Alla planeter i vårt solsystem följer en elliptisk bana. Denna bana kallas för en omloppsbana. Jordens bana är inte en perfekt cirkel: dess form är en mycket svagt utdragen ellips med en excentricitet på ungefär 0,0167. Om vi skulle rita upp jordens bana på ett papper som en perfekt cirkel skulle linjens bredd vara större än jordens elliptiska bana. Ellipsens största halvaxel (semi-major axis) motsvarar i genomsnitt cirka 1 astronomisk enhet (AU) = 149,6 miljoner km.

Hastighet och tid runt solen

Jordens omloppsbana tar ungefär 365 dagar, vilket i vardagligt tal kallas ett år. Mer precist är ett tropiskt år ungefär 365,2422 dagar och ett sideriskt år ungefär 365,256 dagar, vilket är anledningen till skottårssystemet. Det betyder att jorden har gått runt solen på 365 dagar (ett år) i genomsnitt.

Jordens medelhastighet längs banan är cirka 29,78 km/s, vilket är ungefär 107 000–108 000 km/tim (cirka 67 000 mph). Enligt Keplers andra lag varierar hastigheten under året: jorden rör sig något snabbare vid perihelium (när den är närmast solen) och något långsammare vid afelium (när den är längst bort).

Avstånd till solen och ljusets restid

Det närmaste avståndet mellan jorden och solen, perihelium, är cirka 146–147 miljoner km och det längsta avståndet, afelium, är cirka 152 miljoner km. Genomsnittsavståndet är som sagt ungefär 149,6 miljoner km (1 AU).

Det tar ljus (eller annan elektromagnetisk strålning) drygt åtta minuter att färdas från solen till jorden — cirka 8,3 minuter (ungefär 500 sekunder).

Varför har vi årstider?

Årstidernas växlingar på jorden beror främst på att jorden har en axial lutning på 23,44° i förhållande till sitt omloppsplan (ekliptikan). Denna lutning gör att olika latituder får mer eller mindre direkt solljus under olika delar av året:

  • När norra halvklotet lutar mot solen får det fler timmar av mer direkt solljus — då är det sommar där.
  • När norra halvklotet lutar bort från solen får det mindre direkt solljus och färre soltimmar — då är det vinter där.

Jordens elliptiska bana bidrar något till förändringen i solinstrålning (eftersom avståndet till solen varierar), men avståndet är inte huvudorsaken till årstiderna. Som exempel infaller perihelium (närmast solen) i början av januari, då det är vinter på norra halvklotet — vilket visar att närheten till solen inte avgör årstiderna.

Långsiktiga variationer: Milankovitchs cykler

Banan och jordens orientering varierar under långa tidsskalor enligt Milankovitchs cykler. Dessa cykler omfattar tre huvudkomponenter:

  • Eccentricitet (ändring i banans form) med perioder på ungefär 100 000 år.
  • Obliquitet (ändring i axellutningen) med perioder på cirka 41 000 år.
  • Precession (vridning av jordens rotationsaxel och förskjutning av årstiderna i banan) med en period kring 19 000–23 000 år.

Dessa cykler ändrar hur solens energi fördelas över jordytan och är en av de viktiga orsakerna till långsiktiga klimatvariationer, inklusive istider. Samtidigt är det viktigt att skilja på dessa naturliga, långsamma variationer och den snabba klimatförändring vi ser idag som till stor del drivs av ökade växthusgasnivåer orsakade av mänskliga aktiviteter — något som ligger utanför den naturliga Milankovitch-variationen.

Övriga faktorer som påverkar jordens bana

Jordens bana påverkas också av gravitationella störningar från andra planeter (särskilt Jupiter och Saturnus), relativistiska effekter nära solen och långsamma förändringar i jordens rotationsaxel och rotationshastighet. Dessa effekter är i allmänhet små men kan bli betydande på mycket långa tidsskalor.

Snabbfakta

  • Omloppstid: ≈ 365 dagar (tropiskt år ≈ 365,2422 dygn).
  • Medelhastighet: ≈ 29,78 km/s (≈ 107 000–108 000 km/tim).
  • Perihelium (närmast): ≈ 146–147 miljoner km.
  • Afelium (längst bort): ≈ 152 miljoner km.
  • Genomsnittligt avstånd: 1 AU = 149,6 miljoner km.
  • Ljusets restid från solen: ≈ 8,3 minuter.
  • Axellutning: ≈ 23,44° — huvudorsak till årstiderna.