Ay, çok eski zamanlardan beri bilim adamlarının ve sadece meraklı insanların dikkatini çeken gezegenimizin bir uydusudur. Antik dünyada hem astrologlar hem de gökbilimciler buna etkileyici eserler ayırdılar. Şairler de onların gerisinde kalmadı. Bugün bu anlamda çok az şey değişti: Ay'ın yörüngesi, yüzeyinin ve iç kısmının özellikleri gökbilimciler tarafından dikkatle inceleniyor. Burç derleyicileri de gözlerini ondan ayırmıyor. Uydunun Dünya üzerindeki etkisi her ikisi tarafından da inceleniyor. Gökbilimciler iki kozmik cismin etkileşiminin her birinin hareketini ve diğer süreçlerini nasıl etkilediğini araştırıyorlar. Ay'ın incelenmesi sırasında bu alandaki bilgiler önemli ölçüde arttı.
Menşei
Bilim adamlarının araştırmalarına göre Dünya ve Ay yaklaşık olarak aynı anda oluşmuştur. Her iki ceset de 4,5 milyar yaşındadır. Uydunun kökeni hakkında çeşitli teoriler vardır. Her biri Ay'ın belirli özelliklerini açıklıyor, ancak birçok çözülmemiş soru bırakıyor. Dev çarpışma teorisi günümüzde gerçeğe en yakın teori olarak kabul ediliyor.
Hipoteze göre Mars'a benzer büyüklükte bir gezegen genç Dünya ile çarpıştı. Çarpma teğetseldi ve bu kozmik bedenin çoğunun yanı sıra bir miktar karasal “maddenin” uzaya fırlatılmasına neden oldu. Bu maddeden yeni bir nesne oluştu. Ay'ın yörüngesinin yarıçapı başlangıçta altmış bin kilometreydi.
Dev çarpışma hipotezi, uydunun yapısının ve kimyasal bileşiminin birçok özelliğini ve Ay-Dünya sisteminin özelliklerinin çoğunu iyi açıklıyor. Ancak teoriyi temel alırsak bazı gerçekler hala belirsizliğini koruyor. Dolayısıyla uydudaki demir eksikliği ancak çarpışma anında her iki cisimde de iç katmanlarda farklılaşmanın meydana gelmesiyle açıklanabilir. Bugüne kadar bunun gerçekleştiğine dair hiçbir kanıt yok. Ancak bu tür karşı argümanlara rağmen dev çarpışma hipotezi dünya çapında temel hipotez olarak kabul ediliyor.
Seçenekler
Ay'ın diğer birçok uydu gibi atmosferi yoktur. Yalnızca oksijen, helyum, neon ve argon izleri tespit edildi. Aydınlatılmış ve karanlık alanlardaki yüzey sıcaklığı bu nedenle çok farklıdır. Güneşli tarafta +120 ºС'ye yükselebilir ve karanlık tarafta -160 ºС'ye düşebilir.
Dünya ile Ay arasındaki ortalama mesafe 384 bin km'dir. Uydunun şekli neredeyse mükemmel bir küredir. Ekvator ve kutup yarıçapı arasındaki fark küçüktür. Bunlar sırasıyla 1738,14 ve 1735,97 km'dir.
Ay'ın Dünya etrafındaki tam dönüşü 27 günden biraz fazla sürer. Bir gözlemci için bir uydunun gökyüzündeki hareketi, fazların değişmesiyle karakterize edilir. Bir dolunaydan diğerine kadar geçen süre belirtilen süreden biraz daha uzundur ve yaklaşık 29,5 gündür. Fark, Dünya ve uydunun da Güneş'in etrafında dönmesi nedeniyle ortaya çıkıyor. Ayın orijinal konumuna gelebilmesi için bir daireden biraz daha fazla yol kat etmesi gerekiyor.
Dünya-Ay sistemi
Ay, diğer benzer nesnelerden biraz farklı bir uydudur. Bu anlamda temel özelliği kütlesidir. 7,35 * 10 22 kg olduğu tahmin edilmektedir, bu da Dünya'nın yaklaşık 1/81'idir. Ve eğer kütlenin kendisi uzayda sıra dışı bir şey değilse, o zaman onun gezegenin özellikleriyle ilişkisi atipiktir. Kural olarak uydu-gezegen sistemlerinde kütle oranı biraz daha küçüktür. Yalnızca Plüton ve Charon benzer bir orana sahip olabilir. Bu iki kozmik cisim bir süre önce iki gezegenden oluşan bir sistem olarak tanımlanmaya başlandı. Görünüşe göre bu tanımlama Dünya ve Ay için de geçerli.
Ay'ın yörüngedeki hareketi
Uydu, 27 gün, 7 saat ve 42,2 dakika süren bir yıldız ayında gezegenin etrafında yıldızlara göre bir devrim yapar. Ay'ın yörüngesi elips şeklindedir. Farklı dönemlerde uydu ya gezegene daha yakın ya da ondan daha uzakta bulunur. Dünya ile Ay arasındaki mesafe 363.104 ila 405.696 kilometre arasında değişmektedir.
Uydunun yörüngesi, Dünya ve uydunun iki gezegenden oluşan bir sistem olarak değerlendirilmesi gerektiği varsayımını destekleyen başka bir kanıtla ilişkilendirilmektedir. Ay'ın yörüngesi, Dünya'nın ekvator düzleminin yakınında değil (çoğu uydu için tipik olduğu gibi), pratik olarak gezegenin Güneş etrafındaki dönme düzleminde yer almaktadır. Ekliptik ile uydunun yörüngesi arasındaki açı 5 dereceden biraz fazladır.
Ay'ın Dünya etrafındaki yörüngesi birçok faktörden etkilenir. Bu bakımdan uydunun kesin yörüngesini belirlemek en kolay iş değildir.
Küçük bir tarih
Ay'ın nasıl hareket ettiğini açıklayan teori 1747'de ortaya atıldı. Bilim adamlarını uydunun yörüngesinin özelliklerini anlamaya yaklaştıran ilk hesaplamaların yazarı Fransız matematikçi Clairaut'du. Daha sonra, 18. yüzyılda Ay'ın Dünya etrafında dönmesi, Newton'un teorisine karşı bir argüman olarak sıklıkla ileri sürülüyordu. Bunu kullanarak yapılan hesaplamalar, uydunun görünen hareketinden büyük ölçüde farklıydı. Clairaut bu sorunu çözdü.
Konu, d'Alembert ve Laplace, Euler, Hill, Puiseau ve diğerleri gibi ünlü bilim adamları tarafından incelenmiştir. Ay devriminin modern teorisi aslında Brown'un (1923) çalışmasıyla başladı. İngiliz matematikçi ve astronomun araştırması, hesaplamalar ve gözlemler arasındaki tutarsızlıkların ortadan kaldırılmasına yardımcı oldu.
Kolay bir iş değil
Ay'ın hareketi iki ana süreçten oluşur: kendi ekseni etrafında dönme ve gezegenimizin etrafında dönme. Eğer uydunun yörüngesi çeşitli faktörlerden etkilenmeseydi, uydunun hareketini açıklayacak bir teori türetmek bu kadar zor olmazdı. Bu, Güneş'in çekiciliği ve Dünya'nın ve diğer gezegenlerin şeklinin özellikleridir. Bu tür etkiler yörüngeyi bozar ve Ay'ın belirli bir dönemdeki kesin konumunu tahmin etmek zor bir iş haline gelir. Burada olup biteni anlayabilmek için uydunun yörüngesine ait bazı parametrelere bakalım.
Yükselen ve alçalan düğüm, apsidal çizgi
Daha önce de belirtildiği gibi, Ay'ın yörüngesi ekliptiğe eğimlidir. İki cismin yörüngeleri, yükselen ve alçalan düğümler adı verilen noktalarda kesişir. Sistemin merkezine, yani Dünya'ya göre yörüngenin zıt taraflarında bulunurlar. Bu iki noktayı birleştiren hayali düz çizgiye düğüm çizgisi adı verilir.
Uydu, perigee noktasında gezegenimize en yakın konumdadır. İki kozmik cismi ayıran maksimum mesafe, Ay'ın zirvede olduğu zamandır. Bu iki noktayı birleştiren düz çizgiye apsis çizgisi denir.
Yörünge bozuklukları
Uydunun hareketi üzerinde çok sayıda faktörün aynı anda etkili olması sonucunda, esas olarak birkaç hareketin toplamını temsil etmektedir. Ortaya çıkan en dikkat çekici rahatsızlıkları ele alalım.
Bunlardan ilki düğüm hattı regresyonudur. Ay yörüngesi düzlemi ile ekliptik arasındaki iki kesişme noktasını birleştiren düz çizgi tek bir yerde sabit değildir. Uydunun hareketinin tersi yönde (bu yüzden buna regresyon denir) çok yavaş hareket eder. Başka bir deyişle Ay'ın yörünge düzlemi uzayda dönmektedir. Bir tam dönüş için 18,6 yıl gerekir.
Apsis çizgisi de hareket ediyor. Apocenter ve periapsis'i birbirine bağlayan düz çizginin hareketi, yörünge düzleminin Ay'ın hareket ettiği yönde dönmesiyle ifade edilir. Bu, bir dizi düğüm durumunda olduğundan çok daha hızlı gerçekleşir. Tam bir devrim 8,9 yıl sürer.
Ayrıca ay yörüngesinde belirli bir genlikte dalgalanmalar yaşanır. Zamanla düzlemi ile ekliptik arasındaki açı değişir. Değer aralığı 4°59" ila 5°17" arasındadır. Düğüm çizgisinde olduğu gibi bu dalgalanmaların süresi de 18,6 yıl.
Sonunda Ay'ın yörüngesi şekil değiştirir. Biraz uzar, sonra orijinal konfigürasyonuna geri döner. Bu durumda yörüngenin eksantrikliği (şeklinin daireden sapma derecesi) 0,04'ten 0,07'ye değişir. Değişiklikler ve orijinal konuma dönüş 8,9 yıl sürer.
O kadar basit değil
Aslında hesaplamalar sırasında dikkate alınması gereken dört faktör çok fazla değildir. Ancak uydunun yörüngesindeki tüm bozuklukları kapsamazlar. Aslında Ay'ın hareketinin her parametresi sürekli olarak çok sayıda faktörden etkilenir. Bütün bunlar uydunun kesin konumunu tahmin etme görevini zorlaştırıyor. Ve tüm bu parametrelerin hesaba katılması çoğu zaman en önemli görevdir. Örneğin Ay'ın yörüngesinin ve doğruluğunun hesaplanması, kendisine gönderilen uzay aracının görevinin başarısını etkilemektedir.
Ay'ın Dünya üzerindeki etkisi
Gezegenimizin uydusu nispeten küçüktür ancak etkisi açıkça görülmektedir. Belki de herkes Dünya'daki gelgitleri oluşturanın Ay olduğunu biliyor. Burada hemen bir rezervasyon yapmalıyız: Güneş de benzer bir etkiye neden olur, ancak çok daha büyük mesafe nedeniyle armatürün gelgit etkisi çok az fark edilir. Ek olarak, denizlerdeki ve okyanuslardaki su seviyelerindeki değişiklikler de Dünyanın kendi dönüşünün özellikleriyle ilişkilidir.
Güneş'in gezegenimiz üzerindeki çekimsel etkisi Ay'ınkinden yaklaşık iki yüz kat daha fazladır. Ancak gelgit kuvvetleri öncelikle alanın homojen olmamasına bağlıdır. Dünya ile Güneş arasındaki mesafe onları yumuşatır, bu nedenle bize yakın olan Ay'ın etkisi daha güçlüdür (armatürün iki katı kadar).
Gezegenin şu anda gece yıldızına bakan tarafında bir gelgit dalgası oluşuyor. Karşı tarafta da bir gelgit var. Dünya hareketsiz olsaydı, dalga batıdan doğuya, tam Ay'ın altına doğru hareket ederdi. Tam devrimi 27 günde, yani bir yıldız ayında tamamlanacaktı. Ancak eksen etrafındaki periyot 24 saatten biraz daha azdır. Bunun sonucunda dalga gezegenin yüzeyi boyunca doğudan batıya doğru ilerler ve bir devrimi 24 saat 48 dakikada tamamlar. Dalga sürekli olarak kıtalarla karşılaştığından Dünya'nın hareketi yönünde ilerler ve koşusunda gezegenin uydusunun ilerisindedir.
Ay'ın yörüngesinin kaldırılması
Gelgit dalgası büyük bir su kütlesinin hareketine neden olur. Bu durum uydunun hareketini doğrudan etkiler. Gezegenin kütlesinin etkileyici bir kısmı, iki cismi birleştiren çizgiden uzaklaşarak Ay'ı kendine doğru çekiyor. Sonuç olarak uydu, hareketini hızlandıran bir kuvvet anı yaşar.
Aynı zamanda gelgit dalgasına giren kıtalar (Dünya Ay'ın dönüşünden daha hızlı döndüğü için dalgadan daha hızlı hareket ederler) onları yavaşlatan bir kuvvetle karşılaşırlar. Bu, gezegenimizin dönüşünde kademeli bir yavaşlamaya yol açar.
İki cismin gelgit etkileşiminin yanı sıra eylem ve açısal momentumun bir sonucu olarak uydu daha yüksek bir yörüngeye doğru hareket eder. Aynı zamanda Ay'ın hızı da azalıyor. Yörüngede daha yavaş hareket etmeye başlar. Benzer bir şey Dünya'da da oluyor. Yavaşlar, bu da günün uzunluğunun kademeli olarak artmasına neden olur.
Ay, Dünya'dan yılda yaklaşık 38 mm uzaklaşıyor. Paleontologlar ve jeologlar tarafından yapılan araştırmalar gökbilimcilerin hesaplamalarını doğruluyor. Dünyanın kademeli olarak yavaşlaması ve Ay'ın ortadan kalkması süreci yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, yani iki cismin oluştuğu andan itibaren başlamıştır. Araştırmacıların verileri, daha önce kameri ayın daha kısa olduğu ve Dünya'nın daha hızlı döndüğü varsayımını destekliyor.
Gelgit dalgası yalnızca dünya okyanuslarının sularında meydana gelmez. Mantoda ve yer kabuğunda da benzer süreçler meydana gelir. Ancak bu katmanlar o kadar esnek olmadığından daha az fark edilirler.
Ay'ın ortadan kalkması ve Dünya'nın yavaşlaması sonsuza kadar sürmeyecek. Sonunda gezegenin dönüş periyodu uydunun dönüş periyoduna eşit olacak. Ay, yüzeyin bir alanı üzerinde "havada duracak". Dünya ve uydu her zaman aynı tarafa bakacaklardır. Bu sürecin bir kısmının zaten tamamlandığını burada hatırlamakta fayda var. Ay'ın aynı tarafının gökyüzünde her zaman görülebilmesine yol açan gelgit etkileşimidir. Uzayda böyle bir dengede olan bir sistemin örneği vardır. Bunlara zaten Plüton ve Charon deniyor.
Ay ve Dünya sürekli etkileşim halindedir. Hangi bedenin diğerini daha fazla etkilediğini söylemek mümkün değil. Aynı zamanda ikisi de güneşe maruz kalıyor. Daha uzaktaki diğer kozmik bedenler de önemli bir rol oynamaktadır. Tüm bu faktörlerin hesaba katılması, gezegenimizin etrafındaki yörüngede bulunan bir uydunun hareketinin modelini doğru bir şekilde oluşturmayı ve tanımlamayı oldukça zorlaştırmaktadır. Bununla birlikte, büyük miktarda birikmiş bilgi ve sürekli gelişen ekipmanlar, uydunun herhangi bir zamanda konumunu az çok doğru bir şekilde tahmin etmeyi ve her nesneyi ayrı ayrı ve Dünya-Ay sistemini bir bütün olarak bekleyen geleceği tahmin etmeyi mümkün kılmaktadır. tüm.
Dünya'ya sıklıkla ve sebepsiz olarak çift gezegen Dünya-Ay denir. Göksel komşumuz olan Ay (Yunan mitolojisinde Ay tanrıçası Selene), doğrudan incelenen ilk şeydi.
Ay, 384 bin km (Dünya'nın 60 yarıçapı) uzaklıkta bulunan, Dünya'nın doğal bir uydusudur. Ay'ın ortalama yarıçapı 1738 km'dir (Dünya'nınkinden neredeyse 4 kat daha az). Ay'ın kütlesi Dünya'nın kütlesinin 1/81'idir; bu, Güneş Sistemi'ndeki diğer gezegenlerin (Plüton-Charon çifti hariç) benzer oranlarından önemli ölçüde daha yüksektir; bu nedenle Dünya-Ay sistemi çift gezegen olarak kabul edilir. Ortak bir ağırlık merkezine sahiptir - Dünya'nın gövdesinde merkezinden 0,73 yarıçap uzaklıkta (Okyanus yüzeyinden 1700 km) bulunan sözde barycenter. Sistemin her iki bileşeni de bu merkezin etrafında döner ve Güneş'in etrafında yörüngede hareket eden ağırlık merkezidir. Ay maddesinin ortalama yoğunluğu 3,3 g/cm3'tür (karasal - 5,5 g/cm3). Ay'ın hacmi Dünya'nın hacminden 50 kat daha küçüktür. Ayın yerçekimi kuvveti dünyanınkinden 6 kat daha zayıftır. Ay kendi ekseni etrafında döndüğü için kutup noktaları hafifçe basıktır. Ay'ın dönme ekseni, Ay yörüngesinin düzlemi ile 83°22" açı yapar. Ay'ın yörüngesinin düzlemi, Dünya'nın yörüngesinin düzlemi ile çakışmaz ve ona 5°'lik bir açıyla eğiktir. 9". Dünya ve Ay'ın yörüngelerinin kesiştiği yerlere ay yörüngesinin düğümleri denir.
Ay'ın yörüngesi, Dünya'nın bulunduğu odaklardan birinde bir elips olduğundan Ay'dan Dünya'ya olan mesafe 356 ila 406 bin km arasında değişmektedir. Ay'ın yörüngesel devrimi periyoduna ve buna bağlı olarak Ay'ın göksel küre üzerindeki aynı konumuna yıldız (yıldız) ayı (Latince sidus, sideris (gen. s.) - yıldız) denir. 27,3 Dünya günüdür. Yıldız ayı, Dünya'nın frenleme etkisi nedeniyle belirlenen aynı açısal hızları (günde yaklaşık 13,2°) nedeniyle Ay'ın kendi ekseni etrafında günlük dönüş periyoduna denk gelir. Bu hareketlerin eşzamanlılığı nedeniyle Ay her zaman bize tek tarafıyla bakar. Bununla birlikte, serbestleşme nedeniyle yüzeyinin neredeyse %60'ını görüyoruz - Ay'ın görünürde yukarı ve aşağı sallanması (ay düzlemleri ile dünyanın yörüngelerinin uyumsuzluğu ve Ay'ın dönme ekseninin yörüngeye eğimi nedeniyle) ve sol ve sağ (Dünyanın ay yörüngesinin odak noktalarından birinde olması ve Ay'ın görünür yarım küresinin elipsin merkezine bakması nedeniyle).
Ay, Dünya'nın etrafında hareket ederken Güneş'e göre farklı konumlar alır. Ay'ın farklı evreleri, yani görünür kısmının farklı şekilleri bununla bağlantılıdır. Ana dört aşama şunlardır: yeni ay, ilk dördün, dolunay, son dördün. Ay'ın aydınlatılan kısmını aydınlatılmayan kısmından ayıran Ay yüzeyindeki çizgiye sonlandırıcı denir.
Yeniay sırasında Ay, Güneş ile Dünya arasında yer alır ve ışıksız tarafıyla Dünya'ya bakar, dolayısıyla görünmez. İlk çeyrekte Ay, Dünya'dan Güneş'e 90° açısal mesafede görülebilir ve güneş ışınları, Ay'ın Dünya'ya bakan tarafının yalnızca sağ yarısını aydınlatır. Dolunay sırasında Dünya, Güneş ile Ay arasındadır, Ay'ın Dünya'ya bakan yarım küresi Güneş tarafından parlak bir şekilde aydınlatılır ve Ay tam bir disk olarak görünür. Son çeyrekte Ay, Güneş'ten 90° açısal uzaklıkta Dünya'dan yeniden görülebiliyor ve güneş ışınları Ay'ın görünen tarafının sol yarısını aydınlatıyor. Bu ana evreler arasındaki aralıklarda Ay, ya hilal şeklinde ya da tamamlanmamış bir disk şeklinde görülebilir.
Ay evrelerinin tamamen değiştiği döneme, yani Ay'ın Güneş ve Dünya'ya göre orijinal konumuna döndüğü döneme sinodik ay denir. Ortalama 29,5 ortalama güneş günüdür. Ay'daki sinodik ay boyunca gündüz ve gece değişimi bir kez gerçekleşir ve süresi = 14,7 gündür. Sinodik ay, yıldız ayından iki günden daha uzundur. Bu, Dünya'nın ve Ay'ın eksenel dönüş yönünün Ay'ın yörünge hareketi yönü ile çakışmasının sonucudur. Ay, Dünya etrafındaki tam dönüşünü 27,3 günde tamamladığında, açısal yörünge hızı günde yaklaşık 1° olduğundan, Dünya Güneş etrafındaki yörüngesinde yaklaşık 27° ilerleyecektir. Bu durumda Ay, yıldızlar arasında aynı konumu alacaktır ancak dolunay evresinde olmayacaktır, çünkü bunun için yörüngesinde "kaçan" Dünya'nın 27° daha gerisinde ilerlemesi gerekmektedir. Ay'ın açısal hızı günlük yaklaşık 13,2° olduğundan, bu mesafeyi yaklaşık iki günde kat eder ve ayrıca hareket eden Dünya'nın 2° gerisine doğru hareket eder. Sonuç olarak, sinodik ayın yıldız ayından iki günden daha uzun olduğu ortaya çıkıyor. Ay, Dünya etrafında batıdan doğuya doğru hareket etse de, gökyüzündeki görünür hareketi, Ay'ın yörünge hareketine kıyasla Dünya'nın dönüş hızının yüksek olması nedeniyle doğudan batıya doğru meydana gelir. Dahası, üst zirve sırasında (gökyüzündeki yolunun en yüksek noktası), Ay, zeminde yaklaşık yönlendirme için kullanılabilen meridyenin yönünü (kuzey - güney) gösterir. Ve Ay'ın farklı evrelerdeki üst zirvesi günün farklı saatlerinde gerçekleştiğinden: ilk çeyrekte - saat 18 civarında, dolunay sırasında - gece yarısı, son çeyrekte - saat 6 civarında. sabah (yerel saat), bu aynı zamanda gece saatinin kaba bir tahmini için de kullanılabilir.
1609 yılında teleskobun icadından sonra insanlık ilk kez uzay uydusunu detaylı olarak inceleyebildi. O zamandan bu yana Ay, üzerinde en çok çalışılan kozmik cisim ve aynı zamanda insanın ziyaret etmeyi başardığı ilk cisim oldu.
Çözmemiz gereken ilk şey uydumuzun ne olduğudur. Cevap beklenmedik: Ay bir uydu olarak kabul edilse de teknik olarak Dünya ile aynı tam teşekküllü gezegendir. Ekvatorda 3476 kilometrelik geniş boyutları ve 7,347 × 1022 kilogramlık kütlesi vardır; Ay, Güneş Sistemindeki en küçük gezegenden yalnızca biraz daha düşüktür. Bütün bunlar onu Ay-Dünya yerçekimi sisteminin tam teşekküllü bir katılımcısı yapıyor.
Böyle bir tandem daha Güneş Sisteminde ve Charon'da bilinmektedir. Uydumuzun tüm kütlesi, Dünya kütlesinin yüzde birinden biraz daha fazla olmasına rağmen, Ay, Dünya'nın etrafında dönmüyor; ortak bir kütle merkezlerine sahipler. Ve uydunun bize yakınlığı başka bir ilginç etkiye, gelgit kilitlenmesine yol açıyor. Bu nedenle Ay her zaman Dünya'ya aynı taraftan bakar.
Üstelik Ay, içeriden tam teşekküllü bir gezegen gibi yapılandırılmıştır - bir kabuğu, mantosu ve hatta bir çekirdeği vardır ve uzak geçmişte üzerinde volkanlar vardı. Bununla birlikte, antik manzaralardan geriye hiçbir şey kalmadı - Ay'ın dört buçuk milyar yıllık tarihi boyunca, milyonlarca ton göktaşı ve asteroit Ay'ın üzerine düştü, onu çizdi ve kraterler bıraktı. Çarpmalardan bazıları o kadar güçlüydü ki, kabuğunu mantosuna kadar parçaladılar. Bu tür çarpışmalardan kaynaklanan çukurlar, Ay'da kolayca görülebilen karanlık noktalar olan Ay Maria'yı oluşturdu. Üstelik yalnızca görünen tarafta bulunurlar. Neden? Bunun hakkında daha fazla konuşacağız.
Kozmik cisimler arasında Ay, Dünya'yı en çok etkileyen şeydir - belki de Güneş hariç. Dünya okyanuslarındaki su seviyelerini düzenli olarak yükselten ay gelgitleri, uydunun en belirgin ama en güçlü etkisi değil. Böylece, Dünya'dan yavaş yavaş uzaklaşan Ay, gezegenin dönüşünü yavaşlatır - güneş günü orijinal 5'ten modern 24 saate çıktı. Uydu aynı zamanda yüzlerce meteor ve asteroite karşı doğal bir bariyer görevi görüyor ve Dünya'ya yaklaşırken onları engelliyor.
Ve hiç şüphesiz Ay, gökbilimciler için lezzetli bir nesnedir: hem amatörler hem de profesyoneller. Her ne kadar Ay'a olan uzaklık lazer teknolojisi kullanılarak bir metreye kadar ölçülmüş ve Ay'dan alınan toprak örnekleri birçok kez Dünya'ya getirilmiş olsa da, hâlâ keşfedilecek yerler var. Örneğin, bilim insanları Ay'daki anomalilerin (Ay yüzeyindeki gizemli parlamalar ve ışıklar) peşinde koşuyorlar ve bunların hepsinin bir açıklaması yok. Uydumuzun yüzeyde görünenden çok daha fazlasını gizlediği ortaya çıktı - gelin Ay'ın sırlarını birlikte anlayalım!
Ay'ın topografik haritası
Ay'ın Özellikleri
Bugün Ay'ın bilimsel olarak incelenmesi 2200 yıldan daha eskidir. Bir uydunun Dünya gökyüzündeki hareketi, evreleri ve Dünya'ya olan uzaklığı eski Yunanlılar tarafından ayrıntılı olarak anlatılmış ve Ay'ın iç yapısı ve tarihi bugüne kadar uzay aracı tarafından incelenmektedir. Bununla birlikte, filozofların, ardından fizikçilerin ve matematikçilerin yüzyıllarca süren çalışmaları, Ay'ımızın nasıl göründüğü, hareket ettiği ve neden bu şekilde olduğu hakkında çok doğru veriler sağladı. Uyduyla ilgili tüm bilgiler birbirinden akan çeşitli kategorilere ayrılabilir.
Ay'ın yörünge özellikleri
Ay Dünya'nın etrafında nasıl hareket eder? Gezegenimiz sabit olsaydı, uydu neredeyse mükemmel bir daire çizerek dönecek ve zaman zaman gezegene hafifçe yaklaşıp uzaklaşacaktı. Ancak Dünya'nın kendisi Güneş'in etrafındadır - Ay'ın sürekli olarak gezegene "yetişmesi" gerekir. Ve uydumuzun etkileşime girdiği tek cisim Dünyamız değil. Ay'a Dünya'dan 390 kat daha uzakta bulunan Güneş, Dünya'dan 333 bin kat daha büyüktür. Ve hatta herhangi bir enerji kaynağının yoğunluğunun mesafeyle keskin bir şekilde azaldığı ters kare yasasını hesaba katarsak bile, Güneş, Ay'ı Dünya'dan 2,2 kat daha güçlü çekiyor!
Bu nedenle uydumuzun hareketinin son yörüngesi bir spirale benzer, üstelik karmaşıktır. Ay yörüngesinin ekseni dalgalanıyor, Ay'ın kendisi periyodik olarak yaklaşıyor ve uzaklaşıyor ve hatta küresel ölçekte Dünya'dan uzaklaşıyor. Bu aynı dalgalanmalar, Ay'ın görünen tarafının uydunun aynı yarım küresi değil, uydunun yörüngedeki "sallanması" nedeniyle dönüşümlü olarak Dünya'ya doğru dönen farklı kısımları olmasına yol açmaktadır. Ay'ın enlem ve boylamdaki bu hareketlerine serbestlik denir ve uzay aracının ilk uçuşundan çok önce uydumuzun uzak tarafının ötesine bakmamıza olanak tanır. Ay doğudan batıya 7,5 derece, kuzeyden güneye ise 6,5 derece dönüyor. Bu nedenle Ay'ın her iki kutbu da Dünya'dan rahatlıkla görülebilmektedir.
Ay'ın kendine özgü yörünge özellikleri yalnızca gökbilimciler ve kozmonotlar için yararlı değildir; örneğin fotoğrafçılar özellikle süper Ay'ı, yani Ay'ın maksimum boyutuna ulaştığı evreyi takdir ederler. Bu, Ay'ın yerberi noktasında olduğu bir dolunaydır. İşte uydumuzun ana parametreleri:
- Ay'ın yörüngesi eliptiktir ve mükemmel daireden sapması yaklaşık 0,049'dur. Yörünge dalgalanmaları dikkate alındığında, uydunun Dünya'ya olan minimum mesafesi (perigee) 362 bin kilometre, maksimum (apogee) ise 405 bin kilometredir.
- Dünya ve Ay'ın ortak kütle merkezi, Dünya'nın merkezinden 4,5 bin kilometre uzakta bulunuyor.
- Ay'ın yörüngesindeki tam geçişi olan yıldız ayı 27,3 gün sürer. Bununla birlikte, Dünya etrafında tam bir devrim ve ayın evrelerinde bir değişiklik için, 2,2 gün daha fazla zaman alır - sonuçta, Ay'ın yörüngesinde hareket ettiği süre boyunca, Dünya, Güneş etrafında kendi yörüngesinin on üçte birini uçar!
- Ay, gelgit yoluyla Dünya'ya kilitlenir; kendi ekseni üzerinde, Dünya'nın etrafındakiyle aynı hızda döner. Bu nedenle Ay sürekli olarak Dünya'ya aynı tarafıyla çevrilidir. Bu durum gezegene çok yakın olan uydular için tipiktir.
- Ay'da gece ve gündüz çok uzundur; dünyadaki bir ayın yarısı kadardır.
- Ay'ın dünyanın arkasından çıktığı dönemlerde gökyüzünde görülebilir - gezegenimizin gölgesi yavaş yavaş uydudan kayarak Güneş'in onu aydınlatmasına izin verir ve sonra onu tekrar kaplar. Ay'ın Dünya'dan görülebilen parlaklığındaki değişikliklere ee denir. Yeni ay sırasında uydu gökyüzünde görünmez, genç ay evresinde "P" harfinin kıvrımına benzeyen ince hilal görünür, ilk çeyrekte Ay tam olarak yarı yarıya aydınlanır ve dolunay en çok dikkat çekicidir. Diğer aşamalar - ikinci dördün ve eski ay - ters sırada gerçekleşir.
İlginç gerçek: Ay ayı takvim ayından daha kısa olduğu için bazen bir ayda iki dolunay olabilir - ikincisine "mavi ay" denir. Sıradan bir ışık kadar parlaktır - Dünyayı 0,25 lüks aydınlatır (örneğin, bir evin içindeki sıradan aydınlatma 50 lükstür). Dünyanın kendisi Ay'ı 64 kat daha güçlü, yani 16 lüks kadar aydınlatır. Elbette ışığın tamamı bize ait değil, yansıyan güneş ışığıdır.
- Ay'ın yörüngesi, Dünya'nın yörünge düzlemine eğimlidir ve düzenli olarak onu geçer. Uydunun eğimi sürekli olarak 4,5° ila 5,3° arasında değişmektedir. Ay'ın eğimini değiştirmesi 18 yıldan fazla zaman alır.
- Ay, Dünya'nın etrafında 1,02 km/s hızla döner. Bu, Dünya'nın Güneş etrafındaki hızından (29,7 km/s) çok daha azdır. Helios-B güneş sondasının ulaştığı uzay aracının maksimum hızı saniyede 66 kilometreydi.
Ay'ın fiziksel parametreleri ve bileşimi
İnsanların Ay'ın ne kadar büyük olduğunu ve nelerden oluştuğunu anlamaları uzun zaman aldı. Ancak 1753'te bilim adamı R. Bošković, Ay'ın sıvı denizlerin yanı sıra önemli bir atmosfere sahip olmadığını kanıtlayabildi - Ay tarafından kaplandığında yıldızlar, varlıkları gözlemlemeyi mümkün kıldığında anında kaybolur. kademeli “zayıflama”. 1966'da Sovyet istasyonu Luna-13'ün ay yüzeyinin mekanik özelliklerini ölçmesi 200 yıl daha sürdü. Luna-3 aygıtının ilk fotoğraflarını çekebildiği 1959 yılına kadar Ay'ın uzak tarafı hakkında hiçbir şey bilinmiyordu.
Apollo 11 uzay aracı mürettebatı ilk örnekleri 1969'da yüzeye çıkardı. Ayrıca Ay'ı ziyaret eden ilk insanlar oldular - 1972'ye kadar 6 gemi ona indi ve 12 astronot indi. Bu uçuşların güvenilirliğinden sıklıkla şüphe duyuldu; ancak eleştirmenlerin çoğu, uzay meseleleri konusundaki bilgisizliklerine dayanıyordu. Komplo teorisyenlerine göre "Ay'ın havasız uzayında dalgalanması mümkün olmayan" Amerikan bayrağı aslında sağlam ve statiktir - özellikle sağlam ipliklerle güçlendirilmiştir. Bu, özellikle güzel fotoğraflar çekmek için yapıldı - sarkan bir tuval o kadar da muhteşem değil.
Sahteleri aranan uzay kıyafetlerinin kasklarındaki yansımalarda renk ve rölyef şekillerindeki birçok bozulma, camın ultraviyole ışınlarına karşı koruma sağlayan altın kaplamasından kaynaklanıyordu. Astronotların inişini canlı olarak izleyen Sovyet kozmonotları da olup bitenlerin gerçekliğini doğruladı. Ve kendi alanında bir uzmanı kim aldatabilir?
Uydumuzun jeolojik ve topoğrafik haritaları da bugüne kadar derleniyor. 2009 yılında, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) uzay istasyonu yalnızca Ay'ın tarihteki en ayrıntılı görüntülerini sunmakla kalmadı, aynı zamanda üzerinde büyük miktarda donmuş suyun varlığını da kanıtladı. Ayrıca Apollo ekibinin alçak ay yörüngesindeki etkinliklerinin izlerini filme alarak insanların Ay'da olup olmadığı tartışmasına da son verdi. Cihaz, Rusya dahil birçok ülkeden ekipmanlarla donatılmıştı.
Ay araştırmalarına Çin gibi yeni uzay devletleri ve özel şirketler katıldığı için her geçen gün yeni veriler geliyor. Uydumuzun ana parametrelerini topladık:
- Ay'ın yüzey alanı 37,9x10 6 kilometrekareyi kaplar - Dünya'nın toplam alanının yaklaşık% 0,07'si. İnanılmaz bir şekilde bu, gezegenimizdeki insanların yaşadığı tüm alanların alanından yalnızca %20 daha fazladır!
- Ay'ın ortalama yoğunluğu 3,4 g/cm3'tür. Bu, Dünya'nın yoğunluğundan %40 daha azdır; bunun başlıca nedeni, uydunun, gezegenimizin zengin olduğu demir gibi birçok ağır elementten yoksun olmasıdır. Buna ek olarak, Ay'ın kütlesinin %2'si regolittir; kozmik erozyon ve göktaşı çarpmaları sonucu oluşan, yoğunluğu normal kayalardan daha düşük olan küçük kaya kırıntıları. Bazı yerlerde kalınlığı onlarca metreye ulaşıyor!
- Herkes Ay'ın Dünya'dan çok daha küçük olduğunu ve bunun yerçekimini etkilediğini biliyor. Serbest düşüşün ivmesi 1,63 m/s 2'dir; bu, Dünya'nın tüm çekim kuvvetinin yalnızca yüzde 16,5'idir. Astronotların Ay'daki sıçramaları, uzay kıyafetlerinin neredeyse şövalye zırhı gibi 35,4 kilogram olmasına rağmen çok yüksekti! Aynı zamanda hala kendilerini tutuyorlardı: Boşluğa düşmek oldukça tehlikeliydi. Aşağıda canlı yayından atlayan astronotun videosu yer alıyor.
- Ay maria, tüm Ay'ın yaklaşık %17'sini kaplar - esas olarak neredeyse üçte birini kaplayan görünen tarafı. Bunlar, kelimenin tam anlamıyla uydunun kabuğunu parçalayan, özellikle ağır göktaşlarının çarpma izleridir. Bu yerlerde, yüzeyi ay mantosundan yalnızca yarım kilometrelik ince bir katılaşmış lav tabakası (bazalt) ayırıyor. Katı maddelerin konsantrasyonu herhangi bir büyük kozmik cismin merkezine yaklaştıkça arttığından, Ay denizinde Ay'ın diğer yerlerinden daha fazla metal bulunur.
- Ay'ın rahatlamasının ana şekli kraterler ve steroidlerden kaynaklanan diğer darbe ve şok dalgalarıdır. Devasa ay dağları ve sirkler inşa edildi ve Ay yüzeyinin yapısı tanınmayacak şekilde değiştirildi. Rolleri özellikle Ay'ın tarihinin başlangıcında, hala sıvı iken güçlüydü - şelaleler bütün erimiş taş dalgalarını yükseltti. Bu aynı zamanda ay denizlerinin oluşumuna da neden oldu: Dünya'ya bakan taraf, içindeki ağır maddelerin konsantrasyonu nedeniyle daha sıcaktı, bu yüzden asteroitler onu serin arka taraftan daha güçlü bir şekilde etkiledi. Maddenin bu eşit olmayan dağılımının nedeni, özellikle Ay'ın tarihinin başlangıcında, yani Ay'a yaklaştığında güçlü olan Dünya'nın yerçekimiydi.
- Ay'da kraterler, dağlar ve denizlerin yanı sıra mağaralar ve çatlaklar da vardır; Ay'ın bağırsaklarının bu kadar sıcak olduğu ve üzerinde yanardağların aktif olduğu zamanların hayatta kalan tanıkları. Bu mağaralar genellikle kutuplardaki kraterler gibi su buzu içerir; bu nedenle gelecekteki ay üsleri için alanlar olarak kabul edilirler.
- Ay'ın yüzeyinin gerçek rengi çok koyu, siyaha yakındır. Ay'ın her yerinde turkuaz mavisinden neredeyse turuncuya kadar çeşitli renkler vardır. Ay'ın Dünya'dan ve fotoğraflardaki açık gri tonu, Ay'ın Güneş tarafından yüksek düzeyde aydınlatılmasından kaynaklanmaktadır. Koyu rengi nedeniyle uydunun yüzeyi yıldızımızdan düşen ışınların yalnızca %12'sini yansıtır. Ay daha parlak olsaydı dolunay sırasında gündüz kadar parlak olurdu.
Ay nasıl oluştu?
Ay mineralleri ve tarihinin incelenmesi, bilim adamları için en zor disiplinlerden biridir. Ay'ın yüzeyi kozmik ışınlara açıktır ve yüzeyde ısıyı tutacak hiçbir şey yoktur - bu nedenle uydu gündüzleri 105°C'ye kadar ısınır, geceleri ise –150°C'ye kadar soğur. Haftalık gece ve gündüz süreleri yüzey üzerindeki etkiyi artırır ve bunun sonucunda Ay'ın mineralleri zamanla tanınamayacak kadar değişir. Ancak bir şeyi öğrenmeyi başardık.
Bugün Ay'ın, milyarlarca yıl önce gezegenimiz tamamen erimiş durumdayken büyük bir embriyonik gezegen olan Theia ile Dünya arasındaki çarpışmanın ürünü olduğuna inanılıyor. Bizimle çarpışan gezegenin bir kısmı (ve büyüklüğü) emildi - ancak çekirdeği, Dünya'nın yüzey maddesinin bir kısmıyla birlikte atalet nedeniyle yörüngeye fırlatıldı ve orada Ay şeklinde kaldı. .
Bu, yukarıda bahsedilen Ay'daki demir ve diğer metallerin eksikliği ile kanıtlanmıştır - Theia bir parça dünyevi maddeyi parçaladığında, gezegenimizin ağır elementlerinin çoğu yerçekimi tarafından içe doğru çekirdeğe çekilmiştir. Bu çarpışma Dünya'nın daha da gelişmesini etkiledi - daha hızlı dönmeye başladı ve dönme ekseni eğildi, bu da mevsimlerin değişmesini mümkün kıldı.
Sonra Ay sıradan bir gezegen gibi gelişti; demir bir çekirdek, manto, kabuk, litosferik plakalar ve hatta kendi atmosferini oluşturdu. Bununla birlikte, düşük kütle ve ağır elementler açısından zayıf bileşim, uydumuzun iç kısmının hızla soğumasına ve atmosferin yüksek sıcaklık ve manyetik alan eksikliği nedeniyle buharlaşmasına neden oldu. Bununla birlikte, içeride hala bazı süreçler meydana geliyor - Ay'ın litosferindeki hareketler nedeniyle bazen ay depremleri meydana geliyor. Ay'ın gelecekteki kolonileştiricileri için ana tehlikelerden birini temsil ediyorlar: Ölçekleri Richter ölçeğine göre 5,5 puana ulaşıyor ve Dünya'dakilerden çok daha uzun süre dayanıyorlar - Dünya'nın iç kısmının hareketinin dürtüsünü absorbe edebilecek bir okyanus yok. .
Ay'daki ana kimyasal elementler silikon, alüminyum, kalsiyum ve magnezyumdur. Bu elementleri oluşturan mineraller Dünya'dakilere benzer ve hatta gezegenimizde de bulunmaktadır. Bununla birlikte, Ay'ın mineralleri arasındaki temel fark, canlıların ürettiği su ve oksijene maruz kalmaması, yüksek oranda göktaşı safsızlıkları ve kozmik radyasyonun etkilerinin izleridir. Dünya'nın ozon tabakası oldukça uzun zaman önce oluşmuştur ve atmosfer, düşen meteoritlerin büyük bir kısmını yakarak su ve gazların yavaş ama emin adımlarla gezegenimizin görünümünü değiştirmesine olanak sağlar.
Ay'ın Geleceği
Ay, Mars'tan sonra insan kolonizasyonunda öncelik iddiasında bulunan ilk kozmik cisimdir. Bir anlamda, Ay zaten ustalaştı - SSCB ve ABD uyduda devlet kıyafetlerini bıraktı ve yörüngesel radyo teleskopları, havada çok fazla parazit üreten bir jeneratör olan Ay'ın Dünya'dan uzak tarafının arkasına saklanıyor. . Peki uydumuzu gelecekte neler bekliyor?
Makalede birden fazla kez bahsedilen ana süreç, gelgit ivmesi nedeniyle Ay'ın uzaklaşmasıdır. Oldukça yavaş oluyor - uydu yılda 0,5 santimetreden fazla uzaklaşmıyor. Ancak burada tamamen farklı bir şey önemlidir. Ay Dünya'dan uzaklaştıkça dönüş hızı yavaşlar. Er ya da geç, Dünya'daki bir günün bir ay ayı kadar (29-30 gün) süreceği bir an gelebilir.
Ancak Ay'ın uzaklaştırılmasının da bir sınırı olacaktır. Ay, ona ulaştıktan sonra sırayla Dünya'ya yaklaşmaya başlayacak ve uzaklaştığından çok daha hızlı olacak. Ancak buna tamamen çarpmak mümkün olmayacaktır. Dünya'dan 12-20 bin kilometre uzakta, Roche lobu başlıyor - bir gezegenin uydusunun sağlam bir şekli koruyabileceği yerçekimi sınırı. Dolayısıyla Ay yaklaştıkça milyonlarca küçük parçaya bölünecek. Bazıları Dünya'ya düşerek nükleerden binlerce kat daha güçlü bir bombardımana neden olacak, geri kalanı ise gezegenin etrafında bir halka oluşturacak. Ancak o kadar parlak olmayacak - gaz devlerinin halkaları Ay'ın karanlık kayalarından kat kat daha parlak olan buzdan oluşuyor - gökyüzünde her zaman görünmeyecekler. Dünya'nın halkası geleceğin gökbilimcileri için bir sorun yaratacaktır - tabii o zamana kadar gezegende kimse kalmışsa.
Ay'ın Kolonizasyonu
Ancak tüm bunlar milyarlarca yıl sonra gerçekleşecek. O zamana kadar insanlık Ay'ı uzayda kolonizasyon için ilk potansiyel nesne olarak görüyordu. Ancak “ay keşfi” ile tam olarak ne kastedilmektedir? Şimdi yakın geleceğe birlikte bakacağız.
Pek çok kişi uzay kolonizasyonunun Dünya'nın Yeni Çağ kolonizasyonuna benzer olduğunu düşünüyor; değerli kaynaklar bulmak, onları çıkarmak ve sonra onları eve geri getirmek. Ancak bu, uzay için geçerli değil - önümüzdeki birkaç yüz yıl içinde, en yakın asteroitten bile bir kilogram altın çıkarmak, onu en karmaşık ve tehlikeli madenlerden çıkarmaktan daha pahalıya mal olacak. Ayrıca, Ay'ın yakın gelecekte "Dünya'nın yazlık sektörü" olarak hareket etmesi pek olası değil - orada büyük miktarda değerli kaynak yatakları olmasına rağmen, orada yiyecek yetiştirmek zor olacak.
Ancak uydumuz, örneğin Mars gibi gelecek vaat eden yönlerde daha fazla uzay araştırması için bir üs haline gelebilir. Bugün astronotiklerin temel sorunu, uzay aracının ağırlığına ilişkin kısıtlamalardır. Fırlatmak için tonlarca yakıt gerektiren devasa yapılar inşa etmeniz gerekiyor; sonuçta yalnızca Dünyanın yerçekiminin değil, aynı zamanda atmosferin de üstesinden gelmeniz gerekiyor! Ve eğer bu gezegenler arası bir gemiyse, o zaman ona da yakıt ikmali yapılması gerekiyor. Bu, tasarımcıları ciddi şekilde kısıtlıyor ve onları işlevsellik yerine ekonomiyi seçmeye zorluyor.
Ay, uzay gemileri için fırlatma rampası olarak çok daha uygundur. Atmosferin olmaması ve Ay'ın yerçekiminin üstesinden gelmek için düşük hız (Dünya'da 11,2 km/s'ye karşılık 2,38 km/s), fırlatmaları çok daha kolay hale getiriyor. Ve uydunun maden yatakları, herhangi bir aparatın kütlesinin önemli bir bölümünü kaplayan, astronotiklerin boynundaki bir taş olan yakıtın ağırlığından tasarruf etmeyi mümkün kılıyor. Ay'da roket yakıtı üretimi geliştirilseydi, Dünya'dan gönderilen parçalardan bir araya getirilen büyük ve karmaşık uzay araçlarının fırlatılması mümkün olacaktı. Ve Ay'da montaj, alçak Dünya yörüngesine göre çok daha kolay ve çok daha güvenilir olacak.
Bugün mevcut teknolojiler bu projenin tamamen olmasa da kısmen uygulanmasını mümkün kılmaktadır. Ancak bu yönde atılacak her adım risk gerektirir. Büyük miktarlarda para yatırımı, gerekli minerallerin araştırılmasının yanı sıra gelecekteki ay üsleri için modüllerin geliştirilmesini, teslim edilmesini ve test edilmesini gerektirecektir. Ve tek başına ilk unsurların fırlatılmasının tahmini maliyeti bile bütün bir süper gücü mahvedebilir!
Dolayısıyla Ay'ın kolonileştirilmesi, bu kadar değerli birliğin sağlanması bilim adamlarının ve mühendislerin değil, tüm dünya insanlarının işidir. Çünkü insanlığın birliğinde Dünya'nın gerçek gücü yatıyor.
Ay- Son yıllarda insan tarafından yaratılan yapay Dünya uydularını saymazsak, Dünya'nın etrafında dönen tek gök cismi.
Ay sürekli olarak yıldızlı gökyüzünde hareket eder ve herhangi bir yıldıza göre günde yaklaşık 13° gökyüzünün günlük dönüşüne doğru hareket eder ve 27,1/3 gün sonra aynı yıldızlara dönerek tam bir daire çizer. gök küresi. Bu nedenle Ay'ın yıldızlara göre Dünya çevresinde tam bir devrim yaptığı süreye denir. yıldız (veya yıldız)) ay; 27,1/3 gündür. Ay, Dünya'nın etrafında eliptik bir yörüngede hareket eder, böylece Dünya'dan Ay'a olan mesafe neredeyse 50 bin km değişir. Dünya'dan Ay'a ortalama mesafe 384.386 km (yuvarlak - 400.000 km) olarak alınmıştır. Bu, Dünya ekvatorunun uzunluğunun on katıdır.
Ay Kendisi ışık yaymaz, bu nedenle gökyüzünde yalnızca Güneş tarafından aydınlatılan yüzeyi, gün ışığı tarafı görülebilir. Gece vakti, karanlık, görünmüyor. Gökyüzünde batıdan doğuya doğru hareket eden Ay, 1 saat içinde yıldızların arka planına karşı yaklaşık yarım derece, yani görünen boyutuna yakın bir miktarda ve 24 saat içinde - 13 derece kayar. Bir ay boyunca gökyüzündeki Ay, Güneş'e yetişip onu geçiyor ve ayın evreleri değişiyor: yeni ay , ilk çeyrek , dolunay Ve son çeyrek .
İÇİNDE yeni ay Ay teleskopla dahi görülemez. Güneş ile aynı yönde bulunur (yalnızca üstünde veya altında) ve gece yarım küresi tarafından Dünya'ya doğru çevrilir. İki gün sonra Ay, Güneş'ten uzaklaştığında, gün batımından birkaç dakika önce batı gökyüzünde akşam şafağının arka planında dar bir hilal görülebilir. Hilalin yeni aydan sonraki ilk görünümüne Yunanlılar tarafından "neomenia" ("yeni ay") adı verilir. Bu andan itibaren ay ayı başlar.
Yeni aydan 7 gün 10 saat sonra, bir aşama denir. ilk çeyrek. Bu süre zarfında Ay, Güneş'ten 90 derece uzaklaştı. Dünya'dan ay diskinin yalnızca Güneş tarafından aydınlatılan sağ yarısı görülebilir. Gün batımından sonra Ay güney gökyüzündedir ve gece yarısı civarında batar. Güneş'ten giderek daha sola doğru ilerlemeye devam ediyoruz. Ay akşamları zaten gökyüzünün doğu tarafında görünüyor. Gece yarısından sonra, her gün geç ve geç geliyor.
Ne zaman Ay Güneş'in tersi yönde (ondan 180 açısal mesafede) belirir, gelir dolunay. Yeni ayın üzerinden 14 gün 18 saat geçti. Ay Güneş'e sağdan yaklaşmaya başlar.
Ay diskinin sağ kısmının aydınlatılmasında bir azalma var. Güneş ile arasındaki açısal mesafe 180°'den 90°'ye düşer. Yine ay diskinin yalnızca yarısı görülebiliyor, sol kısmı görülüyor. Yeni ayın üzerinden 22 gün 3 saat geçti. son çeyrek. Ay, gece yarısı civarında doğar ve gecenin ikinci yarısı boyunca parlar ve gün doğumunda güney gökyüzünde sona erer.
Ay hilalinin genişliği azalmaya devam ediyor ve Ay yavaş yavaş Güneş'e sağ (batı) taraftan yaklaşır. Her gün ilerleyen saatlerde doğu gökyüzünde beliren ay hilali oldukça daralır ancak boynuzları sağa dönük olup “C” harfine benzemektedir.
Diyorlar ki, Ay eskimiş Diskin gece kısmında kül rengi bir ışık görülüyor. Ay ile Güneş arasındaki açısal uzaklık 0°'ye düşer. Nihayet, Ay Güneş'e yetişir ve tekrar görünmez olur. Bir sonraki yeni ay geliyor. Ay ayı sona erdi. 29 gün 12 saat 44 dakika 2,8 saniye geçti, yani neredeyse 29,53 gün. Bu döneme denir sinodik ay (Yunanca sy "nodos-bağlantı, yakınlaşma" kelimesinden gelir).
Sinodik dönem, gök cisminin gökyüzünde Güneş'e göre görünür konumu ile ilişkilidir. Ay sinodik ay, aynı adı taşıyan ardışık aşamalar arasındaki süredir Aylar.
Yıldızlara göre gökyüzündeki yolunuz Ay 7 saat 43 dakika 11,5 saniyeyi 27 günde tamamlar (yuvarlak - 27,32 gün). Bu döneme denir yıldız (Latince sideris'ten - yıldız) veya yıldız ayı .
7 Numaralı Ay ve Güneş Tutulması, analizleri.
Güneş ve ay tutulmaları, eski çağlardan beri insana tanıdık gelen ilginç bir doğa olgusudur. Nispeten sık meydana gelirler, ancak dünya yüzeyinin her bölgesinden görünmezler ve bu nedenle birçok kişiye nadir görünürler.
Doğal uydumuz Ay, hareketi sırasında Güneş diskinin arka planına karşı geçtiğinde bir güneş tutulması meydana gelir. Bu her zaman yeni ay zamanında olur. Ay, Dünya'ya Güneş'ten neredeyse 400 kat daha yakın konumdadır ve aynı zamanda çapı da Güneş'in çapından yaklaşık 400 kat daha küçüktür. Dolayısıyla Dünya ile Güneş'in görünen büyüklükleri hemen hemen aynıdır ve Ay, Güneş'i örtebilir. Ancak her yeni ayda güneş tutulması yaşanmaz. Ay'ın yörüngesinin Dünya'nın yörüngesine göre eğimi nedeniyle, Ay genellikle biraz "ıskalar" ve yeni ay zamanında Güneş'in üstünden veya altından geçer. Ancak yılda en az 2 kez (en fazla beş kez) Ay'ın gölgesi Dünya'nın üzerine düşer ve güneş tutulması meydana gelir.
Ay gölgesi ve yarı gölge, 1 km hızla hareket eden oval noktalar şeklinde Dünya'ya düşer. saniyede dünya yüzeyinde batıdan doğuya doğru uzanır. Ay gölgesinde kalan bölgelerde tam güneş tutulması görülebilir, yani Güneş, Ay tarafından tamamen kapatılmıştır. Kısmi gölgenin kapsadığı alanlarda kısmi güneş tutulması meydana gelir, yani Ay, güneş diskinin yalnızca bir kısmını kaplar. Yarı gölgenin ötesinde hiçbir tutulma meydana gelmez.
Tam tutulma aşamasının en uzun süresi 7 dakikayı geçmiyor. 31 saniye Ancak çoğu zaman iki ila üç dakikadır.
Güneş tutulması Güneş'in sağ kenarından başlar. Ay, Güneş'i tamamen kapladığında, karanlık alacakaranlıkta olduğu gibi alacakaranlık başlar ve karanlık gökyüzünde en parlak yıldızlar ve gezegenler belirir ve Güneş'in etrafında inci renginde güzel bir ışıltılı parıltı - güneş koronası - görebilirsiniz. Güneş atmosferinin dış katmanları, gündüz gökyüzünün parlaklığına kıyasla düşük parlaklıkları nedeniyle tutulma dışında görülemiyor. Koronanın görünümü güneş aktivitesine bağlı olarak yıldan yıla değişir. Tüm ufkun üzerinde pembe bir parıltı halkası parlıyor - bu, tam bir tutulmanın meydana gelmediği, ancak yalnızca kısmi bir tutulmanın gözlemlendiği komşu bölgelerden güneş ışığının girdiği, ay gölgesinin kapladığı alandır.
GÜNEŞ VE AY TUTULMASI
Yeni ay ve dolunay evrelerinde Güneş, Ay ve Dünya nadiren aynı çizgide yer alır, çünkü Ay yörüngesi tam olarak ekliptik düzleminde değil, ona 5 derecelik bir eğimle uzanıyor.
Güneş tutulmaları yeni ay. Ay, Güneş'i bizden engelliyor.
Ay tutulmaları. Güneş, Ay ve Dünya sahnede aynı çizgide yer alır dolunay. Dünya, Ay'ın Güneş'ten uzaklaşmasını engeller. Ay tuğla kırmızısına dönüyor.
Her yıl ortalama 4 güneş ve ay tutulması yaşanıyor. Her zaman birbirlerine eşlik ederler. Örneğin yeni ay, güneş tutulmasına denk gelirse, ay tutulması iki hafta sonra, dolunay evresinde meydana gelir.
Astronomik olarak güneş tutulmaları, Ay'ın Güneş'in etrafında dönerken Güneş'i tamamen veya kısmen örtmesi durumunda meydana gelir. Güneş ve Ay'ın görünür çapları hemen hemen aynı olduğundan Ay, Güneş'i tamamen gizlemektedir. Ancak bu, Dünya'dan tam faz bandında görülebilir. Parçalı güneş tutulması toplam faz bandının her iki tarafında da gözleniyor.
Güneş tutulmasının toplam evresinin bandının genişliği ve süresi Güneş, Dünya ve Ay'ın karşılıklı mesafelerine bağlıdır. Uzaklıkların değişmesi sonucunda Ay'ın görünür açı çapı da değişir. Tam tutulma, Güneş tutulmasından biraz daha büyük olduğunda 7,5 dakikaya kadar sürebilir; eşit olduğunda bir anlık; daha küçükse Ay, Güneş'i tamamen örtmez. İkinci durumda, halka şeklinde bir tutulma meydana gelir: karanlık ay diskinin çevresinde dar, parlak bir güneş halkası görülür.
Tam güneş tutulması sırasında Güneş, bir parlaklık (korona) ile çevrelenmiş siyah bir disk olarak görünür. Gün ışığı o kadar zayıftır ki bazen gökyüzünde yıldızları görebilirsiniz.
Tam Ay tutulması, Ay'ın Dünya'nın gölgesine girmesiyle meydana gelir.
Tam ay tutulması 1,5-2 saat kadar sürebilir. Tutulma sırasında Ay'ın ufkun üzerinde olduğu Dünya'nın gece yarıküresinin her yerinden gözlemlenebiliyor. Dolayısıyla bu bölgede tam ay tutulmaları, güneş tutulmalarına göre çok daha sık gözlemlenebilmektedir.
Tam Ay tutulması sırasında Ay diski görünür kalır ancak koyu kırmızı bir renk alır.
Yeni ayda güneş tutulması, dolunayda ise ay tutulması meydana gelir. Çoğu zaman yılda iki ay ve iki güneş tutulması olur. Mümkün olan maksimum tutulma sayısı yedidir. Belirli bir süre sonra ay ve güneş tutulmaları aynı sırayla tekrarlanır. Bu aralığa Mısır dilinde tekrar anlamına gelen saros adı verildi. Saros yaklaşık 18 yıl 11 gün sürer. Her Saros'ta 42'si güneş, 28'i ay olmak üzere 70 tutulma olur. Belirli bir bölgeden tam güneş tutulmaları, 200-300 yılda bir, ay tutulmalarından daha az sıklıkta gözlenir.
GÜNEŞ TUTULMASININ ŞARTLARI
Güneş tutulması sırasında Ay, Güneş ile aramızdan geçer ve onu bizden gizler. Güneş tutulmasının meydana gelebileceği koşulları daha ayrıntılı olarak ele alalım.
Gün içerisinde kendi ekseni etrafında dönen gezegenimiz Dünya, aynı anda Güneş'in etrafında da dönerek bir yılda tam bir devrim gerçekleştirmektedir. Dünyanın bir uydusu var: Ay. Ay, Dünya'nın etrafında döner ve tam bir devrimini 29 1/2 günde tamamlar.
Bu üç gök cisminin göreceli konumu sürekli değişmektedir. Ay, Dünya etrafındaki hareketi sırasında belirli zaman aralıklarında kendisini Dünya ile Güneş arasında bulur. Ancak Ay karanlık, opak, katı bir toptur. Dünya ile Güneş arasında bulunarak, büyük bir perde gibi Güneş'i örter. Bu sırada Ay'ın Dünya'ya bakan tarafı karanlık ve ışıksız hale gelir. Bu nedenle güneş tutulması ancak yeni ay sırasında meydana gelebilir. Dolunay sırasında Ay, Güneş'in tersi yönde Dünya'dan uzaklaşır ve dünyanın gölgesine düşebilir. Daha sonra ay tutulmasını gözlemleyeceğiz.
Dünya'dan Güneş'e ortalama mesafe 149,5 milyon km, Dünya'dan Ay'a ortalama mesafe ise 384 bin km'dir.
Bir nesne ne kadar yakınsa bize o kadar büyük görünür. Ay, Güneş'e kıyasla bize neredeyse 400 kat daha yakındır ve aynı zamanda çapı da Güneş'in çapından yaklaşık 400 kat daha küçüktür. Dolayısıyla Ay ve Güneş'in görünen büyüklükleri hemen hemen aynıdır. Ay böylece Güneş'i bizden engelleyebilir.
Ancak Güneş ve Ay'ın Dünya'ya olan uzaklıkları sabit kalmaz, biraz değişir. Bunun nedeni, Dünya'nın Güneş etrafındaki yolunun ve Ay'ın Dünya etrafındaki yolunun daire değil elips olmasıdır. Bu cisimlerin aralarındaki mesafeler değiştikçe görünen büyüklükleri de değişir.
Güneş tutulması anında Ay Dünya'dan en küçük mesafedeyse, ay diski güneş diskinden biraz daha büyük olacaktır. Ay, Güneş'i tamamen kapatacak ve tutulma tam olacak. Tutulma sırasında Ay, Dünya'dan en uzak mesafedeyse, görünen boyutu biraz daha küçük olacak ve Güneş'i tamamen kapatamayacaktır. Güneş'in ışık kenarı açıkta kalacak ve tutulma sırasında Ay'ın siyah diski çevresinde parlak, ince bir halka olarak görülebilecek. Bu tür tutulmalara halkalı tutulma denir.
Görünüşe göre güneş tutulmaları her ay, her yeni ayda meydana gelmeli. Ancak bu gerçekleşmez. Eğer Dünya ve Ay görünür bir düzlemde hareket ediyor olsaydı, her yeni ayda Ay aslında tam olarak Dünya ile Güneş'i birbirine bağlayan düz bir çizgide olurdu ve bir tutulma meydana gelirdi. Aslında Dünya Güneş'in etrafında bir düzlemde, Ay da Dünya'nın etrafında başka bir düzlemde hareket eder. Bu düzlemler çakışmıyor. Bu nedenle, çoğu zaman yeni aylarda Ay, Güneş'in ya üstüne ya da altına gelir.
Ay'ın gökyüzündeki görünen yolu, Güneş'in hareket ettiği yolla örtüşmüyor. Bu yollar, ay yörüngesinin düğümleri adı verilen iki zıt noktada kesişir. Bu noktaların yakınında Güneş ve Ay'ın yolları birbirine yaklaşır. Ve yalnızca yeni ay bir düğümün yakınında meydana geldiğinde buna bir tutulma eşlik eder.
Güneş ve Ay yeni ayda neredeyse bir düğüm noktasındaysa, tutulma tam veya halkalı olacaktır. Yeni ay anında Güneş düğümden biraz uzaktaysa, ay ve güneş disklerinin merkezleri çakışmayacak ve Ay, Güneş'i yalnızca kısmen kaplayacaktır. Böyle bir tutulmaya kısmi tutulma denir.
Ay yıldızların arasında batıdan doğuya doğru hareket eder. Dolayısıyla Güneş'in Ay tarafından örtülmesi batıdan, yani sağdan başlar. Kapanma derecesine gökbilimciler tarafından tutulma aşaması denir.
Ay gölgesinin bulunduğu noktanın çevresinde yarı gölgeli bir bölge vardır, burada kısmi tutulma meydana gelir. Penumbra bölgesinin çapı yaklaşık 6-7 bin km'dir. Bu bölgenin sınırına yakın bir konumda bulunan bir gözlemci için, güneş diskinin yalnızca küçük bir kısmı Ay tarafından kaplanacaktır. Böyle bir tutulma tamamen gözden kaçabilir.
Tutulmanın oluşumunu doğru bir şekilde tahmin etmek mümkün mü? Antik çağdaki bilim adamları, 6585 gün 8 saat yani 18 yıl 11 gün 8 saat sonra tutulmaların tekrarlandığını tespit ettiler. Bunun nedeni, Ay, Dünya ve Güneş'in uzaydaki konumunun belli bir süre sonra tekrarlanmasıdır. Bu aralığa tekrar anlamına gelen saros adı verildi.
Bir Saros'ta ortalama 43 güneş tutulması meydana gelir; bunların 15'i kısmi, 15'i halkalı ve 13'ü toplamdır. Bir saros sırasında gözlemlenen tutulma tarihlerine 18 yıl, 11 gün ve 8 saat ekleyerek gelecekte tutulmaların meydana geleceğini tahmin edebiliriz.
Dünya üzerinde aynı yerde 250 - 300 yılda bir tam güneş tutulması gözlemlenmektedir.
Gökbilimciler güneş tutulmalarının görünürlük koşullarını yıllar önceden hesapladılar.
AY TUTULMASI
Ay tutulmaları da “olağanüstü” gök olayları arasındadır. Bunlar böyle oluyor. Ay'ın tam ışık çemberi sol kenarında kararmaya başlar, ay diskinde yuvarlak kahverengi bir gölge belirir, giderek daha da ileri hareket eder ve yaklaşık bir saat sonra Ay'ın tamamını kaplar. Ay kaybolur ve kırmızı-kahverengiye döner.
Dünyanın çapı Ay'ın çapından neredeyse 4 kat daha büyüktür ve Ay'ın Dünya'dan uzaklığında bile Dünya'nın gölgesi Ay'ın boyutunun 2 1/2 katından fazladır. Bu nedenle Ay tamamen Dünya'nın gölgesine gömülebilir. Tam ay tutulması güneş tutulmasından çok daha uzundur: 1 saat 40 dakika sürebilir.
Güneş tutulmaları her yeni ayda meydana gelmediği gibi, ay tutulmaları da her dolunayda meydana gelmez. Bir yılda en fazla ay tutulması 3'tür, ancak hiç tutulmanın olmadığı yıllar da vardır; Örneğin 1951'de durum böyleydi.
Ay tutulmaları, güneş tutulmalarıyla aynı zaman diliminde tekrarlanır. Bu aralıkta 18 yıl 11 gün 8 saatte (saros) 15'i parçalı, 13'ü tam olmak üzere 28 ay tutulması yaşanıyor. Gördüğünüz gibi Saros'ta ay tutulmalarının sayısı güneş tutulmalarına göre oldukça az, ancak ay tutulmaları güneş tutulmalarına göre daha sık gözlemlenebiliyor. Bu, Dünya'nın gölgesine dalan Ay'ın, Dünya'nın Güneş tarafından aydınlatılmayan yarısının tamamında görünmeyi bırakmasıyla açıklanmaktadır. Bu, her ay tutulmasının herhangi bir güneş tutulmasından çok daha geniş bir alanda görülebileceği anlamına gelir.
Tutulan Ay, güneş tutulması sırasında Güneş gibi tamamen kaybolmaz, ancak hafifçe görülebilmektedir. Bunun nedeni, güneş ışınlarının bir kısmının dünya atmosferinden geçerek burada kırılması, dünyanın gölgesine girmesi ve aya çarpmasıdır. Çünkü spektrumun kırmızı ışınları atmosferde en az dağılır ve zayıflar. Tutulma sırasında ay bakır kırmızısı veya kahverengi bir renk alır.
ÇÖZÜM
Güneş tutulmalarının bu kadar sık meydana geldiğini hayal etmek zor: Sonuçta, her birimiz tutulmaları son derece nadiren gözlemlemek zorundayız. Bu, güneş tutulması sırasında Ay'ın gölgesinin tüm Dünya'ya düşmemesiyle açıklanmaktadır. Düşen gölge, çapı en fazla 270 km'ye ulaşabilen neredeyse dairesel bir nokta şeklindedir. Bu nokta dünya yüzeyinin yalnızca ihmal edilebilir bir kısmını kaplayacak. Şu anda tam güneş tutulması Dünya'nın yalnızca bu kısmında görülecek.
Ay, yörüngesinde yaklaşık 1 km/sn hızla, yani silah mermisinden daha hızlı hareket etmektedir. Dolayısıyla gölgesi dünya yüzeyinde yüksek bir hızla hareket eder ve uzun süre dünyanın herhangi bir yerini kaplayamaz. Bu nedenle bir tam güneş tutulması hiçbir zaman 8 dakikadan fazla sürmez.
Böylece, Dünya üzerinde hareket eden ay gölgesi, tam güneş tutulmasının art arda gözlemlendiği dar ama uzun bir şeridi tanımlar. Tam güneş tutulmasının uzunluğu birkaç bin kilometreye ulaşıyor. Yine de gölgenin kapladığı alan, Dünya'nın tüm yüzeyine kıyasla önemsiz görünüyor. Ayrıca okyanuslar, çöller ve Dünya'nın seyrek nüfuslu bölgeleri genellikle tam tutulma bölgesindedir.
Tutulma dizisi, saros (saros, Mısır dilinde "tekrarlama" anlamına gelen kelimedir) adı verilen bir zaman periyodu boyunca neredeyse tamamen aynı sırada kendini tekrar eder. Antik çağlarda bilinen Saros'un uzunluğu 18 yıl 11,3 gündür. Gerçekte, tutulmalar, Ay'ın aynı evresinin, Ay'ın yörünge düğümünden aynı mesafede, ilk tutulma sırasında olduğu gibi meydana gelmesi için gereken süre kadar sonra (herhangi bir ilk tutulmadan sonra) aynı sırayla tekrarlanacaktır. .
Her Saros'ta 41'i güneş, 29'u ay olmak üzere 70 tutulma olur. Bu nedenle, güneş tutulmaları ay tutulmalarından daha sık meydana gelir, ancak Dünya yüzeyinin belirli bir noktasında, ay tutulmaları, Dünya'nın tüm yarım küresinde görülebildiği için daha sık gözlemlenebilirken, güneş tutulmaları yalnızca göreceli olarak görülebilir. dar bant. Her Saros'ta yaklaşık 10 tane olmasına rağmen, tam güneş tutulmalarını görmek özellikle nadirdir.
No. 8 Dünya bir top gibidir, bir devrim elipsoidi, 3 eksenli bir elipsoid, bir jeoiddir.
Dünyanın küresel şekline ilişkin varsayımlar M.Ö. 6. yüzyılda ortaya çıkmış, M.Ö. 4. yüzyıldan itibaren ise bildiğimiz bazı kanıtlar, Dünya'nın küresel olduğuna dair ifadeler (Pisagor, Eratosthenes) ortaya çıkmıştır. Eski bilim adamları aşağıdaki olaylara dayanarak Dünya'nın küreselliğini kanıtladılar:
- açık alanlarda, ovalarda, denizlerde vb. ufkun dairesel görünümü;
- ay tutulmaları sırasında Dünya'nın Ay yüzeyindeki dairesel gölgesi;
- öğle çizgisinin dışbükeyliği vb. nedeniyle kuzeyden (K) güneye (G) ve geriye doğru hareket ederken yıldızların yüksekliğindeki değişiklik. "Göklerde" adlı makalesinde Aristoteles (M.Ö. 384 – 322) şunu belirtmiştir: Dünyanın sadece küresel bir şekle sahip olmadığını, aynı zamanda sonlu boyutlara sahip olduğunu; Arşimed (MÖ 287 - 212), sakin durumdaki su yüzeyinin küresel bir yüzey olduğunu kanıtladı. Ayrıca, topun şekline yakın geometrik bir şekil olarak Dünya'nın küresel kavramını da ortaya attılar.
Dünya şeklini incelemeye yönelik modern teori, evrensel çekim yasasını keşfeden ve bunu Dünya şeklini incelemek için uygulayan Newton'dan (1643 - 1727) kaynaklanmaktadır.
17. yüzyılın 80'li yıllarının sonuna gelindiğinde, gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketinin yasaları biliniyordu; dünyanın çok kesin boyutları Picard tarafından derece ölçümlerinden (1670) belirlendi, Dünya yüzeyindeki yerçekimi ivmesinin arttığı gerçeği kuzeyden (K) güneye (G) doğru azalmalar, Galileo'nun mekanik yasaları ve Huygens'in cisimlerin eğrisel bir yörünge boyunca hareketi üzerine araştırması. Bu fenomen ve gerçeklerin genelleştirilmesi, bilim adamlarını Dünya'nın küreselliği hakkında sağlam temellere dayanan bir görüşe yönlendirdi; kutuplar yönünde deformasyonu (düzlük).
Newton'un ünlü eseri “Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri” (1867), Dünya'nın şekli hakkında yeni bir doktrin ortaya koyuyor. Newton, Dünya'nın şeklinin, hafif kutupsal sıkıştırma ile dönen bir elipsoid gibi şekillendirilmesi gerektiği sonucuna vardı (bu gerçek, ikinci sarkacın uzunluğunun azalan enlemle azaltılması ve kutuptan ekvatora olan yerçekiminin azalması nedeniyle onun tarafından doğrulandı). "Dünya'nın ekvatordan biraz daha yüksek olması").
Dünyanın homojen bir yoğunluk kütlesinden oluştuğu hipotezine dayanarak Newton teorik olarak Dünya'nın kutupsal sıkışmasını (α) ilk yaklaşımda yaklaşık 1:230 olarak belirledi. Aslında Dünya heterojendir: kabuğun yoğunluğu 2,6 g/cm3 iken, Dünya'nın ortalama yoğunluğu 5,52 g/cm3'tür. Dünya kütlelerinin eşit olmayan dağılımı, geniş yumuşak dışbükeylikler ve içbükeylikler üretir; bunlar bir araya gelerek tepeler, çöküntüler, çöküntüler ve diğer şekilleri oluşturur. Dünya üzerindeki bireysel yüksekliklerin okyanus yüzeyinden 8000 metreden fazla yüksekliğe ulaştığını unutmayın. Dünya Okyanusunun (MO) yüzeyinin %71, karanın ise %29; Dünya Okyanusunun ortalama derinliği 3800 m, karaların ortalama yüksekliği 875 m'dir. Dünya yüzeyinin toplam alanı 510 x 106 km2'dir. Verilen verilerden, Dünya'nın çoğunun suyla kaplı olduğu sonucu çıkıyor ve bu da onu düz bir yüzey (LS) ve nihayetinde Dünya'nın genel şekli olarak kabul etmeye zemin sağlıyor. Dünya'nın şekli, her noktada yerçekimi kuvvetinin kendisine dik yönde (bir çekül çizgisi boyunca) yönlendirildiği bir yüzey hayal edilerek temsil edilebilir.
Yükseklik raporunun başlangıcı olan, düz bir yüzeyle sınırlanan Dünya'nın karmaşık şekline genellikle jeoid adı verilir. Aksi halde jeoidin yüzeyi eşpotansiyel bir yüzey olarak okyanusların ve denizlerin sakin durumdaki yüzeyi tarafından sabitlenir. Kıtalar altında jeoid yüzeyi alan çizgilerine dik olan yüzey olarak tanımlanır (Şekil 3-1).
Not: Dünya figürünün adı - jeoid - Alman fizikçi I.B. tarafından önerildi. Listig (1808 – 1882). Bilim adamlarının uzun yıllara dayanan araştırmalarına dayanarak dünya yüzeyinin haritasını çıkarırken, doğruluktan ödün vermeden karmaşık jeoid şeklinin yerini matematiksel olarak daha basit bir şekil alır: devrim elipsoidi. Devrim elipsoidi Bir elipsin küçük bir eksen etrafında dönmesi sonucu oluşan geometrik bir cisim.
Dönme elipsoidi jeoid gövdesine yaklaşır (sapma bazı yerlerde 150 metreyi geçmez). Dünya elipsoidinin boyutları dünyadaki birçok bilim adamı tarafından belirlendi.
Rus bilim adamları F.N. tarafından yürütülen Dünya figürünün temel çalışmaları. Krasovsky ve A.A. Izotov, büyük jeoid dalgaları dikkate alarak üç eksenli bir dünya elipsoidi fikrinin geliştirilmesini mümkün kıldı ve bunun sonucunda ana parametreleri elde edildi.
Son yıllarda (20. yüzyılın sonları ve 21. yüzyılın başları), Dünya'nın şeklinin parametreleri ve dış yerçekimi potansiyeli, uzay nesneleri ve astronomik, jeodezik ve gravimetrik araştırma yöntemleri kullanılarak o kadar güvenilir bir şekilde belirlendi ki, şimdi bunların ölçümlerini değerlendirmekten bahsediyoruz. zamanla.
Dünyanın şeklini karakterize eden üç eksenli karasal elipsoid, küresel haritacılık ve jeodezi sorunlarını çözmeye uygun genel bir karasal elipsoid (gezegensel) ve bireysel bölgelerde, dünyanın ülkelerinde kullanılan bir referans elipsoidine bölünmüştür. ve bunların parçaları. Bir devrim elipsoidi (küresel), bir elipsin ana eksenlerinden biri etrafında döndürülmesiyle oluşturulan, üç boyutlu uzayda bir devrim yüzeyidir. Bir devrim elipsoidi, bir elipsin küçük bir eksen etrafında dönmesi sonucu oluşan geometrik bir cisimdir.
Jeoid- okyanuslarda ortalama okyanus seviyesiyle çakışan ve kıtaların (kıtalar ve adalar) altına uzanan, böylece bu yüzey her yerde yerçekimi yönüne dik olan yerçekimi potansiyelinin düz yüzeyi ile sınırlı olan Dünya şekli . Jeoidin yüzeyi Dünya'nın fiziksel yüzeyinden daha pürüzsüzdür.
Jeoidin şeklinin kesin bir matematiksel ifadesi yoktur ve kartografik projeksiyonlar oluşturmak için jeoidden çok az farklı olan doğru geometrik şekil seçilir. Jeoidin en iyi yaklaşımı, bir elipsin kısa bir eksen (elipsoid) etrafında döndürülmesiyle elde edilen şekildir.
"Geoid" terimi, 1873 yılında Alman matematikçi Johann Benedict Listing tarafından, Dünya gezegeninin benzersiz şeklini yansıtan, bir devrim elipsoidinden ziyade geometrik bir şekle atıfta bulunmak üzere icat edildi.
Son derece karmaşık bir figür jeoiddir. Sadece teorik olarak vardır ama pratikte dokunulamaz ve görülemez. Jeoidi, her noktada yerçekimi kuvvetinin kesinlikle dikey olarak yönlendirildiği bir yüzey olarak hayal edebilirsiniz. Eğer gezegenimiz bir maddeyle eşit olarak doldurulmuş düzenli bir küre olsaydı, o zaman herhangi bir noktadaki çekül çizgisi kürenin merkezini gösterirdi. Ancak gezegenimizin yoğunluğunun heterojen olması nedeniyle durum karmaşıklaşıyor. Bazı yerlerde ağır kayalar var, bazılarında boşluklar var, dağlar ve çöküntüler tüm yüzeye dağılmış, ovalar ve denizler de eşitsiz dağılmış. Bütün bunlar, her belirli noktadaki çekim potansiyelini değiştirir. Gezegenimizi kuzeyden esen eterik rüzgarın nedeni, dünyanın şeklinin jeoit olmasıdır.
Merhaba sitenin sevgili okuyucuları! Hatta 4 yıl önce kış gecelerinde Ay'a baktığımda gökyüzünde oldukça komik hareket ettiği sonucuna vardım. O zamanlar gök mekaniğine aşina değildim ve yörüngesinin ekliptiğe 5,6 derece eğimli olduğu ve genel olarak astronominin ince lisede fiziğe dahil edildiği ve 4 saat verildiği hakkında hiçbir fikrim yoktu. Ancak o zaman bile Ay'ın yörünge hareketinin, hayal ettiğimiz gibi, hiç de daire şeklinde gitmediği ortaya çıktı. Daha sonra ay gezicilerinin fotoğrafları karşısında şok oldum ve sonunda beni Ay konusuna dikkat etmeye zorladım. Şimdi bir yandan gezegen bilimcisi olmak için çalışıyorum, bir yandan da bununla ilgili tonlarca bilgiyi özümsüyorum. Gök mekaniği, özellikle de uydumuz Ay hakkında çok ilginç bilgileri okuyucuyla paylaşmak istiyorum. Modern gökbilimciler, dünya-ay sistemini tek bir küme olarak görme eğilimindedirler ve sistemin çift gezegen olduğuna dair makul bir görüş vardır. Oldukça makul bir şekilde, gecenin metresinin uzay ve diğer gök cisimleriyle hareketini ve etkileşimini metresi Dünya'dan ayrı düşünmek imkansızdır. Sorunun daha iyi anlaşılabilmesi için Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi, sistemin Güneş etrafındaki hareketinin diyagramlarını vereceğim ve ayrıca Ay'ın katıldığı Dünya'nın 13 hareketini ve nedenini kısaca anlatacağım. bazıları öyle.
13'ten fazla yer hareketi var, bu soruda 13'ünün hepsine değinmeyeceğiz bile. Bilmeniz gereken ilk şey, Ay'ın kendi ekseni etrafındaki dönüş dönemleri ile Dünya etrafındaki dönüş dönemlerinin senkronize olduğu ve her zaman Ay'ın bir tarafını gördüğümüzdür. İkincisi ise, tam anlamıyla, Dünya-Ay sisteminin yörüngesinde kütle merkezinin Güneş'in etrafında uçması ve sistemin öznelerinin de onun etrafında dönmesidir.
Yani Dünya'nın hareketleri düzenlidir ve Ay da bunlara katılır. Dünya-ay sisteminin her iki konusunun tüm faktörleri bir dereceye kadar karşılıklı olarak yansıtılır. 1) Dünyanın ilk hareketi gezegenin kendi ekseni etrafında dönmesidir.
2) Dünyanın ikinci hareketi - gezegenin Güneş etrafındaki yörüngesindeki dönüşü 3) Dünyanın üçüncü hareketi - devinim 4) Dünyanın dördüncü hareketi - nutasyon 5) Dünyanın beşinci hareketi - bir değişim ekliptik eğiminde 6) Dünyanın altıncı hareketi - Dünya'nın yörüngesinin eksantrikliğinde bir değişiklik 7) Dünyanın yedinci hareketi - günberisinin laik değişimi 8) Dünyanın sekizinci hareketi - Güneş'in paralaktik eşitsizliği 9) Dünyanın dokuzuncu hareketi - "gezegenlerin geçit töreni" 10) Dünyanın onuncu hareketi - gezegenlerin çekiminin etkileri: "rahatsızlıklar" veya "karışıklıklar" 11) Dünyanın onbirinci hareketi - gezegenlerin öteleme hareketinin neden olduğu Güneş'in Vega'ya doğru hareketi 12) Dünyanın on ikinci hareketi galaktik çekirdek etrafındaki harekettir. 13) Dünyanın on üçüncü hareketi, yakın galaksilerden oluşan bir kümenin merkezine göreli harekettir. Elbette sadece yörüngedeki zorlu hareketi etkileyen en belirgin yönlere değineceğiz. Gökbilimciler Dünya'nın sözde 13 hareketini biliyorlar ve Ay'ın yörüngesini belirlerken bunları dikkate alıyorlar. Modern bilimin ay-dünya sisteminin yörüngedeki hareketini tek bir bütün olarak ele aldığını hatırlatayım. Ay, koşullar gereği Dünya'nın 13 hareketinin tamamına katılır ve bazılarının nedeni olur, ancak Dünya aynı zamanda Ay'ı "kendi melodisine göre dans etmeye" zorlar. Tam olarak ne yapar ve güneş, Ay'ın yörüngesinde serbest kalmasına, yerberi noktasına doğru hızlanmasına ve yerötesine doğru yavaşlamasına neden olur. Ay'ın yörüngesinin yarı ana ekseninin güneşe göre konumunu değiştirin, bu da tutulmaların kalitesini değiştirir - toplam ve halka şeklinde. Tutulma anında Ay yerberi noktasındaysa, gölgesinin merkezinde tam bir tutulma görürüz. Tam tersine, Ay yörüngesinin düğüm noktalarında günöteye yaklaştığında ve gölgesinin konisi dünyaya değmediğinde, yarı gölgenin merkezinde halkalı bir tutulma göreceğiz. Ay'ın yörüngesi tam olarak dairesel değildir ve yörünge hızında ve süper aylarda değişikliklere neden olan hafif bir eksantrikliğe sahiptir. Yörüngedeki bu tür hızlanma ve yavaşlamalar, ay yüzeyinin %59'unu görmemize neden olan fiziksel ve optik salınımların nedenidir. Teraziler enlem ve boylamla ayırt edilir; Ay aslında uzayda dönerken sallanır. Dışarıdan bir gözlemcinin gözleri ekliptik düzlemde olsaydı, Ay ve Dünya'nın tuhaf "sarhoş" dansını görürdü. Yaşlı Leydi Toprak bu vals sırasında garip bir şekilde sallanırken, solgun arkadaşı da onun etrafında düzensiz sekiz şekli çiziyordu. Küçük sekiz rakamlı döngüde sallanıp hızlanmak ve büyük döngüde yavaşlamak. Sekiz rakamının ortası tam olarak ay yörüngesinin düğüm noktalarına denk geliyor. Yörünge düğümleri, ay yörüngesinin ekliptik düzlemden geçtiği noktalardır. Örneğin bir gözlemci kuzey kutbundan baktığında aynı derecede tuhaf bir resim görecektir. Yörüngenin geleneksel elipsi, perigee'de yumuşatılmış dalgalarla biraz dalgalı bir zikzak çizgisi olarak çizilecek ve apojede telaffuz edilecek ve Ay tarafından tanımlanan şekil, meyvenin geniş kısmının apoje olduğu bir şekilde bir armut'a benzeyecek. Yörüngenin. Ancak şekil, yerberi noktasının örneğin yeni aya mı yoksa dolunaya mı denk geldiğine bağlı olarak özelliklere sahip olacak; güneş, yerçekimiyle anlatılan şekle tuhaflık katacaktır. Evrendeki her şey sürekli hareket halindedir ve her şey birbiriyle bağlantılıdır; Ay'ın yörüngesinin düzeni, güneşe göre konumla birlikte gezegenlerin geçit töreni gibi hareketlerden de etkilenecektir. Aynı durum dünyanın güneşe göre yörüngesinin yerberi ve afel noktası ve burada açıklanan birçok kombinasyon için de geçerlidir. Okuyucunun bu astronomik taslağı beğeneceğini umuyorum.