La science de la lumière du soleil et des ombres

La science de la lumière du soleil et des ombres

La Terre se déplace dans l’espace, de sorte que la lumière du Soleil ne l’éclaire pas de la même manière à chaque minute de chaque jour. Sur un an, la planète tourne autour du Soleil, se déplaçant le long de son elliptique orbite. En raison de la forme de cette orbite, il y a des moments où la Terre est plus proche du Soleil et des moments où elle en est plus éloignée. Vous pourriez être tenté de supposer que lorsque la Terre est la plus proche du Soleil, nous vivons l’été, mais ce n’est pas ainsi que cela fonctionne. En réalité, il s’agit de l’inclinaison de 23,5 degrés de la Terre sur son axe.

Jours et années

Cet axe incliné est essentiel à la saisons. En raison de cette inclinaison et de la forme de l’orbite terrestre, différentes parties de la planète reçoivent les rayons les plus directs du Soleil à différents moments de l’année. Lorsque le pôle Nord s’incline vers le Soleil, l’hémisphère Nord devient le plus terriblect rayons de lumière, absorbe plus d’énergie qui devient de la chaleur, et eexpériences estivales. Lorsque le pôle Nord s’éloigne du Soleil, la lumière est plus indirecte, ce qui provoque l’hiver.

Vous pouvez le modéliser à la maison. Prenez une lampe de poche, allumez-la et pointez-la directement vers un mur. Vous obtenez une lumière vive concentrée sur une petite zone du mur. Lorsque vous inclinez légèrement la lampe de poche, la lumière se diffuse. C’est la même quantité de lumière, mais parce qu’elle est répartie sur une plus grande surface, elle semble plus faible. Parce que la lumière est moins concentrée, moins d’énergie est absorbée et moins de chaleur est générée. C’est l’hiver.

Les saisons de la Terre sont causées par son axe incliné d’environ 23 degrés. Crédits: MIT/Alissa Earle

En attendant, il faut 24 heures pour que la Terre complète un rotation sur son axe. Cela signifie que la Terre tourne, un peu comme une toupie inclinée. Cette rotation expose des parties de la Terre à la lumière du soleil lorsqu’elle tourne. Lorsqu’une partie de la Terre fait face au Soleil, elle connaît le jour. Lorsque cette partie de la Terre se détourne du Soleil, elle fait l’expérience de la nuit. La partie de la Terre la plus proche du Soleil à tout moment reçoit la lumière solaire la plus directe.

Parfois, cette lumière est bloquée. Vous le voyez chaque fois que vous observez votre ombre ou se tenir à l’ombre d’un arbre. Parce que la Terre tourne, l’angle de cet arbre par rapport au Soleil change au cours de la journée. Ainsi, la taille et la direction de l’ombre changent également.

De très grandes ombres

Les ombres jouent également un rôle dans les éclipses. Un éclipse se produit lorsqu’une planète ou une lune gêne la lumière du Soleil. Dans le cas d’une éclipse lunaire, la Terre se déplace entre la lumière du Soleil et la Lune. L’ombre de la Terre recouvre la Lune. Parce que l’orbite de la lune est inclinée, nous n’avons pas d’éclipse tous les mois, mais elles sont plus fréquentes que les éclipses solaires.

Lors d’une éclipse solaire, la Lune se place entre la lumière du Soleil et la Terre. Cela l’amène à s’assombrir pendant la journée. Une éclipse solaire totale se produit quelque part sur Terre environ tous les ans et demi. Cependant, le L’ombre de la Lune sur Terre n’est pas si grande, vous devez donc être au bon endroit pour voir une éclipse solaire. Cela les rend très spéciaux. La prochaine éclipse solaire totale aux États-Unis aura lieu le 8 avril 2024.

Nous devrons peut-être attendre un peu pour vivre une autre éclipse, mais nous pouvons explorer les ombres et la lumière n’importe quel jour de l’année. Alors prenez vos matériaux et préparez-vous à expérimenter avec la lumière !

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