ऐप में पढ़ें →

English · हिन्दी · తెలుగు · தமிழ் · മലയാളം · मराठी · ಕನ್ನಡ

सौर मंडल में पृथ्वी: आकार, गतियाँ और ऋतुएँ

पृथ्वी: स्थिति, गतियाँ और आंतरिक संरचना · भाग 1 / 3 · तथ्य-जाँच की तिथि · हम कैसे जाँचते हैं

स्रोतों (नीचे सूचीबद्ध) से AI की मदद से लिखा गया, फिर एक अलग AI से तथ्य-जाँच की गई।

सौर मंडल और 2006 में IAU की ग्रह की परिभाषा, पृथ्वी का आकार और माप, घूर्णन और परिक्रमण, उपसौर और अपसौर, अक्ष का झुकाव और ऋतुएँ, अयनांत और विषुव, तथा अक्षांश के साथ दिन की लंबाई कैसे बदलती है।

भौतिक भूगोल स्वयं ग्रह से आरंभ होता है: अंतरिक्ष में पृथ्वी कहाँ है और वह कैसे गति करती है। ये बुनियादी बातें आसान लगती हैं, फिर भी प्रारंभिक परीक्षा के प्रश्न बार-बार इन्हीं पर लौटते हैं: पृथ्वी सूर्य के सबसे निकट कब होती है, दोनों गोलार्धों में ऋतुएँ उलटी क्यों होती हैं, या जून में सुदूर उत्तर में सूर्य हफ़्तों तक क्यों नहीं डूबता। यह भाग पृथ्वी को सौर मंडल में उसकी जगह पर रखता है और उसके आकार तथा माप का वर्णन करता है। फिर यह पृथ्वी की दो गतियों, घूर्णन और परिक्रमण, को समझाता है, और बताता है कि अक्ष का झुकाव इन्हें दिन-रात, ऋतुओं, अयनांतों और विषुवों में कैसे बदल देता है। भाग 2 इन्हीं गतियों के आधार पर अक्षांश और देशांतर का जाल बनाता है और समय निकालता है, और भाग 3 सतह के नीचे पृथ्वी की परतों और उसके शैलों तक जाता है।

सौर मंडल सूर्य और वे सभी पिंड हैं जिन्हें उसका गुरुत्व कक्षा में बाँधे रखता है: आठ ग्रह और उनके उपग्रह, बौने ग्रह, क्षुद्रग्रह, धूमकेतु और धूल। सूर्य एक तारा है जो नाभिकीय संलयन से चमकता है, और तंत्र का लगभग सारा द्रव्यमान उसी में है। सूर्य से बाहर की ओर क्रम में ग्रह हैं: बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, बृहस्पति, शनि, अरुण (यूरेनस) और वरुण (नेपच्यून)। पहले चार छोटे और चट्टानी हैं, जिन्हें आंतरिक या पार्थिव ग्रह कहते हैं; बाहरी चार विशाल ग्रह हैं जो मुख्यतः गैसों और बर्फ़ से बने हैं, और मंगल तथा बृहस्पति के बीच क्षुद्रग्रहों की एक पट्टी दोनों समूहों को अलग करती है। अगस्त 2006 में अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ ने ग्रह के लिए तीन कसौटियाँ तय कीं: वह सूर्य की परिक्रमा करे, इतना भारी हो कि उसका अपना गुरुत्व उसे लगभग गोल आकार दे दे, और उसने अपनी कक्षा के आसपास से अन्य पिंडों को हटा दिया हो। प्लूटो पहली दो कसौटियों पर खरा है पर तीसरी पर नहीं, इसलिए अब उसे सेरेस और एरिस की तरह बौना ग्रह माना जाता है। चंद्रमा पृथ्वी का एकमात्र प्राकृतिक उपग्रह है।

पृथ्वी सूर्य से तीसरा ग्रह है और चारों चट्टानी ग्रहों में सबसे बड़ी है। सूर्य से उसकी औसत दूरी लगभग 15 करोड़ किमी है, जिसे सूर्य का प्रकाश आठ मिनट से कुछ अधिक में तय करता है। पृथ्वी पूरी तरह गेंद जैसी गोल नहीं है। घूमने के कारण वह विषुवत् वृत्त के आसपास थोड़ी फूली और ध्रुवों पर चपटी हो गई है, इसलिए विषुवतीय त्रिज्या (लगभग 6,378 किमी) ध्रुवीय त्रिज्या (लगभग 6,357 किमी) से करीब 21 किमी अधिक है। भूगोलवेत्ता इस वास्तविक, थोड़े अनियमित आकार को जियॉइड (भू-आभ) कहते हैं, जिसका अर्थ है 'पृथ्वी जैसा आकार'। दो विशेषताएँ पृथ्वी को जीवन के योग्य बनाती हैं: सूर्य से उसकी दूरी के कारण उसका अधिकांश जल द्रव रूप में रहता है, और मुख्यतः नाइट्रोजन तथा ऑक्सीजन वाला उसका वायुमंडल हानिकारक विकिरण को रोकता है और दिन-रात के तापमान में भारी उतार-चढ़ाव नहीं होने देता। सतह का लगभग 71 प्रतिशत भाग महासागरों से ढका होने के कारण पृथ्वी अंतरिक्ष से नीली दिखती है और उसे प्रायः नीला ग्रह कहा जाता है।

पहली गति घूर्णन है, यानी पृथ्वी का अपने अक्ष पर घूमना; अक्ष उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों को जोड़ने वाली एक काल्पनिक रेखा है। पृथ्वी पश्चिम से पूर्व की ओर घूमती है, इसीलिए सूर्य, चंद्रमा और तारे पूर्वी आकाश से ऊपर उठते और पश्चिम में डूबते दिखते हैं: वास्तव में हम ही पूर्व की ओर उनकी तरफ़ ले जाए जा रहे हैं। सूर्य के सापेक्ष एक पूरा चक्कर 24 घंटे में होता है और इसे सौर दिन कहते हैं; दूर के तारों के सापेक्ष एक चक्कर लगभग 23 घंटे 56 मिनट का होता है, क्योंकि हर दिन पृथ्वी अपनी कक्षा में भी थोड़ा आगे बढ़ जाती है। घूर्णन से दिन और रात होते हैं। किसी भी क्षण आधी पृथ्वी सूर्य की ओर होती है और आधी अंधकार में, और दोनों हिस्सों के बीच की खिसकती सीमा को प्रदीप्ति वृत्त कहते हैं। घूर्णन का महत्व दैनिक लय से आगे भी है: हर स्थान दिन में एक बार सूर्य के नीचे से गुज़रता है, इसलिए समय-गणना का आधार यही है, और यह गतिशील वायु और जल की दिशा मोड़ता है, जिसे जलवायु के अध्याय में समझाया गया है।

दूसरी गति परिक्रमण है, यानी कक्षा कहलाने वाले पथ पर पृथ्वी का सूर्य के चारों ओर चक्कर; यह कक्षा एक दीर्घवृत्त है जो वृत्त के बहुत निकट है। एक चक्कर में लगभग 365 दिन 6 घंटे लगते हैं। कैलेंडर वर्ष 365 दिन का होता है, इसलिए बचे हुए चौथाई दिन जोड़कर हर चौथे वर्ष 29 फ़रवरी के रूप में जोड़े जाते हैं, जिससे 366 दिनों का अधिवर्ष बनता है; कैलेंडर को सटीक रखने के लिए शताब्दी वर्ष तभी अधिवर्ष होते हैं जब वे 400 से विभाज्य हों, इसीलिए 2000 अधिवर्ष था पर 1900 नहीं। कक्षा थोड़ी अंडाकार होने से वर्ष भर सूर्य से पृथ्वी की दूरी बदलती रहती है। जनवरी के आरंभ में वह सबसे निकट, लगभग 14.7 करोड़ किमी पर होती है, जिसे उपसौर कहते हैं, और जुलाई के आरंभ में सबसे दूर, लगभग 15.2 करोड़ किमी पर, जिसे अपसौर कहते हैं। बहुत से विद्यार्थियों को आश्चर्य होता है कि उत्तरी गोलार्ध में शीत ऋतु तब होती है जब पृथ्वी सूर्य के सबसे निकट होती है। यही एक तथ्य सिद्ध करता है कि बदलती दूरी ऋतुओं का कारण नहीं है; कारण अक्ष के झुकाव में है।

ऋतुएँ अक्षीय झुकाव से बनती हैं। पृथ्वी का अक्ष अपनी कक्षा के तल पर खींचे गए लंब से लगभग 23½° झुका है; दूसरे शब्दों में, वह उस तल से लगभग 66½° का कोण बनाता है। उतना ही महत्वपूर्ण यह है कि वर्ष भर अक्ष अंतरिक्ष में एक ही दिशा में, ध्रुव तारे के निकट एक बिंदु की ओर, संकेत करता रहता है। इसलिए सूर्य की परिक्रमा करते हुए वर्ष के एक भाग में उत्तरी गोलार्ध सूर्य की ओर झुका रहता है और विपरीत भाग में सूर्य से दूर। सूर्य की ओर झुके आधे भाग पर किरणें अधिक सीधी पड़ती हैं, जिससे ऊष्मा कम क्षेत्र पर केंद्रित होती है, और वहाँ दिन भी लंबे होते हैं, इसलिए वहाँ ग्रीष्म ऋतु होती है। दूसरे आधे भाग पर तिरछी किरणें बड़े क्षेत्र पर फैल जाती हैं और दिन छोटे होते हैं, इसलिए वहाँ शीत ऋतु होती है। यदि अक्ष सीधा खड़ा होता, तो सूर्य सदा विषुवत् वृत्त पर ऊर्ध्वाधर रहता, ऋतुएँ लगभग नहीं होतीं, और वर्ष भर हर जगह दिन और रात लगभग बराबर होते।

चार तिथियाँ वार्षिक चक्र को चिह्नित करती हैं। लगभग 21 जून को सूर्य की किरणें कर्क रेखा पर ऊर्ध्वाधर पड़ती हैं। यह उत्तरी गोलार्ध का ग्रीष्म अयनांत है: वहाँ सबसे लंबा दिन होता है, और आर्कटिक वृत्त के उत्तर में हर जगह सूर्य डूबता ही नहीं, जबकि अंटार्कटिक वृत्त के दक्षिण का क्षेत्र अंधेरे में रहता है। लगभग 22 दिसंबर को ऊर्ध्वाधर किरणें मकर रेखा पर पड़ती हैं; यह उत्तर का शीत अयनांत और दक्षिणी गोलार्ध की भरी गर्मी है, इसीलिए ऑस्ट्रेलिया में क्रिसमस गर्मियों में आता है। लगभग 21 मार्च और 23 सितंबर को ऊर्ध्वाधर किरणें विषुवत् वृत्त पर पड़ती हैं, कोई भी ध्रुव सूर्य की ओर नहीं झुका होता, और पूरे विश्व में दिन और रात लगभग बराबर होते हैं; इनमें से प्रत्येक तिथि एक विषुव है, जिसका अर्थ है 'बराबर रात'। जून से दिसंबर तक ऊर्ध्वाधर सूर्य दक्षिण की ओर खिसकता है, और दिसंबर से जून तक वापस उत्तर की ओर। दोनों उष्ण कटिबंधीय रेखाओं के बीच की पट्टी के बाहर वह कहीं भी ठीक सिर के ऊपर नहीं होता।

अयनांत और विषुव की तुलना
तिथि (लगभग)ऊर्ध्वाधर किरणेंउत्तरी गोलार्धदक्षिणी गोलार्ध
21 मार्चविषुवत् वृत्तविषुव: दिन और रात लगभग बराबरविषुव: दिन और रात लगभग बराबर
21 जूनकर्क रेखा (23½° उ.)ग्रीष्म अयनांत: सबसे लंबा दिनशीत ऋतु: सबसे छोटा दिन
23 सितंबरविषुवत् वृत्तविषुव: दिन और रात लगभग बराबरविषुव: दिन और रात लगभग बराबर
22 दिसंबरमकर रेखा (23½° द.)शीत अयनांत: सबसे छोटा दिनग्रीष्म ऋतु: सबसे लंबा दिन

अक्ष का झुकाव यह भी समझाता है कि कुछ स्थानों पर दिन की लंबाई दूसरों की तुलना में बहुत अधिक क्यों बदलती है। विषुवत् वृत्त पर वर्ष भर दिन और रात लगभग 12-12 घंटे के रहते हैं। किसी भी ध्रुव की ओर बढ़ने पर गर्मियों के दिन लंबे और सर्दियों के दिन छोटे होते जाते हैं, इसलिए विषुवत् वृत्त से दूरी बढ़ने के साथ दिन की लंबाई का वार्षिक अंतर बढ़ता जाता है। ध्रुव वृत्तों के पार यह अंतर चरम पर पहुँच जाता है। जून के अयनांत के आसपास आर्कटिक वृत्त के उत्तर में सूर्य रात भर क्षितिज के ऊपर रहता है, इसीलिए उत्तरी नॉर्वे और फ़िनलैंड को अर्धरात्रि के सूर्य का देश कहा जाता है; दिसंबर के अयनांत के आसपास इन्हीं क्षेत्रों में ऐसे दिन आते हैं जब सूर्य उगता ही नहीं। स्वयं ध्रुवों पर लगभग छह महीने के उजाले के बाद लगभग छह महीने का अंधकार होता है। समग्र रूप से इस भाग के विचार एक ही कड़ी बनाते हैं: घूर्णन से दिन और रात होते हैं; अपनी दिशा बनाए रखने वाले झुके अक्ष के साथ परिक्रमण से ऋतुएँ, अयनांत और विषुव, तथा दिनों की बदलती लंबाई बनती है। भाग 2 इन्हीं गतियों से विशेष अक्षांश रेखाएँ तय करता है और समय मापता है।

परीक्षा में ध्यान दें

पुनरावृत्ति

अभ्यास प्रश्न

Q1. वर्ष के किस समय पृथ्वी सूर्य के सबसे निकट होती है?

  1. लगभग 21 जून
  2. जुलाई के आरंभ में
  3. जनवरी के आरंभ में
  4. लगभग 23 सितंबर
उत्तर देखें

उत्तर: C. जनवरी के आरंभ में

उपसौर, यानी सूर्य से पृथ्वी का निकटतम बिंदु (लगभग 14.7 करोड़ किमी), जनवरी के आरंभ में आता है। 21 जून ग्रीष्म अयनांत है, जब ऊर्ध्वाधर किरणें कर्क रेखा पर पड़ती हैं, जो झुकाव का परिणाम है, दूरी का नहीं; जुलाई का आरंभ अपसौर, यानी सबसे दूर का बिंदु है; 23 सितंबर विषुव है।

Q2. निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. पृथ्वी अपने अक्ष पर पश्चिम से पूर्व की ओर घूमती है।
2. 21 जून को सूर्य की किरणें मकर रेखा पर ऊर्ध्वाधर पड़ती हैं।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

  1. केवल 1
  2. केवल 2
  3. 1 और 2 दोनों
  4. न तो 1, न ही 2
उत्तर देखें

उत्तर: A. केवल 1

(a) सही है। कथन 1 सही है: पश्चिम से पूर्व घूमने के कारण ही सूर्य पूर्व में उगता दिखता है। कथन 2 ग़लत है: 21 जून को ऊर्ध्वाधर किरणें कर्क रेखा पर पड़ती हैं; मकर रेखा पर वे लगभग 22 दिसंबर को पड़ती हैं। अतः (b) और (c) ग़लत ढंग से कथन 2 को मानते हैं, और (d) ग़लत ढंग से कथन 1 को नकारता है।

Q3. पृथ्वी का अक्ष अपनी कक्षा के तल के साथ लगभग कितने अंश का कोण बनाता है?

  1. 23½°
  2. 66½°
  3. 45°
  4. 90°
उत्तर देखें

उत्तर: B. 66½°

अक्ष कक्षा तल पर लंब से लगभग 23½° झुका है, इसलिए तल के साथ वह लगभग 66½° का कोण बनाता है। 23½° लंब से मापा गया झुकाव है, तल के साथ कोण नहीं; 90° का अर्थ सीधा खड़ा अक्ष होगा जिससे लगभग कोई ऋतु नहीं होती; 45° का कोई आधार नहीं है।

Q4. पृथ्वी पर ऋतु-परिवर्तन का मुख्य कारण निम्नलिखित में से कौन-सा है?

  1. पृथ्वी और सूर्य के बीच बदलती दूरी
  2. पृथ्वी का अपने अक्ष पर घूर्णन
  3. चंद्रमा के गुरुत्व का खिंचाव
  4. एक निश्चित दिशा में झुके अक्ष के साथ पृथ्वी का परिक्रमण
उत्तर देखें

उत्तर: D. एक निश्चित दिशा में झुके अक्ष के साथ पृथ्वी का परिक्रमण

ऋतुएँ इसलिए बनती हैं कि पृथ्वी लगभग 23½° झुके और वर्ष भर एक ही दिशा में संकेत करते अक्ष के साथ परिक्रमा करती है, जिससे बारी-बारी से हर गोलार्ध सूर्य की ओर झुकता है। दूरी कारण नहीं हो सकती, क्योंकि उत्तरी शीत ऋतु में पृथ्वी सूर्य के सबसे निकट होती है; घूर्णन से दिन-रात होते हैं, ऋतुएँ नहीं; चंद्रमा का गुरुत्व ज्वार लाता है, ऋतुएँ नहीं।

Q5. निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. पृथ्वी की विषुवतीय त्रिज्या उसकी ध्रुवीय त्रिज्या से अधिक है।
2. सौर दिन उस समय से छोटा होता है जो पृथ्वी दूर के तारों के सापेक्ष एक बार घूमने में लेती है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

  1. केवल 1
  2. केवल 2
  3. 1 और 2 दोनों
  4. न तो 1, न ही 2
उत्तर देखें

उत्तर: A. केवल 1

(a) सही है। कथन 1 सही है: पृथ्वी विषुवत् वृत्त पर उभरी है (लगभग 6,378 किमी, ध्रुवों पर लगभग 6,357 किमी के मुक़ाबले)। कथन 2 ग़लत है: सौर दिन (24 घंटे) तारों के सापेक्ष चक्कर (लगभग 23 घंटे 56 मिनट) से लंबा है, क्योंकि पृथ्वी कक्षा में आगे बढ़ती है और सूर्य के सामने फिर आने के लिए उसे थोड़ा अधिक घूमना पड़ता है। अतः (b) और (c) ग़लत ढंग से कथन 2 को मानते हैं, और (d) ग़लत ढंग से कथन 1 को नकारता है।

Q6. सूची I (लगभग तिथि) को सूची II (दोपहर में सूर्य की किरणें कहाँ ऊर्ध्वाधर पड़ती हैं) से सुमेलित कीजिए:
सूची I: A. 21 मार्च B. 21 जून C. 22 दिसंबर
सूची II: 1. मकर रेखा 2. विषुवत् वृत्त 3. कर्क रेखा
नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए।

  1. A-2, B-3, C-1
  2. A-2, B-1, C-3
  3. A-3, B-2, C-1
  4. A-1, B-3, C-2
उत्तर देखें

उत्तर: A. A-2, B-3, C-1

21 मार्च (विषुव) को ऊर्ध्वाधर किरणें विषुवत् वृत्त पर, 21 जून (उत्तर का ग्रीष्म अयनांत) को कर्क रेखा पर, और 22 दिसंबर (उत्तर का शीत अयनांत) को मकर रेखा पर पड़ती हैं: A-2, B-3, C-1। विकल्प (b) दोनों उष्ण रेखाओं को आपस में बदल देता है; (c) मार्च के सूर्य को एक उष्ण रेखा पर और जून के सूर्य को विषुवत् वृत्त पर रखता है; (d) मार्च के सूर्य को मकर रेखा पर और दिसंबर के सूर्य को विषुवत् वृत्त पर रखता है।

Q7. निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. विषुवों पर पूरी पृथ्वी पर दिन और रात लगभग बराबर होते हैं।
2. उत्तरी ध्रुव पर वर्ष में लगभग छह महीने लगातार दिन का उजाला रहता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

  1. केवल 1
  2. केवल 2
  3. 1 और 2 दोनों
  4. न तो 1, न ही 2
उत्तर देखें

उत्तर: C. 1 और 2 दोनों

(c) सही है। कथन 1 सही है: लगभग 21 मार्च और 23 सितंबर को ऊर्ध्वाधर किरणें विषुवत् वृत्त पर पड़ती हैं, कोई ध्रुव सूर्य की ओर नहीं झुका होता, और हर जगह दिन-रात लगभग बराबर होते हैं। कथन 2 सही है: ध्रुवों पर लगभग छह महीने के उजाले के बाद लगभग छह महीने का अंधेरा होता है। अतः (a) और (b) एक-एक सही कथन छोड़ देते हैं, और (d) दोनों को नकारता है।

Q8. निम्नलिखित में से कौन-सी शर्त अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ द्वारा 2006 में किसी पिंड को ग्रह कहे जाने के लिए तय शर्तों में से एक नहीं है?

  1. वह सूर्य की परिक्रमा करता है।
  2. उसके अपने गुरुत्व ने उसे लगभग गोल आकार दे दिया है।
  3. उसने अपनी कक्षा के आसपास का क्षेत्र साफ़ कर दिया है।
  4. उसका कम से कम एक प्राकृतिक उपग्रह है।
उत्तर देखें

उत्तर: D. उसका कम से कम एक प्राकृतिक उपग्रह है।

IAU की तीन कसौटियाँ हैं: सूर्य की परिक्रमा करना, लगभग गोल होने लायक भारी होना, और अपनी कक्षा का आसपास साफ़ कर देना; इसलिए विकल्प (a), (b) और (c) सभी वास्तविक शर्तें हैं। उपग्रह होना आवश्यक नहीं है: बुध और शुक्र ऐसे ग्रह हैं जिनका कोई उपग्रह नहीं। प्लूटो तीसरी कसौटी पर विफल होता है, इसलिए वह बौना ग्रह है।

सभी भागअगला: भाग 2 →

ऐप में यही अध्याय पढ़ें: अपनी भाषा में मदद, अभ्यास प्रश्नों पर स्कोर, नोट्स और सेव, और परीक्षा की तिथि तक की योजना।

ऐप में पढ़ें →

स्रोत