14、地球的自轉軸
現在地球自轉軸的北端正對著北極星，所以到晚上人們隻要找到北極星，就可識別東南西北了。但是，在幾千年前或者幾千年後，北極星是不是還能給人們指示方向呢？那可不一定。因為在那個時期，地軸不總是指向北極星。是北極星自己跑走了嗎？
轉軸的產生
我們知道，地球的赤道部分向外凸出，赤道麵與地球繞太陽旋轉的黃道麵以及與月球繞地球轉動的白道麵都互不重合。這樣，月球和太陽絕大部分時間都位於赤道以南或以北，它們對地球赤道部位凸出處的引力就必然會對地球產生一個力矩，強迫地球的赤道麵向黃道麵和白道麵靠近。
自轉產生的歲差
但是，地球在快速自轉著，就像一個飛快旋轉著的陀螺，不會隨便改變自轉軸的指向，即使它掉到地上或把桌子傾斜一下也無妨。這兩種作用力相結合的結果，便使地球的自轉軸畫出一個以地心為頂的對頂錐，而黃道麵與赤道麵的夾角保持不變。這就像您去輕輕地壓一下旋轉著的陀螺邊緣，它就會一邊繼續飛速旋轉，一邊繞著原來的軸心擺動一樣。就這樣，南北兩極指向天空的那個點就會不斷地改變位置，把這些點連起來就能畫出一個圓。地極每年在這個圓上隻能向西移動很小很小一個距離，25786年左右才能繞這個圓轉一整圈，這可真是夠慢的。這種運動，科學家給起了個名叫歲差。
除了歲差以外，影響地軸指向的因素還有很多，但都不如歲差那麼嚴重。
15、地球自轉速度
誰都知道，現在地球公轉一周稱一年，有365日5小時48分46秒；一天有23小時56分4.1秒；月球繞地球一周稱一月，為27日7小時43分11.47秒。假如沒有其他的作用力影響地球，那這些數字永遠也不會改變。然而大量的事實已經證明，地球自轉的周期在經常不斷地變化著。
自轉的改變
通過數珊瑚殼上長出的碳酸鈣條帶人們會知道：在5.7億年以前的寒武紀，即最古老的化石時代，地球一晝夜隻有20.47小/時，每年有428天；在5億年前的奧陶紀早期，每天有21.4小時，每年有409天；在3.7億年前的泥盆紀中期，地球上的一年有398天左右，每天有22小時；而在3.2億年前的石炭紀，每年隻有387天。由這些觀察到的數據，我們可估計出地球的自轉周期每一百年約增加0.00164秒，即每10萬年增加1.64秒。
引力改變自轉
那麼是什麼力量在改變著地球自轉的速度呢？
我們都玩過陀螺，假如開始順向轉著的時候，用繩子再順向抽打它一下，它就轉得更快了；若反向抽一下，它就轉得慢了。地球也是這樣，它自西向東自轉著，當有一個力也是自西向東推它一下，它就轉得更快了；當有一個力是自東向西反推它，它就轉得慢了。那麼這是個什麼力在推著地球，改變著地球的自轉周期呢？這個力就是月球和太陽對地球的引潮力。
潮汐，主要是由月球和太陽對地球各部分的引力大小不等引起的。引潮力的大小與天體的質量成正比，而與天體離開地球的距離的平方成反比。因為月球比太陽離地球的距離近得多，所以月球的引潮力是太陽的2.17倍。
在月球、太陽引力作用下，無論在海洋、大氣還是地球的固體地殼上，都會引起潮汐。隨著地球的自西向東自轉，月球和太陽東升西落，潮汐隆起部位也必定是自東向西地運轉，這恰好與地球自轉方向相反。於是海水依次掃過較淺的海底；岩層也會在它們上升或下降時彼此發生擠擦；大氣也必然要與地表產生摩擦，大陸逐漸向西漂移。就是這些極其微弱的摩擦力消耗著地球的轉動能，對地球起著製動作用，從而使地球的自轉速度逐漸減慢，自轉周期逐漸變長。
月球的變化
但是，地球和月球之間是一個能量守恒係統。地球自轉速度的減慢，必然導致地球和月球距離的逐漸增大，以達到新的平衡，據估計，月球以大約每年一米的速度漸漸遠離地球，陰曆每月的天數也隨之增加。人們觀測鸚鵡貝化石螺紋的數目，已經知道，在4億年前每月隻有9天，1.5億年前為17天，7000萬年前為22天，3000萬年前為25天。當有朝一日地球和月球各自的自轉周期等於公轉周期，即一天等於一個月時，月球的潮汐作用就停止了。但太陽的潮汐作用仍然存在。因為太陽潮也是自東向西傳播的，所以地球自轉周期仍將繼續增大，到那時，地球上的一晝夜將長於一月。但是，此時月球的潮汐作用又將“複活”，但顯然此時的月球是自西向東作周日視運動的，因此潮汐的運轉方向與地球自轉方向保持一致，從而又使得地球自轉變快，自轉周期變短，月地距離也隨之縮小。如此周而複始，造成地球自轉速度永無休止地變化。
地球自西向東繞軸自轉一周需一日，月球自西向東繞地球公轉一周需一月，因此相對於地球的快速自轉，月球總是落後，由此吸引海水自東向西與海底發生摩擦。
16、地球公轉速度
人們拉一輛車子上坡，覺得很沉重，走得很慢；拉到坡頂後開始下坡又覺得很輕鬆，走得就很快。地球繞太陽公轉時的速度時快時慢也是這個道理。
地球公轉的軌道和速度
我們知道，地球公轉軌道是個橢圓，太陽位於橢圓的一個焦點上。當地球從遠日點向近日點運動時，受太陽引力的吸引，就像從坡上往下滑動一樣，把引力勢能轉變成運動速度，因此公轉速度越來越快。到近日點後，地球公轉速度達到最大。相反，從近日點向遠日點運動時，就像從坡腳向坡頂攀登一樣，要失去一部分速度用來克服太陽對自己的吸引力，公轉速度就變得越來越慢。到達遠日點時，它的運動速度達到最小。之後又向近日點滑下去。如此年複一年，循環往複。
行星運動第二定律
科學家們早就算出了地球公轉的平均線速度是每秒鍾29.79公裏。在遠日點最慢為29.3公裏，在近日點最快為每秒30.3公裏。德國有位叫開普勒的天文學家總結了這條所有行星運動都適用的“行星運動第二定律”，稱做：向徑在單位時間內掃過的麵積必定相等。所謂向徑就是地球到太陽的連線。如何理解這條定律呢？我們可以這麼設想，地球在一個橢圓形的軌道上繞著太陽向前運動，一邊向前走，一邊要掃地球與太陽之間的“地”。在相同的時間內所掃的“地”的麵積要相等，那麼，在橢圓半徑短的一麵一定要走得快些；在半徑長的那一麵一定要走得慢些，這樣才能保證所掃的麵積都相等。所以，地球的公轉速度便時快時慢了。
17、地球天空的顏色
我們地球天空是蔚藍色的。假如有位外星人光臨太陽係，來到地球近旁，透過那湛藍湛藍的輕紗似的大氣層，看到雪白的雲朵、碧藍的大海、翠綠的大地、黃色的沙漠，他一定會陶醉在這五彩繽紛、神話般的世界裏。就是我們地球上的人也一定要問，為什麼地球是一個美麗的藍色星球呢？
太陽行星的顏色
火星的大氣僅有地球的1％，但就這點大氣便使得火星表麵刮起了幹冷的大風，把火星表麵紅褐色的塵土吹到40公裏的高空，將整個火星天空染成粉紅色。金星與火星恰好相反，它的大氣濃度竟是地球的100倍，整個金星表麵被一層厚厚的二氧化碳氣體籠罩著，太陽光線要透過這濃密的大氣層也相當費勁，所以金星天空變成了銅灰色。小小的月球上呢，大氣早已逃光，變成了毫無生氣的無聲無息的死寂世界。月球上不存在大氣散射現象，所以月球天空是黑暗的，耀眼的太陽鑲嵌在漆黑的背景上。
天氣對地球天空顏色的影響
這要從太陽向外輻射的電磁波和地球大氣說起。
太陽輻射的電磁波，43％是人眼能夠看得見的可見光。可見光還可以細分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種色光，太陽輻射的可見光就是由這7種色光混合成的白光。這7種色光的輻射波長是不一樣的，紅色光的波長最長，依次為橙、黃、綠、青藍、紫，紫色光的波長最短。
當太陽輻射的電磁波遇到地球大氣層，就會被大氣分子所散射。紅、橙、黃等色光的波長較長，它們能夠較多地繞過大氣分子而透射到地麵，紫藍色光的波長較短，就會較多地被大氣分子所阻擋而產生散射。然而，人的眼睛對紫色光的感受不如藍色光敏感；紫色光被大氣層吸收得又比藍色光多；再加上太陽輻射的藍色光比紫色光要多，所以人們看到的地球天空便呈現出蔚藍色。
陰雨天，大氣中的水滴、煙塵等顆粒的粒徑比可見光的波長大得多，所以，各種波長的可見光都被散射或被反射了。這時，太陽光的強度降低了，因此陰雨天的天空呈現灰白色。