Dünya’nın hızlarını (ötelenme hızını ve açısal hızını) şu referanslara göre bir inceleyelim.
- Dünya’ya göre Dünya’nın hızı
- Güneş’in merkezine göre Dünya’nın hızı
- Sabit olmayan fakat sabit kabul edilen yıldızlara göre Dünya’nın Açısal Hızı
- Samanyolu Galaksi merkezine göre Dünya’nın hızı
Simgeler:
AU: 1 Astronomik Birim, Güneş’ten Dünya’ya olan mesafe olup, ve bu mesafe değişken olmakla birlikte, hesaplamalarda kullanılabilmesi için \(1 AU = 149’597’870.7\) km olarak kabul edilmektedir.
c: Işık hızı: \(1 c = 299’792’458 m/s\) olup boşluktaki hızıdır.
ly: 1 ışık yılı \(= 299’792’458 m/s \cdot 1y = 9’460’730’472’580’800 m\) olup ışığın 1 Dünya yılı süresinde boşlukta katettiği mesafedir.
gy: galaktik yıl = 230 milyon Dünya yılı süresi olup Güneş sisteminin Samanyolu Galaksisi çevresinde bir tur dönüşünü tamamlama süresidir.
y: yıl olup \(31’557’600\) saniye süreden oluşur.
d: gün olup 23 saat 56 dakika 4.098903691 saniye süreden oluşur.
h: saat olup 3600 saniyeden oluşur.
m: dakika olup 60 saniyeden oluşur.
s: saniye olup ışığın \(299’792’458 m\) mesafeyi katetme süresidir.
1. Dünya’ya göre Dünya’nın hızı
1.a. Açısal Hız:
\(\vec \omega = \vec \omega_{dünya} – \vec \omega_{dünya}\)
1.b. Öteleme Hızı:
\(\vec V = \vec V_{dünya} – \vec V_{dünya}\)
2. Güneş’e göre Dünya’nın hızı
2.a. Açısal Hız:
\(\vec \omega_{dünya} = \frac {360^{\circ}}{24h}\)\(\vec \omega_{dünya} = 0.004166^{\circ}/s\)
2.b. Öteleme Hızı:
\(\vec V_{dünya} = 2\pi \frac {AU}{1 y}\)
\(\vec V_{dünya} = 2\pi \frac {149’597’870.7 km}{31’557’600 s}\)
\(\vec V_{dünya} = 29.785254 km/s\)
Yani dünya güneşe göre saniyede yaklaşık \(29.78 km\), saatte \(107’226.9144 km\) yol katetmektedir.
3. Sabit Olmayan Fakat Sabit Kabul Edilen Yıldızlara Göre Dünya’nın Açısal Hızı [4]
3.a. Açısal Hız:
1 gün:
\(1 d= 86’164.098903691 s\)
1 gün = 23h 56m 4.098903691 s
\(\vec \omega_{dünya_{fixedstars}} = \frac {360^{\circ}}{86’164.098903691 s}\)
\(\vec \omega_{dünya_{fixedstars}} = 0.0041780742162972788^{\circ}/s\) sabit kabul edilen yıldızlara göre açısal hızdır. (Not: Yıldızlar sabit değildir. Daha fazla bilgi için 4. referansa bakınız.)
4. Samanyolu Galaksi Merkezine Göre Dünya’nın Hızı
Güneş sisteminin Samanyolu Galaksi Merkezine uzaklığı:
\(\vec r_{solarsystem} = 28’000 ly = 264’900’453’232’262’400’000 m\) uzaklıkta Samanyolu Galaksi Merkezi’miz vardır.
1 galaktik yıl süresi
\(1 gy = 230’000’000 y\)
1 galaktik yıl yaklaşık 230 milyon Dünya yılı sürer.
4.a. Güneş Sisteminin Açısal Hızı:
\(\vec \omega_{solarsystem} = \frac {360^{\circ}}{1 gy}\)
\(\vec \omega_{solarsystem} = \frac {360^{\circ}}{230 \cdot {10}^{6} y \cdot 31’536’000 s/y}\)
\(\vec \omega_{solarsystem} = 4.96327178876315267 \cdot {10}^{-14} {}^{\circ}/s\)
4.b. Dünya’nın Açısal Hızı:
\(\vec \omega_{dünya} =\vec \omega_{solarsystem} +\vec \omega_{dünya_{fixedstars}}\)
\(\vec \omega_{dünya} = 4.96327178876315267 \cdot {10}^{-14} {}^{\circ}/s + 0.0041780742162972788^{\circ}/s\)
\(\vec \omega_{dünya} = 0.00417807421634691151^{\circ}/s\)
Yani Galaktik çevrimden dolayı gerçekleşen açısal hızın Dünya’nın açısal hızına etkisi 100 milyarda 1 civarındadır.
4.c. Güneş Sisteminin Ötelenme Hızı:
\(\vec V_{solarsystem} = 2 \pi / 230 \cdot {10}^{6} \cdot 28000\)
\(\vec V_{solarsystem} = 4.96327178876315267 \cdot {10}^{-14} {}^{\circ}/s \cdot \pi/180 \cdot 264’900’453’232’262’400’000 m\)
\(\vec V_{solarsystem} = 229’471.168 m/s\)
\(\vec V_{solarsystem} = 826’096.2 km/h\)
\(\vec V_{solarsystem} = 7.65433426 \cdot {10}^{-4} c\)
Yani içinde bulunduğumuz Güneş Sistemi’miz saatte \(826’096.2 km\) hızla Galaksi Merkezi etrafında yol katetmektedir. Bunun ışık hızı cinsiden karşılığı ise \(0.000765433426\) ışık hızıdır. Yani aslında ışığa göre çok da hızlı değiliz.
4.d. Dünya’nın Samanyolu Galaksi Merkezine Göre Hızı
\(\vec V_{dünya} = \vec V_{solarsystem} \pm \vec V_{dünya_{güneş}}\)
\(\vec V_{solarsystem} = 826’096.2 km/h\)
\(\vec V_{dünya} = 229’471.168 m/s \pm 29’785.254 m/s\)
Yani Dünya’nın Güneşe göre hız vektörü Galaksi Merkezi’ne göre sürekli değiştiği için hızımız şu tolerans aralığında yani \(826’096.2 km/h \pm 107’226.9144 km/h\) 'dir.
Referanslar:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_rotation ziyaret tarihi: 2018-05-01 06:00
- https://ssd.jpl.nasa.gov/?faq#B05 ziyaret tarihi: 2018-05-01 06:00
- http://curious.astro.cornell.edu/about-us/41-our-solar-system/the-earth/orbit/91-at-what-speed-does-the-earth-move-around-the-sun-beginner ziyaret tarihi: 2018-05-01 06:00
- https://en.wikipedia.org/wiki/Fixed_stars ziyaret tarihi: 2018-05-01 06:00
- https://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_rotation ziyaret tarihi: 2018-05-01 06:00
- https://en.wikipedia.org/wiki/Galactic_year ziyaret tarihi: 2018-05-01 06:00