Почему ночью бывает темно: вращение Земли вокруг своей оси и Солнца. Почему ночью бывает темно: научное объяснение

В любой точке земли есть время, когда светло, и время, когда темно. Связано это в первую очередь с нашим главным светилом - Солнцем. Оно двигается по небосклону, сменяя уровень освещения. Попросту говоря, ночью бывает темно, солнце уходит за горизонт.

В древние времена люди предполагали, что это Солнце кружится вокруг нашей планеты и прячется за горизонт. Никто длительное время даже не мог предположить, что именно наша планета вращается в огромном космическом пространстве вокруг светила. То же самое касается и Луны. Солнцу и Луне было придано божественное происхождение: им поклонялись, приносили дары, восхваляли в песнях и обрядах. Но наступила эра науки, которая доказала, что все происходит как раз таки наоборот. Планета Земля - не а всего лишь ее крошечная составляющая, и то, почему ночью бывает темно, не связано ни с какими божественными проявлениями.

Каким бывает вращение Земли и на что это влияет

Есть два одновременных перемещения и движения планеты в космосе: движение по орбите вокруг Солнца, а также вокруг собственной оси, подобно детскому волчку. То есть, в то же время, когда планета летит в космическом пространстве, она крутится вокруг самой себя, и совокупность этих факторов является причиной того, почему ночью бывает темно, а днем - светло. Перемещение по орбите в космосе в комплекте с тем, что ось Земли наклонена к этой самой орбите под углом примерно 66 градусов - это причина смены времен года и их «неодинаковости».

В разных частях Земли, в зависимости от степени нагревания лучами светила, в свое время меняются осень, зима, весна и лето. Так, средние широты чаще всего посещают все четыре времени года, в разной степени их интенсивности (например, в Италии лето, как и зима, гораздо теплее, чем в Москве). На Экваторе, который по большей части находится под прямыми лучами солнца, близкими во время полудня к углу 90 градусов, день длится отчасти чуть дольше 12-ти часов.

Полюса: почему холодно, хоть и день там полгода?

На полюсах картина обстоит совершенно особенным образом - солнечные лучи падают так, что они скользят и практически полностью отражаются от поверхности, не задерживаясь и не оставляя в ней тепло, хотя день и ночь здесь длятся почти по полгода каждый. Отчего северный и южный полюс - самые холодные регионы нашей планеты.

Разная длительность дня и ночи

Вращение планеты вокруг Солнца, главной звезды для нас, задает смену времен года, а также смену дня и ночи. Сферическая форма планеты, неоднородность поверхности и свойство световых лучей отражаться дополняют и делают разнообразнее климат в подобных по расположению регионах. Но есть дни, когда во всех широтах до полярного пояса наступают сутки, имеющие одинаковое распределения времени между ясной частью дня и темной - дни весеннего и осеннего равноденствия. В это время на экваторе любой предмет даст самую маленькую тень, ведь солнце пускает свои лучи под углом 90 градусов к его поверхности.

В принципе, с вопросом, почему ночью бывает темно, все ясно. Но интересно то, что бывает темно долго, а бывает и немного. Для нашего Северного полушария характерно уменьшение длительности ночи от 21 марта до 23 сентября (осеннее равноденствие), и наоборот - длительные ночи наблюдаются в зимнюю пору. В южном полушарии дело обстоит наоборот.

А как же детям?

Объяснять детям явление того, что ночью бывает темно, потому что не светит солнце, не совсем верно. Ведь, по сути, солнце светит всегда. Оно не включается и не выключается по чьему-то решению, как настольная лампа. Но и рассказывать о положении Земли в космосе, об углах падения лучей и о прочих заумностях, которые могут быть понятны уже детям школьного возраста, не нужно. Для этого родителям лучше всего проявить смекалку и продемонстрировать наглядно, как это происходит. Для того чтобы пояснить, почему ночью бывает темно, нужно ознакомить ребенка с двумя понятиями: что такое Солнце и что такое планета Земля. Сделать это довольно просто: нарисовать два шара, один - желтый и с лучиками (собственно Солнце), а другой - голубой с подобием очертаний материка. Далее, не вдаваясь в сложную терминологию, рассказать о форме, и наглядно продемонстрировать при помощи Достаточно будет желтого шарика и небольшого глобуса, а если есть возможность, лучше купить полноценную модель или самостоятельно сделать подобную, да еще и вместе с ребенком.

Показать, что солнышко стоит на месте, а мы крутимся, отчего его лучики на разную часть глобуса не всегда попадают. Тогда ребенку будет понятно, что ночью бывает темно, потому что в это время мы отворачиваемся от него, подставляем к солнышку, так сказать, спинку. Для полной наглядности, можно в темное время суток продемонстрировать это явление при помощи того же глобуса и фонарика, выступающего в роли Солнца.

Почему ночью темно? Этот, казалось бы, простой детский вопрос несколько столетий подряд интересовал как знаменитых исследователей астрономии, так и обычных людей.

На небе и каждая из них намного больше Солнца. Мощное звёздное сияние должно было бы испепелить всё вокруг, но, как ни странно, этого не случается и каждый раз ночью становится опять темно.

Распространённые гипотезы о ночной темноте

Астроном Иоганн Кеплер опровергал бесконечность Вселенной, ошибочно утверждая, что звёзды покрывают небо не полностью. Он считал, что ночью становится темно из-за пустых мест на небосклоне, где абсолютно нет звёзд.

На самом же деле многочисленные звёзды просто распределены по Вселенной неравномерно и по-разному удалены от Земли. Поэтому мы видим на небе далеко не все существующие звёзды, а только ближе расположенные по отношению к .

Существовали и другие мнения. Ночью все видели над головой множество ярчайших звёзд, но вопреки этому ночное небо всегда оставалось тёмным. Немецкий астроном Генрих Ольберс назвал данное явление парадоксом и в 1823 году выдвинул теорию о поглощении звёздного светового потока космической пылью. И только около ста лет назад учёные доказали, что межзвёздные туманности представляют собой скопления галактик, а не космическую пыль.

Вселенная бесконечна, а небосвод плотно усеян светилами разной величины. На небе нет пустых и тёмных мест, просто многие звёзды бесконечно далеки и поэтому незаметны, некоторые из них невозможно увидеть даже в .

Научное объяснение ночной темноты

Смена времени суток происходит по нескольким причинам:

Солнце оказывает сильное влияние из-за близкого расположения к Земле;


- Свет далёких звёзд не может достичь нашей планеты.

Вращение Земли

Сейчас уже никто не оспаривает факт, что Земля имеет форму огромного шара и вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью по направлению с запада на восток. Такое вращение называется суточным, повторяется оно с периодом в одни звёздные сутки.

Солнце - самая близкая к нам звезда

Из всех небесных светил Солнце расположено ближе всего к Земле. Солнечные лучи являются естественным источником тепла и света одновременно для нескольких планет. При смене времени суток Солнце освещает и согревает противоположные уголки земного шара.

Из-за постоянного вращения Земли у нас создаётся иллюзия движения Солнца по небосклону. В действительности же Солнце всегда находится на одном месте, а наша планета постепенно поворачивается к нему своими разными сторонами. Каждое полушарие поочерёдно попадает в тень, количество света сокращается и наступает ночь.

Такие далёкие звёзды

Звёзды никуда не исчезают, ночью и днём они находятся прямо у нас над головой. Днём они не видны, потому что попадают в зону действия раскалённого солнечного излучения. В ночное время суток Солнце закрывается тенью от Земли, а звёзды очень далеки, их свет просто не успевает дойти до нас.

Так, даже видимые человеческим глазом небесные светила расположены на расстоянии в миллиарды . По этой причине ночью становится темно.

Что будет со звёздами через миллиарды лет?

Если в будущем свет невидимых звёзд, наконец, достигнет Земли, то ночью всё равно не станет светлее. К этому времени звёзды нашей Вселенной успеют погаснуть, а на приближение других, более удалённых, потребуется длительное время.


Вселенная не имеет границ - одни звёзды постоянно летят к Земле, другие - гаснут. Поэтому даже через миллиарды лет ничего не изменится, на смену дневному свету будет всегда приходить ночная мгла.

Земля - планета, совершающая повороты вокруг Солнечного светила. Также она совершает движение вокруг собственной оси. Эти повороты сложные, до конца не исследованные. Несмотря на сложности определения вращений, ученым удалось установить, почему ночью бывает темно.

С Земли кажется, что миры вращаются вокруг нас. Если ежедневно в одно и то же время вставать в одном и том же месте, то можно увидеть, как движутся звезды по небу, как проходит Солнце по нему. В такие моменты кажется, что наша планета - центр мироздания.

Вокруг Солнца

Как уже было сказано, всегда происходит вращение Земли вокруг самой яркой звезды нашей солнечной системы, и одновременно совершаются обороты вокруг собственной оси.

Оборот вокруг светила планета совершает за триста шестьдесят пять дней и шесть часов. Чтобы было удобнее считать даты, был введен календарный год, равный 365 дням. И раз в четыре года, когда из шести часов накопится двадцать четыре, добавляется еще один день. Этот год получил название «високосный», а новый день прибавляется к февралю.

При вращении Земли вокруг светила сменяются времена года. Из-за того что планета имеет определенный угол наклона - шестьдесят шесть с половиной градусов, она перемещается в космическом пространстве. Из-за наклонного положения солнечный свет освещает то одну, то другую сторону планеты. Когда в западном полушарии день, в восточном ночь.

Когда лучи Солнца падают под прямым углом на планету, наблюдаются дни равноденствия - день и ночь имеют одинаковую длину. Такое событие бывает дважды в год: в дни весеннего (в марте) и осеннего (в сентябре) равноденствия. Началом лета и зимы считают даты, когда Солнце светит на планету с наибольшей высоты (в июне и декабре).

Обращение земной оси к Солнцу

Во время зимнего солнцестояния земная ось обращается к светилу южным концом. И, соответственно, солнечные лучи падают на южные широты. С этого дня на параллелях южнее экватора дни становятся длинными, а ночи короткими. На южном полярном круге начинает править полярный день.

На всех частях севернее линии экватора дни короче ночи, а на северном полярном круге глубокая ночь.

Полярные круги - это границы полярного дня и ночи, которые продолжаются от одних до 178 суток. На все время полярной ночи Солнце заходит за горизонт. Во время полярного дня Солнце светит и не прячется за горизонтом.

Вращение вокруг себя

Земля вращается вокруг себя, совершая полный оборот за сутки. Планета вращается с востока на запад, поэтому Солнце восходит на востоке и садится на западе.

Повороты планеты вокруг себя позволяют понять, почему ночью бывает темно и светило прячется за горизонтом. Именно появление Солнца и его опускание является причиной смены дня и ночи.

Так почему ночью бывает темно, и где в это время свет? Одна часть планеты постоянно обращена к Солнцу. И на той ее части, куда попадают солнечные лучи, наблюдается день. На противоположной (темной стороне), до которой свет не достает, наблюдается ночь. Во время вращения солнечный свет постепенно проникает на те участки, которые до этого момента были темными, а с тех, где было светло, Солнце уходит. С Земли это явление наблюдается в виде заката и рассвета.

Вращение планеты вокруг себя, во время которого она подставляет поочередно разные участки под солнечные лучи, отсчитывает земные сутки и меняет день на ночь. В то время, когда Солнце не светит на западную часть планеты, оно освещает восточную. Исходя из этого, в первой части будет ночь, а в другой - день. Вот почему ночью бывает темно.

Вращение вокруг галактики

Земля располагается в Солнечной системе, которая находится в галактике Млечный Путь. Свое название она получила за особый внешний вид: на ночном небе она выглядит как разлитое молоко. На самом деле, белая полоса - это скопление миллионов звезд.

Галактика имеет спиралевидную форму. По современным подсчетам, наша Солнечная система находится ближе к краю галактики, в одном из ее рукавов. Она совершает движение по спирали вокруг центра галактики. По подсчетам, полный поворот вокруг центра спираль Млечного Пути совершает примерно за 225 млн лет.

Ученые о галактическом вращении

Ученые считают, что это вращение вокруг центра галактики должно каким-то образом сказываться на нашем существовании и на всех планетах Солнечной системы. Однако данных о том, какие именно события влекут за собой полные обороты, пока нет. Это связано с малым возрастом человечества, исчисляется он всего десятками тысяч лет, а серьезные наблюдения за космосом и происходящими в нем явлениями ученые совершают только несколько столетий.

Вывод

Земля движется вместе с нашей Солнечной системой вокруг центра нашей галактики. Один полный поворот совершается примерно за 225 миллионов лет. Одновременно Земля всегда вращается вокруг нашего светила. Причем, во время вращения планета то удаляется, то приближается к нему. Из-за этого явления люди наблюдают смену времен года. Во время вращения вокруг звезды Земля одновременно совершает повороты относительно своей оси с запада на восток: из-за этого явления день сменяет ночь.

Иногда ночью мы имеем возможность наблюдать такое явление, при котором небо кажется недостаточно темным. И сегодня мы рассмотрим вопросы о том, почему ночью светлое небо.

Почему зимой ночью светло

В зимний период года мы привыкли не только к тому, что темнеть начинает значительно раньше, чем летом, но и к тому, что погода обычно такая, что даже в дневное время суток световой день кажется менее светлым. Несмотря на это, иногда мы имеем возможность наблюдать достаточно светлые ночи, поэтому и нужно рассмотреть вопрос о том, почему небо ночью бывает светлое зимой.

Причин более светлого неба ночью может быть две:

• Если вы заметили, что ночь не такая темная как всегда, а на улице при этом наблюдаются осадки в виде снега, можете быть уверены, что именно снег и является причиной такого светлого неба. Снежинки отражают свет фонарей, а также лунный свет, за счет чего возникает иллюзия более освещенного ночного неба;
• Если же небо достаточно светлое, а осадков не наблюдается, тогда причиной подобному явлению можно считать сильную и низкую облачность. Обратите внимание на тучи и облака – они находятся ниже обычного. По этой причине, в качестве отражателей света с земли выступают именно облака, что и приводит к возникновению иллюзии светлого неба.

Почему ночью светло как днем

Если же, задаваясь вопросом о ночном освещении поверхности Земли, вы интересовались непосредственно информацией о так называемых «Белых ночах», которые наблюдаются, например, на территории Санкт-Петербурга, то в данной ситуации ответ будет совершенно другим.

Для начала стоит отметить, что наблюдаются подобные белые ночи не только на территории Санкт-Петербурга, но и во многих других участках нашей планеты. Например, вполне возможно, что кто-то будет интересоваться вопросом о том, почему в Гренландии ночью светло, поскольку там также присутствует подобное явление.

Виной возникновению подобного явления принято считать события планетарного масштаба. Дело в том, что в определенный момент времени, благодаря тому, что Земля вращается вокруг Солнца по определенной траектории, а также совершает обороты и вокруг собственной оси, наша планета находится на такой траектории, что даже в ночное время Солнце на территории, например, Санкт-Петербурга или Гренландии садится не намного ниже линии горизонта. Соответственно, даже в ночное время солнечный свет рассеивается над поверхностью Земли и на упомянутых выше территориях наблюдаются своеобразные сумерки вместо привычной ночи.

Почему ночью темно

Каждые сутки Земля совершает полный оборот вокруг своей оси. За этот период, который занимает по времени 24 часа, успевают смениться все 4 времени суток. Сначала наступает утро, затем день, вечер и ночь. Ночью темно, температура в это время суток падает, потому как Солнце остается за горизонтом. С наступлением утра Солнце восходит вновь, становится светлее и теплее. Почему это происходит, и по какой причине ночь бывает то длиннее, то короче? Повсеместно ли ночь меняется в своей продолжительности при смене времен года?

Это интересные вопросы, которые требуют ответа. Современная наука может разобрать их детально, дать ответы на все моменты, интересующие человека.

Вращение Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца

Земля никогда не стоит на месте, она постоянно вращается – как вокруг Солнца, так и вокруг своей оси. Полный оборот вокруг своей оси отнимает у планеты приблизительно 23 часа, 56 минут и 3 секунды. Но это не абсолютно точное значение, так как длина суток может варьировать в пределах нескольких секунд – в этом плане Земля может как немного «замедляться», так и «ускоряться». Это едва заметные вариации, однако для удобства принято считать, что сутки – это 24 часа ровно.

Материалы по теме:

Что такое северное сияние?

При вращении планеты та ее зона, которая освещается ближайшей к нам звездой, постепенно перемещается из одной точки в другую. Так, солнечные лучи падают сначала в районе Японии, затем перемещаются к Владивостоку, и далее освещенная точка движется в западном направлении, пока не вернется на исходные позиции. В тот момент, когда она смещается со своей позиции, к примеру, уходит с территории Японии далее на запад, в этом месте начинается вечер, сумерки, а затем наступает ночь. Темное время суток будет продолжаться до тех пор, пока солнечный свет снова не обрушится на территории, пройдя полный круг по вращающейся планете.

Интересный факт : солнечные лучи движутся по планете с востока на запад. Отсюда и пошло слово восток – место, где Солнце восходит. Запад же – это территории, где оно западает за горизонт, исчезает. Японию называют «Страной восходящего Солнца», так как местные жители первыми наблюдают появление светила каждый новый день.

Но почему же летом день длиннее, а зимой он короткий? Это явление наблюдается практически по всей территории России, так как страна имеет северное расположение. Необходимо отметить, что помимо вращения планеты, роль играет еще один фактор – наклон земной оси. Чем ближе широты к полюсам, тем сильнее ощущается присутствие данного фактора. Наклон земной оси равен примерно 66 градусам, из-за этого создается эффект низко поднимающегося в зимнее время солнца, укороченного светового дня. Также благодаря этому летом на территории России ночи короткие, и удается наблюдать такое явление, как «белые ночи», когда полная темнота фактически не наступает.

Материалы по теме:

Почему Луна и Солнце меняют цвет?

На полярных территориях это явление выражено еще сильнее – на протяжении 3 летних месяцев Солнце не садится вообще. Оно совершает определенный путь по небосклону, едва касаясь горизонта, и поднимаясь затем снова. Зато в зимние месяцы солнце не восходит, и полярные территории погружаются в полную темноту.

Сутки на экваторе

На экваторе же отмечается противоположное явление. Здесь наклон земной оси фактически не играет никакой роли, в любое время года ночь и день равны, составляют по 12 часов. Эти территории освещаются солнечными лучами под углом в 90 градусов, потому освещение здесь интенсивнее, а световой день стабильнее.