Die Wissenschaft von Sonnenlicht und Schatten

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Die Wissenschaft von Sonnenlicht und Schatten

Die Erde bewegt sich im Weltraum, daher scheint das Licht der Sonne nicht jeden Tag auf die gleiche Weise auf sie. Über ein Jahr, der Planet dreht sich um die Sonne und bewegt sich entlang ihrer Ellipse Orbit. Aufgrund der Form dieser Umlaufbahn ist die Erde manchmal näher an der Sonne und manchmal weiter entfernt. Sie sind vielleicht versucht anzunehmen, dass wir Sommer erleben, wenn die Erde der Sonne am nächsten ist, aber so funktioniert es nicht. In Wirklichkeit dreht sich alles um die 23,5-Grad-Neigung der Erde Achse.

Tage und Jahre

Diese geneigte Achse ist wesentlich für die Jahreszeiten. Aufgrund dieser Neigung und der Form der Erdumlaufbahn erhalten verschiedene Teile des Planeten zu verschiedenen Jahreszeiten die direktesten Sonnenstrahlen. Wenn sich der Nordpol zur Sonne neigt, wird es auf der Nordhalbkugel am schlimmstenct Lichtstrahlen, absorbiert mehr Energie, die zu Wärme wird, und eSommer erleben. Wenn sich der Nordpol von der Sonne weg neigt, ist das Licht indirekter und verursacht den Winter.

Sie können dies zu Hause modellieren. Nehmen Sie eine Taschenlampe, schalten Sie sie ein und richten Sie sie direkt auf eine Wand. Sie erhalten ein konzentriertes helles Licht auf einem kleinen Bereich der Wand. Wenn Sie die Taschenlampe ein wenig neigen, breitet sich das Licht aus. Es ist die gleiche Lichtmenge, aber weil es über eine größere Fläche verteilt ist, sieht es schwächer aus. Da das Licht weniger konzentriert ist, wird weniger Energie absorbiert und weniger Wärme erzeugt. Das ist Winter.

Die Jahreszeiten der Erde werden dadurch verursacht, dass ihre Achse um etwa 23 Grad geneigt ist. Kredite: MIT/Alissa Earle

Inzwischen dauert es 24 Stunden für die Erde, um einen zu vervollständigen Drehung auf seiner Achse. Das bedeutet, dass sich die Erde dreht, ein bisschen wie ein geneigter Spielzeugkreisel. Diese Drehung setzt Teile der Erde während ihrer Drehung dem Sonnenlicht aus. Wenn ein Teil der Erde der Sonne zugewandt ist, erlebt er Tag. Wenn sich dieser Teil der Erde von der Sonne abwendet, erlebt er Nacht. Der Teil der Erde, der der Sonne am nächsten ist, erhält zu jedem Zeitpunkt das direkteste Sonnenlicht.

Manchmal wird dieses Licht blockiert. Sie sehen dies jedes Mal, wenn Sie Ihre beobachten Schatten oder im Schatten eines Baumes stehen. Da sich die Erde dreht, ändert sich der Winkel dieses Baums relativ zur Sonne im Laufe des Tages. Somit ändern sich auch Größe und Richtung des Schattens.

Wirklich große Schatten

Schatten spielen auch bei Finsternissen eine Rolle. An Finsternis passiert, wenn ein Planet oder Mond dem Licht der Sonne im Weg steht. Bei einer Mondfinsternis bewegt sich die Erde zwischen dem Licht der Sonne und dem Mond. Der Schatten der Erde bedeckt den Mond. Da die Umlaufbahn des Mondes geneigt ist, bekommen wir nicht jeden Monat eine Sonnenfinsternis, aber sie sind häufiger als Sonnenfinsternisse.

Bei einer Sonnenfinsternis gerät der Mond zwischen das Licht der Sonne und die Erde. Dadurch wird es tagsüber dunkel. Etwa alle anderthalb Jahre findet irgendwo auf der Erde eine totale Sonnenfinsternis statt. Allerdings ist die Der Schatten des Mondes auf der Erde ist nicht so groß, also müssen Sie genau am richtigen Ort sein, um eine Sonnenfinsternis zu sehen. Das macht sie zu etwas ganz Besonderem. Die nächste totale Sonnenfinsternis in den Vereinigten Staaten findet am statt 8. April 2024.

Wir müssen vielleicht eine Weile warten, bis wir eine weitere Sonnenfinsternis erleben, aber wir können Schatten und Licht an jedem Tag des Jahres erkunden. Also schnapp dir deine Materialien und mach dich bereit, mit Licht zu experimentieren!