Orta enlemlerde Güneş her zaman gökyüzünün doğu kısmından doğar, yavaş yavaş ufkun üzerine yükselir, öğle saatlerinde gökyüzündeki en yüksek konuma ulaşır, sonra ufka doğru alçalmaya başlar ve gökyüzünün batı kısmında batar. Kuzey Yarımküre'de bu hareket soldan sağa, Güney Yarımküre'de ise sağdan sola doğru gerçekleşir. Dünyanın Kuzey Yarımküresindeki bir gözlemci Güneş'i güneyde, Güney Yarımküredeki bir gözlemci ise kuzeyde Güneş'i görecektir. Güneş'in gökyüzündeki günlük yolu kuzey-güney yönüne göre simetriktir.

2. Güneş Belarus'ta zirvesinde gözlemlenebilir mi? Neden?

Güneş, aşağıdaki coğrafi enlem aralığıyla sınırlı bir kuşakta zirve noktasında gözlenmektedir: $-23°27" \le φ \le 23°27".$ Beyaz Rusya daha kuzeyde yer aldığından Güneş, Ülkemizde zirve.

3. Ay neden Dünya'ya hep aynı taraftan bakıyor?

Ay, Dünya etrafındaki dönüşünü 27,3 günde tamamlar. (yıldız ayı). Ve aynı zamanda kendi ekseni etrafında bir devrim yapar, böylece Ay'ın aynı yarım küresi her zaman Dünya'ya bakar.

4. Yıldız ayları ile sinodik aylar arasındaki fark nedir? Farklı sürelerine ne sebep olur?

Sinodik ay, aynı adı taşıyan iki ardışık aşama (örneğin yeni ay) arasındaki süredir ve 29,5 gün sürer.

Yıldız ayı, Ay'ın yıldızlara göre Dünya etrafındaki yörüngesinin süresidir ve 27,3 gün sürer.

Bu ayların sürelerinin farklı olması, Dünya'nın tek bir yerde durmaması, kendi yörüngesinde hareket etmesinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, önceki konfigürasyonun tekrarlanması ve sinodik ayın sona ermesi için Ay'ın, yıldız ayını tamamlamaktan daha fazla yörüngede kat etmesi gerekir.

5. Ay evresi ne anlama geliyor? Ayın evrelerini açıklayınız.

Ay evresi, ay diskinin güneş ışığında görülebilen kısmıdır.

Ay'ın evrelerine bakalım; yeni Ay. Bu evre, Ay'ın Güneş ile Dünya arasına girip karanlık tarafıyla bize dönük olmasıyla ortaya çıkar. Ay, Dünya'dan hiçbir şekilde görülemez. Bir veya iki gün sonra batı gökyüzünde dar, parlak bir hilal belirir ve büyümeye devam eder. "genç" Ay. 7 gün içinde ay diskinin sağ yarısının tamamı görülebilecek. ilk çeyrek aşaması. Daha sonra faz artar ve yeni aydan 14-15 gün sonra Ay, Güneş ile karşıt konuma gelir. Aşaması tamamlandı, geliyor Dolunay. Güneş ışınları, Dünya'ya bakan ay yarım küresinin tamamını aydınlatır. Dolunaydan sonra Ay yavaş yavaş batıdan Güneş'e yaklaşır ve soldan onun tarafından aydınlatılır. Yaklaşık bir hafta sonra gelir son çeyrek aşaması. Sonra tekrar yeni ay gelir...

6. Ay'ın hilali sağa doğru dışbükeydir ve ufka yakındır. Ufuk çizgisinin hangi tarafında?

Ay ufkun batı kısmında görülüyor.

7. Güneş ve ay tutulmaları neden meydana gelir?

Yörüngeleri boyunca hareket ederken, Dünya ve Ay zaman zaman Güneş ile aynı hizaya gelir. Ay, Dünya'nın yörünge düzlemine yakınsa tutulma meydana gelir. Ay, Dünya ile Güneş arasına girdiğinde güneş tutulması meydana gelir, Dünya, Güneş ile Ay arasına girdiğinde ise ay tutulması meydana gelir.

8. Tam, parçalı ve halkalı güneş tutulmalarını açıklayınız.

Güneş ile Dünya'nın arasından geçen küçük Ay, Dünya'yı tamamen gizleyemez. Güneş diski yalnızca Dünya yüzeyindeki maksimum çapı 270 km'yi geçmeyen ay gölgesi konisinin içinde bulunan gözlemcilere tamamen kapatılacaktır. Ancak buradan, Ay'ın gölgesinin düştüğü dünya yüzeyinin bu nispeten dar alanından görmek mümkün olacak tam güneş tutulması. Ay'ın yarı gölgesinin düştüğü yerde, Ay yarı gölge konisi olarak adlandırılan bölgede görülebilecektir. kısmi güneş tutulması. Tutulma sırasında eliptik yörüngesi boyunca hareket eden Ay, Dünya'dan oldukça uzaktaysa, Ay'ın görünür diski Güneş'i tamamen kaplamayacak kadar küçük olacaktır. Daha sonra Ay'ın karanlık diskinin etrafında güneş diskinin parlak bir kenarı gözlemlenecek. Bu - halkalı güneş tutulması.

Antik çağlarda bile astronomi insanların yollarını bulmalarına yardımcı oldu. Alışılmadık bir yerde yön belirlemeye yönelik basit teknikler, bugün bir yürüyüş veya yürüyüş sırasında sizin için hâlâ yararlı olabilir.
Yön: Ana yönler güneş, ay ve yıldızlar tarafından belirlenebilirpusula kullanmaktan bile daha doğrudur.

Güneş yönü

Güneşin ana yönlerini belirlemek için sıradan kullanabilirsiniz. . Saat ibresini öğleden sonra saat birde güneşe doğrultursanız, size güney yönünü gösterecektir çünkü öğlen güneşi gökyüzünün güney kesimindedir. (Astronomik öğlen saat 13.00 civarında meydana gelir). Diğer zamanlarda ana yönlere doğru yönü belirlemek için akrebi güneşe doğrultmanız ve bu ok ile “1” rakamı arasında oluşan açıyı ikiye bölmeniz gerekir. Ortaya çıkan çizgi güneye doğru yönü gösterecektir. Öğleden önce “1” sayısının solunda, öğleden sonra ise sağda yer alacaktır (Şek. 1).
Akrebi güneşe daha doğru bir şekilde yönlendirmek için, kalem gibi bir çubuğu saatin düzlemine dik olarak kadranın ortasına yerleştirin. Şimdi saati, çubuğun gölgesi ve akrep düz bir çizgi oluşturacak şekilde çevirin. Bu konumda akrep doğrudan güneşe dönük olacaktır.

Ay'a göre yönlendirme

Geceleri ve akşamları ayın yanında gezinebilirsiniz. Bunu yapmak için ayın ana evrelerinin neye benzediğini bilmeniz gerekir.
Ayın dört ana evresi vardır.
Yeni Ay.Ay, Dünya ile Güneş arasındadır, bu sırada Ay'ın gölge tarafı Dünya'ya dönüktür ve biz onu görmeyiz.
İlk çeyrek.Ay, akşamları gökyüzünün güneybatı tarafında, sağa doğru dışbükey bir şekilde bakan hafif bir yarım daire şeklinde görülebilir.

Dolunay.Ay tamamen aydınlatılmıştır ve parlak bir diske benzemektedir.
Son çeyrek.Ay, sabahları gökyüzünün güneydoğu tarafında, dışbükey bir şekilde sola bakan hafif bir yarım daire şeklinde görülebilir (Şek. 2).
İnternet üzerinden ayırma ve masa takvimlerinde ay evrelerinin başlangıcı hakkında bilgi bulacaksınız.
Ay'da gezinebilmek için aşağıdakileri hatırlamanız gerekir. Sağa doğru kavisli "genç" ayın hilali, akşamları batı gökyüzünde görülebiliyor ve gün batımından kısa bir süre sonra batıyor. İlk çeyrekte ay saat 19:00 civarında güneydedir. Güney yönündeki dolunay gece saat 01.00 sıralarında meydana geliyor. Akşam saat 10'da gökyüzünün güneydoğu tarafında, sabah saat 4'te ise güneybatıdadır. Son çeyrek ay sabah 7'de güneyde. "C" harfine benzeyen "eski" ayın hilali, sabahları, gün doğumundan kısa bir süre önce, doğu gökyüzünde görülebilir. Bunu bilerek ayın konumuna ve evresine göre ufkun noktalarını kolaylıkla belirleyebilirsiniz.

Yıldızlara göre yönlendirme

Ay her zaman gökyüzünde görülmez. Ancak her gece, gökyüzü bulutlarla kaplı olmadığında, üzerinde yıldızlar görünür ve bu sayede yönü de belirleyebilirsiniz.
Gezinmenin en kolay yolu, her zaman Kuzey Kutbu'nun üzerinde bulunan Kuzey Yıldızı'dır. Kuzey Yıldızı, Büyük Ayı takımyıldızında bulunur. Bu takımyıldızı herkes tarafından bilinir ve gece boyunca görülebilir. Kuzey Yıldızı, Küçük Ayı takımyıldızının “kovasının” sapının sonudur.

Güneş yeni battı. Kırmızımsı şafağın arka planında, tümseği batan Güneş'e dönük, dar, parlak bir orak parlak bir şekilde ortaya çıkıyor. Onlara hayran kalmanız uzun sürmüyor. Yakında ufkun altında Güneş'i takip edecek. Aynı zamanda “Yeni bir ay doğuyor” diyorlar.

Fotoğraf: V.Ladinsky. Yeni bir ay doğdu.

Ertesi gün, gün batımında hilalin genişlediğini, ufkun üzerinde daha yüksekte görülebildiğini ve o kadar erken batmadığını fark edeceksiniz. Ay her gün büyüyor gibi görünüyor ve aynı zamanda Güneş'ten giderek daha sola (doğuya) uzaklaşıyor. Bir hafta sonra Ay, akşam saatlerinde güneyde sağa doğru dışbükey bir yarım daire şeklinde belirir. Sonra derler ki: “Ay kendi evresine ulaştı. İlk çeyrek».

Dünyanın Kuzey Yarımküresinde genç Ay'ı gözlemlemek için yılın en iyi zamanı, yeni Ay'ın hilalinin ufkun üzerinde yükseldiği bahardır. İlk çeyrek aşamasında Ay, kışın sonlarında - ilkbaharın başlarında ufkun en yüksek noktasına yükselir.

Sonraki günlerde Ay büyümeye devam eder, yarım daireden daha büyük hale gelir ve daha da doğuya doğru hareket eder, ta ki bir hafta sonra tam daire haline gelene kadar, yani. Gelecek Dolunay. Güneş batı tarafında batı ufkunun altına inerken, tam tersi doğu tarafında ise dolunay yükselmeye başlayacak. Sabaha doğru her iki armatür de yer değiştiriyor gibi görünüyor: Güneş'in doğuda ortaya çıkışı batıda dolunay batışını buluyor.

Dolunay kışın ilk yarısında ufkun üzerinde en yüksektedir ve kısa yaz gecelerinde gece yarısı civarında güney gökyüzünde alçakta bulunabilir.

Fotoğraf: V.Ladinsky. 21 Temmuz 2005'te dolunay yükseliyor.

Sonra her gün Ay daha geç doğuyor. Giderek daha fazla kesilir veya hasar görür, ancak sağ taraftadır. Dolunaydan bir hafta sonra akşam saatlerinde Ay'ı gökyüzünde bulamazsınız. Ancak gece yarısı civarında doğuda ufkun arkasından ve yine yarım daire şeklinde beliriyor, ancak artık tümseği sola dönük. Bu son(veya bazen denildiği gibi üçüncü) çeyrek. Sabah, Ay'ın tümseği yükselen Güneş'e bakan yarım dairesi gökyüzünün güney tarafında görülebilir. Birkaç gün sonra, Ay'ın dar hilali, gün doğumundan hemen önce doğudaki ufukta beliriyor. Ve bir hafta sonra, son çeyrekten sonra Ay tamamen görünmez oluyor - geliyor yeni Ay; sonra tekrar Güneş'in sol tarafında görünecek: akşam batıda ve tümseği yine sağda olacak.

Ay'ı son dördün ile yeni ay arasındaki evrelerde gözlemlemek için yılın en uygun zamanı sonbaharın başlarıdır.

Ay'ın gökyüzündeki görünümü her dört haftada bir, daha doğrusu 29,5 günde bir bu şekilde değişiyor. Bu ay veya sinodik, ay. Antik çağda bir takvimin derlenmesinin temelini oluşturuyordu. Bu ay takvimi günümüze kadar bazı doğu halkları arasında korunmuştur.

Ay evrelerindeki değişim aşağıdaki tabloda özetlenebilir:

Yeniay sırasında Ay, Dünya ile Güneş arasında yer alır ve ışıksız tarafıyla Dünya'ya bakar. İlk çeyrekte, yani. Ay'ın devriminin dörtte birinden sonra, aydınlatılan tarafının yarısı Dünya'ya bakar. Dolunay sırasında Ay, Güneş'in karşı tarafındadır ve Ay'ın aydınlatılan tarafının tamamı Dünya'ya dönüktür ve onu tam bir daire şeklinde görürüz. Son çeyrekte yine Ay'ın aydınlık tarafının yarısını Dünya'dan görüyoruz. Artık hilalin dışbükey tarafının neden her zaman güneşe dönük olduğu açıktır.

Yeni aydan birkaç gün sonra (veya öncesinde), parlak hilale ek olarak Ay'ın Güneş tarafından aydınlatılmayan ancak hafifçe görülebilen kısmını da gözlemleyebilirsiniz. Bu fenomene denir kül rengi ışık. Bu, Ay'ın yalnızca Dünya'dan yansıyan güneş ışınlarıyla aydınlatılan gece yüzeyidir.

Böylece Ay'ın evrelerindeki değişiklik, Ay'ın Dünya çevresinde dönmesiyle açıklanmaktadır. Ay'ın gezegenimiz etrafında dönmesi için geçen süreye ne denir yıldız ayı ve Ay'ın evrelerinin değiştiği 29,5 günden az olan 27,3 gündür. Bu olgunun nedeni Dünya'nın kendi hareketidir. Dünya, Güneş etrafında dönerken uydusu Ay'ı da yanında taşır.

Yeni ayda Ay, Dünya ile Güneş arasına girdiğinde onu bizden engelleyebilir, ardından güneş tutulması meydana gelir. Dolunay sırasında, Dünya'nın diğer tarafında bulunan Ay, gezegenimizin gölgesine düşebilir, ardından ay tutulması meydana gelir. Ay, Dünya'nın etrafında, Dünya'nın Güneş etrafında döndüğü düzlemle (tutulma düzlemi) çakışmayan bir düzlemde döndüğünden, tutulmalar her ay meydana gelmez. Ay'ın yörünge düzlemi ekliptik düzlemine 5° 9" açıyla eğimlidir. Bu nedenle tutulmalar yalnızca yeni ay (dolunay) anında Ay ekliptiğe yakın olduğunda meydana gelir, aksi takdirde onun gölgesi Dünya'nın "üstüne" veya "altına" düşer (veya dünyanın gölgesi Ay'ın "üstüne" veya "altına" düşer).

Faz, bir gök cisminin diskinin aydınlatılan kısmının alanının tüm diskin alanına oranıdır. Yeni ay evresinde Ф = 0,0, birinci ve son dördün evresinde = 0,5, dolunay evresinde = 1,0.

Hilal şeklindeki boynuzların tepe noktalarından çizilen zihinsel çizgiye boynuz çizgisi denir. Genellikle boynuz çizgisinin güney noktasına veya aşağısına işaret ettiği söylenir. Boynuzların çizgisine dik olması Güneş'in yönünü gösterir.

Ay ayının boynuzları sola doğru yönlendirilirse Ay büyüyor, sağa doğru ise yaşlanıyor demektir. Ancak, şekilde gösterildiği gibi, Ay'ın Dünya'nın güney yarım küresinden gözlemlenmesinde bu kural tersine dönmektedir:

Görevler ve sorular:

1. Ay yeni ayda. Dünya hangi aşamada Ay'dan görülebilecek? Dünya “tam dünya” aşamasında olacak çünkü... Dünya'dan gözlemlendiğinde Ay'ın evreleri ve bir ay gözlemcisi için Dünya'nın evreleri ters yönde değişir ve antifazdadır.

2. “Yeni Dünya”da Dünya Ay'dan görünüyor mu? Evet, Dünya'nın atmosferi güneş ışığını kırdığı için hilal şeklinde görülebilmektedir.

3. Falan yılın 25 Aralık'ında Ay ilk dördün evresindeydi. Bir yıl sonra hangi aşamada görülecek? Bu sorunu çözmek için Ay'ın sinodik ayını yani yaklaşık 29,5 günü ele alalım. 29,5'u 12 ay ile çarpın ve 354 gün elde edin. Ortaya çıkan değeri 365'ten (bir yıldaki gün sayısı) çıkarın ve 11 gün elde edin. İlk dördün 7 - 8 gün sonra gerçekleştiğini düşünürsek, elde edilen değeri (11) 7'ye (veya 8) ekleyerek Ay'ın bir yıldaki yaşını 18 veya 19 güne çıkarırız. Böylece bir yıl sonra Ay, dolunay ile son dördün arasındaki bir evrede olacak.

4. Ay ilk dördünde saat kaçta doruğa ulaşacak?İlk dördün ay, yerel saatle yaklaşık 18.00'de güney noktasında doruğa ulaşacak.

2012'deki Ay evreleri Belirtilen süre Evrenseldir (MSK - 4 saat)

V. N. Bespalov,
4 numaralı yatılı okul, Voronej

Işık. Optik olaylar. 9. sınıf

Çizgi film çerçevelerini kullanarak yeni materyalleri açıklayan ders

Akademik bir konu olarak astronominin okullardan ayrılması üzücü. Fizikle entegrasyon yararlı olabilir, ancak fizikçilerin astronomik olayları incelemeye çok fazla zaman ayırması pek olası değildir. Ve okul çocukları çok şey kaybedecek. Katılıyorum, 5. sınıfta güneş sistemini incelemenin öğrencilerin hafızasında kalması pek olası değil ve görelilik teorisi çerçevesinde elbette kimse yaz ve doğum zamanlarından bahsetmeyecek. Şimdi de beyazperdeden şunu duyuyoruz: “METEOR çarpması dinozorların ölümüne neden oldu”, “...yaz saati standart saatten 2 saat ileridir” vb. Birçoğu yıldızların düştüğüne inanmaya başlıyor ve Astrahan'dan Moskova'ya taşınırken daha fazla takımyıldızı görebiliyorsunuz. Okul müfredatında mercekleri incelerken teleskopların yapısını incelemeye zaman yoktur. Ve öğrenciler "teleskopların görüş açısını arttırdığı" yerine "teleskopların gezegenleri yaklaştırdığını" düşünmeye devam edecekler. Mekanikte göktaşlarının ve meteoritlerin hareketini incelemeye yer yoktur. Ve bazıları yıldızların düştüğüne inanmaya başlıyor. Ama üzücü şeyler hakkında konuşmayalım.

Makale, Protector online mağazasının desteğiyle hazırlanmıştır. Yüksek kaliteli ve güvenilir otomobil lastikleri satın almaya karar verirseniz en iyi çözüm, Protector çevrimiçi mağazasıyla iletişime geçmek olacaktır. "Marshal lastikleri" bağlantısına tıklayarak monitör ekranınızdan çıkmadan rekabetçi bir fiyata lastik sipariş edebilirsiniz. Şu anda yürürlükte olan fiyatlar ve promosyonlar hakkında daha ayrıntılı bilgiyi tyres-spb.ru web sitesinde bulabilirsiniz.

Önerilen ders, "Optik Olaylar" konusunda ışığın doğrusal yayılımını incelerken öğretilebilir. Bu ders için yaptımDVD-1991 programlarının video kasetindeki disk, dijitalleştirilmiş ve yeniden seslendirilmiş kayıtlarıd. Tabii ki, kalite arzulanan çok şey bırakıyor. Milli Eğitim Bakanlığımız bundan 15-20 yıl önce yaptığı gibi derslere yönelik 5-10 dakikalık filmler çekse ne güzel olurdu. Artık “Açık Fizik”, “Açık Astronomi” diskleri var ama yine de filmlerimin olmasını isterim. Belki animatörlerimizin telif haklarını ihlal etmiş olabilirim, ancak fizik derslerinde çizgi film parçalarını göstermek, video materyaline diğer taraftan bakmanıza olanak tanır - eğitici.Bir zamanlar Rossiya kanalı gösterdi
Kanada animasyon dizisi "Sihirli Okul Otobüsü"nün 26 bölümü. Pedagojik açıdan bakıldığında ders dışı etkinliklerde faydalı olabilir ve fizik, biyoloji ve astronomi derslerinde de parçalar yer alabilir. Peki bu karikatürü nereden bulabilirim? VCR kayıtlarım var, sınıfta bazı şeyleri oynatıyorum ama artık daha kaliteli kayıtlar yapmak istiyorum çünkü okullarda multimedya projektörleri ortaya çıktı.

Dersin sonunda ışığın doğrusal yayılımı sonucu tutulmalarla ilgili iki dakikalık bir film gösterebilir ve NE?? kitabından 2-3 problem çözebilirsiniz.Malakhova G.I.., Strout E.K.

Bu dersten sonra öğrenciler Ay hakkında daha fazla bilgi edinmek istediler, ben de eski kayıtları gösterdiğim bir soru-cevap gecesi düzenledim.DVD-Ay hakkındaki filmleri diskler. Okul CPD'sine katılma deneyimi olan öğrenciler de soruları yanıtladı.

Dersin Hedefleri: ışığın ne olduğunu öğrenin; neden ışık kaynakları ve kaynak olmayan cisimleri gördüğümüzü anlamak; Ay'ın gökyüzündeki görünümü neden değişiyor; Frekansı biliniyorsa radyasyonun dalga boyunu hesaplamayı öğrenmek, Dünya, Güneş ve Ay'ın konumunu çizmek ve farklı Ay evrelerinde günün saatini (akşam, sabah) belirlemeyi öğrenmek, Ay'ın evrelerine göre arazi yönelimini öğretmek; Birkaç akşam boyunca Ay'ın gözlemlerini gerçekleştirin.

Öğretmen. Dünyadaki yaşam, güneş ışığının parlak enerjisi sayesinde ortaya çıktı ve var oluyor. İlkel bir insanın ateşi, petrol, bir uzay roketinin yakıtı - bunların hepsi bir zamanlar bitkiler ve hayvanlar tarafından depolanan ışık enerjisidir. Güneş sönerse sizce ne olur? Güneş akışı durursa Dünya'ya sıvı nitrojen ve oksijen yağmurları düşecek. Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaşacak, yani. –273 ° C'ye kadar Yedi metrelik donmuş atmosferik gaz kabuğu dünya yüzeyini kaplayacak. Sadece bazen bu buzlu çölde sıvı helyum birikintileri bulacaksınız.

Gökbilimcilere göre Güneş uzun süre hareketsiz kalacak. Ve tüm bu zaman boyunca Dünya'ya sıcaklık ve ışık getirecek. Güneş ışınlarından neler öğrenebilirsiniz? Işık akışı sayesinde çevremizdeki dünyayı algılıyor ve anlıyoruz. Işık ışınları bize yakın ve uzaktaki nesnelerin konumlarını, şekillerini ve renklerini anlatır. Homojen bir ortamda ışınlar doğrusal olarak yayılır.

Işık nedir? Işık, insan gözünün algıladığı elektromanyetik radyasyondur. Bu radyasyonun dalga boyları çok kısadır ve 0,38 ile 0,77 mikron (380-770 nm) arasında dar bir aralıkta yer alır..Işık doğası gereği elektromanyetiktir. ( Ekranda veya interaktif beyaz tahtada “Radyasyon ve Frekans” tablosu bulunur. )

Görevler “Radyasyon türleri”

Frekansı 30 GHz olan elektromanyetik dalgalar ne tür radyasyondur? 600 THz mi? 100 kHz'mi? 1200 THz mi?

Bu radyasyonların dalga boylarını hesaplayınız.

Işık kaynakları

Öğretmen. Tabloyu dolduralım ( Öğrenciler ışık kaynaklarını ve karşılık gelen tablo hücrelerini "açık" olarak adlandırır. )/

Radyasyon kaynaklarını görüyoruz çünkü oluşturdukları radyasyon gözümüze çarpıyor. Ancak radyasyon kaynağı olmayan cisimleri de görebiliriz. Neden? Her şey ışığın yansımasıyla ilgili. Sadece ışıklı cisimleri görüyoruz. Karanlıkta, ışık olmadığından tüm kediler gri renktedir, bu da nesneden yansımadığı anlamına gelir. Ay'ın yansıyan güneş ışığından parladığını ilk anlayan Demokritos'du. Güneş, Dünya ve Ay'ın konumuna bağlı olarak Ay'ın görünümü sürekli değişmektedir.

Ay evrelerinin incelenmesi

(2,5 dakikalık bir video gösteriliyor . İşte spikerin metni .) Sanki bir insan hayatı boyunca ay yolunda koşmuş gibidir. Ona ilk ayak bastığında başını kaldırdı ve kendi kendine şunu sordu: "Ay neden bu kadar farklı: bugün yuvarlak, yarın hilal şeklinde?" Binlerce yıl sonra şunu fark etti: Ay, Güneş'ten yansıyan ışıkla parlıyor. Ve Dünya'nın etrafında dönüyor. Bu yolculuk sırasında Ay, Dünya ile Güneş arasında olduğundan Ay'ın karanlık tarafı bize dönük olduğundan onu göremeyiz. Bu yeni bir ay.

Yaklaşık 7 gün sonra ilk çeyrek başlıyor. Gün batımı sırasında Ay'ın sağ yarısı güney gökyüzünde görülebilir. Gece yarısı civarında Ay, batı gökyüzünde ufkun altına batacak.

Yaklaşık 7 gün daha geçecek ve dolunayı göreceğiz. Akşamları doğu gökyüzünde belirir. Artık Dünya Ay ile Güneş arasında yer almaktadır. Gece yarısı dolunay güneyde maksimum yüksekliğinde olacak.

Ancak gece yarısı saat 0 değil.Voronej'de gece yarısı kışın 0:23, yazın 1:23'te gerçekleşir. Moskova'da - sırasıyla 0:30 ve 1:30'da. Diğer idari merkezlerde - farklı zamanlarda. (“Coğrafya-PS” gazetesinde “Rusya topraklarındaki saat dilimleri” ne bakınız,
39/2001. Tomsk ve Kirov bölgelerine ilişkin çizgi düzeltmeye tabidir: şimdi Tomsk'ta VII yerine VI zaman diliminin saati getirildi ve Kirov bölgesinde IV yerine III zaman dilimi getirildi, bu nedenle öğle vakti zorunlu kılındı 1 saat azaltılacaktır).

Gece yarısından sonra Ay'ın yüksekliği azalmaya başlayacak ve sabah batı gökyüzünde dolunay ufkun altına batacak.

Ayın bir sonraki aşaması son dördündür. Ay gece yarısı doğuda görünecek ve sabaha kadar görülebilecek. Güneş doğduğunda eski ay gökyüzünün güney tarafında “çözülüyor” gibi görünecek...

Adam ayın evrelerinin ne olduğunu kendi kendine bu şekilde açıkladı. Ve Ay sanki daha yakınmış gibi biraz daha netleşti.

Ay Evreleri tablosunun doldurulması

(Ekranda boş bir tablo var; açıklandığında ilgili hücreler “açılıyor” .)

Öğretmen. Ay yeni ay evresindeyken Ay, Güneş ve Dünya'nın konumlarını çizin. ( Öğrenciler şematik bir çizim yaparlar. )

Ya Ay ilk dördün aşamasındaysa? ( Öğrenciler çizim yapıyor .)

Gökyüzünde Ay'ın tamamlanmamış bir diskini gören herkes, ayın genç mi yoksa düşüşte mi olduğunu doğru bir şekilde belirleyemez. Yeni doğan ayın dar hilali ile eski Ay'ın hilali, yalnızca dışbükeyliklerinin zıt yönlere bakması nedeniyle farklılık gösterir. Kuzey Yarımküre'de genç ay her zaman dışbükey tarafı sağa, eski tarafı sola doğru yönlendirilir. Güney Yarımküre'nin orta enlemlerinde ise durum tam tersidir.

“Animasyon Filmlerinde Ayın Evreleri” Sorunları

1. “Prostokvashino'da Tatiller” adlı karikatürden bir parça gösteriliyor.

Ekranda Fyodor Amca, bir kedi ve bir köpek var. Köpek, "Bu muhtemelen bana gelen kameralı tüfektir" diyor. Herkes iç çekiyor. Ve evin üzerinde sağda dışbükey ayın dar bir hilali görebilirsiniz.

? Fotoğraf tabancası günün hangi saatinde “geldi”? Ay, Dünya ve Güneş'in yerini çizin.

İpucu . Lütfen dikkat: ay dar (neden?). Şu sonuca varıyoruz: Güneş yakınlarda bir yerde (nerede? hangi yönde?), gökyüzü tamamen karanlık değil (neden?). Sadece parlak yıldızları görüyoruz.

2. “Yedi Şövalyenin Hikayesi” adlı karikatürden bir parça gösteriliyor.

Tsarevich Elisha, prensesi bulma talebiyle aya döner. Ayın cevabı şöyle: “Kardeşim, // kırmızı kızı görmedim. //Ben nöbet tutuyorum //Sadece sıra bende. //Prenses görünüşe bakılırsa //beni almadan kaçtı.” Elisha, “Ne yazık,” diye iç çekiyor. Ekranda sola doğru dışbükey, dar bir ay hilal var.

? Prens Elişa hangi ayla (genç veya yaşlı) konuşuyor?

İpucu. Ay ufkun üzerinde alçakta. Hangi yöne hareket edecek?

3. Bremen Mızıkacıları adlı karikatürden bir kesit gösteriliyor.

Ekranda Troubadour: “Karanlığın altın güneşinin ışını bir perdeyle gizlenmişti. //Ve birden aramızda bir duvar örüldü yine.//Gece geçecek, fırtınalı zamanlar geçecek, Güneş doğacak.”

? Ay ufkun hangi tarafında görünüyor?

İpucu. Ekranda ufkun alçakta dolunayını görüyoruz. Dolunay ne zaman doğar? Ufukta ne zaman batıyor?

4. “Prostokvashino'dan Üç” adlı karikatürden bir parça gösteriliyor.

Fyodor Amca ve arkadaşları hazine arıyor.

? Bu saatte günün hangi saati?

İpucu. Hangi ayı görüyorsunuz? Hangi yöne hareket etmeli?

5. “Prostokvashino'dan Üç” adlı karikatürden bir parça gösteriliyor.

Postacı Pechkin kapıyı çalar. Ve evin üzerinde sağda dışbükey ayın dar bir hilali görebilirsiniz.

? Pencereler ufkun hangi yönüne bakıyor?

6. “Kardan Adam-Postacı” karikatüründen bir parça gösteriliyor.

Tilki bir mektup taşıyor. Ancak yol bir kurt tarafından kapatılmıştır. Ay parlıyor.

? Ufukta gölge hangi yöne düşüyor?

İpucu. Ay'ın hangi evresi var? Onu nerede görebilirsin?

Farkındalık görevleri veya Hatayı bulun

1. "Caterok" adlı karikatürden bir parça gösteriliyor.

? Bu slaytta ilginç olan ne? Güneşi başınızın üstünde nerede görebilirsiniz?

İpucu. Slaytta hem Güneş'i hem de Ay'ı görüyoruz. Peki ay Güneş'e hangi tarafa bakıyor?

2. "Noelden Önceki Gece" adlı çizgi filmden slayt gösterisi.

"Noel'den önceki son gün geçti. Berrak bir kış gecesi geldi. Ay, iyi insanların ve tüm dünyanın üzerinde parlamak için görkemli bir şekilde gökyüzüne yükseldi.”

? Ay, ufkun üzerinde "yükseldiğinde" hangi aşamadadır? Böyle bir gün doğumunu ne zaman görebilirsin?

İpucu. Ay ufkun üzerinde yükseliyor. Peki Güneş? ( Cevap için bekleniyor.) Güneş de doğmalı... Hanginiz ayın böyle bir aşamada ufkun üzerinde yükseldiğini gördü?

3. “Prostokvashino'dan Üç” adlı karikatürden slaytlar gösterin.

Top. Fyodor Amca'nın hastalanması senin suçun.

Matroskin. Neden ben?

Top. Ona soğuk süt verdin. Ve ayrıca övündü: Bu benim ineğimin verdiği soğuk süt!

(Kapı çalınıyor.)

Top. Oradaki kim?

Top. Bu havada evde oturup televizyon izliyorlar.

? Çocuğun ailesi günün hangi saatinde geldi? Ay'ın bu evresi Sharik'in "Bu havada evde oturup televizyon izlerler" sözüne uyuyor mu?

İpucu . İlk slaytta iki çizgi film karakteri görüyoruz, ikinci slaytta ise pencerelerinden Ay'ın görünümü. Bir köpek ve bir kedinin günün hangi saatinde işleri hallettiğini söylemek mümkün mü?

4. “On İki Ay” adlı karikatürden bir parça gösteriliyor.

Genç ay eriyor.// Yıldızlar ardı ardına sönüyor.

? Metin karikatür parçasına veya bu slaytlara karşılık geliyor mu?

İpucu. Soldaki slaytta ufkun alçakta kalan ayını görüyoruz, ikinci slaytta ise karanlık gökyüzü aydınlanıyor. Artık yıldızlar görünmüyor. Böyle bir ay günün hangi saatinde görülebilir?

5. "On İki Ay" adlı karikatürden slaytlar.

Kızıl güneş açık kapılardan çıkıyor!

? Böyle bir gün doğumunu nerede izleyebilirsin?

İpucu. Sonraki her slaytta Güneş daha da yükseliyor. Güneş'in yörüngesine dikkat edin. Güneş orta enlemlerde böyle mi doğuyor? ( Bu dokuzuncu sınıf öğrencileri için zor bir sorudur. Ancak cevap veremedikleri takdirde evde soru sorulabilir ve bir sonraki derste 1-2 dakika cevaplamaya ayrılabilmektedir. .)

Öğretmen. Bugün derste problem çözdük, çizgi film izledik ve ayın evrelerini belirledik. Artık gökyüzünde ayın genç mi yoksa yaşlı mı olduğunu kolayca belirleyebileceğinizi düşünüyorum. Eğer gökyüzünde “C” harfini “görüyorsak” bu eski, solan bir aydır. Ve ayın iki "ekstrem" noktasından geçen düz bir çizgi çizdiğimizde "P" harfini alıyorsak, büyüyen, genç bir ayımız var demektir. Fransızların kendi işaretleri var. Latin harfini görürlerse "R", Ne demek başbakan – Birinci, o zaman bu Ay'ın ilk çeyreğinin büyüdüğünü gösterir. “Mektubunu alırsan D» – daha derin, son, ayın son evresidir ve ay eskidir.

Yarımküremizin güney enlemlerinde, ayın hilalinin güçlü bir şekilde bir tarafa eğildiğini ve ekvatora daha yakın olduğunu, böylece dalgalar üzerinde sallanan bir tekne veya hafif bir kemer gibi göründüğünü fark edebilirsiniz. Her durumda, genç ayın akşamları gökyüzünün batı kesiminde, eski ayın ise sabah gökyüzünün doğu kesiminde görülebildiği unutulmamalıdır.

Hiçbir şey görkemli, yavaş yavaş ortaya çıkan güzelliğiyle tam güneş tutulması kadar baş döndürücü olamaz. Bu derste (ve mümkünse bir sonraki derste) güneş ve ay tutulmalarının oluşma koşullarını da göz önünde bulundurmalısınız çünkü bunlar ışığın doğrusal yayılmasının bir sonucudur. Öğrencileri video kayıtlarıyla aşırı yüklememek için dersin bu kısmı, ders kitabının metni ve astronomi ile ilgili didaktik materyal koleksiyonundaki görevler kullanılarak geleneksel biçimde öğretilebilir.

Yıldırım araştırması

Işık nedir? İnsan gözü hangi tür elektromanyetik radyasyonları algılamaz? Görünmez elektromanyetik radyasyonun görünür radyasyondan farkı nedir? Ay neden ayın farklı günlerinde gökyüzünde farklı görünüyor: bazen dar bir hilal şeklinde, bazen bir disk şeklinde?

Ev ödevi

Dünyanın, Güneş'in ve Prens Elişa'nın konuştuğu ayın yerini çizin. Ay'ın ilk dördünde nasıl göründüğünü çizin. Bu aşamada günün hangi saatinde görülebilir? “Eğlenceli Astronomi” kitabının ikinci bölümüne bakın Ya.I.Perelman ve Ay'ın görünümüyle ilgili birçok sorunun cevabını alın. Genç ve yaşlı aylar ne zaman ve nerede görülebilir?

Yanıtlar

Radyasyon türleri

1. 30 GHz = 0,030 THz, ancak 0,03 THz< 0,3 ТГц, значит, это радиоволна. Если скорость света равна произведению длины волны на его частоту, то длину волны найти легко, ведь скорость света известна и равна 300000км/с или 3 10 8 м/с.

Bu nedenle = v/ n = 1 cm.

2. 600 THz görünür radyasyonun frekans aralığına aittir. = 500 nm.

3. 100 kHz, 0,3 THz'den birçok kez küçüktür ve bunlar radyo dalgalarıdır. = 3 km.

4. 1200 THz'in ultraviyole radyasyonun frekans aralığında olduğunu anlamak kolaydır. = 250 nm.

Çizgi filmlerde ay evreleri

1. Çatının üstündeki ay sağa doğru dışbükeydir. Yeni bir ay. Orak dardır, yani Güneş'e yakın konumdadır. Yaz tatilleri. Güneş kuzeybatıda batıyor, bu da ayın batı ufkunda görülebileceği anlamına geliyor.

2. Soldaki dar orak dışbükey eski bir aydır. Güneş yakında doğacak. Böyle bir ay sabahın erken saatlerinde ufkun doğu tarafında görülebilir.

3. Çizgi filmin bir bölümünü izleyerek bu soruya cevap vermek zor. Dolunay akşam saatlerinde doğuda görülebiliyor. Gece yarısı güneyde ve sabah batıda görülebilir. Ancak şarkıda "Gece geçecek - sabah gelecek..." (gelecek zaman) sözcükleri varsa ve Ay ufkun üzerinde değilse, o zaman belki de doğu yönünde görülebilir. Ya da güneyde ama kesinlikle batıda değil.

4. Bir veya iki gün içinde Ay ilk dördün evresine girecek. Bu aşamada Ay ile Güneş'in bulunduğu meridyenler arasındaki açı yaklaşık 90°'dir. Bu, şu anda Ay ile Güneş arasında yaklaşık 60-70° olduğu anlamına gelir. Eski ayın hilali ufkun üzerinde alçaktadır. Ay yavaş yavaş ufkun üzerinde yükseliyor. Güneş yakında doğacak. Yaklaşık 3-4 saat sonra hava aydınlanacak. Prostokvashino'dan üç kişi görünüşe göre gece yarısından sonra veya sabahın erken saatlerinde hazine arıyor.

5. Ayın sağa bakan dar bir hilalini görüyoruz. Bu genç bir ay, dolayısıyla önümüzde batı yakası var. Bu, pencerelerin doğuya “baktığı” anlamına gelir.

6. Cevap vermek çok zor çünkü... uygun havalarda dolunay bütün gece görülebilir: akşam, gece yarısı ve sabah. Şunu söyleyebiliriz: Gölge kesinlikle güneye düşmüyor. Kuzey Yarımküre'nin orta enlemlerinde Ay, soldan sağa doğru hareket ederek güney noktasının üzerinden geçer. Ancak akşam ise gölge batıya düşer. Gece yarısı ise kuzeye, sabah ise gölge doğuya yönelir.

Farkındalık görevleri (« Hataları bul»)

1. Güneş başınızın üstünde. Tropikal bölgede bu mümkündür. Ay'ın ışıksız kısmı Güneş'e dönüktür. Bu mümkün olabilir mi? Tabii ki değil.

2. Kuzey Yarımküre'nin orta enlemlerinin sakinleri şöyle diyecek: “Bu genç bir ay ve batı gökyüzünde ufka yaklaşıyor olmalı. Ancak bir nedenden dolayı ay ufkun üzerinde yükseliyor. Bu ancak çizgi filmlerde olur, hayatta asla!”

Güney Yarımküre'nin orta enlemlerinin sakinleri şunu tartışacaklar: “Bu “eski” ay ve gerçekten de ufkun üzerinde yükselecek, ancak doğu tarafında ve yolu sağdan sola gidecek ve eskisi gibi değil. karikatürde gösterilmiştir.”

3. Lütfen unutmayın: pencerenin dışında eski bir aydır, bu da ebeveynlerin sabah erkenden geldiği anlamına gelir. Aynı zamanda şu cümle duyuluyor: "Bu havada evde oturup televizyon izliyorlar." Ama genellikle akşamları televizyon izliyorlar. Sanatçıların sabah ayını değil akşam ayını boyamaları gerekirdi.

4. Kuzey Yarımküre sakinleri için bu genç bir ay. Şafak ışınlarında akşam (genç) ay “eriyemez”. Güney Yarımküre sakinleri yılda 12-13 kez böyle bir ayın sabah şafağının ışınlarında nasıl "eridiğini" ve ardından "kırmızı Güneş'in açık kapılardan çıktığını" gözlemliyorlar. Ama buna gençler için bir ay demeyecekler. Avustralya ve Güney Amerika sakinleri için hala eskidir. Belki S.Ya. Marshak Güney Yarımküre'de böyle bir "resim" gözlemledi ve onu anlamadan ona genç dedi?

5. Öğrenciler, Kuzey Yarımküre'nin orta enlemlerinde Güneş'in soldan sağa doğru hareket ederek ufkun üzerinde yükseldiğini biliyorlar. Coğrafya derslerinden okul çocukları, Güneş'in yalnızca ekvatorda ufka dik açıyla yükseldiğini, bu nedenle çizgi film karakterlerinin tropik bölgelerde sona erdiğini hatırlıyor ancak bu yılda yalnızca 2 kez oluyor: ilkbahar ve sonbahar günlerinde ekinokslar. Öğretmen yılbaşından önce Güneş'in 23,5° güney enlemine paralel olarak ufka dik olarak doğacağını söyleyebilir.

Ancak karikatürde gösterildiği gibi böyle karlı bir kış tropik bölgelerde olmaz! Sanatçılar, ufkun üzerinde yükselen Güneş'i sağa kaydırmak zorunda kaldılar.

Edebiyat

Bespalov V.N.. Rusya'daki saat dilimleri. – “Coğrafya-PS”, No. /2001 veya http://besp.narod.ru

Gromov S.V.. Fizik-9. – M.: Eğitim, 2003.

Levitan E.N.. Astronomi: 11. sınıf ders kitabı. – M.: Education, 1994 (ve sonraki tüm basımlar).

Malakhova G.I., Strout E.K. Astronomi üzerine didaktik materyal. – M.: Education, 1989 (ve sonraki tüm basımlar).

Perelman Ya.I.. Eğlenceli astronomi. – M.: Nauka, 1966.

Skvortsova G. Yetkinliğe dayalı yaklaşım: eğitim hedeflerini belirleme kuralları. – 1 Eylül, Sayı 4, 5/2008.

Gökyüzünde Ay'ın tamamlanmamış bir diskini gören herkes, bunun genç bir ay mı yoksa zaten düşüşte mi olduğunu doğru bir şekilde belirleyemez. Yeni doğan ayın dar hilali ile eski Ay'ın hilali, yalnızca zıt yönlerde dışbükey olmaları bakımından farklılık gösterir. Kuzey yarımkürede, genç ay her zaman dışbükey tarafı sağa, eski tarafı sola doğru yönlendirilir. Hangi ayın hangi yöne baktığı güvenilir ve doğru bir şekilde nasıl hatırlanır?

Bu işareti sunayım.

Orak veya hilal ile harfler arasındaki benzerliğe göre R veya İLEönümüzdeki ayın büyüyüp büyümediğini (yani genç) veya eskimiş .

Fransızların da anımsatıcı bir işareti var. Hilal ayının boynuzlarına zihinsel olarak düz bir çizgi tutturmayı tavsiye ediyorlar; Latin harfleri elde ediliyor d veya r. Mektup D -“dernier” (son) kelimesinin baş harfi - son çeyreği, yani eski ayı gösterir. Mektup R -“Premier” (birinci) kelimesinin baş harfi, Ay'ın ilk dördün aşamasında olduğunu, genellikle genç olduğunu gösterir. Almanların da Ay'ın şeklini belirli harflerle ilişkilendiren bir kuralı var.

Bu kurallar yalnızca Dünya'nın kuzey yarım küresinde kullanılabilir. Avustralya veya Transvaal için anlam tam tersi olacaktır. Ancak kuzey yarımkürede bile, özellikle güney enlemlerinde uygulanamayabilirler.

Zaten Kırım ve Transkafkasya'da orak ve hilal güçlü bir şekilde bir tarafa doğru eğiliyor ve daha da güneyde tamamen düz yatıyorlar. Ekvator yakınında, ufukta asılı olan hilal, ya dalgalar üzerinde sallanan bir gondol (Arap masallarında “ayın mekiği”) ya da hafif bir yay şeklinde görünür. Burada ne Rusça ne de Fransızca işaretler uygun değildir - yaslanmış bir kemerden her iki harf çiftini de istediğiniz zaman yapabilirsiniz: R Ve S, p Ve D.

Bu durumda Ay'ın yaşı konusunda yanılmamak için astronomik işaretlere yönelmek gerekir: Yeni ay akşamları gökyüzünün batı kısmında görünür; eski - sabahları gökyüzünün doğu kısmında.

İncirde. Önümüzde 30 numara Türk bayrağı (eski) var. Hilal ve yıldız şeklinde bir görüntüye sahiptir. Bu bizi şu sorulara yönlendiriyor:

1. Bayrağın üzerinde hangi ayın hilali yer alıyor – genç mi yaşlı mı?

2. Bayrakta gösterildiği gibi ay ve yıldız gökyüzünde görülebilir mi?

Pirinç. 30. Türkiye Bayrağı (eski).

1. Az önce belirttiğimiz işareti hatırlayarak ve bayrağın kuzey yarım küredeki bir ülkeye ait olduğunu dikkate alarak, bayrağın üzerindeki ayı belirleriz. eskimiş.

Pirinç. 31. Ayın boynuzları arasında yıldız neden görülemiyor?

2. Yıldız, bir daireye tamamlanan Ay diskinin içinde görülemez (Şek. 31, A). Tüm gök cisimleri Ay'dan çok daha uzaktadır ve bu nedenle onun tarafından gizlenmeleri gerekir. Şekil 2'de gösterildiği gibi, yalnızca Ay'ın aydınlatılmayan kısmının kenarının ötesinde görülebilirler. 31,6.

Hilal ve yıldız görsellerinin de yer aldığı modern Türkiye bayrağında da yıldızın, Şekil 2'deki gibi hilalden uzaklaşmış olması ilginçtir. 31, B.

Ay, ışığını Güneş'ten alır ve bu nedenle ay hilallerinin dışbükey tarafının elbette Güneş'e dönük olması gerekir. Sanatçılar çoğu zaman bunu unutuyorlar. Resim sergilerinde, düz tarafıyla Güneş'e bakan hilal şeklinde bir manzara görmek alışılmadık bir durum değil; ayrıca boynuzlarıyla Güneş'e dönük bir ay hilali de bulunmaktadır (Şek. 32).

Pirinç. 32. Manzarada astronomik bir hata yapıldı. Hangi? (Metinle cevaplayın).

Ancak yeni ayı doğru çizmenin sanıldığı kadar kolay olmadığını da belirtelim. Deneyimli sanatçılar bile hilalin dış ve iç yaylarını yarım daire şeklinde çizerler (Şek. 33, B). Bu arada, yalnızca dış yay yarım daire şeklindedir, iç kısım ise perspektiften görülebilen bir yarım daire (aydınlatılan kısmın sınırı) olduğundan iç yarım elipstir (Şek. 33, A).

Pirinç. 33. Hilal şeklindeki ay nasıl tasvir edilir (a) ve nasıl yapılmaz (b)

Hilal şeklindeki aya gökyüzünde doğru konumunu vermek kolay değildir. Hilal ve hilal ayları genellikle güneşe göre oldukça kafa karıştırıcı bir şekilde konumlandırılır. Ay, Güneş tarafından aydınlatıldığı için ayın uçlarını birleştiren düz çizginin, Güneş'ten ortasına doğru gelen ışınla dik açı yapması gerektiği anlaşılıyor (Şekil 34).

Pirinç. 34. Ay hilalinin Güneş'e göre konumu

Yani Güneş'in merkezi, ayın sonlarını birleştiren düz çizginin ortasından geçen bir dikme üzerinde olmalıdır. Ancak bu kural yalnızca Güneş'e yakın konumda bulunan dar bir hilal için geçerlidir. İncirde. Şekil 35, ayın Güneş ışınlarına göre farklı evrelerdeki konumunu göstermektedir. Bu izlenim, sanki Güneş ışınlarının Ay'a ulaşmadan önce büküldüğü gibidir.

Pirinç. 35. Ay'ı Güneş'e göre hangi konumda farklı evrelerde görüyoruz.

Cevap aşağıda yatıyor. Güneş'ten Ay'a giden ışın aslında ayın sonlarını birleştiren çizgiye diktir ve uzayda düz bir çizgiyi temsil eder. Ama gözümüz gökyüzündeki bu düz çizgiyi değil, onun gökyüzünün içbükey kubbesine izdüşümünü, yani kavisli bir çizgiyi çizer. Bu nedenle bize Ay gökyüzünde “yanlış asılı” gibi görünüyor. Sanatçının bu özellikleri incelemesi ve bunları tuvale aktarabilmesi gerekir.

Çift gezegen Dünya ve Ay'dır. Bu ismi alma hakkına sahiptirler çünkü uydumuz, merkezi gezegene göre önemli boyutu ve kütlesi nedeniyle diğer gezegenlerin uyduları arasında keskin bir şekilde öne çıkmaktadır. Güneş sisteminde kesinlikle daha büyük ve daha ağır uydular vardır, ancak merkezi gezegenleriyle karşılaştırıldığında bunlar Dünya'ya göre Ay'ımızdan çok daha küçüktür. Aslında Ay'ımızın çapı Dünya'nın dörtte birinden fazladır ve diğer gezegenlerin en büyük uydusuna göre çap, gezegeninin çapının yalnızca 10'da biri kadardır (Triton, Neptün'ün uydusudur). Ayrıca Ay'ın kütlesi Dünya'nın kütlesinin 1/81'i kadardır; Bu arada güneş sistemindeki uyduların en ağırı olan Jüpiter'in III uydusu, merkez gezegeninin kütlesinin 10.000'de birinden daha azdır.

Sayfa 86'daki plaka, merkezi gezegenin kütlesinin ne kadarının büyük uyduların kütlesi olduğunu göstermektedir.Bu karşılaştırmadan, Ay'ımızın, kütlesi bakımından, merkezi gezegeninin en büyük payını oluşturduğunu görebilirsiniz.

Dünya-Ay sistemine “çifte gezegen” adını verme hakkını veren üçüncü şey ise her iki gök cisminin yakınlığıdır. Diğer gezegenlerin birçok uydusu çok daha uzak mesafelerde yörüngede döner: Jüpiter'in bazı uyduları (örneğin dokuzuncu, Şekil 36) 65 kat daha uzakta yörüngede döner.

Pirinç. 36. Dünya-Ay sisteminin Jüpiter sistemiyle karşılaştırılması (gök cisimlerinin boyutları ölçeksiz olarak gösterilmiştir)

Bununla bağlantılı olarak, Ay'ın Güneş etrafında çizdiği yolun Dünya'nın yolundan çok az farklı olduğu ilginç gerçeğidir. Ay'ın Dünya'nın etrafında yaklaşık 400.000 km uzaklıkta döndüğünü hatırlarsanız bu inanılmaz görünecektir. Ancak unutmayalım ki, Ay, Dünya etrafında bir devrim yaparken, Dünya da onunla birlikte yıllık yolunun yaklaşık 13'üncü kısmı yani 70.000.000 km kadar ilerlemeyi başarmaktadır. Ay'ın dairesel yolunun (2.500.000 km) 30 kat daha uzun bir mesafe boyunca uzandığını hayal edin. Dairesel şeklinden geriye ne kalacak? Hiç bir şey. Bu nedenle Ay'ın Güneş'e yakın yolu neredeyse Dünya'nın yörüngesiyle birleşiyor ve ondan yalnızca zar zor fark edilen 13 çıkıntıyla sapıyor. Ay'ın yolunun her yerde Güneş'e doğru yöneldiği basit bir hesaplamayla (burada açıklamayı fazla yüklemeyeceğiz) kanıtlanabilir. içbükeylik . Kabaca konuşursak, köşeleri yumuşak bir şekilde yuvarlatılmış, on üç kenarlı dışbükey bir üçgene benziyor.

İncirde. 37'de Dünya'nın ve Ay'ın bir ay boyunca izlediği yolların doğru bir tasvirini görüyorsunuz. Noktalı çizgi Dünya'nın yoludur, düz çizgi ise Ay'ın yoludur. Birbirlerine o kadar yakınlar ki, onları ayrı ayrı tasvir etmek için çok büyük bir çizim ölçeği almamız gerekti: Buradaki dünyanın yörüngesinin çapı eşit mi?Bunun için 10 cm alırsak, çizimde ikisi arasındaki en büyük mesafe olur. yollar, onları gösteren çizgilerin kalınlığından daha az olacaktır. Bu çizime baktığınızda, Dünya ve Ay'ın Güneş'in etrafında neredeyse aynı yol boyunca hareket ettiğine ve onlara gökbilimciler tarafından haklı olarak çift gezegen adının verildiğine açıkça ikna oluyorsunuz.

Pirinç. 37. Ay'ın (düz çizgi) ve Dünya'nın (kesikli çizgi) Güneş etrafındaki aylık yolu

Dolayısıyla, Güneş'in üzerine yerleştirilen bir gözlemciye, Ay'ın yolu, neredeyse Dünya'nın yörüngesine denk gelen, hafif dalgalı bir çizgi gibi görünecektir. Bu, Ay'ın Dünya'ya göre küçük bir elips boyunca hareket ettiği gerçeğiyle hiçbir şekilde çelişmez.

Bunun nedeni elbette, Dünya'dan baktığımızda, biz de buna katıldığımız için Ay'ın Dünya ile birlikte Dünya'nın yörüngesindeki taşınabilir hareketini fark etmiyoruz.

Soru saf görünebilir. Ay neden Güneş'in üzerine düşüyor? Sonuçta, Dünya onu uzaktaki Güneş'ten daha güçlü bir şekilde çekiyor ve doğal olarak kendi etrafında dönmesini sağlıyor.

Bu şekilde düşünen okuyucular bunun tam tersinin doğru olduğunu öğrenince şaşıracaklardır: Ay, Dünya'dan değil, Güneş'ten daha güçlü bir şekilde çekilmektedir!

Hesaplama bunun böyle olduğunu gösteriyor. Ay'ı çeken kuvvetleri karşılaştıralım: Güneş'in kuvveti ve Dünyanın kuvveti. Her iki kuvvet de iki duruma bağlıdır: çekici kütlenin büyüklüğüne ve bu kütlenin Ay'a olan uzaklığına. Güneş'in kütlesi Dünya'nın kütlesinden 330.000 kat daha fazladır; Her iki durumda da Ay'a olan mesafe aynı olsaydı Güneş, Ay'ı Dünya'dan aynı sayıda daha güçlü bir şekilde çekerdi.

Ancak Güneş, Ay'a Dünya'dan yaklaşık 400 kat daha uzaktır. Çekim kuvveti mesafenin karesiyle orantılı olarak azalır; dolayısıyla Güneş'in çekiminin 400 2 yani 160.000 kat azaltılması gerekir. Bu, güneş çekiminin dünyanınkinden 330.000/160.000, yani iki kattan daha güçlü olduğu anlamına gelir.

Yani Ay, Dünya'nın iki katı kadar Güneş tarafından çekilmektedir. O halde neden Ay Güneş'in üzerine düşmüyor? Neden Dünya, Güneş'in etkisi yerine Ay'ı kendi etrafında dönmeye zorluyor?

Ay, Dünya'nın üzerine düşmemesiyle aynı nedenle Güneş'in üzerine düşmez; Ay, Dünya ile birlikte Güneş'in etrafında döner ve bu iki cismin sürekli olarak düz bir yoldan kavisli bir yörüngeye aktarılması, yani doğrusal hareketin eğrisel hareket haline dönüştürülmesi için Güneş'in çekici etkisi iz bırakmadan harcanır. . Sadece Şekil 2'ye bir göz atın. 38 söylenenleri doğrulamak için.

Bazı okuyucuların hâlâ bazı şüpheleri olabilir. Bu nasıl ortaya çıkıyor? Dünya, Ay'ı kendine doğru çeker. Güneş, Ay'ı daha büyük bir kuvvetle çekiyor ve Ay, Güneş'in üzerine düşmek yerine Dünya'nın etrafında mı dönüyor? Güneş'in yalnızca Ay'ı çekmesi gerçekten tuhaf olurdu. Ancak Ay'ı Dünya ile birlikte tüm "çift gezegen" olarak çekiyor ve tabiri caizse bu çiftin üyelerinin birbirleriyle iç ilişkilerine müdahale etmiyor. Açıkça söylemek gerekirse, Dünya-Ay sisteminin ortak ağırlık merkezi Güneş'e çekilmektedir; Bu merkez (barycenter olarak adlandırılır), güneş enerjisinin etkisi altında Güneş'in etrafında döner. Dünyanın merkezinden Ay'a doğru Dünya'nın yarıçapının 2/3'ü kadar uzaklıkta bulunur. Ay ve Dünya'nın merkezi ağırlık merkezinin etrafında döner ve her ay bir dönüşü tamamlar.

Stereoskopun sağladığı efektler arasında Ay'ın görüntüsü kadar çarpıcı hiçbir şey yoktur. Burada Ay'ın gerçekte küresel olduğunu, oysa gerçek gökyüzünde çay tepsisi gibi dümdüz göründüğünü kendi gözlerinizle görüyorsunuz.

Ancak uydumuzun böylesine stereoskopik bir fotoğrafını elde etmenin ne kadar zor olduğu pek çok kişi şüphelenmiyor bile. Bunu yapmak için, gece armatürünün kaprisli hareketlerinin özelliklerini iyi bilmeniz gerekir.

Gerçek şu ki, Ay, Dünya'nın etrafında öyle bir döner ki, her zaman aynı tarafı ona dönük olur. Ay, Dünya'nın etrafında dönerken aynı zamanda kendi ekseni etrafında da dönmekte ve her iki hareketi de aynı sürede tamamlamaktadır.

İncirde. Şekil 38'de Ay'ın yörüngesini açıkça göstermesi gereken bir elips görüyorsunuz. Çizim, ay elipsinin uzamasını kasıtlı olarak artırıyor; aslında ay yörüngesinin dışmerkezliği 0,055 veya 1/18'dir. Ay yörüngesini küçük bir çizimde doğru bir şekilde temsil etmek ve böylece gözün onu bir daireden ayırt etmesi imkansızdır: yarı ana eksen bir metreyi bile ölçtüğünde, yarı küçük eksen ondan yalnızca 1 mm daha kısa olacaktır; Dünya merkezden sadece 5,5 cm uzakta olacaktır.Daha sonraki açıklamanın anlaşılmasını kolaylaştırmak için şekilde daha uzun bir elips çizilmiştir.

Pirinç. 38. Ay, Dünya'nın yörüngesinde nasıl hareket eder (detaylar metinde)

Yani, Şekil 2'deki elips olduğunu hayal edin. 38, Ay'ın Dünya etrafındaki yoludur. Dünya bir noktaya yerleştirildi HAKKINDA - elipsin odak noktalarından birinde. Kepler yasaları yalnızca gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketleri için değil, aynı zamanda merkezi gezegenlerin etrafındaki uyduların hareketleri, özellikle Ay'ın dönüşü için de geçerlidir. Kepler'in ikinci yasasına göre Ay bu mesafeyi ayın çeyreğinde kat eder. AE, alan nedir OABCDE elipsin alanının 1/4'üne, yani alana eşittir MABCD(eşit alanlar OAU Ve KIZGINçizimimizde alanların yaklaşık eşitliği ile doğrulanmaktadır Adedi Ve EQD). Yani, Ay ayın çeyreğinden itibaren seyahat eder. Aönce E. Ay'ın dönüşü, genel olarak gezegenlerin dönüşü gibi, Güneş etrafındaki dönüşlerinin aksine eşit şekilde gerçekleşir: 1/4 ayda tam olarak 90° döner. Bu nedenle Ay içerideyken E, Ay'ın yarıçapı bir noktada Dünya'ya dönük A, 90°'lik bir yayı tanımlayacak ve bir noktaya yönlendirilmeyecektir M, ve başka bir noktaya, sola M, başka bir odağa yakın R ay yörüngesi. Ay, dünya gözlemcisinden yüzünü hafifçe çevirdiği için, sağ tarafta daha önce görünmeyen yarısının dar bir şeridini görebilecek. Noktada ELupa Dünyadaki gözlemciye genellikle görünmeyen tarafının daha dar bir şeridini gösterir, çünkü açı OFP daha az açı OER. Noktada G - Yörüngenin zirvesinde - Ay, Dünya'ya göre perigee ile aynı konumdadır A. Ay ilerledikçe Dünya'dan ters yöne dönerek gezegenimize görünmeyen tarafının başka bir şeridini gösterir: bu şerit önce genişler, sonra daralır ve noktada A Ay önceki pozisyonunu alıyor.

Ay yolunun eliptik şekli nedeniyle uydumuzun Dünya'ya tam olarak aynı yarıyla bakmadığına inanıyoruz. Ay her zaman aynı tarafa Dünya'ya değil, yörüngesinin başka bir odağına bakar. Bizim için bir terazi gibi orta pozisyonun etrafında sallanıyor; dolayısıyla bu sallanmanın astronomik adı: "libration" - Latince "terazi" anlamına gelen "libra" kelimesinden gelir. Her noktadaki salınım miktarı karşılık gelen açıyla ölçülür; örneğin, serbestliğin açıya eşit olduğu noktada OER. En büyük librasyon değeri 7°53°, yani neredeyse 8°'dir.

Ay yörüngesi boyunca hareket ettikçe serbestlik açısının nasıl arttığını ve azaldığını izlemek ilginçtir. Onu koyacağız D pusulanın ucunu kullanın ve odaklardan geçen yayı tanımlayın HAKKINDA Ve R. Yörüngeyi belirli noktalarda geçecek B ve F. Açılar OVR Ve OFP merkezi açının yarısına eşit olarak yazıldığı gibi ODP. Bundan şu sonuca varıyoruz: Ay hareket ettiğinde Aönce Dözgürlük ilk başta hızla büyür, bir noktada İÇİNDE maksimumun yarısına ulaşır, ardından yavaş yavaş artmaya devam eder; yolda Dönce F librasyon önce yavaş, sonra hızlı bir şekilde azalır. Elipsin ikinci yarısında serbest kalma değeri aynı oranda fakat ters yönde değişir. (Yörüngedeki her noktadaki salınım miktarı yaklaşık olarak Ay'ın elipsin ana eksenine olan uzaklığıyla orantılıdır.)

Ay'ın az önce incelediğimiz bu yalpalamasına boylamda serbestleşme denir. Uydumuz aynı zamanda enlemde başka bir serbestleştirmeye tabidir. Ay yörüngesinin düzlemi, Ay'ın ekvator düzlemine 6° eğimlidir. Bu nedenle Ay'ı Dünya'dan bazı durumlarda biraz güneyden, bazılarında ise kuzeyden, kutuplarından Ay'ın "görünmeyen" yarısına biraz bakarak görüyoruz. Enlemdeki bu serbestlik 6°'ye ulaşır.

Şimdi gökbilimci-fotoğrafçının, Ay'ın stereoskopik fotoğraflarını elde etmek için, Ay'ın orta konumu etrafında tarif edilen hafif salınımını nasıl kullandığını açıklayalım. Okuyucu muhtemelen bunun için Ay'ın, birinde diğerine göre yeterli bir açıyla döndürüleceği iki konumunu beklemek gerektiğini tahmin edecektir. noktalarda A ve B, B ve C, C ve D ve vb. Ay, Dünya'ya göre o kadar farklı konumlardadır ki, stereoskopik görüntüler mümkündür. Ancak burada yeni bir zorlukla karşı karşıyayız: Bu konumlarda, Ay'ın yaşı farkı (1?-2 gün) çok büyük, dolayısıyla bir fotoğrafta ay yüzeyinin aydınlatma çemberinin yakınındaki şeridi çok büyük. zaten gölgeden çıkıyor. Bu, stereoskopik görüntüler için kabul edilemez (şerit gümüş gibi parlayacaktır). Zor bir görev ortaya çıkıyor: Ay'ın, serbestliğin büyüklüğünde (boylamda) farklılık gösteren aynı evrelerini beklemek, böylece aydınlatma çemberi ay yüzeyinin aynı kısımlarından geçiyor. Ancak bu yeterli değildir: Her iki konumda da enlemde eşit serbestlik olmalıdır.

Okuyucumuzun ay stereo fotoğrafları çekmesi pek mümkün değil. Bunları elde etme yöntemi elbette pratik bir amaç için değil, yalnızca gökbilimcilere uydumuzun genellikle erişilemeyen tarafının küçük bir şeridini görme fırsatı veren ay hareketinin özelliklerini dikkate almak için açıklanmaktadır. gözlemci. Her iki ay kütüphanesi sayesinde genel olarak tüm ay yüzeyinin yarısını değil %59'unu görüyoruz. Sovyetler Birliği'nde Ay'a doğru üçüncü uzay roketinin fırlatılmasından önce, Ay yüzeyinin %41'i inceleme için erişilemez durumdaydı.

Ay yüzeyinin bu bölümünün nasıl yapılandırıldığını kimse bilmiyordu. Ay sırtlarının arka kısımlarını ve Ay'ın görünmeyen kısmından görünen kısmına geçen ışık şeritlerini devam ettirerek, bizim için erişilemeyen yarının bazı ayrıntılarını çizmek için ustaca girişimlerde bulunuldu. Otomatik gezegenlerarası istasyon “Luna-3”ün 4 Ekim 1959'da fırlatılması sonucunda Ay'ın uzak tarafının fotoğrafları elde edildi. Sovyet bilim adamları yeni keşfedilen ay oluşumlarını adlandırma hakkını aldı. Kraterlere bilim ve kültürün önde gelen isimlerinin (Lomonosov, Tsiolkovsky, Joliot-Curie ve diğerleri) adı verilmiştir ve iki yeni denize de Moskova Denizi ve Düşler Denizi adı verilmiştir. Ay'ın uzak tarafı, 18 Temmuz 1965'te fırlatılan Sovyet sondası Zond-3 tarafından ikinci kez fotoğraflandı.

1966 yılında Luna 9 yavaşça aya indi ve Ay manzarasının bir görüntüsünü Dünya'ya iletti. 1969'da Ay'ın Huzur Denizi'nde sorunlar yaşandı. Amerikan uzay aracı Apollo 11'in iniş kabini bu "denizin" kuru tabanına battı. Astronotlar Neil Armstrong ve Edwin Aldrin, Ay'a ayak basan ilk insanlar oldular. Birkaç alet yerleştirdiler, ay toprağından örnekler aldılar ve yörüngede kendilerini bekleyen gemiye geri döndüler. Apollo 11'in pilotu Michael Collins'ti. 1972'nin sonuna gelindiğinde Ay'a beş Amerikan keşif gezisi daha yapıldı.

Aynı zamanda SSCB'de Ay'a otomatik istasyonlar fırlatıldı. 1970 yılında Ay yüzeyine inen Luna 16, ilk kez ay toprağı örnekleri alarak Dünya'ya ulaştırdı. Aynı yıl Luna-17, kundağı motorlu Lunokhod-1'i uydumuzun yüzeyine fırlattı. Hem kaplumbağaya hem de ordu sahra mutfağına benzeyen bu sekiz tekerlekli robot, 301 günde yaklaşık 11 kilometre yol kat ederek Dünya'ya 20.000 görüntü, 200 panorama aktardı ve 500 noktada toprak araştırması gerçekleştirdi.

Kısa bir süre sonra Luna 20, Ay'ın astronotların erişemeyeceği dağlık bölgesinden toprak örneklerini Dünya'ya geri getirdi. 1973 yılında Luna-21, Lunokhod-2'yi 4,5 ayda 37 km kat eden, araziyi ve toprak yapısını araştıran bir göreve gönderdi. Her iki tekerlekli robot da Dünya'dan radyo ile kontrol ediliyordu ve sistematik olarak ay manzaralarının resimlerini ve toprak analiz sonuçlarını kontrol merkezine aktarıyordu. Luna-24 otomatik istasyonu (1976), ay toprağını 2 m derinliğe kadar deldi ve 170 g örneğini Dünya'ya teslim etti.

Ay'ın uzak tarafında atmosfer ve suyun varlığına dair sıklıkla dile getirilen fikir temelsizdir ve fizik kanunlarına aykırıdır: Ay'ın bir tarafında atmosfer ve su yoksa diğer tarafta da olamazlar. (Bu konuya tekrar döneceğiz).

Zaman zaman basında şu veya bu gözlemcinin Dünya'nın ikinci uydusu olan ikinci Ay'ı görmeyi başardığına dair haberler çıkıyor.

Dünyanın ikinci bir uydusunun varlığı sorunu yeni değil. Arkasında uzun bir tarih var. Jules Verne'in "Silahtan Aya" romanını okuyan herkes muhtemelen orada ikinci Ay'dan bahsedildiğini hatırlayacaktır. O kadar küçük ve hızı o kadar büyük ki, Dünya'da yaşayanlar onu gözlemleyemiyor. Fransız gökbilimci Petit, Jules Bern'in varlığından şüphelendiğini ve Dünya etrafındaki dönüş periyodunu 3 saat 20 m olarak belirlediğini, Dünya yüzeyinden uzaklığının 8140 km olduğunu söylüyor. Jules Verne'in astronomi hakkındaki bir makalesinde İngiliz “Knowledge” dergisinin, Petit'e ve Petit'e yapılan atıfların tamamen uydurma olduğunu düşünmesi ilginçtir. Aslında hiçbir ansiklopedide bu astronomdan bahsedilmiyor. Ancak yine de romancının mesajı uydurma değil. Toulouse Gözlemevi'nin yöneticisi Petit, geçen yüzyılın 50'li yıllarında gerçekten ikinci bir Ay'ın varlığını savundu - yörünge periyodu 3 saat 20 m olan, ancak dünyadan 8.000 değil 5.000 km uzakta dönen bir göktaşı. yüzey. Bu görüş o zaman bile yalnızca birkaç gökbilimci tarafından paylaşıldı ve daha sonra tamamen unutuldu. Teorik olarak, Dünya'nın çok küçük ikinci bir uydusunun varlığını varsaymanın bilim dışı hiçbir tarafı yoktur. Ancak böyle bir gök cismi yalnızca Ay'ın veya Güneş'in diskinden geçtiği (görünüşe göre) ender anlarda gözlemlenmemelidir. Her dönüşte dünyanın geniş gölgesine düşecek kadar Dünya'ya yaklaşsa bile, bu durumda bile onu sabah ve akşam gökyüzünde, güneşin ışınlarında parlak bir yıldız gibi parlarken görmek mümkün olacaktır. Güneş. Hızlı hareket etmesi ve sık sık geri dönmesiyle bu yıldız birçok gözlemcinin dikkatini çekecektir. Tam güneş tutulması anlarında ikinci Ay da gökbilimcilerin gözünden kaçamazdı. Kısacası, eğer Dünya'nın gerçekten ikinci bir uydusu olsaydı, bu oldukça sık gözlemlenirdi. Bu arada, tartışılmaz tek bir gözlem bile yoktu.

Kesin olarak konuşursak, Dünya'nın Ay'a ek olarak iki uydusu daha vardır. Yapay değil, tamamen doğal. Ve çok küçük değil ama Ay'ın kendisiyle aynı büyüklükte. Ancak bu "Aylar" uzun zaman önce (1956'da Polonyalı gökbilimci Kordylewski tarafından) keşfedilmiş olsa da, çok az insan onları görmeyi başardı. Mesele şu ki bu uydular tamamen tozdan oluşuyor. Bu tozlu “Aylar” yıldızlar arasında gerçek Ay ile aynı yol üzerinde ve aynı hızda hareket ederler. Biri Ay'ın 60 derece ilerisinde, diğeri ise aynı miktarda geride. Ve Dünya'dan Ay ile aynı mesafe kadar ayrılırlar. Bu "Ayların" kenarları bulanık olduğundan gözlemi çok zorlaştırmaktadır.

İkinci Ay sorununun yanı sıra, Ay'ımızın kendi küçük uydusu olan "Ay'ın ayı" olup olmadığı sorusu da gündeme geldi.

Ancak böyle bir ay uydusunun varlığını doğrudan doğrulamak çok zordur. Astronom Multon bu konuda şu değerlendirmeleri yapıyor:

“Ay tam ışıkla parladığında, onun ışığı veya Güneş'in ışığı, çevresinde çok küçük bir cismin ayırt edilmesini mümkün kılmaz. Yalnızca ay tutulması anlarında Ay'ın uydusu Güneş tarafından aydınlatılabilirken, gökyüzünün komşu bölgeleri Ay'ın dağınık ışığının etkisinden kurtulabilecekti. Bu nedenle, yalnızca ay tutulmaları sırasında Ay'ın etrafında dönen küçük bir cismin keşfedilmesi umut edilebilirdi. Bu tür araştırmalar zaten yapıldı ancak gerçek sonuçlar vermedi.”

Bu soru, tabiri caizse, ilk önce ters çevirdiğinizde daha net hale gelen sorulardandır. Ay'ın neden kendi etrafında bir atmosfere sahip olmadığı hakkında konuşmadan önce şu soruyu soralım: Neden kendi gezegenimizin etrafında bir atmosfere sahip? Her gaz gibi havanın da, farklı yönlere hızla hareket eden, birbiriyle bağlantısız moleküllerden oluşan bir kaos olduğunu unutmayalım. Ortalama hızları t = 0 °C – yaklaşık? saniyede km (silah mermi hızı). Neden uzaya dağılmıyorlar? Bir tüfek mermisinin uzaya uçmamasıyla aynı sebepten. Yerçekimi kuvvetini yenmek için hareketlerinin enerjisini tüketen moleküller, Dünya'ya geri düşer. Dünya yüzeyine yakın bir yerde dikey olarak yukarıya doğru hızla uçan bir molekül hayal edin. saniyede kilometre. Ne kadar yükseğe uçabilir? Hesaplaması kolaydır: hız v, kaldırma yüksekliği H ve yerçekimi ivmesi G aşağıdaki formülle ilişkilidir:

v 2 = 2gh.

V yerine değerini 500 m/s olarak koyalım. G - 10 m/s2, elimizde

h = 12.500 m = 12?km.

Peki ya hava molekülleri 12'nin üzerinde uçamazsa? km, peki bu sınırın üzerindeki hava molekülleri nereden geliyor? Sonuçta atmosferimizi oluşturan oksijen, dünya yüzeyine yakın bir yerde (bitki faaliyeti sonucu karbondioksitten) oluşmuştur. Hangi kuvvet onları hava izlerinin varlığının kesin olarak tespit edildiği 500 kilometre veya daha yüksek bir yükseklikte kaldırdı ve orada tuttu? Fizik burada bir istatistikçiye sorduğumuzda duyacağımız cevabın aynısını veriyor: “İnsan ömrünün ortalama süresi 70 yıldır; 80 yaşındaki insanlar nereden geliyor?” Mesele şu ki, yaptığımız hesaplama gerçek bir molekülü değil, ortalamayı ifade ediyor. Ortalama molekülün ikinci hızı nedir? km, ancak gerçek moleküller bazıları daha yavaş, bazıları ise ortalamadan daha hızlı hareket eder. Doğru, hızı ortalamadan belirgin şekilde sapan moleküllerin yüzdesi küçüktür ve bu sapmanın büyüklüğü arttıkça hızla azalır. 0°'de belirli bir oksijen hacminde bulunan toplam molekül sayısından yalnızca %20'si saniyede 400 ila 500 m hıza sahiptir; yaklaşık olarak aynı sayıda molekül 300-400 m/s hızla, %17’si 200-300 m/s hızla, %9’u 600-700 m/s hızla, %8’i ise 600-700 m/s hızla hareket eder. 700–800 m/s hız, %1 – 1300–1400 m/s hız. Moleküllerin küçük bir kısmı (milyonda birinden az) 3500 m/s hıza sahiptir ve bu hız, moleküllerin 600 km yüksekliğe kadar uçabilmesi için yeterlidir.

Gerçekten mi, 3500 2 = 20 saat, Neresi h=12250000/20 yani 600 km'nin üzerinde.

Dünya yüzeyinden yüzlerce kilometre yükseklikte oksijen parçacıklarının varlığı açıkça ortaya çıkıyor: bu, gazların fiziksel özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Ancak oksijen, nitrojen, su buharı ve karbondioksit molekülleri, dünyayı tamamen terk etmelerini sağlayacak hızlara sahip değildir. Bunun için saniyede en az 11 km'lik bir hız gerekir ve bu gazların yalnızca tek molekülleri düşük sıcaklıklarda bu hızlara ulaşabilir. Dünyanın atmosferik kabuğunu bu kadar sıkı tutmasının nedeni budur. Dünya atmosferindeki en hafif gaz olan hidrojenin bile arzının yarısının kaybı için, 25 rakamla ifade edilen birkaç yılın geçmesi gerektiği hesaplandı. Milyonlarca yıl, dünya atmosferinin bileşiminde ve kütlesinde hiçbir değişiklik yaratmayacaktır.

Şimdi Ay'ın neden kendi etrafında benzer bir atmosferi koruyamadığını açıklamak için biraz söylemek kalıyor.

Ay'daki çekim kuvveti Dünya'dakinden altı kat daha zayıftır; Buna göre orada yer çekimi kuvvetini yenmek için gereken hız da daha az olup yalnızca 2360 m/s'ye eşittir. Orta sıcaklıklarda oksijen ve nitrojen moleküllerinin hızı bu değeri aşabildiğinden, Ay'ın oluşması durumunda atmosferini sürekli olarak kaybetmesi gerekeceği açıktır.

Moleküllerin en hızlısı buharlaştığında, diğer moleküller kritik bir hız elde edecek (bu, gaz parçacıkları arasındaki hız dağılımı yasasının bir sonucudur) ve atmosferik kabuğun giderek daha fazla yeni parçacığının geri dönülemez bir şekilde uzaya kaçması gerekecek.

Evren ölçeğinde önemsiz olan yeterli bir süre sonra, tüm atmosfer, bu kadar zayıf çekici bir gök cisminin yüzeyini terk edecektir.

Bir gezegenin atmosferindeki moleküllerin ortalama hızı maksimum hızdan üç kat daha azsa (yani Ay için 2360: 3 = 790 m/s), o zaman böyle bir atmosferin dağılması gerektiği matematiksel olarak kanıtlanabilir. birkaç hafta içinde yarı yarıya azaldı. (Bir gök cisminin atmosferi, ancak moleküllerinin ortalama hızı maksimum hızın beşte birinden az olduğunda istikrarlı bir şekilde korunabilir.) Zaman içinde dünyevi insanlığın burayı ziyaret ettiği ileri sürülmüştür - daha doğrusu bir rüyadır. ve Ay'ı fethederse, onu yapay bir atmosferle çevreleyecek ve böylece onu yerleşime uygun hale getirecektir. Söylenenlerden sonra böyle bir girişimin gerçekleştirilemezliği okuyucu için açık olmalıdır.

Uydumuzda atmosferin bulunmaması bir tesadüf değil, doğanın bir isteği değil, fizik yasalarının doğal bir sonucudur.

Ay'da bir atmosferin varlığının imkansız olmasının nedenlerinin, genel olarak zayıf yerçekimine sahip tüm dünya cisimlerinde, asteroitlerde ve gezegen uydularının çoğunda yokluğunu belirlemesi gerektiği de açıktır.

Bu elbette sayısal verilerle açıkça belirtilmektedir: Ay'ın çapı (3500 km), yüzeyi, hacmi. Ancak hesaplamalarda vazgeçilmez olan sayılar, hayal gücümüzün gerektirdiği boyutların görsel temsilini verme konusunda güçsüzdür. Bunun için spesifik karşılaştırmalara yönelmek faydalı olacaktır.

Ay kıtasını (sonuçta Ay sağlam bir kıtadır) dünyanın kıtalarıyla karşılaştıralım (Şekil 39). Bu bize, ay küresinin toplam yüzeyinin dünya yüzeyinden 14 kat daha küçük olduğu şeklindeki soyut ifadeden daha fazlasını anlatacaktır. Kilometre kare açısından bakıldığında uydumuzun yüzeyi Amerika kıtasının yüzeyinden sadece biraz daha küçüktür. Ve Ay'ın Dünya'ya bakan ve gözlemimize açık olan kısmı neredeyse Güney Amerika'nın alanına eşittir.

Pirinç. 39. Ay'ın Avrupa kıtasına göre büyüklüğü (ancak ay küresinin yüzeyinin Avrupa'nın yüzeyinden daha küçük olduğu sonucuna varılmamalıdır)

Aydaki "denizlerin" boyutunu karasal olanlarla karşılaştırarak açıklığa kavuşturmak için, Şekil 2'de yer almaktadır. 40 Ay haritasında Kara ve Hazar Denizlerinin hatları aynı ölçekte üst üste bindirilmiştir. Ay "denizlerinin" diskin gözle görülür bir bölümünü işgal etmelerine rağmen çok büyük olmadığı hemen anlaşılıyor. Örneğin Berraklık Denizi (170.000 kilometre 2 ), yaklaşık olarak 2? Hazar'dan kat daha az.

Ancak Ay'ın halka dağları arasında Dünya'da bulunmayan gerçek devler var. Örneğin Grimaldi Dağı'nın dairesel şaftı Baykal Gölü'nün alanından daha büyük bir yüzeyi kaplıyor. Belçika veya İsviçre gibi küçük bir devlet bu dağın içine tamamen sığabilir.

Pirinç. 40. Ay'dakilerle karşılaştırıldığında Dünya'nın denizleri. Ay'a aktarılan Kara ve Hazar Denizleri, Ay'ın tüm denizlerinden daha büyük olacaktır (sayılar şunu gösterir: 1 - Yağmur Denizi, 2 - Berraklık Denizi, 3 - Sükunet Denizi, 4) – Bolluk Denizi, 5 – Nektar Denizi)

Ay yüzeyinin fotoğrafları kitaplarda o kadar sık ​​\u200b\u200bçoğaltılmaktadır ki, ay kabartmasının karakteristik özelliklerinin görünümü - halka dağlar (Şekil 41), "kraterler" - muhtemelen okuyucularımızın her birine aşinadır. Başkalarının ay dağlarını küçük bir boru aracılığıyla gözlemlemiş olması mümkündür; Bunun için 3 cm lensli bir tüp yeterlidir.

Pirinç. 41. Ay'ın tipik halka dağları

Ancak ne fotoğraflar ne de teleskopla yapılan gözlemler, Ay'daki bir gözlemciye ay yüzeyinin nasıl görüneceğine dair herhangi bir fikir vermiyor. Ay dağlarının hemen yanında duran bir gözlemci, onları teleskoptan farklı bir perspektiften görecektir. Bir nesneye çok yüksek bir yerden bakmak başka, ona yandan yakından bakmak başka şey. Bu farkın nasıl ortaya çıktığını birkaç örnekle gösterelim. Eratosthenes Dağı, Dünya'dan, içinde bir tepe bulunan bir halka şaftı şeklinde görünür. Teleskopla bakıldığında net, bulanık olmayan gölgeler sayesinde cesur ve keskin görünür. Ancak profiline bir bakın (Şek. 42): kraterin devasa çapına (60 km) kıyasla şaftın ve iç koninin yüksekliğinin çok küçük olduğunu görüyorsunuz; Yamaçların yumuşaklığı, yüksekliğini daha da gizliyor.

Pirinç. 42. Büyük Halka Dağı Profili

Şimdi kendinizi bu kraterin içinde dolaşırken hayal edin ve çapının Ladoga Gölü'nden Finlandiya Körfezi'ne kadar olan mesafeye eşit olduğunu unutmayın. Daha sonra şaftın halka şeklindeki şeklini zorlukla yakalayacaksınız; Ek olarak, ay ufku dünyanınkinden iki kat daha dar olduğundan (ay küresinin dört katı daha küçük çapına karşılık gelir) toprağın dışbükeyliği alt kısmını sizden gizleyecektir. Dünya'da, düz bir zeminde duran ortalama boydaki bir kişi, çevresini 5 km'den fazla göremez. Bu ufuk aralığı formülünden kaynaklanmaktadır

Nerede D - km menzili, H - km cinsinden göz yüksekliği, R - Gezegenin yarıçapı km cinsinden.

Dünya ve Ay verilerini yerine koyarsak, ortalama boydaki bir kişi için ufuk mesafesinin şu şekilde olduğunu buluruz:

Dünya üzerinde………,4,8 km,

Ay'da……….2,5 km.

Büyük bir ay kraterinin içindeki bir gözlemciye hangi resmin görüneceği Şekil 2'de gösterilmektedir. 43. (Manzara başka bir büyük krater - Arşimet için tasvir edilmiştir.) Doğru değil mi: Ufukta bir dizi tepenin bulunduğu geniş bir ova, "ay krateri" kelimeleri söylendiğinde genellikle hayal edilenle pek az benzerlik taşıyor?

Pirinç. 43. Bir gözlemci Ay'daki büyük bir halka dağının merkezinde dursaydı nasıl bir resim görürdü?

Kendisini kuyunun diğer tarafında, kraterin dışında bulan gözlemci de beklediğinden farklı bir şey görecekti. Halkalı dağın dış yamacı (bkz. Şekil 42) o kadar hafif yükselir ki, gezgin onu hiçbir şekilde dağ olarak görmeyecek ve en önemlisi gördüğü tepelik sırtın bir dağ olduğuna ikna olamayacaktır. yuvarlak bir havzaya sahip halka dağı. Bunu yapmak için zirvesini geçmeniz gerekecek ve daha önce açıkladığımız gibi burada bile aya tırmanan kişiyi dikkate değer hiçbir şey beklemiyor.

Bununla birlikte, devasa halka şeklindeki Ay dağlarına ek olarak, Ay'da, çok yakında olsa bile görülmesi kolay birçok küçük krater de bulunmaktadır. Ancak boyları önemsizdir; gözlemcinin burada alışılmadık bir şeyden etkilenmesi pek olası değildir. Ancak karasal dağların adlarını taşıyan ay dağ sıraları: Alpler, Kafkaslar, Apeninler vb., karasal dağlarla rekabet eder ve 7-8 km'ye ulaşır. Nispeten küçük olan Ay'da oldukça etkileyici görünüyorlar.

Pirinç. 44. Yarım bezelye eğik ışıkta uzun bir gölge oluşturur

Ay'da atmosferin olmaması ve buna bağlı olarak gölgelerin keskinliği, teleskopla gözlemlendiğinde ilginç bir yanılsama yaratır: Topraktaki en ufak düzensizlikler büyütülür ve çok belirgin görünür. Bezelyenin yarısını çıkıntısı yukarı bakacak şekilde yerleştirin. Büyük mü? Ve bakın ne kadar uzun bir gölge bırakıyor (Şek. 44). Ay'daki yandan ışıklandırmayla gölge, onu oluşturan cismin yüksekliğinden 20 kat daha büyüktür ve bu, gökbilimcilere oldukça fayda sağlamıştır: Uzun gölgeler sayesinde, Ay'daki bir teleskopla 30 m yüksekliğindeki nesneler gözlemlenebilir. Ancak aynı durum bizi ay yüzeyinin pürüzlülüğünü abartmaya zorluyor. Örneğin Pico Dağı'nın ana hatları bir teleskopla o kadar keskin bir şekilde çizilmiştir ki onu keskin ve dik bir kaya olarak hayal etmeden duramazsınız (Şek. 45). Geçmişte bu şekilde tasvir ediliyordu. Ancak onu ay yüzeyinden gözlemlediğinizde tamamen farklı bir resim göreceksiniz - Şekil 2'de gösterilen şey. 46.

Ancak tam tersine ay rahatlamasının diğer özellikleri bizim tarafımızdan hafife alınmaktadır. Bir teleskopla Ay'ın yüzeyinde ince, zar zor farkedilen çatlaklar gözlemliyoruz ve bize öyle geliyor ki bunlar ay manzarasında önemli bir rol oynayamıyor.

Pirinç. 45. Pico Dağı'nın dik ve keskin olduğu düşünülürdü

Pirinç. 46. ​​​​Aslında Pico Dağı oldukça hafif eğimlere sahiptir.

Pirinç. 47. Ay'da “Düz Duvar” olarak adlandırılan; teleskop görünümü

Ancak uydumuzun yüzeyine taşındığımızda, bu yerlerde ayaklarımızın dibinde ufkun çok ötesine uzanan derin siyah bir uçurum görürdük. Başka bir örnek. Ay'da "Düz Duvar" adı verilen bir düzlük vardır; bu, düzlüklerden birini kesen dik bir çıkıntıdır. Bu duvarı teleskopla gördüğümüzde (Şek. 47) 300 m yüksekliğinde olduğunu unutuyoruz; Duvarın dibinde durursak, onun büyüklüğü karşısında şaşkına dönerdik. İncirde. 48 sanatçı, aşağıdan görülebilen bu dik duvarı tasvir etmeye çalıştı: sonu ufkun ötesinde bir yerde kaybolmuş: sonuçta 100 km uzanıyor! Aynı şekilde, Ay yüzeyinde güçlü bir teleskopla görülebilen ince çatlaklar da gerçekte çok büyük başarısızlıkları temsil ediyor olmalıdır (Şekil 49).

Pirinç. 48. Tabanına yakın bir yerde bulunan bir gözlemciye bir “Düz Duvar” nasıl görünmelidir?

Pirinç. 49. Yakında gözlemlenen ay "çatlaklarından" biri.

Mehtaplı gökyüzü

Siyah gökkubbe

Eğer Dünya'da yaşayan biri kendisini Ay'da bulsaydı, diğerlerinden önce üç olağanüstü durum onun dikkatini çekerdi.

Ay'daki gündüz gökyüzünün tuhaf rengi hemen gözünüze çarpardı: Her zamanki mavi kubbe yerine, Güneş'in parlak parıltısıyla noktalı tamamen siyah bir gökyüzü olurdu! - açıkça görülebilen ancak hiç parıldamayan çok sayıda yıldız. Bu olgunun nedeni Ay'da atmosferin bulunmamasıdır.

Flammarion karakteristik pitoresk diliyle, "Açık ve saf bir gökyüzünün mavi kubbesi" diyor, "şafağın hafif kızarması, akşam alacakaranlığının görkemli parıltısı, çöllerin büyüleyici güzelliği, tarlaların ve çayırların sisli mesafesi ve siz Göllerin ayna suları, eski zamanlardan beri uzak masmavi gökyüzünü yansıtan, derinliklerinde tüm sonsuzluğu içeren - varlığınız ve tüm güzelliğiniz yalnızca yerkürenin üzerine uzanan o ışık kabuğuna bağlıdır. O olmasaydı bu tabloların hiçbiri, bu yemyeşil renklerin hiçbiri olmazdı. Masmavi bir gökyüzü yerine sonsuz siyah boşluklarla çevrili olursunuz; görkemli gün doğumları ve gün batımları yerine, günler aniden, geçişler olmadan yerini gecelere, geceler de gündüzlere bırakıyordu. Güneş'in göz kamaştırıcı ışınlarının doğrudan düşmediği her yere hakim olan hafif yarı ışık yerine, yalnızca gün ışığının doğrudan aydınlattığı yerlerde parlak ışık olur, geri kalan her yerde kalın gölge olur."

Ayın gökyüzündeki dünya

Ay'ın ikinci çekiciliği, Dünya'nın gökyüzünde asılı duran devasa diskidir. Ay'a uçarken geride bırakılan yerkürenin orada olması gezgine tuhaf gelecektir. altta birden kendimi burada buldum yukarı .

Evrende tüm dünyalar için üst ve alt diye bir şey yoktur ve Dünya'yı aşağıda bırakırsanız, Ay'dayken onu yukarıda görmeniz sizi şaşırtmamalıdır.

Ay gökyüzünde asılı olan Dünya diski çok büyüktür: çapı, dünya gökyüzündeki tanıdık ay diskinin çapından yaklaşık dört kat daha büyüktür. Bu, ay gezginini bekleyen üçüncü şaşırtıcı gerçektir. Ay gecelerinde manzaralarımız oldukça iyi aydınlatılıyorsa, o zaman Ay'ınkinden 14 kat daha büyük bir diske sahip tam Dünya'nın ışınlarının olduğu Ay'daki geceler alışılmadık derecede hafif olmalıdır. Bir yıldızın parlaklığı sadece çapına değil aynı zamanda yüzeyinin yansıtıcılığına da bağlıdır. Bu bakımdan dünyanın yüzeyi Ay'ınkinden altı kat daha büyüktür; dolayısıyla dolu bir Dünya'nın ışığı Ay'ı, bir dolu ayın Dünya'yı aydınlatmasından 90 kat daha güçlü bir şekilde aydınlatmalıdır. Ay'daki "dünyevi gecelerde" ince yazıları okumak mümkün olurdu. Ay toprağının Dünya tarafından aydınlatılması o kadar parlak ki, 400.000 km mesafeden ay küresinin gece kısmını dar bir hilalin içindeki belirsiz bir titreme şeklinde ayırt etmemizi sağlıyor; Ay'ın “kül ışığı” denir. Işıklarını gökyüzünden yağdıran 90 dolunay hayal edin ve uydumuzda ışığın bir kısmını emen bir atmosferin bulunmadığını da hesaba katarsanız, sular altında kalan ay manzaralarının büyüleyici resmi hakkında bir fikir edineceksiniz. gecenin ortasında, dolu Dünya'nın ışıltısıyla.

Bir ay gözlemcisi Dünya diskindeki kıtaların ve okyanusların ana hatlarını ayırt edebilir mi? Ay'ın gökyüzündeki Dünya'nın okul küresine benzer bir şeyi temsil ettiği yaygın bir yanılgıdır. Sanatçılar dünyayı dünya uzayında çizmeleri gerektiğinde onu bu şekilde tasvir ediyorlar: kıtaların dış hatlarıyla, kutup bölgelerindeki kar örtüsüyle ve diğer ayrıntılarla. Bütün bunlar fantezi alanına atfedilmelidir. Yerküre üzerinde dışarıdan bakıldığında bu tür detaylar ayırt edilememektedir. Genellikle dünya yüzeyinin yarısını kaplayan bulutlardan bahsetmiyorum bile, atmosferimiz güneş ışınlarını güçlü bir şekilde dağıtır; bu nedenle Dünya'nın göze Venüs kadar parlak ve opak görünmesi gerekir. Bu konuyu inceleyen Pulkovo gökbilimcisi G.A. Tikhov şunu yazdı:

"Uzaydan Dünya'ya baktığımızda, çok beyazımsı bir gökyüzü renginde bir disk görürdük ve yüzeyin hiçbir ayrıntısını zorlukla farkederdik. Dünya'ya düşen güneş ışığının önemli bir kısmı, Dünya yüzeyine ulaşmadan önce atmosfer ve onun tüm yabancı maddeleri tarafından uzaya saçılmayı başarır. Ve yüzeyin yansıttığı şey, atmosferdeki yeni saçılmalar nedeniyle yine büyük ölçüde zayıflamaya zaman bulacak."

Yani Ay bize yüzeyinin tüm detaylarını net bir şekilde gösterirken, Dünya atmosferin parlak bir örtüsü altında yüzünü Ay'dan, hatta tüm evrenden gizliyor.

Ancak ay gecesi armatürü ile dünyevi olan arasındaki tek fark bu değil. Gökyüzümüzde ay, yıldız kubbesiyle birlikte yolunu tanımlayarak doğup batıyor. Ay gökyüzünde Dünya böyle bir hareket yapmaz. Orada yükselmiyor ya da batmıyor, yıldızların düzenli, son derece yavaş geçişine katılmıyor. Gökyüzünde neredeyse hareketsiz asılı kalır, Ay'ın her noktası için belirli bir konum işgal eder ve yıldızlar yavaşça arkasında süzülür. Bu, daha önce ele aldığımız ay hareketi özelliğinin bir sonucudur; yani Ay her zaman yüzeyinin aynı kısmıyla Dünya'ya dönüktür. Ay gözlemcisi için Dünya, gök kubbede neredeyse hareketsiz asılı kalır. Eğer Dünya bir Ay kraterinin zirvesinde duruyorsa, o zaman zirve konumundan asla ayrılmaz. Ufukta bir noktadan görülse, sonsuza kadar o yerin ufkunda kalır. Yalnızca daha önce tartıştığımız ay özgürlükleri bu hareketsizliği biraz bozuyor. Yıldızlı gökyüzü, günümüzün 27 1/3'ünde, dünya diskinin arkasında yavaş dönüşünü yapar; Güneş, gökyüzünün etrafında 29? Günler geçtikçe gezegenler benzer hareketler yapıyor ve yalnızca bir Dünya kara gökyüzünde neredeyse hareketsiz duruyor.

Ancak, tek bir yerde kalarak, Dünya her 24 saatte bir hızla kendi ekseni etrafında döner ve eğer atmosferimiz şeffaf olsaydı, Dünya, gezegenler arası uzay aracının gelecekteki yolcuları için en uygun gök saati görevi görebilir. Ayrıca Ay'ın gökyüzünde gösterdiği evrelerle Dünya da aynı evrelere sahiptir. Bu, dünyamızın ay gökyüzünde her zaman tam bir disk olarak parlamadığı anlamına gelir: Bazen yarım daire şeklinde, bazen orak şeklinde, az çok dar, bazen tamamlanmamış bir daire şeklinde görünür, Dünyanın Güneş tarafından aydınlatılan yarısının hangi kısmının Ay'a baktığına bağlı olarak. Güneş, Dünya ve Ay'ın birbirlerine göre konumlarını çizerek Dünya ve Ay'ın birbirine zıt evreler göstermesi gerektiğini rahatlıkla görebilirsiniz.

Yeni bir ayı gözlemlediğimizde, bir ay gözlemcisi Dünya'nın tam diskini - "dolu Dünya"yı görmelidir; tam tersine dolunay olduğunda ayda “yeni dünya” vardır (Şekil 50). Yeni ayın dar hilalini Ay'dan gördüğümüzde, Dünya'nın yok oluşunu hayranlıkla seyredebiliriz ve tam diskte, Ay'ın bize o anda gösterdiği gibi bir hilal eksiktir. Bununla birlikte, Dünya'nın evreleri ay evreleri kadar keskin bir şekilde tanımlanmamıştır: Dünya'nın atmosferi ışığın sınırını bulanıklaştırarak, Dünya'da alacakaranlık şeklinde gözlemlediğimiz, gündüzden geceye ve gündüzden geceye kademeli geçişi yaratır.

Pirinç. 50. Ay'da “Yeni Dünya”. Dünyanın siyah diski, Dünya'nın parlayan atmosferinin parlak bir sınırıyla çevrilidir

Dünya'nın evreleri ile Ay'ın evreleri arasındaki bir diğer fark da aşağıdaki gibidir. Dünya'da hiçbir zaman yeni ayın oluştuğu anda Ay'ı görmeyiz. Her ne kadar genellikle Güneş'in üstünde veya altında (bazen 5°, yani çapının 10'u kadar) bulunsa da, Ay küresinin Güneş tarafından aydınlatılan dar kenarı görülebilsin diye, bizim görüşümüz için hâlâ erişilemez: Güneşin parlaklığı. Güneş, yeni ayın gümüş ipliğinin mütevazi parlaklığını yayıyor. Yeni Ay'ı genellikle yalnızca iki günlükken, Güneş'ten yeterli mesafeye gitme zamanı geldiğinde ve yalnızca nadir durumlarda (ilkbaharda) - bir günlükken fark ederiz. Ay'dan "yeni dünya" gözlemlenirken durum böyle değil: Orada, gün ışığının etrafına parlak bir hale saçan bir atmosfer yok. Yıldızlar ve gezegenler orada Güneş ışınlarında kaybolmazlar, ancak yakın çevresindeki gökyüzünde açıkça öne çıkarlar. Bu nedenle, Dünya Güneş'in tam önünde olmadığında (yani tutulmalar sırasında değil), biraz üstünde veya altında olduğunda, uydumuzun siyah, yıldızlarla dolu gökyüzünde her zaman ince bir orak şeklinde görünür. boynuzları Güneş'ten uzağa bakacak şekildedir (Şek. 51). Dünya'dan Güneş'in soluna doğru ilerledikçe orak sağa doğru yuvarlanıyor gibi görünüyor.

Pirinç. 51. Ay'ın gökyüzündeki “Genç” Dünya. Dünya'nın orağının altındaki beyaz daire Güneş'tir

Az önce anlatılana karşılık gelen bir olay, Ay'ı küçük bir teleskopla gözlemleyerek görülebilir: Dolunayda, gece yıldızının diski bizim tarafımızdan tam bir daire şeklinde görülmez; Ay'ın ve Güneş'in merkezleri gözlemcinin gözüyle aynı düz çizgide bulunmadığından, ay diski dar bir hilalden yoksundur; bu, Ay hareket ettikçe aydınlatılan diskin kenarının yakınında sola doğru koyu bir şerit halinde kayar. Sağa. Ancak Dünya ve Ay her zaman birbirine zıt evreler gösterir; bu nedenle, anlatılan anda ay gözlemcisinin ince bir "yeni dünya" hilali görmesi gerekirdi.

Pirinç. 52. Serbestleşme nedeniyle Dünya'nın ay ufku yakınında yavaş hareketleri. Kesikli çizgiler - dünya diskinin merkezinin yolu

Ay'ın özgürlüklerinin, Dünya'nın ay gökyüzünde tamamen hareketsiz olmadığı gerçeğini etkilemesi gerektiğini zaten fark etmiştik: ortalama konumu etrafında kuzey-güney yönünde 14° ve batı-doğu yönünde dalgalanıyor. 16°. Ay'ın, Dünya'nın ufukta görülebildiği noktaları için, gezegenimiz bu nedenle bazen batıyor ve sonra yeniden doğuyor gibi görünerek garip eğriler çizmelidir (Şekil 52). Ufuktaki tek bir yerde, tüm gökyüzünü dolaşmadan, Dünya'nın bu tür gün doğumu veya gün batımı, birçok Dünya günü sürebilir.

Ay'da tutulmalar

Şimdi kabataslak çizdiğimiz ay gökyüzünün resmini, tutulmalar adı verilen gök olaylarının bir açıklamasıyla tamamlayalım. Ay'da iki tür tutulma vardır: Güneş tutulması ve "karasal" tutulma. Birincisi, aşina olduğumuz güneş tutulmalarına benzemiyor, ancak kendi açılarından son derece muhteşem. Ay'da, Dünya'da ay tutulmalarının olduğu anlarda meydana gelirler, o zamandan beri Dünya, Güneş'in ve Ay'ın merkezlerini birleştiren çizgiye yerleştirilir. Bu anlarda uydumuz yerkürenin gölgesine dalıyor. Böyle anlarda Ay'ı gören herkes bilir ki, Ay tamamen ışıktan yoksun değildir, gözden kaybolmamaktadır; genellikle dünyanın gölge konisinin içine giren kiraz kırmızısı ışınlarda görülebilir. Şu anda Ay'ın yüzeyine taşınmış olsaydık ve oradan Dünya'ya baksaydık, kırmızı aydınlatmanın nedenini açıkça anlardık: Ay'ın gökyüzünde, küre, parlak olanın önüne yerleştirilmiş, ancak Çok daha küçük olan Güneş, atmosferinin kırmızı bir sınırıyla çevrelenmiş siyah bir disk gibi görünüyor. Gölgeye gömülen Ay'ı kırmızımsı bir ışıkla aydınlatan da bu sınırdır (Şek. 53).

Pirinç. 53. Ay'da güneş tutulması ilerlemesi: Güneş C, yavaş yavaş dünya diski 3'ün arkasına batarak ay gökyüzünde hareketsiz asılı kalır.

Ay'daki güneş tutulmaları, Dünya'da olduğu gibi birkaç dakika değil, 4 saatten fazla sürer - ay tutulmalarımız olduğu sürece, çünkü özünde bunlar bizim ay tutulmalarımızdır, yalnızca Dünya'dan değil Ay'dan gözlemlenir. .

“Dünyevi” tutulmalara gelince, bunlar o kadar önemsizdir ki, tutulma adını zar zor hak ederler. Güneş tutulmalarının Dünya'da görülebildiği anlarda meydana gelirler. Ay gözlemcileri, Dünya'nın büyük diskinde küçük, hareket eden siyah bir daire göreceklerdir; bunlar, Güneş tutulmasını hayranlıkla izleyebilecekleri dünya yüzeyinin mutlu alanlarıdır.

Güneş tutulmalarımız gibi tutulmaların gezegen sisteminin başka hiçbir yerinde gözlemlenemeyeceğini belirtmek gerekir. Bu olağanüstü manzarayı tesadüfi bir duruma borçluyuz: Güneş'i bizden engelleyen Ay, bize Güneş'ten tam olarak kaç kat daha yakın, ayın çapı güneşinkinden kaç kat daha küçük - tekrarlanmayan bir tesadüf başka herhangi bir gezegende.

Şimdi fark edilen kaza sayesinde, uydumuzun sürekli olarak arkasında sürüklediği gölgenin uzun konisi, tam dünyanın yüzeyine ulaşıyor (Şek. 54). Nitekim ay gölge konisinin ortalama uzunluğu, Ay'ın Dünya'ya olan ortalama mesafesinden daha azdır ve sadece ortalama değerlerle ilgilenseydik, tam güneş tutulmalarını hiçbir zaman yaşamadığımız sonucuna varırdık. . Bunlar aslında Ay'ın Dünya'nın etrafında bir elips şeklinde hareket etmesi ve yörüngenin bazı kısımlarında Dünya yüzeyine diğerlerinden 42.200 km daha yakın olması nedeniyle meydana gelir: Ay'ın mesafesi 363.300 ile 405.500 km arasında değişmektedir.

Pirinç. 54. Ay'ın gölge konisinin ucu dünya yüzeyi boyunca kayar; kapladığı yerlerde güneş tutulması görülür

Ay gölgesinin ucu, dünya yüzeyi boyunca kayarken, "güneş tutulmasının görünürlük çizgisini" üzerine çeker. Bu şerit 300 km'den geniş olmadığından, güneş tutulması manzarasıyla ödüllendirilen yerleşim alanlarının sayısı her seferinde oldukça sınırlıdır. Buna, tam güneş tutulması süresinin dakikalarla (sekizden fazla olmamak üzere) hesaplandığını da eklersek, tam güneş tutulmasının son derece nadir bir gösteri olduğu ortaya çıkar. Dünyanın herhangi bir noktasında bu olay her iki veya üç yüzyılda bir gerçekleşir.

Bu nedenle bilim adamları, kelimenin tam anlamıyla güneş tutulmalarını avlıyorlar, bazen kendileri için çok uzak olan, dünya üzerinde bu fenomenin gözlemlenebileceği yerlere özel keşif gezileri düzenliyorlar. 1936 yılındaki (19 Haziran) güneş tutulması tam olarak sadece Sovyetler Birliği'nde izlenebildi ve on farklı ülkeden 70 yabancı bilim adamı iki dakika boyunca gözlemlemek üzere bize geldi. Aynı zamanda bulutlu hava nedeniyle dört seferin çabaları boşa gitti. Sovyet gökbilimcilerinin bu tutulmayı gözlemlemeye yönelik çalışmalarının kapsamı son derece genişti. Tam tutulmaya yaklaşık 30 Sovyet seferi gönderildi.

1941'de savaşa rağmen Sovyet hükümeti Azak Denizi'nden Almatı'ya kadar tam tutulma şeridi boyunca bir dizi sefer düzenledi. Ve 1947'de bir Sovyet heyeti, 20 Mayıs'taki tam tutulmayı gözlemlemek için Brezilya'ya gitti. 25 Şubat 1952, 30 Haziran 1954 ve 15 Şubat 1961'deki güneş tutulmaları SSCB'de özellikle büyük çapta gözlemlendi. Pasifik Okyanusu'nun güneybatı kısmı.

Ay tutulmaları, güneş tutulmalarına göre bir buçuk kat daha az sıklıkta meydana gelse de, çok daha sık gözlemlenmektedir. Bu astronomik paradoks çok basit bir şekilde açıklanmaktadır.

Gezegenimizde güneş tutulması yalnızca Güneş'in Ay tarafından gizlendiği sınırlı bir bölgede gözlemlenebilir; bu dar şerit içerisinde bazı noktalarda tam, bazı noktalarda ise kısmidir (yani Güneş yalnızca kısmen örtülmüştür). Güneş tutulmasının başlama anı da şeridin farklı noktaları için farklıdır, bunun nedeni zamanın hesaplanmasında bir farklılık olması değil, ay gölgesinin dünya yüzeyi boyunca hareket etmesi ve farklı noktaların farklı noktalarda gölgelenmesidir. zamanlar.

Ay tutulması tamamen farklı şekilde ilerler. Şu anda Ay'ın görülebildiği, yani ufkun üzerinde olduğu, dünyanın yarısının tamamında hemen gözlemleniyor.

Ay tutulmasının ardışık aşamaları, dünya yüzeyindeki tüm noktalarda aynı anda meydana gelir; fark yalnızca zamanlama farkından kaynaklanmaktadır.

Bu nedenle gökbilimcinin ay tutulmalarını "avlamasına" gerek yoktur: Ay tutulmaları ona kendiliğinden gelir. Ancak bir güneş tutulmasını "yakalamak" için bazen çok uzaklara gitmeniz gerekir. Gökbilimciler, güneş diskinin Ay'ın siyah çemberi tarafından kaplanmasını birkaç dakikalığına gözlemlemek için uzak batı veya doğudaki tropik adalara keşif gezileri gönderiyorlar.

Bu tür geçici gözlemler için pahalı keşif gezilerini donatmak mantıklı mı? Ay'ın yanlışlıkla Güneş'i gizlemesini beklemeden aynı gözlemleri yapmak mümkün değil mi? Gökbilimciler neden Güneş'in teleskoptaki görüntüsünü opak bir daireyle gizleyerek yapay olarak bir güneş tutulması oluşturmuyorlar? O zaman, tutulmalar sırasında gökbilimcilerin çok ilgilendiği Güneş'in çevresini sorunsuz bir şekilde gözlemlemek mümkün olacak gibi görünüyor.

Ancak böyle yapay bir güneş tutulması, Güneş'in Ay tarafından engellenmesi durumunda gözlemlenen şeyi üretemez. Gerçek şu ki, Güneş ışınları gözümüze ulaşmadan önce dünya atmosferinden geçiyor ve hava parçacıkları tarafından buraya saçılıyor. Bu nedenle gündüz gökyüzü bize siyah değil açık mavi bir tonoz gibi görünüyor, atmosferin yokluğunda gündüz bile bize görüneceği gibi, yıldızlarla noktalanmış. Güneş'i bir daire ile kaplayarak, ancak hava okyanusunun dibinde kalarak, gözümüzü doğrudan gün ışığı ışınlarından korumamıza rağmen, üzerimizdeki atmosfer hala güneş ışığı ile doludur ve ışınları dağıtmaya devam ederek güneşi gölgede bırakır. yıldızlar. Engelleyici ekran atmosferin dışındaysa bu durum gerçekleşmez. Ay, atmosferin somut sınırından yüz kat daha uzakta bulunan tam da böyle bir ekrandır. Güneş ışınları dünya atmosferine girmeden önce bu perde tarafından geciktirilir ve bu nedenle gölgeli şeritte ışık saçılımı olmaz. Doğru, tamamen değil: çevredeki ışık alanları tarafından saçılan gölge alanına çok az ışın nüfuz eder ve bu nedenle, tam güneş tutulması anında gökyüzü asla gece yarısı kadar siyah olmaz; Yalnızca en parlak yıldızlar görülebilir.

Tam güneş tutulmasını gözlemlerken gökbilimciler kendilerine hangi görevleri koyarlar? Ana olanları not edelim.

Birincisi, Güneş'in dış kabuğundaki spektral çizgilerin sözde "tersine çevrilmesinin" gözlemlenmesidir. Normal koşullar altında spektrumun bir ışık şeridi üzerinde karanlık olan güneş spektrumunun çizgileri, Güneş'in Ay diski tarafından tamamen kaplanması anından sonra karanlık bir arka plan üzerinde birkaç saniye boyunca açık hale gelir: soğurma spektrumu emisyon spektrumuna dönüşür. Buna “flaş spektrumu” denir. Güneş'in dış kabuğunun doğası hakkında fikir sahibi olmak için değerli malzeme sağlayan bu olgu, her ne kadar belirli koşullar altında sadece tutulma sırasında gözlemlenebilse de, tutulma sırasında o kadar net bir şekilde tespit ediliyor ki, gökbilimciler böyle bir fırsatı kaçırmamak için çabalıyorlar. .

Pirinç. 55. Tam güneş tutulması anında Ay'ın siyah diski etrafında "güneş koronası" parlar.

İkinci görev araştırmadır. güneş korona . Korona, tam güneş tutulması sırasında gözlemlenen olayların en dikkat çekici olanıdır: Güneş'in dış kabuğunun ateşli çıkıntıları (çıkıntıları) ile sınırlanan Ay'ın tamamen siyah dairesi çevresinde, çeşitli boyut ve şekillerde inci bir hale parlar. farklı tutulmalar (Şek. 55). Bu parlaklığın uzun ışınları genellikle güneşin çapından birkaç kat daha büyüktür ve parlaklık genellikle dolunayın parlaklığının yalnızca yarısı kadardır.

1936'daki tutulma sırasında Güneş'in tacı olağanüstü derecede parlaktı; nadiren gerçekleşen dolunaydan daha parlaktı. Koronanın uzun, biraz bulanık ışınları üç veya daha fazla güneş çapına kadar uzanıyordu; tacın tamamı, merkezi Ay'ın karanlık diski tarafından işgal edilen beş köşeli bir yıldız şeklinde ortaya çıktı.

Tutulmalar sırasında gökbilimciler koronayı fotoğraflıyor, parlaklığını ölçüyor ve spektrumunu inceliyor. Bütün bunlar fiziksel yapısını incelemeye yardımcı olur.

Pirinç. 56. Genel görelilik teorisinin sonuçlarından biri, Güneş'in çekim kuvvetinin etkisi altında ışık ışınlarının sapmasıdır. Görelilik teorisine göre, G noktasındaki yerdeki bir gözlemci, E noktasında TDFE düz çizgisi yönünde bir yıldız görür, oysa gerçekte yıldız E noktasındadır ve ışınlarını EBFDT eğri yolu boyunca gönderir. Güneşin yokluğunda, yıldızdan Dünya'ya gelen ışık ışını düz bir çizgide yönlendirilecektir.

Ancak son yıllarda öne sürülen üçüncü görev, genel görelilik teorisinin sonuçlarından birini test etmektir. Görelilik teorisine göre, Güneş'in yanından geçen yıldızların ışınları, onun güçlü çekiminden etkilenir ve bir sapmaya uğrar; bu, güneş diskinin yakınındaki yıldızların görünürdeki yer değiştirmesinde ortaya çıkması gerekir (Şekil 56). Bu sonucun doğrulanması yalnızca tam güneş tutulması sırasında mümkündür.

1919, 1922, 1926 ve 1936 tutulmaları sırasında yapılan ölçümler. kesin olarak kesin sonuçlar vermedi ve görelilik teorisinden belirtilen sonucun deneysel olarak doğrulanması sorunu bugüne kadar açık kalıyor.

Gökbilimcilerin gözlemevlerinden ayrılıp güneş tutulmalarını gözlemlemek için uzak, bazen de çok yaşanmaz yerlere gitmelerinin ana nedenleri bunlardır.

Tam güneş tutulması resmine gelince, kurgumuzda bu nadir doğal olgunun mükemmel bir açıklaması var (V.G. Korolenko “Tutulmada”; açıklama Ağustos 1887'deki tutulmaya atıfta bulunuyor; gözlem kıyılarda yapıldı) Yuryevets şehrinde Volga'nın .) İşte Korolenko'nun hikayesinden küçük eksikliklerle bir alıntı:

“Güneş bir dakikalığına geniş, puslu bir noktada batıyor ve zaten önemli ölçüde hasar görmüş olan bulutun içinden çıkıyor...

Artık bu, havada hâlâ tüten ince buharın yardımıyla, göz kamaştırıcı parlaklığı yumuşatarak çıplak gözle görülebiliyor.

Sessizlik. Orada burada gergin, ağır nefes alışlarını duyabiliyorsun...

Yarım saat geçiyor. Gün hemen hemen aynı şekilde parlıyor, bulutlar güneşi örtüyor ve ortaya çıkarıyor, şimdi yukarıda bir orak şeklinde süzülüyor.

Gençlerde kaygısız bir heyecan ve merak var.

Yaşlı adamlar iç çekiyor, yaşlı kadınlar bir şekilde histerik bir şekilde inliyor ve hatta bazıları diş ağrısından sanki çığlık atıyor ve inliyor.

Gün gözle görülür biçimde solgunlaşmaya başlar. İnsanların yüzleri korku dolu bir renk alıyor, insan figürlerinin gölgeleri soluk ve belirsiz bir şekilde yerde yatıyor. Batmakta olan vapur bir tür hayalet gibi geçip gidiyor. Ana hatları daha açık hale geldi ve renklerin tanımını kaybetti. Işık miktarı görünüşe göre azalıyor, ancak akşamın yoğunlaşmış gölgeleri olmadığından, atmosferin alt katmanlarına yansıyan ışık oyunu olmadığından, bu alacakaranlık alışılmadık ve tuhaf görünüyor. Manzara bulanıklaşıyor gibi görünüyor; çimenler yeşilliğini kaybediyor, dağlar ağır yoğunluklarını kaybetmiş gibi görünüyor.

Ancak güneşin hilal şeklindeki ince çerçevesi kalırken, çok solgun bir gün izlenimi hala hakim ve bana tutulma sırasındaki karanlık hikayeleri abartılı gibi geldi. “Gerçekten bu uçsuz bucaksız dünyada unutulmuş son mum gibi yanan bu önemsiz güneş kıvılcımının bu kadar anlamlı olması mümkün mü?” diye düşündüm. düşmek?"

Ama o kıvılcım ortadan kayboldu. Her nasılsa, sanki karanlık bir perdenin arkasından bir çabayla fırlıyormuş gibi aceleci bir şekilde, bir altın rengi daha parıldadı ve söndü. Ve bununla birlikte yeryüzüne kalın bir karanlık çöktü. Karanlıkta tam bir gölgenin belirdiği anı yakaladım. Güneyde belirdi ve devasa bir battaniye gibi hızla dağların üzerinden, nehirler boyunca, tarlaların üzerinden uçtu, tüm göksel alanı havalandırdı, bizi sardı ve bir anda kuzeyde kapandı. Şimdi aşağıda, kıyıdaki sığlıklarda durup kalabalığa baktım. İçinde ölümcül bir sessizlik hüküm sürüyordu... İnsan figürleri tek bir karanlık kütle halinde birleşti...

Ama bu sıradan bir gece değildi. O kadar hafifti ki, göz istemeden sıradan bir gecenin mavi karanlığını delip geçen gümüş ay ışığını arıyordu. Ama hiçbir yerde parlaklık yoktu, mavi yoktu. Sanki gözle ayırt edilemeyen ince kül yerden dağılmış ya da sanki en ince ve yoğun ağ havada asılı kalmış gibi görünüyordu. Ve orada, yanlarda bir yerde, üst katmanlarda, karanlığımızın içine doğru parlayan, gölgeleri birleştiren, karanlığı şeklinden ve yoğunluğundan mahrum bırakan aydınlık, havadar bir mesafe hissediliyor. Ve harika bir panoramanın tüm karmaşık doğasının üzerinde bulutlar koşuyor ve aralarında nefes kesici bir mücadele yaşanıyor... Bir örümcek gibi yuvarlak, karanlık, düşman bir vücut, parlak güneşe baktı ve birlikte gökyüzüne doğru koşuyorlar -yüksek yükseklikler. Karanlık kalkanın arkasından değişen tonlarda akan bir tür parlaklık, gösteriye hareket ve hayat veriyor ve bulutlar endişe verici, sessiz koşularıyla yanılsamayı daha da güçlendiriyor.

Ay tutulmaları, modern gökbilimciler için güneş tutulmalarıyla ilişkilendirilen olağanüstü ilgiyi temsil etmiyor. Atalarımız ay tutulmalarını Dünya'nın küresel şeklini doğrulamak için uygun fırsatlar olarak görüyorlardı. Bu kanıtın Macellan'ın dünyanın çevresini dolaşması tarihinde oynadığı rolü hatırlamak öğreticidir. Pasifik Okyanusu'nun ıssız sularında yorucu uzun bir yolculuğun ardından denizciler umutsuzluğa kapılıp, katı karadan asla bitmeyecek geniş bir su alanına geri dönülemez bir şekilde uzaklaştıklarına karar verdiklerinde, tek başına Magellan cesaretini kaybetmedi. Büyük denizcinin yoldaşı şöyle diyor: "Kilise, Kutsal Yazılara dayanarak sürekli olarak Dünya'nın sularla çevrili geniş bir düzlük olduğu konusunda ısrar etse de, Macellan şu düşünceden sağlamlık elde etti: Ay tutulmaları sırasında, gölge Dünyanın attığı gölge yuvarlaktır ve gölge nedir, öyleyse onu fırlatan bir nesne de olmalı...” Antik astronomi kitaplarında, ay gölgesinin şeklinin Dünya'nın şekline bağımlılığını açıklayan çizimler bile buluyoruz (Şekil 57).

Pirinç. 57. Dünyanın gölgesinin Ay diski üzerindeki görünümünden Dünya'nın şeklinin anlaşılabileceği fikrini açıklayan eski bir çizim

Artık bu tür kanıtlara ihtiyacımız yok. Ancak ay tutulmaları üst katmanların yapısını değerlendirmeyi mümkün kılıyor karasal Ay'ın parlaklığına ve rengine dayalı atmosfer. Bildiğiniz gibi Ay, Dünya'nın gölgesinde iz bırakmadan kaybolmaz, ancak gölge konisi içinde bükülerek güneş ışınlarında görünmeye devam eder. Ay'ın bu anlardaki aydınlatma gücü ve renk tonları astronomi açısından büyük ilgi uyandırmaktadır ve tespit edildiği gibi güneş lekelerinin sayısıyla beklenmedik bir ilişki içindedir. Ek olarak, ay tutulması olgusu son zamanlarda ay toprağının güneş ısısından yoksun kaldığında soğuma hızını ölçmek için de kullanılıyor (bu konuya daha sonra döneceğiz).

Çağımızdan çok önce Babilli gökyüzü gözlemcileri, hem güneş hem de ay tutulmalarının her 18 yıl ve 10 günde bir tekrarlandığını fark etmişlerdi. Bu döneme “Saros” adı verildi. Kadim insanlar bunu kullanarak tutulmaların başlangıcını tahmin ettiler, ancak bu kadar düzenli bir periyodikliği neyin belirlediğini ve "saros" un neden başka bir süreye değil de tam olarak bu süreye sahip olduğunu bilmiyorlardı. Tutulmaların periyodikliğinin mantığı çok daha sonra, Ay'ın hareketinin dikkatli bir şekilde incelenmesi sonucunda bulundu.

Ay'ın yörünge süresi nedir? Bu sorunun cevabı, Ay'ın Dünya etrafındaki dönüşünün tamamlandığı kabul edilen ana göre değişebilir. Gökbilimciler beş tür ayı birbirinden ayırıyor ve şu anda bunlardan yalnızca ikisi bizi ilgilendiriyor:

1. Sözde "sinodik" ay, yani bu hareketi Güneş'ten izlerseniz, Ay'ın yörüngesinde tam bir devrim yaptığı dönem. Bu, Ay'ın iki özdeş evresi arasında, örneğin yeni aydan yeni aya kadar geçen süredir. 29.5306 güne eşittir.

2. Drakonik ay olarak adlandırılan ay, yani Ay'ın yörüngesindeki aynı "düğüme" döndüğü dönem ( düğüm - Ay yörüngesinin dünyanın yörünge düzlemiyle kesişmesi). Böyle bir ayın süresi 27.2122 gündür.

Tutulmalar, anlaşılması kolay olduğu gibi, yalnızca Ay'ın dolunay veya yeni ay evresinde düğüm noktalarından birinde olduğu anlarda meydana gelir: o zaman merkezi, Dünya ve Güneş'in merkezleriyle aynı düz çizgi üzerindedir. . Açıkçası, eğer bugün bir tutulma meydana geliyorsa, o kadar bir süre sonra tekrar meydana gelmesi gerekir ki, sinodik ve ejder ayların tamsayı sayısı : Daha sonra tutulmaların meydana geldiği koşullar tekrarlanacaktır.

Benzer zaman dilimleri nasıl bulunur? Bunu yapmak için denklemi çözmemiz gerekiyor

Nerede X Ve y – bütün sayılar. Orantılı olarak sunmak

en küçük olduğunu görüyoruz kesin bu denklemin çözümleri şunlardır:

x = 272 122………. y = 295,306.

Çok büyük, onbinlerce yıllık bir zaman dilimi olduğu ortaya çıktı, pratikte işe yaramaz. Antik gökbilimciler çözümden memnundu kapalı . Bu gibi durumlarda yaklaşıklık bulmanın en uygun yolu sürekli kesirlerle sağlanır. Kesri genişletelim

sürekli. Bu şekilde çalışıyor. Tamsayıyı ortadan kaldırırsak, elimizdeki

Son kesirde pay ve paydayı paya bölün:

Kesrin payı ve paydası

paya bölün ve gelecekte de aynısını yapın. Sonunda elde ediyoruz

Bu kesirden, ilk halkalarını alıp geri kalanını atarak aşağıdaki ardışık yaklaşımları elde ederiz:

Bu serinin beşinci kısmı zaten yeterli doğruluğu sağlıyor. Eğer bunun üzerinde durursan, yani kabul edersen x = 223, a y = 242, o zaman tutulmaların tekrarlanma periyodu 223 sinodik aya veya 242 drakonik aya eşit olacaktır.

Bu 6585 1/3 gün, yani 18 yıl 11,3 gün (ya da 10,3 gün) eder.

Bu sarosun kökenidir. Nereden geldiğini bildiğimizde, onun yardımıyla tutulmaların ne kadar doğru tahmin edilebileceğini anlayabiliriz. Saros'un 18 yıl 10 güne eşit olduğu düşünüldüğünde 0,3 günün atıldığını görüyoruz. Bu, bu kadar kısa bir süre için planlanan tutulmaların şu tarihte gerçekleşeceği anlamına gelmelidir: diğer saatler gün önceki zamana göre (yaklaşık 8 saat sonra) ve yalnızca tam Saros'un üç katına eşit bir periyot kullanıldığında tutulmalar günün hemen hemen aynı anlarında tekrarlanacaktır. Ayrıca Saros, Ay'ın Dünya'dan ve Dünya'nın Güneş'ten uzaklığındaki değişiklikleri, kendi periyodiklikleri olan değişiklikleri hesaba katmaz; Bu mesafeler güneş tutulmasının tam olup olmayacağını belirler. Dolayısıyla Saros, tutulmanın yalnızca belirli bir günde gerçekleşeceğini tahmin etmeyi mümkün kılıyor ancak tam mı, parçalı mı yoksa halkalı mı olacağı, önceki zamanla aynı yerlerde mi görülebileceği ifade edilemiyor.

Son olarak, 18 yıl sonra Güneş'in önemsiz bir kısmi tutulması, fazını sıfıra indirir, yani hiç gözlemlenmez; ve tersine, bazen daha önce gözlemlenmeyen küçük kısmi Güneş tutulmaları görünür hale gelir.

Gökbilimciler bugünlerde saros kullanmıyorlar. Dünya uydusunun kaprisli hareketleri o kadar iyi incelenmiştir ki artık tutulmalar en yakın saniyeye kadar tahmin edilmektedir. Tahmin edilen tutulma gerçekleşmemiş olsaydı, modern bilim adamları hesaplama hatası dışında her şeyi kabul etmeye hazır olacaklardı. Bu, "Kürkler Ülkesi" adlı romanında güneş tutulmasını gözlemlemek için kutup yolculuğuna çıkan bir gökbilimciden bahseden Jules Verne tarafından yerinde bir şekilde not edildi. Tahminin aksine gerçekleşmedi. Gökbilimci bundan nasıl bir sonuç çıkardı? Etrafındakilere, üzerinde bulundukları buz alanının bir kıta değil, deniz akıntısının tutulma bandının ötesinde taşıdığı yüzen bir buz kütlesi olduğunu duyurdu. Bu ifade çok geçmeden haklı çıktı. İşte bilimin gücüne olan derin inancın bir örneği!

Görgü tanıkları, ay tutulması sırasında gökyüzünün bir tarafında ufka yakın bir yerde Güneş diskini, diğer tarafında ise Ay'ın kararmış diskini gözlemlediklerini söylüyor.

Benzer olaylar 1936'da, 4 Temmuz'daki kısmi ay tutulması gününde de gözlemlendi. “4 Temmuz akşamı saat 20.00'de. 31 dakika. Ay yükseldi ve saat 20'de. 46 dakika Güneş batıyordu ve Ay yükselirken, Ay ve Güneş aynı anda ufkun üzerinde görülebilmesine rağmen bir ay tutulması meydana geldi. Bu beni çok şaşırttı, çünkü ışık ışınları düz bir çizgide ilerler," diye yazmıştı bu kitabın okuyucularından biri bana.

Resim gerçekten gizemli: Çehov'un kızının inancının aksine, füme camdan "Güneş ile Ay'ın merkezini birleştiren çizgiyi görmek" imkansız olsa da, böyle bir düzenlemeyle onu zihinsel olarak Dünya'nın yanından çizmek imkansız. oldukça mümkün. Dünya Ay'ı Güneş'ten engellemezse tutulma meydana gelebilir mi? Böyle bir görgü tanığının ifadesine güvenilebilir mi?

Ancak gerçekte böyle bir gözlemde inanılmaz bir şey yoktur. Güneş ile kararan Ay'ın gökyüzünde aynı anda görülmesi, Dünya atmosferindeki ışık ışınlarının bükülmesinden kaynaklanmaktadır. “Atmosferik kırılma” adı verilen bu eğrilik sayesinde her bir ışık bize görünür. daha yüksek gerçek konumu (s. 48, şekil 15). Güneşi veya Ay'ı ufkun yakınında gördüğümüzde geometrik olarak yerleşmişlerdir. altında ufuk. Bu nedenle hem Güneş diskinin hem de kararmış Ay'ın ufukta aynı anda görülebilmesi imkansız değildir.

Flammarion bu konuda şöyle diyor: "Genellikle bu tuhaf özelliğin en keskin şekilde ortaya çıktığı 1666, 1668 ve 1750 yıllarındaki tutulmalara işaret ediyorlar. Ancak o kadar ileri gitmeye gerek yok. 15 Şubat 1877 Paris'te ay saat 5'te doğdu. 29 dakika. Güneş saat 5'te battı. 39 dakika ve bu arada tam tutulma çoktan başladı. 4 Aralık 1880'de Paris'te tam bir ay tutulması meydana geldi: Bu günde Ay saat 4'te doğdu ve Güneş saat 4'te battı ve bu, tam olarak süren tutulmanın tam ortasındaydı. saat 3'ten itibaren. 3 dakika. saat 4'e kadar 33 dakika. Eğer bu çok sık gözlemlenmiyorsa bu sadece gözlemci eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Ay'ı gün batımından önce veya gün doğumundan sonra tam tutulmada görmek için, Dünya üzerinde Ay'ın ufukta tutulmanın ortasına yakın bir yerde olacağı bir yer seçmeniz yeterli."

1. Güneş ve ay tutulmaları ne kadar sürebilir?

2. Bir yılda kaç tutulma meydana gelebilir?

3. Güneş tutulmasının olmadığı yıllar var mı? Peki ay olanlar olmadan?

4. Rusya'da bir sonraki tam güneş tutulması ne zaman görülecek?

5. Tutulma sırasında Ay'ın siyah diski Güneş'e sağdan mı soldan mı yaklaşır?

6. Ay tutulması hangi kenarda başlıyor - sağda mı yoksa solda mı?

7. Güneş tutulması sırasında yaprakların gölgesindeki ışık noktaları neden orak şeklinde görünür (Şek. 58)?

8. Tutulma sırasındaki güneş hilali şekli ile normal ay hilali şekli arasındaki fark nedir?

9. Güneş tutulması neden füme camdan izlenir?

1. En uzun süre tam faz güneş tutulması 7 3/4 m (ekvatorda; daha yüksek enlemlerde - daha az). Yine de tutulma aşamaları 3'e kadar sürebilir mi? saat (ekvatorda).

Tüm aşamaların süresi ay Tutulması – 4 saate kadar; Ay'ın tamamen kararma süresi 1 saat 50 dakikadan fazla sürmez.

2. Yıl içinde meydana gelen tüm tutulmaların sayısı - hem güneş hem de ay - 7'den fazla ve 2'den az olamaz. (1935'te 5'i güneş ve 2'si ay olmak üzere 7 tutulma vardı.)

Pirinç. 58. Tutulmanın kısmi aşamasında ağaç yapraklarının gölgesindeki ışık noktaları hilal şeklindedir

3. Olmadan güneş Tutulmaların olduğu tek bir yıl bile geçmez; yılda en az 2 güneş tutulması meydana gelir. Sensiz yıllar ay YILDIZI Tutulmalar oldukça sık görülür, yaklaşık her 5 yılda bir.

4. Rusya'da görülebilecek en yakın tam güneş tutulması 1 Ağustos 2008'de gerçekleşecek. Tam tutulma çizgisi Grönland, Kuzey Kutbu, Doğu Sibirya ve Çin'den geçecek.

5. Dünyanın kuzey yarım küresinde Ay'ın diski Güneş'e sağdan sola doğru yaklaşmaktadır. Ay'ın Güneş ile ilk teması her zaman beklenmelidir. Sağ taraflar. Güney yarımkürede - itibaren sol (Şekil 59).

Pirinç. 59. Dünyanın kuzey yarımküresindeki bir gözlemci neden tutulma sırasında Ay'ın Güneş'e yaklaşan diskini görüyor? sağda ve güney yarımküredeki bir gözlemci için – sol?

6. Kuzey yarımkürede Ay, Dünya'nın gölgesine girer. sol kenar, güneyde - Sağ.

7. Yaprakların gölgesindeki ışık noktaları Güneş görüntülerinden başka bir şey değildir. Tutulma sırasında Güneş orak şeklindedir ve yaprakların gölgesindeki görüntüleri de aynı görünüme sahip olmalıdır (Şek. 58).

8. Ay YILDIZI orak dışarıdan yarım daire, içeriden yarım elips ile sınırlıdır. Güneş orak, aynı yarıçaptaki bir dairenin iki yayı ile sınırlıdır (bkz. sayfa 59, “Ay evrelerinin bilmeceleri”).

9. Ay tarafından kısmen kapatılmış olsa bile Güneş'e korumasız gözlerle bakamazsınız. Güneş ışınları gözün retinasının en hassas kısmını yakarak görme keskinliğini uzun süre, bazen de ömür boyu önemli ölçüde azaltır.

13. yüzyılın başlarında. Novgorod tarihçisi şunları kaydetti: "Veliky Novgorod'daki aynı tabeladan neredeyse hiç kimse bir kişiyi gözden kaçırmadı." Ancak yoğun füme cam stoklarsanız yanıkları önlemek kolaydır. Onu bir mumun üzerinde o kadar yoğun bir şekilde içmeniz gerekiyor ki, Güneş diski böyle bir camın içinden görünsün. keskin bir şekilde özetlenen daire , ışınlar ve halo olmadan; Kolaylık sağlamak için füme taraf başka bir temiz camla kaplanır ve kenarlarına kağıtla yapıştırılır. Tutulma saatlerinde Güneş'in görüş koşullarının ne olacağını önceden tahmin etmek mümkün olmadığından, farklı karanlık yoğunluklarına sahip birkaç gözlük hazırlamakta fayda var.

Farklı renkteki iki bardağı (tercihen “tamamlayıcı”) bir araya getirirseniz renkli cam da kullanabilirsiniz. Sıradan konserve koyu renk bardaklar bu amaç için yeterli değildir.

Aslına bakılırsa, bu kelime alışılagelmiş anlamıyla anlaşılırsa, Ay'da hava durumu yoktur. Kesinlikle atmosferin, bulutların, su buharının, yağışın ve rüzgarın olmadığı bir yerde nasıl bir hava olabilir? Konuşabileceğimiz tek şey toprak sıcaklığıdır.

Peki Ay'ın toprağı ne kadar sıcak? Gökbilimciler artık yalnızca uzaktaki cisimlerin değil, aynı zamanda onların tek tek parçalarının da sıcaklığını ölçmeyi mümkün kılan bir alete sahipler. Cihazın tasarımı termoelektrik olgusuna dayanmaktadır: bir bağlantı noktası diğerinden daha sıcak olduğunda, iki farklı metalden lehimlenen bir iletkenden elektrik akımı geçer; ortaya çıkan akımın gücü sıcaklık farkına bağlıdır ve emilen ısı miktarını ölçmenizi sağlar.

Cihazın hassasiyeti şaşırtıcı. Mikroskobik boyutlarıyla (cihazın kritik kısmı 0,2 mm'den fazla değildir ve 0,1 mg ağırlığındadır), sıcaklığı artıran 13. büyüklükteki yıldızların ısıtma etkisine bile yanıt verir. bir derecenin on milyonda biri . Bu yıldızlar teleskop olmadan görülemez; çıplak gözle görülebilme sınırında bulunan yıldızlardan 600 kat daha zayıf parlıyorlar. Bu kadar küçük miktardaki ısının yakalanması, bir mumun sıcaklığının kilometrelerce uzaktan tespit edilmesine benzer.

Neredeyse mucizevi bir ölçüm cihazına sahip olan gökbilimciler, onu Ay'ın teleskopik görüntüsünde ayrı alanlara yerleştirip, aldığı ısıyı ölçtüler ve buna dayanarak Ay'ın çeşitli bölgelerinin sıcaklığını (10° doğrulukla) tahmin ettiler. . Sonuçlar şöyledir (Şekil 60): Dolunay diskinin merkezinde sıcaklık 100°'nin üzerindedir; Buraya ay toprağına dökülen su, normal basınç altında bile kaynar. Bir gökbilimci şöyle yazıyor: "Ay'da öğle yemeğimizi ocakta pişirmek zorunda kalmazdık, yakındaki herhangi bir kaya bu görevi yerine getirebilir." Diskin merkezinden başlayarak sıcaklık her yöne eşit olarak azalır, ancak merkez noktadan 2700 km sonra sıcaklık 80°'nin altına düşmez. Daha sonra sıcaklık daha hızlı düşer ve aydınlatılan diskin kenarında -50°'lik bir don hakim olur. Ay'ın Güneş'ten uzak olan ve donun -170°'ye ulaştığı karanlık tarafında hava daha da soğuktur.

Pirinç. 60. Dolunay sırasında Ay'da sıcaklık görünür diskin merkezinde +125°C'ye ulaşır ve kenarlara doğru hızla -50° ve altına düşer.

Tutulmalar sırasında Ay küresi dünyanın gölgesine düştüğünde, Ay'ın güneş ışığından mahrum kalan toprağının hızla soğuduğu daha önce belirtilmişti. Bu soğumanın ne kadar büyük olduğu ölçüldü: Bir vakada, tutulma sırasında sıcaklıkta yaklaşık 1/-2 saat içinde +125'ten -115 °'ye, yani neredeyse 240 °'ye bir düşüş tespit edildi. Bu arada, Dünya'da benzer koşullar altında, yani güneş tutulması sırasında sıcaklıkta yalnızca iki, hatta üç derecelik bir azalma olur. Bu fark, Güneş'in görünür ışınlarına karşı nispeten şeffaf olan ve ısınan toprağın görünmez "ısı" ışınlarını engelleyen dünya atmosferine atfedilmelidir.

Ay toprağının biriktirdiği ısıyı bu kadar çabuk kaybetmesi, ay toprağının hem düşük ısı kapasitesine hem de zayıf ısı iletkenliğine işaret eder; bunun sonucunda ısıtıldığında yalnızca küçük bir ısı rezervi kalır. biriktirme zamanı.