Земля і небо є основними частинами нашого природного світу. У цьому уроці ми досліджуватимемо ці концепції з точки зору астрономії та науки про Землю, пояснюючи, як вони взаємодіють і впливають одна на одну. Хоча може здатися, що Земля і небо — це окремі сфери, вони взаємопов’язані багатьма способами, які впливають на навколишнє середовище, клімат і життя на Землі.
Наша планета Земля є однією з восьми планет Сонячної системи, яка обертається навколо Сонця за 365,25 днів. Вісь Землі нахилена під кутом приблизно 23,5 градусів відносно її орбіти навколо Сонця. Цей нахил відповідає за зміну пір року, коли Земля обертається навколо Сонця. Півкуля, яка нахилена до Сонця, відчуває високі температури та довші дні, що позначає літній сезон, тоді як протилежна півкуля відчуває зиму.
Атмосфера Землі — це шар газів, який оточує планету, захищаючи її від шкідливого випромінювання Сонця та допомагаючи регулювати температуру. Атмосфера складається в основному з азоту (78%) і кисню (21%), з невеликою кількістю інших газів, таких як аргон і вуглекислий газ. Атмосфера поділяється на кілька шарів, від найнижчого до найвищого: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу та екзосферу. Кожен шар має свої особливості та функції, наприклад озоновий шар у стратосфері, який поглинає та розсіює ультрафіолетове сонячне випромінювання.
Небо — це атмосфера Землі, якщо дивитися з поверхні планети. Коли ми дивимося вгору, ми бачимо блакитне небо вдень через розсіювання сонячного світла атмосферою. Це розсіювання ефективніше для коротших хвиль (синій), ніж для більш довгих хвиль (червоний). На сході та заході сонця світло має проходити через більшу частину земної атмосфери, що призводить до розсіювання більшої частини синього світла, а небо виглядає червоним або оранжевим.
Вночі, коли частина Землі, на якій ви перебуваєте, звернена від Сонця, ви можете побачити зірки, планети та Місяць. Зірки — це величезні далекі сонця, які випромінюють світло, тоді як планети, такі як Венера й Марс, розташовані ближче до Землі й світять, відбиваючи сонячне світло. Візерунки, які зірки утворюють на небі, відомі як сузір’я, які використовувалися для навігації та розповідання історій протягом всієї історії людства.
Місяць, єдиний природний супутник Землі, проходить різні фази залежно від свого положення відносно Землі та Сонця. Ці фази включають молодий місяць, коли він вирівнюється між Землею та Сонцем; повний місяць, коли Земля знаходиться між Місяцем і Сонцем; а також перша й остання чверті, коли ми бачимо освітлену половину Місяця. Цикл фаз повторюється кожні 29,5 днів.
Коли Земля обертається навколо Сонця, видимі сузір’я на нічному небі змінюються. Це тому, що нічна сторона Землі звернена до різних частин космосу в різні пори року. Крім того, положення Сонця на небі змінюється протягом року, досягаючи найвищої точки під час літнього сонцестояння та найнижчої точки під час зимового сонцестояння.
Затемнення відбувається, коли Земля, Місяць і Сонце вирівнюються. Під час сонячного затемнення Місяць проходить між Землею та Сонцем, відкидаючи тінь на Землю та тимчасово блокуючи сонячне світло в деяких областях. Під час місячного затемнення Земля знаходиться між Сонцем і Місяцем, і тінь від Землі падає на Місяць. Сонячні затемнення можуть відбуватися лише під час молодика, а місячні – під час повного місяця.
Світлове забруднення, спричинене надмірним штучним освітленням, може значно зменшити видимість зірок на нічному небі. Це особливо помітно в містах, де концентрація штучного освітлення ускладнює спостереження за всіма зірками та планетами, крім найяскравіших.
Земля і небо тісно переплетені, відкриваючи нам вікно у ширший Всесвіт і наше місце в ньому. Від розуміння основ атмосфери Землі та її руху в космосі до спостереження за зірками, планетами та Місяцем у небі завжди є щось нове для відкриття. Незважаючи на те, що світлове забруднення ускладнює спостереження за нічним небом, все ще є багато місць і часів, коли чудеса Всесвіту видно неозброєним оком, нагадуючи нам про красу та складність світу, в якому ми живемо.
