【奇幻天文馆系列1•超级飞船】15倾斜的姿态
地球这艘超级飞船的加热和照明方案深深震撼了佳文:太阳这样一个强大的核反应堆作为光和热的来源,距离不远也不近,还通过自身的旋转得到均匀的光照和加热。
“这样的加热方案实在是太完美了!”佳文赞叹不已。
“不然,如果仅仅是这样,还不算很完美,”舅舅显得很淡定。
“难道还能更完美?”
“当然。地球通过自转,仅仅实现了太阳光在东西方向的轮流照射,却不能实现南北方向的均匀加热。”
“南北方向也可以轮流加热?”佳文很惊讶,他想了想,却怎么也想象不出来,地球怎样能实现南北方向的轮流加热。
“要实现这一点其实是很简单的,你来看,”舅舅话音刚落,整个地球轨道里铺上了一层淡淡的色彩,这样,地球的公转轨道平面就直观地呈现在佳文面前。
又一条发光的线贯穿地球,舅舅告诉佳文,那是地球的自转轴,自转轴只是假想出来的,根本看不见,这条发光的辅助线清晰地标注了它的走向。
佳文感觉怪怪的:“地球怎么是斜着身子的?”
确实是,有了轨道面和自转轴,地球的姿态清晰地呈现出来,自转轴并不是直立在轨道面上,而是斜斜地立着。
“这就是问题的关键,”舅舅语气舒缓而坚定,“地球自转轴这样一倾斜,太阳光就可以在南北方向上扫过,轮流给南北两个半球加热了。”
“就这么简单?”
“就这么简单,”舅舅一边说着,一边指着太空中的地球继续说道,“你能看出来,太阳光现在直射的是什么地方吗?”
“嗯,让我看看。”佳文仔细观察,发现地球正中间的位置有一个明显的亮斑,那应该是太阳光直射的地方,“太阳光现在直射的地球正中间。”
“那是赤道。”
地球上又出现了三个圆圈,舅舅告诉佳文,中间那个大圆圈是赤道,赤道两边分别是南回归线和北回归线,那个明显的亮区就在赤道上。
“这一天是北半球的春分。”
“春分?”
“这是一个重要的时间节点,在这一天,太阳光直射赤道,南北两个半球得到了均等的光照,无论是强度,还是照射时间,都是一样的。”
“这一天,地球上白天和夜晚的时间一样长?”
“没错,这一天,太阳会从正东方升起,正西方落下。”
舅舅说完,地球开始快速地旋转,在轨道上前进起来。佳文知道,这是舅舅开启了奇幻天文馆的时间控制旋钮,可以让时间的流逝速度大大加快。
随着地球在轨道上前进,奇怪的事情发生了,太阳光的直射区域——那个明显的亮带,开始缓慢向北移动!
对于南北两个半球,佳文能够快速分辨出来,因为每一块大陆佳文都很熟悉。
“现在太阳光重点加热哪个半球?”舅舅问。
“当然是北半球。”
“现在太阳徘徊在北半球的天空上,对于北半球来说,不但太阳光线强,而且照射时间也长,白天长,黑夜短。”
“那南半球就是白天短,黑夜长了?”
“嘿嘿,正是如此,因为太阳现在重点加热北半球。”
地球继续快速旋转着前进,大约走过了整个轨道的四分之一的时候,亮带移到了北回归线上,地球停止了转动。
“太阳光直射北回归线啦,”佳文喊道。
佳文清楚地看到,北半球的大部分沐浴在太阳光里,太阳光照不到的黑暗区域只有一小部分。南半球正好相反,只有小部分沐浴在阳光里,大部分被黑暗笼罩着。
“这一天是北半球的夏至。”
“夏至?”
“夏至是另一个重要的时间节点,就是太阳光直射到了最北边,这一天,北半球白天时间最长,黑夜时间最短。从这一天起,它就开始向南回归了。”
地球又开始了快速旋转,在轨道上向前移动,随着地球在轨道上前进,太阳光的直射区域——那个明显的亮斑,果然开始向南方移动了。前进了四分之一圈之后,地球再次停了下来。佳文看到,太阳直射的亮斑又一次来到赤道上。
“北半球的秋分。”
“秋分?”
“这是有一个重要的时间节点。”
“不用说,这一天,太阳光再次直射赤道,南北两个半球又得到了均等的光照,无论是强度,还是照射时间,都一样。这一天,地球上白天和夜晚的时间一样长,这一天,太阳还是从从正东方升起,正西方落下。”佳文一口气说出了秋分的特点,这让舅舅非常感慨,一点就透。
“接下来太阳光该直射南半球了吧?”
佳文话音刚落,地球又开始快速旋转,在轨道上前进起来。随着地球在轨道上前进,它的南半球渐渐对向了太阳,太阳的直射区域——那个明亮的光带离开赤道向南移动。
“秋分以后,太阳徘徊在南半球的天空,重点给南半球加热,对于南半球来说,阳光强度大,光照时间长,也就是白天长,黑夜短。北半球正好相反,白天短,黑夜长。”
地球继续前进,知道太阳光的直射区域移动到南回归线上。
佳文清楚地看到,南半球的大部分区域沐浴在太阳光里,太阳光照不到的黑暗区域只有一小部分。北半球正好相反,只有小部分沐浴在阳光里,大部分被黑暗笼罩着。
“冬至到了,”舅舅说道。
“这是第四个重要的时间节点吧,就是太阳光直射到了最南边,这一天,南半球白天时间最长,黑夜时间最短。北半球正好相反,白天时间最短,黑夜时间最长。也就是从这一天起,它太阳光开始向北方回归了。”佳文又一口气说出了冬至的特点。
“举一反三,孺子可教啊!”舅舅连连赞叹。
“原来,春夏秋冬四季变化就是地球自转轴!倾斜引起的。”佳文终于明白了这个困惑已久的问题。
“是,季节变化就是太阳在给南北半球轮流加热。当太阳光直射北半球的时候,北半球就是它加热的重点,欧亚大陆和北美洲的生命得到了更多的光照,绿色植物恢复生机,动物们更加活跃。
当北半球的居民看到太阳渐渐南去的时候,是它开始重点给南半球加热去了,大洋洲、南美洲、非洲南部的生命得到了更多的光照,绿色植物恢复生机,动物们更加活跃。”
“妙,实在是妙!”佳文激动地拍起手来,“旋转实现的东西方向轮流加热,本来想着这已经跟完美了,没想到南北方向也能轮流加热,事情居然可以做的这样完美!”
“其实,这还不算完美,”舅舅笑了笑,说道。
佳文睁大了眼睛,惊讶得不得了:“什么?地球就这样倾斜了一下身子,就实现了太阳光在南北方向的轮流照射,既有昼夜交替,又有四季变化,还能怎么样啊?”
“你且来看,”舅舅说着,再一次指向了太空中的地球。