小学生科普知识:太阳什么时候离地球最近?

太阳什么时候离地球最近?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们解读一下这个科普知识。​​​​image.png

适合年龄:6岁以上

难易程度:中级

据我国古代《列子·汤问篇》记载,在两千多年前的春秋时期,就有人争论过太阳什么时候离我们最近这个问题。一个说:物体离我们越近,看起来就越大些;离我们越远,看起来就小些。早晨刚升起来的太阳,看起来比中午的太阳要大,所以,早晨的太阳离我们近。

另一个说:我们离火炉越近,就觉得越热;离得越远,感觉就不那么热。中午的阳光比早晨的阳光要热,所以中午的太阳离我们更近些。

这两种说法似乎都有道理,谁也说不服谁。但是,究竟太阳在什么时候离地球最近呢?大家都知道,地球除了自转之外,还要围绕太阳公转,公转轨道是一个椭圆。太阳位于椭圆的一个焦点上。我们以太阳为坐标原点,椭圆的长轴为极轴,则地球的运动方程可以写成:

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其中 e 为椭圆的偏心率,因此,当 cos? =1 时,r 取最小值,这时地球离太阳最近,对应的时间是每年的 1 月 2 日。当 cos? =-1 时,r 取最大值,这时地球离太阳最远,对应的时间是每年的 7 月 5 日。因此,一年当中,1 月 2 日地球位于近日点,7 月 5 日地球位于远日点。在地球由近日点向远日点运行的时期中,中午太阳比日出时远,2 月初远 1000 公里,4 月初远 6400 公里。当地球运行到远日点时,这种差别就消失了。相反,当地球从远日点向近日点运行的过程中,中午太阳比日出时近,7 月中旬近 5800公里,9 月中旬近 16000 公里,直至近日点,这种差别再次消失。这样年复一年,永不停息。

因此,我们既不能以太阳在一天中的视觉大小来断言什么时候太阳离我们更近,也不能以冷热程度来断定其远近。

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