,00 | 90,00 | 359,02 |
| Mặt Trăng | 6,68 | - | - | 655,73 | 1,54C | - | - | - |
| Sao Hỏa | 25,19 | 317,68 | 52,89 | 24,62 | 25,19 | 317,67 | 52,88 | 350,89 |
| Sao Mộc | 3,13 | 268,05 | 64,49 | 9,93D | 3,12 | 268,06 | 64,50 | 870,54D |
| Sao Thổ | 26,73 | 40,60 | 83,54 | 10,66D | 26,73 | 40,59 | 83,54 | 810,79D |
| Sao Thiên VươngE | 97,77 | [77,43] | [15,10] | [17,24]D | 82,23 | 257,31 | -15,18 | -501,16D |
| Sao Hải Vương | 28,32 | 299,36 | 43,46 | 16,11D | 28,33 | 299,40 | 42,95 | 536.31D |
| Sao Diêm VươngE | 122,53 | [133,02] | [-9,09] | [153,29] | 60,41 | 312,99 | 6,16 | -56,36 |
| A so với mặt phẳng Hoàng đạo năm 1850 | ||||||||
| B tại vĩ độ 16°; tốc độ tự quay của Mặt Trời thay đổi theo vĩ độ | ||||||||
| C so với mặt phẳng Hoàng đạo; quỹ đạo Mặt Trăng nghiêng 5°16' so với Hoàng Đạo | ||||||||
| D đo theo bức xạ vô tuyến; do các đám mây trên khí quyển quay theo vận tốc khác nhau | ||||||||
| E Độ nghiêng theo NASA tính không khớp với cực bắc và chu kỳ tự quay; các giá trị trong [ngoặc đơn] được viết lại |
Độ nghiêng trục quay của các hành tinh thay đổi chậm theo thời gian, do tương tác hấp dẫn từ các thiên thể xung quanh lên hành tinh, vốn có hình dạng không phải là hình elipsoit đơn giản, tạo nên mô men lực làm thay đổi hướng và độ lớn mô men động lượng [do đó phương của trục quay] của hành tinh.
Trục quay của Trái Đất đã được quan sát là thay đổi độ nghiêng một cách gần tuần hoàn với chu kỳ 41.000 năm trong khoảng thời gian gần đây, với độ nghiêng dao động từ 21,5 đến 24,5° [hiện tại đang giảm với các giá trị 24,049° năm 3300 TCN, 23,443° năm 1973 và 23,439° năm 2000]. Hơn nữa, hướng nghiêng của trục Trái Đất xoay vòng với chu kỳ 25.800 năm [hiện tượng tiến động hay tuế sai của điểm phân]. Độ nghiêng này cũng dao động với các chu kỳ nhỏ hơn như 18,6 năm [hiện tượng chương động]. Khi xét đến độ chính xác cao, sự thay đổi theo thời gian của độ nghiêng trục Trái Đất chứa các yếu tố nhiễu loạn khó dự báo. Lý do là tổng mômen lực hấp dẫn tác động từ bên ngoài lên Trái Đất phụ thuộc vào hình dáng và mật độ khối lượng của từng điểm trên hành tinh này, do đó phụ thuộc vào chuyển động của thạch quyển [như động đất lớn], thủy quyển [các dòng hải lưu],... Ví dụ như cơn động đất Ấn Độ Dương 2004 là kết quả của một sự lún sụt mạnh của thạch quyển, thay đổi tương tác hấp dẫn với thiên thể bên ngoài và làm cực Bắc của Trái Đất lệch khoảng 2,5 cm về phía 145 độ kinh Đông[3]. Yếu tố nhiễu loạn còn đến từ quỹ đạo của các thiên thể xung quanh Trái Đất, và bản thân quỹ đạo [cùng mặt phẳng quỹ đạo] của Trái Đất.
Hiện tượng tương tự xảy ra với mọi thiên thể khác trong hệ Mặt Trời.
Giả thuyết về sự hình thành hệ Mặt Trời bằng một đĩa bụi tiền-Mặt Trời cho rằng, lúc mới hình thành, nói chung trục của các hành tinh và Mặt Trời đều nghiêng rất ít; đồng thời các hành tinh tự quay cùng chiều với chiều quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trời [cũng như chiều tự quay của Mặt Trời]. Theo thời gian, do các lực tương tác hấp dẫn mà trục của chúng nghiêng dần, có hành tinh bị lật ngang [Sao Thiên Vương], thậm chí bị lộn ngược [Sao Kim và Diêm Vương Tinh].
- ^ Planetary Fact Sheets, at //nssdc.gsfc.nasa.gov
- ^ Astronomical Almanac 2010, p. B52, C3, D2, E3, E55
- ^ Ảnh hưởng của động đất Ấn Độ Dương 2004 lên trục quay Trái Đất
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Độ_nghiêng_trục_quay&oldid=63620449”