تدور الأرض ككل 360 درجة مرة كل 24 ساعة. هذا الدوران هو المسؤول عن ظهور الشمس في الشرق و "الغروب" في الغرب. سرعة سطح دوران الأرض في الأعلى - المعروفة تقنيًا باسم القطب الشمالي الجغرافي - هي أبطأ من تلك الموجودة في الغالبية العظمى من الأماكن الأخرى على هذا الكوكب ولكنها تساوي تلك الموجودة في مكان أرضي آخر موقعك.
لفهم أسباب الاختلافات في سرعة دوران الأرض ، من المفيد التعرف على الحقائق الأساسية للدوران. تدور الأرض حول خط غير مرئي يُعرف بمحورها ، والذي يمتد من قمته ، القطب الشمالي ، عبر مركزه وإلى أسفله ، أو القطب الجنوبي. للحصول على تمثيل مرئي لهذا ، تخيل دائريًا يدور حول هيكل الدعم الثابت ؛ هذا الهيكل الداعم يشبه محور الأرض. بشكل أساسي ، يعتبر القطبان الشمالي والجنوبي الجغرافيان نقطتي نهاية ثابتة يدور عندها الكوكب.
نظرًا لأن الأرض عبارة عن كرة ، فهي أوسع عند خط الاستواء ، وتصبح ضيقة بشكل متزايد نحو الأعلى والأسفل. هذا يعني أن محيط الأرض ، أو المسافة حولها ، تكون في أعلى مستوياتها عند خط الاستواء ، وتقل مع خطوط العرض الأعلى حتى تصبح غير موجودة عند القطبين. تشبيهًا لهذا هو ربط خيط حول كرة سلة: هناك حاجة إلى مزيد من الخيط إذا تم ربطها حول مركز الكرة بدلاً من قرب قمة الكرة ، ومن المستحيل ربط خيط حول الكرة أعلى. فهم هذا الاختلاف في المسافة أمر بالغ الأهمية لمعرفة بقية اللغز.
تخيل الآن النظر إلى الأرض من الفضاء الخارجي ، متظاهرًا بإمكانية ملاحظة شخص يقف على خط الاستواء بينما تدور الأرض حول محورها. سيقطع هذا الشخص مسافة كبيرة جدًا في غضون 24 ساعة ، مقارنة بشخص يقف على قمة الأرض ، ولن يسافر على الإطلاق. سيقف الشخص الأخير في مكانه بينما يدور الكوكب تحته. سرعة الشخص عند خط الاستواء سريعة لأنها تقطع مسافة أكبر في نفس الفترة الزمنية ، في حين أن سرعة الشخص في القطب الشمالي هي صفر لأنه ليس لديه مسافة ليقطعها. وبالمثل ، فإن سرعة شخص ما في قاع الأرض ، أو القطب الجنوبي ، ستكون صفرًا أيضًا.
لذلك ، تدور الأرض بشكل أسرع عند خط الاستواء ، والأبطأ - بشكل أساسي ، ليس على الإطلاق - في الأعلى و أسفل ، مع سرعة الدوران عند خطوط العرض الوسطى التي تقع في مكان ما بين هذين المتطرفين. بتقسيمها رياضيًا ، يبلغ محيط الأرض عند خط الاستواء حوالي 40.000 كيلومترات (24،855 ميل) ، وبالطبع الوقت الذي تستغرقه الأرض لإكمال دورة واحدة هو 24 ساعة. نظرًا لأن السرعة تساوي المسافة مقسومة على الوقت ، فإن الجسم الموجود عند خط الاستواء يتحرك بمعدل حوالي 1667 كيلومترًا في الساعة (1036 ميلًا في الساعة). على خط عرض حوالي 40 درجة شمالًا - حيث تقع مدن مثل فيلادلفيا وكولومبوس ، أوهايو - يبلغ محيط الأرض حوالي 30600 كيلومتر (19014 ميلاً). عند القسمة على 24 ساعة ، ينتج عن ذلك سرعة دوران تبلغ 1،275 كيلومترًا في الساعة (792 ميلًا في الساعة). وفي القطب الشمالي ، المسافة حول الأرض تساوي صفرًا ، والصفر مقسومًا على 24 ساعة ينتج عنه سرعة صفر.