Ayın Yörüngesi. Ay'ın düzgün hareketi

Ay hakkında temel bilgiler

© Vladimir Kalanov,
İnternet sitesi"Bilgi Güçtür".

Ay, Dünya'ya en yakın en büyük kozmik cisimdir. Ay, Dünya'nın tek doğal uydusudur. Dünya'dan Ay'a Uzaklık: 384400 km.

Ay'ın gezegenimize bakan yüzeyinin ortasında büyük denizler (karanlık noktalar) bulunmaktadır.
Çok uzun zaman önce lavlarla dolu alanları temsil ediyorlar.

Dünya'ya ortalama uzaklık: 384.000 km (min. 356.000 km, maksimum 407.000 km)
Ekvator çapı - 3480 km
Yerçekimi - Dünya'nın 1/6'sı
Ay'ın Dünya etrafındaki dönüş süresi 27,3 Dünya günüdür
Ay'ın kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi 27,3 Dünya günüdür. (Dünya etrafındaki dönüş periyodu ile Ay'ın dönüş periyodu eşittir; bu, Ay'ın her zaman bir tarafıyla Dünya'ya baktığı anlamına gelir; her iki gezegen de yerkürenin içinde bulunan ortak bir merkez etrafında döner, bu nedenle genel olarak kabul edilir: Ay Dünya'nın etrafında döner.)
Yıldız ayı (aşamalar): 29 gün 12 saat 44 dakika 03 saniye
Ortalama yörünge hızı: 1 km/s.
Ay'ın kütlesi 7,35x10 22 kg'dır. (Dünya kütlesinin 1/81'i)
Yüzey sıcaklığı:
- maksimum: 122°C;
- minimum: -169°C.
Ortalama yoğunluk: 3,35 (g/cm³).
Atmosfer: yok;
Su: yok.

Ay'ın iç yapısının Dünya'nın yapısına benzediğine inanılmaktadır. Ay, yaklaşık 1500 km çapında bir sıvı çekirdeğe sahiptir ve çevresinde yaklaşık 1000 km kalınlığında bir manto bulunur. üst katmanÜstüne bir ay toprağı tabakasıyla kaplı bir kabuktur. En yüzey katmanı Toprak gri gözenekli bir madde olan regolitten oluşur. Bu katmanın kalınlığı yaklaşık altı metre, ay kabuğunun kalınlığı ise ortalama 60 km'dir.

İnsanlar binlerce yıldır bu muhteşem gece yıldızını gözlemliyorlar. Her milletin Ay'la ilgili şarkıları, mitleri ve masalları vardır. Üstelik şarkılar çoğunlukla lirik ve duygulu. Örneğin Rusya'da “The Moon is Shining” adlı Rus halk şarkısını bilmeyen biriyle tanışmak imkansızdır ve Ukrayna'da herkes güzel “Nich Yaka Misyachna” şarkısını sever. Ancak herkese, özellikle de gençlere kefil olamam. Sonuçta Rolling Stones'u ve rock efektlerini tercih edenler de olabiliyor ne yazık ki. Ancak konunun dışına çıkmayalım.

Ay'a ilgi

O zamandan beri insanlar Ay'a ilgi duyuyorlar. eski Çağlar. Zaten MÖ 7. yüzyılda. Çinli gökbilimciler, Ay'ın aynı evreleri arasındaki zaman aralıklarının 29,5 gün, yılın uzunluğunun ise 366 gün olduğunu tespit etti.

Aynı sıralarda Babil'deki gökbilimciler, Ay ve beş gezegen hakkında bilgi içeren kil tabletler üzerinde astronomi üzerine bir tür çivi yazısı kitabı yayınladılar. Şaşırtıcı bir şekilde, Babil'in yıldız gözlemcileri ay tutulmaları arasındaki zaman aralıklarını nasıl hesaplayacaklarını zaten biliyorlardı.

Çok geçmeden, MÖ 6. yüzyılda. Yunan Pisagorları zaten Ay'ın kendi ışığıyla parlamadığını, güneş ışığını Dünya'ya yansıttığını savundu.

Gözlemlere dayanarak doğru ay takvimleri Dünyanın farklı bölgeleri için.

Ay'ın yüzeyindeki karanlık alanları gözlemleyen ilk gökbilimciler, Dünya'dakilere benzer göller veya denizler gördüklerinden emindiler. Henüz su hakkında konuşamayacaklarını bilmiyorlardı, çünkü Ay'ın yüzeyinde sıcaklık gündüzleri artı 122°C'ye, geceleri ise eksi 169°C'ye ulaşıyor.

Görünümden önce Spektral analiz ve ardından uzay roketleri, Ay'ın incelenmesi esasen görsel gözleme veya şimdi söylendiği gibi izlemeye indirgenmişti. Teleskobun icadı, hem Ay'ı hem de diğer gök cisimlerini inceleme olanaklarını genişletti. Ay manzarasının unsurları, çok sayıda krater (çeşitli kökenlerden) ve "denizler" daha sonra başta bilim adamları olmak üzere önde gelen kişilerin isimlerini almaya başladı. Açık görünen taraf Ay'da farklı dönem ve halklardan bilim adamlarının ve düşünürlerin isimleri ortaya çıktı: Platon ve Aristoteles, Pisagor ve Darwin ve Humboldt ve Amundsen, Ptolemy ve Kopernik, Gauss ve, Struve ve Keldysh ve Lorenz ve diğerleri.

1959'da bir Sovyet otomatik istasyonu Ay'ın uzak tarafını fotoğrafladı. Ayın mevcut gizemlerine bir tane daha eklendi: görünen tarafın aksine, arka taraf Ay'da "denizlerin" neredeyse hiç karanlık alanı yoktur.

Sovyet gökbilimcilerin önerisiyle Ay'ın uzak tarafında keşfedilen kraterlere Jules Verne, Giordano Bruno, Edison ve Maxwell'in isimleri verilmiş, karanlık bölgelerden birine de Moskova Denizi adı verilmiştir.. İsimler Uluslararası Astronomi Birliği tarafından onaylanmıştır.

Ay'ın görünen tarafındaki kraterlerden birinin adı Hevelius'tur. Bu, Ay'ı teleskopla ilk görenlerden biri olan Polonyalı gökbilimci Jan Hevelius'un (1611-1687) adıdır. Memleketi Gdansk'ta, eğitimli bir avukat ve tutkulu bir astronomi aşığı olan Hevelius, o zamanın en ayrıntılı Ay atlasını "Selenografi" olarak adlandırarak yayınladı. Bu çalışma ona dünya çapında ün kazandırdı. Atlas 600 folyo sayfası ve 133 gravürden oluşuyordu. Hevelius metinleri kendisi yazdı, gravürler yaptı ve baskıyı kendisi bastı. Ay diskinin ebedi tabletine adını yazdırmaya hangi ölümlünün layık olduğunu ve hangisinin layık olmadığını tahmin etmeye başlamadı. Hevelius, Ay yüzeyinde keşfedilen dağlara dünyevi isimler verdi: Karpatlar, Alpler, Apeninler, Kafkaslar, Riphean (yani Ural) dağları.

Bilim Ay hakkında pek çok bilgi biriktirdi. Ay'ın yüzeyinden yansıyarak parladığını biliyoruz Güneş ışığı. Ay'ın bir tarafı sürekli olarak Dünya'ya dönüktür, çünkü kendi ekseni etrafındaki tam dönüşü ile Dünya etrafındaki dönüşü aynı süreye sahiptir ve 27 Dünya günü sekiz saate eşittir. Peki neden, hangi nedenle böyle bir eşzamanlılık ortaya çıktı? Bu da gizemlerden biri.

Ayın evreleri

Ay, Dünya'nın etrafında dönerken, ay diski Güneş'e göre konumunu değiştirir. Bu nedenle, Dünya'daki bir gözlemci, Ay'ı sırasıyla tam bir parlak daire, ardından bir hilal olarak görür, giderek incelen bir hilal haline gelir ve bu hilal tamamen gözden kaybolur. Sonra her şey tekrarlanır: Ay'ın ince hilali yeniden ortaya çıkar ve önce hilale, sonra da tam bir diske dönüşür. Ay'ın görünmediği evreye yeni ay denir. İnce bir “orak”ın ortaya çıktığı aşama Sağ Taraf Ay diski, ilk çeyrek adı verilen yarım daire şeklinde büyüyecek. Diskin aydınlatılan kısmı büyür ve tüm diski kaplar - dolunay evresi başlamıştır. Bundan sonra, aydınlatılan disk yarım daireye (son çeyrek) küçülür ve ay diskinin sol tarafındaki dar "orak" görüş alanından kaybolana kadar azalmaya devam eder, yani. yeni ay yeniden gelir ve her şey kendini tekrar eder.

Aşamaların tamamen değişmesi 29,5 Dünya gününde gerçekleşir, yani. yaklaşık bir ay içinde. Bu nedenle popüler konuşmada Ay'a ay denir.

Yani ayın değişen evreleri olgusunda mucizevi bir şey yoktur. Ayrıca Ay'ın, Dünya'nın güçlü çekimini deneyimlemesine rağmen Dünya'ya düşmemesi de bir mucize değildir. Düşmez çünkü yerçekimi kuvveti, Ay'ın Dünya etrafındaki yörüngesindeki hareketinin eylemsizlik kuvvetiyle dengelenir. Isaac Newton'un keşfettiği evrensel çekim yasası burada işliyor. Ama... Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi, Dünya'nın ve diğer gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketi neden ortaya çıktı, bu gök cisimlerini başlangıçta hangi sebep, hangi kuvvet belirtilen şekilde hareket ettirdi? Bu sorunun cevabını Güneş'in ve tüm Güneş sisteminin ortaya çıkışı sırasında meydana gelen süreçlerde aramak gerekir. Peki milyarlarca yıl önce olup bitenler hakkında nereden bilgi edinebiliriz? İnsan zihni hem hayal edilemeyecek kadar uzak geçmişe hem de geleceğe bakabilir. Bu, astronomi ve astrofizik de dahil olmak üzere birçok bilimdeki başarılarla kanıtlanmaktadır.

Ay'a ayak basan adam

20. yüzyılda bilimsel ve teknik düşüncenin en etkileyici ve abartısız, çığır açan başarıları şunlardı: 7 Ekim 1957'de SSCB'de ilk yapay Dünya uydusunun fırlatılması, Yuri tarafından uzaya ilk insanlı uçuş. 12 Nisan 1961'de Alekseevich Gagarin ve 21 Temmuz 1969'da Amerika Birleşik Devletleri tarafından gerçekleştirilen bir adamın Ay'a inişi.

Bugüne kadar 12 kişi Ay'da yürüdü (hepsi ABD vatandaşı), ancak zafer her zaman ilkine aittir. Ay'a ilk ayak basanlar Neil Armstrong ve Edwin Aldrin'di. Ay'a oradan indiler uzay gemisi Astronot Michael Collins'in pilotluk yaptığı Apollo 11. Collins ay yörüngesinde uçan bir uzay gemisindeydi. Ay yüzeyindeki çalışmaları tamamladıktan sonra Armstrong ve Aldrin, uzay aracının ay bölmesine Ay'dan fırlatıldı ve ay yörüngesine yanaştıktan sonra Apollo 11 uzay aracına transfer edildi ve daha sonra Dünya'ya doğru yola çıktı. Astronotlar Ay'da bilimsel gözlemler yaptı, yüzeyin fotoğraflarını çekti, ay toprağından örnekler topladı ve Ay'a kurulum yapmayı unutmadı devlet bayrağı memleketinin.

Soldan sağa: Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin ("Buzz") Aldrin.

İlk astronotlar cesaret ve gerçek kahramanlık gösterdiler. Bu sözler standarttır ancak Armstrong, Aldrin ve Collins için tamamen geçerlidir. Uçuşun her aşamasında onları tehlike bekliyor olabilir: Dünya'dan kalkışta, Ay yörüngesine girerken, Ay'a inişte. Peki Ay'dan Collins'in pilotluk yaptığı gemiye dönüp güvenli bir şekilde Dünya'ya uçacaklarının garantisi neredeydi? Ama hepsi bu değil. İnsanların Ay'da hangi koşullarla karşılaşacağını ya da uzay giysilerinin nasıl davranacağını kimse önceden bilmiyordu. Astronotların korkmadığı tek şey, ay tozunda boğulmamaktı. Sovyet otomatik istasyonu "Luna-9" 1966'da Ay'ın ovalarından birine indi ve aletleri şunu bildirdi: toz yok! Bu arada, Sovyet uzay sistemlerinin genel tasarımcısı Sergei Pavlovich Korolev, daha önce, 1964'te, yalnızca bilimsel sezgisine dayanarak Ay'da toz olmadığını (ve yazılı olarak) belirtmişti. Elbette bu, herhangi bir tozun tamamen yokluğu anlamına gelmez, ancak gözle görülür kalınlıkta bir toz tabakasının yokluğu anlamına gelir. Sonuçta, bazı bilim adamları daha önce Ay'da 2-3 metre veya daha fazla derinliğe kadar gevşek bir toz tabakasının varlığını varsayıyordu.

Ancak Armstrong ve Aldrin kişisel olarak Akademisyen S.P.'nin haklı olduğuna ikna olmuşlardı. Koroleva: Ay'da toz yok. Ancak bu zaten inişten sonraydı ve Ay'ın yüzeyine ulaştığında büyük bir heyecan vardı: Armstrong'un nabzı dakikada 156 atışa ulaştı, inişin "Huzur Denizi"ne gerçekleşmiş olması pek de güven verici değildi.

Ay yüzeyinin özelliklerinin incelenmesine dayanan ilginç ve beklenmedik bir sonuç, yakın zamanda bazı Rus jeologlar ve gökbilimciler tarafından yapıldı. Onlara göre Ay'ın Dünya'ya bakan tarafının kabartması, geçmişteki Dünya yüzeyini çok andırıyor. Ay "denizlerinin" genel hatları, 50 milyon yıl önce olduğu gibi, Dünya'nın neredeyse tüm kara kütlesinin büyük bir kıtaya benzediği Dünya kıtalarının hatlarının bir izidir. . Bir nedenden dolayı genç Dünya'nın "portresinin" Ay'ın yüzeyine basıldığı ortaya çıktı. Bu muhtemelen Ay yüzeyi yumuşak, plastik bir durumdayken meydana geldi. Dünya'nın Ay tarafından böyle bir "fotoğraflanması" sonucu ortaya çıkan süreç nasıl bir süreçti (eğer varsa elbette)? Bu soruya kim cevap verecek?

Sevgili ziyaretçiler!

Burada arayüzü incelemek için biraz zaman harcadıktan sonra ihtiyacımız olan tüm verileri elde edeceğiz. Bir tarih seçelim mesela umursamıyoruz ama 27 Temmuz 2018 UT 20:21 olsun. Tam bu anda tüm aşama gözlendi ay Tutulması. Program bize büyük bir ayak örtüsü verecek

27.07.2018 20:21'de Ay'ın efemeris'inin tam çıktısı (Dünyanın merkezinden başlangıç)

**************************************************** ******************* Revizyon: 31 Temmuz 2013 Ay / (Dünya) 301 JEOFİZİK VERİLER (2018-Ağu-13 güncellendi): Cilt. Ortalama Yarıçap, km = 1737,53+-0,03 Kütle, x10^22 kg = 7,349 Yarıçap (yerçekimi), km = 1738,0 Yüzey emisyonu = 0,92 Yarıçap (IAU), km = 1737,4 GM, km^3/s^2 = 4902,800066 Yoğunluk, g/cm^3 = 3,3437 GM 1-sigma, km^3/s^2 = +-0,0001 V(1,0) = +0,21 Yüzey ivmesi, m/s^2 = 1,62 Dünya/Ay kütle oranı = 81,3005690769 Farside kabuğu. kalın. = ~80 - 90 km Ortalama kabuk yoğunluğu = 2,97+-,07 g/cm^3 Yakın kabuk. kalın.= 58+-8 km Isı akışı, Apollo 15 = 3,1+-,6 mW/m^2 k2 = 0,024059 Isı akışı, Apollo 17 = 2,2+-,5 mW/m^2 Rot. Hız, rad/s = 0,0000026617 Geometrik Albedo = 0,12 Ortalama açısal çap = 31"05,2" Yörünge periyodu = 27,321582 d Yörüngeye eğiklik = 6,67 derece Dışmerkezlik = 0,05490 Yarı ana eksen, a = 384400 km Eğim = 5,145 derece Ortalama hareket, rad /s = 2,6616995x10^-6 Düğüm dönemi = 6798,38 gün Apsidal dönem = 3231,50 gün Anne. eylemsizlik C/MR^2= 0,393142 beta (C-A/B), x10^-4 = 6,310213 gamma (B-A/C), x10^-4 = 2,277317 Günberi Gün Ötesi Ortalama Güneş Sabiti (W/m^2) 1414+- 7 1323+-7 1368+-7 Maksimum Gezegensel IR (W/m^2) 1314 1226 1268 Minimum Gezegensel IR (W/m^2) 5,2 5,2 5,2 *************** **************************************************** ***** ************************************ ********* ******************************** Ephemeris / WWW_USER 15 Ağustos Çarşamba 20:45:05 2018 Pasadena, ABD / Horizons * *********************************************** *** ********************************** Hedef gövde adı: Ay (301) (kaynak: DE431mx) Merkez gövde adı: Earth (399) (kaynak: DE431mx) Merkez-site adı: BODY CENTER ******************************* ******* **************************************** *Başlangıç ​​saati : AD 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB Durdurma zamanı: M.S. 2018-Tem-28 20:21:00.0003 TDB Adım boyutu: 0 adım ********************************* *********************************************** Merkez jeodezik: 0,00000000 ,0,00000000,0,0000000 (E-boylam(derece),Enlem(derece),Alt(km)) Merkez silindirik: 0,00000000,0,00000000,0,0000000 (E-boylam(derece),Dxy(km),Dz(km)) Merkez yarıçap : 6378,1 x 6378,1 x 6356,8 km (Ekvator, meridyen, kutup) Çıkış birimleri: AU-D Çıkış tipi: GEOMETRİK kartezyen durumlar Çıkış formatı: 3 (konum, hız, LT, menzil, menzil oranı) Referans çerçevesi: ICRF/J2000 0 Koordinat sistemi: Referans Döneminin Ekliptik ve Ortalama Ekinoksu ************************************** * ***************************************** JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR ************************************************** ******************* $$SOE 2458327. 347916670 = M.S. 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB X = 1.537109094089627E-03 Y = -2.237488447258137E-03 Z = 5.112037386426180E-06 VX = 4.593816208618667E-04 VY= 3.187527302531735E-04 VZ=-5.183707711777675E-05 LT = 1,567825598846416E-05 RG= 2,714605874095336E-03 RR=-2,707898607099066E-06 $$EOE ***************************** ****************************************************** Koordinat sistemi açıklaması: Referans Döneminin Ekliptik ve Ortalama Ekinoksu Referans dönemi: J2000.0 XY düzlemi: referans döneminde Dünya'nın yörüngesinin düzlemi Not: ICRF ekvatoruna (IAU76) göre 84381,448 ark saniyelik eğiklik X ekseni: yükselen düğüm boyunca dışarı Dünya'nın yörüngesinin anlık düzlemi ve referans döneminde Dünya'nın ortalama ekvatoru Z ekseni: referans döneminde Dünya'nın kuzey kutbunun yönsel (+ veya -) anlamında xy düzlemine dik Sembol anlamı : JDTDB Jülyen Gün Numarası, Barisentrik Dinamik Zaman X Konum vektörünün X bileşeni (au) Y Konum vektörünün Y bileşeni (au) Z Konum vektörünün Z bileşeni (au) VX Hız vektörünün X bileşeni (au) /gün) VY Hız vektörünün Y bileşeni (au/gün) VZ Hız vektörünün Z bileşeni (au/gün) LT Tek yönlü aşağı bacak Newton ışık zamanı (gün) RG Aralığı; koordinat merkezinden uzaklık (au) RR Aralık oranı; radyal hız wrt koordinatı. merkez (au/gün) Geometrik durumlara/elemanlara uygulanan herhangi bir sapma yoktur. Hesaplamalar ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 ABD Bilgi: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Bağlantı: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (tarayıcı aracılığıyla) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (komut satırı aracılığıyla) Yazar: [e-posta korumalı] *******************************************************************************

$$SOE 2458327.347916670 = M.S. 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB X = 1.537109094089627E-03 Y = -2.237488447258137E-03 Z = 5.112037386426180E-06 VX = 4.593816208618667E-04 VY= 3.187527302531735E-04 VZ=-5.183707711777675E-05 LT = 1,567825598846416E-05 RG= 2,714605874095336E-03 RR=-2,707898607099066E-06 $$EOE
Evet, evet, evet, onlar Kartezyen! Ayak örtüsünün tamamını dikkatlice okursak, bu koordinat sisteminin kökeninin Dünya'nın merkezi ile çakıştığını öğreneceğiz. XY düzlemi, J2000 döneminde Dünya'nın yörünge düzleminde (ekliptik düzlem) yer alır. X ekseni, Dünya'nın ekvator düzlemi ile ilkbahar ekinoks noktasındaki ekliptiğin kesişme çizgisi boyunca yönlendirilir. Z ekseni yönü işaret ediyor Kuzey Kutbu Dünya ekliptik düzleme diktir. Y ekseni tüm bu mutluluğu sağdaki üç vektörle tamamlıyor. Koordinat birimleri varsayılan olarak astronomik birimlerdir (NASA'nın akıllı adamları ayrıca otonom birimin değerini kilometre cinsinden verirler). Hız birimleri: Günde astronomik birim, bir gün 86400 saniye olarak alınır. Doldurmayı tamamla!

Dünya için de benzer bilgiler elde edebiliriz

27.07.2018 20:21 itibarıyla Dünya'nın efemerisinin tam çıktısı (kütle merkezinden geliyor) Güneş Sistemi)

**************************************************** ******************* Revizyon: 31 Temmuz 2013 Dünya 399 JEOFİZİK ÖZELLİKLER (13 Ağustos 2018'de revize edilmiştir): Cilt. Ortalama Yarıçap (km) = 6371,01+-0,02 Kütle x10^24 (kg)= 5,97219+-0,0006 Denk. yarıçap, km = 6378,137 Kütle katmanları: Kutup ekseni, km = 6356,752 Atmos = 5,1 x 10^18 kg Düzleşme = 1/298,257223563 okyanuslar = 1,4 x 10^21 kg Yoğunluk, g/cm^3 = 5,51 kabuk = 2,6 x 10^ 22 kg J2 (IERS 2010) = 0,00108262545 manto = 4,043 x 10^24 kg g_p, m/s^2 (kutupsal) = 9,8321863685 dış çekirdek = 1,835 x 10^24 kg g_e, m/s^2 (ekvator) = 9,7803267715 iç çekirdek = 9,675 x 10^22 kg g_o, m/s^2 = 9,82022 Akışkan çekirdek radyal = 3480 km GM, km^3/s^2 = 398600.435436 İç çekirdek radyal = 1215 km GM 1-sigma, km^3/ s^2 = 0,0014 Kaçış hızı = 11,186 km/s Dönme. Hız (rad/s) = 0,00007292115 Yüzey Alanı: Ortalama yıldız günü, saat = 23,9344695944 kara = 1,48 x 10^8 km Ortalama güneş günü 2000,0, s = 86400,002 deniz = 3,62 x 10^8 km Ortalama güneş günü 1820,0, s = 86400,0 Atalet Momenti = 0,3308 Aşk no., k2 = 0,299 Ortalama Sıcaklık, K = 270 Atm. basınç = 1,0 bar Vis. mag. V(1,0) = -3,86 Hacim, km^3 = 1,08321 x 10^12 Geometrik Albedo = 0,367 Manyetik moment = 0,61 gauss Rp^3 Güneş Sabiti (W/m^2) = 1367,6 (ortalama), 1414 (günberi) ), 1322 (günöte) YÖRÜNGE ÖZELLİKLERİ: Yörünge eğikliği, derece = 23,4392911 Yıldız küre periyodu = 1,0000174 y Yörünge hızı, km/s = 29,79 Yıldız küre periyodu = 365,25636 d Ortalama günlük hareket, derece/d = 0,9856474 Tepe küre yarıçapı = 234. 9 ********************************************** ** ************************************************* ** ************************************** ********** Efemeris / WWW_USER Çar Ağu 15 21:16:21 2018 Pasadena, ABD / Horizons *********************** ************ ************************** ****** Hedef gövde adı: Toprak (399) (kaynak: DE431mx) Merkez gövde adı : Güneş Sistemi Barycenter (0) (kaynak: DE431mx) Merkez-site adı: BODY CENTER ******** *********************** ***************** ******************** Başlama zamanı: MS 2018-Tem-27 20:21: 00.0003 TDB Durdurma zamanı: M.S. 2018-Tem-28 20:21:00.0003 TDB Adım boyutu: 0 adım ********************************* *********************************************** Merkez jeodezik: 0,00000000 ,0,00000000,0,0000000 (E-boylam(derece),Enlem(derece),Alt(km)) Merkez silindirik: 0,00000000,0,00000000,0,0000000 (E-boylam(derece),Dxy(km),Dz(km)) Merkez yarıçap : (tanımsız) Çıkış birimleri: AU-D Çıkış tipi: GEOMETRİK kartezyen durumlar Çıkış formatı: 3 (konum, hız, LT, aralık, aralık-oran) Referans çerçevesi: ICRF/J2000. 0 Koordinat sistemi: Referans Döneminin Ekliptik ve Ortalama Ekinoksu ******************************************* ***************************************** JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR * ***************************************** ********* ****************** $$SOE 2458327.347916670 = M.S. 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB X = 5.755663665315949E-01 Y = -8.298818915224488E-01 Z = -5.366994499016168E-05 VX = 1.388633512282171E-02 VY= 9.678934168415631E-03 VZ= 3.429889230737491E-07 LT = 5,832932117417083E-03 RG= 1,009940888883960E+00 RR=-3,947237246302148E-05 $$EOE ***************************** ****************************************************** Koordinat sistemi açıklaması: Referans Döneminin Ekliptik ve Ortalama Ekinoksu Referans dönemi: J2000.0 XY düzlemi: referans döneminde Dünya'nın yörüngesinin düzlemi Not: ICRF ekvatoruna (IAU76) göre 84381,448 ark saniyelik eğiklik X ekseni: yükselen düğüm boyunca dışarı Dünya'nın yörüngesinin anlık düzlemi ve referans döneminde Dünya'nın ortalama ekvatoru Z ekseni: referans döneminde Dünya'nın kuzey kutbunun yönsel (+ veya -) anlamında xy düzlemine dik Sembol anlamı : JDTDB Jülyen Gün Numarası, Barisentrik Dinamik Zaman X Konum vektörünün X bileşeni (au) Y Konum vektörünün Y bileşeni (au) Z Konum vektörünün Z bileşeni (au) VX Hız vektörünün X bileşeni (au) /gün) VY Hız vektörünün Y bileşeni (au/gün) VZ Hız vektörünün Z bileşeni (au/gün) LT Tek yönlü aşağı bacak Newton ışık zamanı (gün) RG Aralığı; koordinat merkezinden uzaklık (au) RR Aralık oranı; radyal hız wrt koordinatı. merkez (au/gün) Geometrik durumlara/elemanlara uygulanan herhangi bir sapma yoktur. Hesaplamalar ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 ABD Bilgi: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Bağlantı: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (tarayıcı aracılığıyla) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (komut satırı aracılığıyla) Yazar: [e-posta korumalı] *******************************************************************************

$$SOE 2458327.347916670 = M.S. 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB X = 5.755663665315949E-01 Y = -8.298818915224488E-01 Z = -5.366994499016168E-05 VX = 1.388633512282171E-02 VY= 9.678934168415631E-03 VZ= 3.429889230737491E-07 LT = 5,832932117417083E-03 RG= 1,009940888883960E+00 RR=-3,947237246302148E-05 $$EOE
Ay için Güneş Sisteminin ağırlık merkezine göre koordinatlara ve hıza ihtiyacımız olacak, bunları hesaplayabiliriz veya NASA'dan bize bu tür verileri vermesini isteyebiliriz.

27.07.2018 20:21 itibarıyla Ay'ın efemerislerinin tam çıktısı (Güneş sisteminin kütle merkezindeki koordinatların kökeni)

**************************************************** ******************* Revizyon: 31 Temmuz 2013 Ay / (Dünya) 301 JEOFİZİK VERİLER (2018-Ağu-13 güncellendi): Cilt. Ortalama Yarıçap, km = 1737,53+-0,03 Kütle, x10^22 kg = 7,349 Yarıçap (yerçekimi), km = 1738,0 Yüzey emisyonu = 0,92 Yarıçap (IAU), km = 1737,4 GM, km^3/s^2 = 4902,800066 Yoğunluk, g/cm^3 = 3,3437 GM 1-sigma, km^3/s^2 = +-0,0001 V(1,0) = +0,21 Yüzey ivmesi, m/s^2 = 1,62 Dünya/Ay kütle oranı = 81,3005690769 Farside kabuğu. kalın. = ~80 - 90 km Ortalama kabuk yoğunluğu = 2,97+-,07 g/cm^3 Yakın kabuk. kalın.= 58+-8 km Isı akışı, Apollo 15 = 3,1+-,6 mW/m^2 k2 = 0,024059 Isı akışı, Apollo 17 = 2,2+-,5 mW/m^2 Rot. Hız, rad/s = 0,0000026617 Geometrik Albedo = 0,12 Ortalama açısal çap = 31"05,2" Yörünge periyodu = 27,321582 d Yörüngeye eğiklik = 6,67 derece Dışmerkezlik = 0,05490 Yarı ana eksen, a = 384400 km Eğim = 5,145 derece Ortalama hareket, rad /s = 2,6616995x10^-6 Düğüm dönemi = 6798,38 gün Apsidal dönem = 3231,50 gün Anne. eylemsizlik C/MR^2= 0,393142 beta (C-A/B), x10^-4 = 6,310213 gamma (B-A/C), x10^-4 = 2,277317 Günberi Gün Ötesi Ortalama Güneş Sabiti (W/m^2) 1414+- 7 1323+-7 1368+-7 Maksimum Gezegensel IR (W/m^2) 1314 1226 1268 Minimum Gezegensel IR (W/m^2) 5,2 5,2 5,2 *************** **************************************************** ***** ************************************ ********* ******************************** Ephemeris / WWW_USER Çrş 15 Ağu 21:19:24 2018 Pasadena, ABD / Horizons * *********************************************** *** ********************************** Hedef gövde adı: Ay (301) (kaynak: DE431mx) Merkez gövde adı: Solar System Barycenter (0) (kaynak: DE431mx) Merkez-site adı: BODY CENTER ************************** *** ************************************* *** Başlangıç ​​zamanı: M.S. 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB Durdurma zamanı: M.S. 2018-Tem-28 20:21:00.0003 TDB Adım boyutu: 0 adım ********************************* *********************************************** Merkez jeodezik: 0,00000000 ,0,00000000,0,0000000 (E-boylam(derece),Enlem(derece),Alt(km)) Merkez silindirik: 0,00000000,0,00000000,0,0000000 (E-boylam(derece),Dxy(km),Dz(km)) Merkez yarıçap : (tanımsız) Çıkış birimleri: AU-D Çıkış tipi: GEOMETRİK kartezyen durumlar Çıkış formatı: 3 (konum, hız, LT, aralık, aralık-oran) Referans çerçevesi: ICRF/J2000.0 Koordinat sistemi: Ekliptik ve Ortalama Ekinoks Referans Dönemi **************************************************** * ****************************** JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR *********** ***************************************** ********* ******** $$SOE 2458327. 347916670 = M.S. 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB X = 5.771034756256845E-01 Y =-8.321193799697072E-01 Z =-4.855790760378579E-05 VX= 1.434571674368357E-02 VY= 9.997686898668805E-03 VZ=-5.149408819470315E-05 LT= 5.848610189172283E-03 RG= 1.012655462859054E+00 RR=-3.979984423450087E-05 $$EOE **************************** ****************************************************** * Koordinat sistemi açıklaması: Referans Döneminin Ekliptik ve Ortalama Ekinoksu Referans dönemi: J2000.0 XY-düzlemi: referans döneminde Dünya'nın yörüngesinin düzlemi Not: ICRF ekvatoruna (IAU76) göre 84381,448 ark saniyelik eğiklik X ekseni: yükselen boyunca dışarı Dünyanın yörüngesinin anlık düzleminin düğüm noktası ve Dünya'nın referans dönemindeki ortalama ekvatoru Z ekseni: referans döneminde Dünya'nın kuzey kutbunun yönsel (+ veya -) anlamında xy düzlemine dik . Sembol anlamı : JDTDB Jülyen Gün Numarası, Barisentrik Dinamik Zaman X Konum vektörünün X bileşeni (au) Y Konum vektörünün Y bileşeni (au) Z Konum vektörünün Z bileşeni (au) VX Hız vektörünün X bileşeni (au) /gün) VY Hız vektörünün Y bileşeni (au/gün) VZ Hız vektörünün Z bileşeni (au/gün) LT Tek yönlü aşağı bacak Newton ışık zamanı (gün) RG Aralığı; koordinat merkezinden uzaklık (au) RR Aralık oranı; radyal hız wrt koordinatı. merkez (au/gün) Geometrik durumlara/elemanlara uygulanan herhangi bir sapma yoktur. Hesaplamalar ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 ABD Bilgi: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Bağlantı: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (tarayıcı aracılığıyla) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (komut satırı aracılığıyla) Yazar: [e-posta korumalı] *******************************************************************************

6. 38 papağan ve bir papağan kanadı

Bütün bunlar elbette çok güzel ama Güneş'in başlangıç ​​koşullarını biz belirlemedik. "Ne için?" - bazı dilbilimciler bana sorardı. Ben de Güneş'in hiç hareketsiz olmadığını, aynı zamanda Güneş Sisteminin kütle merkezi etrafındaki yörüngesinde döndüğünü söylerdim. Bunu NASA'nın Güneş verilerine bakarak görebilirsiniz.

$$SOE 2458327.347916670 = M.S. 2018-Tem-27 20:21:00.0003 TDB X = 6.520050993518213E+04 Y = 1.049687363172734E+06 Z =-1.304404963058507E+04 VX=-1.265326939350981E-02 VY= 5.853475278436883E-03 VZ= 3.136673455633667E-04 LT = 3,508397935601254E+00 RG= 1,051791240756026E+06 RR= 5,053500842402456E-03 $$EOE
RG parametresine baktığımızda Güneş'in Güneş Sistemi'nin ağırlık merkezi etrafında döndüğünü ve 27 Temmuz 2018 itibarıyla yıldızın merkezinin ondan bir milyon kilometre uzaklıkta yer aldığını görüyoruz. Referans olarak Güneş'in yarıçapı 696 bin kilometredir. Yani Güneş Sisteminin ağırlık merkezi yıldızın yüzeyinden yarım milyon kilometre uzaktadır. Neden? Evet, çünkü Güneş'le etkileşime giren diğer tüm cisimler de ona ivme kazandırıyor, özellikle de ağır Jüpiter. Buna göre Güneş'in de kendi yörüngesi vardır.

Elbette bu verileri başlangıç ​​​​koşulları olarak seçebiliriz, ancak hayır - bir model üç cisim problemini çözüyoruz ve Jüpiter ve diğer karakterler buna dahil değil. Yani, gerçekçiliğin zararına, Dünya ve Ay'ın konumunu ve hızını bilerek, Güneş - Dünya - Ay sisteminin kütle merkezi koordinatların kökeninde olacak şekilde Güneş'in başlangıç ​​​​koşullarını yeniden hesaplayacağız. . Mekanik sistemimizin kütle merkezi için aşağıdaki denklem geçerlidir:

Kütle merkezini koordinatların başlangıç ​​noktasına yani set'e yerleştirelim, sonra

Neresi

seçimini yaparak boyutsuz koordinat ve parametrelere geçelim.

(6)’nın zamana göre türevini alarak boyutsuz zamana geçerek hızlar ilişkisini de elde ederiz.

Nerede

Şimdi seçtiğimiz “papağanlar”ın başlangıç ​​koşullarını oluşturacak bir program yazalım. Neye yazacağız? Tabii ki Python'da! Sonuçta, bildiğiniz gibi, bu en çok en iyi dil matematiksel modelleme için.

Ancak alaycılıktan uzaklaşırsak aslında bu amaçla python'u deneyeceğiz, neden olmasın? Github profilimdeki tüm kodlara bağlantı vereceğimden emin olacağım.

Ay - Dünya - Güneş sisteminin başlangıç ​​koşullarının hesaplanması

# # Problemin ilk verileri # # Yerçekimi sabiti G = 6.67e-11 # Cisimlerin kütleleri (Ay, Dünya, Güneş) m = # Cisimlerin yerçekimi parametrelerini hesaplayın mu = print("Cisimlerin yer çekimi parametreleri") i için , numaralandırılmış kütle(m): mu.append(G * kütle) print("mu[" + str(i) + "] = " + str(mu[i])) # Yerçekimi parametrelerini Güneş kappa'ya göre normalleştirin = print("Normalleştirilmiş yer çekimi parametreleri" ) for i, gp in numaralandırma(mu): kappa.append(gp / mu) print("xi[" + str(i) + "] = " + str(kappa[i] )) print("\n" ) # Astronomik birim a = 1,495978707e11 import math # Boyutsuz zaman ölçeği, c T = 2 * math.pi * a * math.sqrt(a / mu) print("Zaman ölçeği T = " + str(T) + "\ n") # Ay için NASA koordinatları xL = 5,771034756256845E-01 yL = -8,321193799697072E-01 zL = -4,855790760378579E-05 numpy'yi np olarak içe aktar xi_10 = np.array() print( "Ay'ın başlangıç ​​konumu, au : " + str(xi_10)) # Dünyanın NASA koordinatları xE = 5.755663665315949E-01 yE = -8.298818915224488E-01 zE = -5.366994499016168E-05 xi_20 = np.array() print ("Dünyanın başlangıç ​​konumu, au .: " + str(xi_20)) # Koordinatların başlangıç ​​noktasının tüm sistemin kütle merkezinde olduğunu varsayarak Güneş'in başlangıç ​​konumunu hesaplayın xi_30 = - kappa * xi_10 - kappa * xi_20 print("Güneşin başlangıç ​​konumu, au: " + str (xi_30)) # Boyutsuz hızları hesaplamak için sabitleri girin Td = 86400.0 u = math.sqrt(mu / a) / 2 / math.pi print(" \n") # Ay'ın başlangıç ​​hızı vxL = 1,434571674368357E-02 vyL = 9,997686898668805 E-03 vzL = -5,149408819470315E-05 vL0 = np.array() uL0 = np.array() for i, v in enumerate( vL0): vL0[i] = v * a / Td uL0[i] = vL0 [i] / u print("Ay'ın başlangıç ​​hızı, m/s: " + str(vL0)) print(" -// - boyutsuz: " + str(uL0)) # Dünyanın başlangıç ​​hızı vxE = 1,388633512282171E-02 vyE = 9,678934168415631E-03 vzE = 3,429889230737491E-07 vE0 = np.array() uE0 = np.array() for i , v in numaralandır(vE0): vE0[i] = v * a / Td uE0[i] = vE0[i] / u print("Dünyanın başlangıç ​​hızı, m/s: " + str(vE0)) print (" -//- boyutsuz: " + str(uE0)) # Güneş'in başlangıç ​​hızı vS0 = - kappa * vL0 - kappa * vE0 uS0 = - kappa * uL0 - kappa * uE0 print("Güneş'in başlangıç ​​hızı, m/s: " + str(vS0)) print(" -//- boyutsuz: " + str(uS0))

Cisimlerin yer çekimi parametreleri mu = 4901783000000,0 mu = 386326400000000,0 mu = 1,326663e+20 Normalleştirilmiş yer çekimi parametreleri xi = 3,6948215183509304e-08 xi = 2,912016088486677e-06 xi = 1. 0 Zaman ölçeği T = 31563683.35432583 Ay'ın başlangıç ​​konumu, AU: [ 5.77103476e -01 -8.32119380e-01 -4.85579076e-05] Dünyanın başlangıç ​​konumu, au: [ 5.75566367e-01 -8.29881892e-01 -5.36699450e-05] Güneşin başlangıç ​​konumu, au: [-1.69738146 e- 06 2.44737475e-06 1.58081871e-10] Ay'ın başlangıç ​​hızı, m/s: -//- boyutsuz: [ 5.24078311 3.65235907 -0.01881184] Dünyanın başlangıç ​​hızı, m/s: -//- boyutsuz: Başlangıç ​​hızı Güneş'in m/s'si, m/s: [-7.09330769e-02 -4.94410725e-02 1.56493465e-06] -//- boyutsuz: [-1.49661835e-05 -1.04315813e-05 3.30185861e-10]

7. Hareket denklemlerinin entegrasyonu ve sonuçların analizi

Üç cisim probleminde hareket denklemlerinin entegrasyonu

# # Genelleştirilmiş ivme vektörlerinin hesaplanması # def calcAccels(xi): k = 4 * math.pi ** 2 xi12 = xi - xi xi13 = xi - xi xi23 = xi - xi s12 = math.sqrt(np.dot(xi12) , xi12)) s13 = math.sqrt(np.dot(xi13, xi13)) s23 = math.sqrt(np.dot(xi23, xi23)) a1 = (k * kappa / s12 ** 3) * xi12 + ( k * kappa / s13 ** 3) * xi13 a2 = -(k * kappa / s12 ** 3) * xi12 + (k * kappa / s23 ** 3) * xi23 a3 = -(k * kappa / s13 ** 3 ) * xi13 - (k * kappa / s23 ** 3) * xi23 return # # Cauchy normal formundaki denklem sistemi # def f(t, y): n = 9 dydt = np.zeros((2 * n) ) i için range(0, n): dydt[i] = y xi1 = np.array(y) xi2 = np.array(y) xi3 = np.array(y) accels = calcAccels() i = n for hızlanma cinsinden hızlanma: a hızlanma için: dydt[i] = a i = i + 1 return dydt # Başlangıç ​​koşulları Cauchy problemi y0 = # # Hareket denklemlerinin integrali # # Başlangıç ​​zamanı t_begin = 0 # Bitiş zamanı t_end = 30.7 * Td / T; # İlgilendiğimiz yörünge noktalarının sayısı N_plots = 1000 # Noktalar arasındaki zaman adımı adım = (t_end - t_begin) / N_plots scipy.integrate'i spi solvent olarak içe aktar = spi.ode(f) solvent.set_integrator("vode", nsteps =50000, method ="bdf", max_step=1e-6, rtol=1e-12) solvent.set_initial_value(y0, t_begin) ts = ys = i = 0 iken solvent.successful() ve solvent.t<= t_end: solver.integrate(solver.t + step) ts.append(solver.t) ys.append(solver.y) print(ts[i], ys[i]) i = i + 1

Birincisi, bu bir daire değil - yörüngenin izdüşümünde başlangıç ​​noktasından sağa ve aşağı doğru gözle görülür bir kayma var. İkincisi, hiçbir şey fark etmiyor musun? Hayır, gerçekten mi?

Güneş yerçekiminin Ay'ın yörüngesini oldukça önemli ölçüde etkilediği sonucuna varabiliriz - yaşlı kadın gökyüzünde iki kez aynı şekilde yürümez. Altı aylık hareketin bir resmi (en azından niteliksel olarak) buna ikna olmamızı sağlar (resim tıklanabilir)

İlginç? Yine de yapardım. Astronomi genel olarak ilginç bir bilimdir.

Not:

Mekaniği seviyorum. Hayatımda ve kariyerimde elde ettiğim tüm güzel şeyler bu bilim ve harika öğretmenlerim sayesinde oldu. Mekaniğe saygı duyuyorum.

Bu nedenle, üç kez bilim doktoru, dört kez dilbilimci olsa ve en az bir milyon eğitim programı geliştirmiş olsa bile, kimsenin bu bilimle dalga geçmesine ve onu kendi amaçları için pervasızca kullanmasına asla izin vermeyeceğim. Popüler bir kamu kaynağı hakkında makale yazmanın, dikkatli bir şekilde yeniden okunmasını, normal biçimlendirmeyi (LaTeX formülleri, kaynağın geliştiricilerinin bir hevesi değildir!) ve doğa yasalarını ihlal eden sonuçlara yol açan hataların bulunmamasını içermesi gerektiğine içtenlikle inanıyorum. İkincisi genellikle sahip olunması gereken bir şeydir.

Öğrencilerime sık sık şunu söylüyorum: "Bilgisayar ellerinizi serbest bırakır, ancak bu beyninizi kapatmanız gerektiği anlamına gelmez."

Sevgili okuyucularım, sizlerden mekaniği takdir etmenizi ve saygı duymanızı rica ediyorum. Her türlü soruyu ve söz verdiğim gibi Python'da üç cisim problemini çözme örneğinin kaynak metnini yanıtlamaktan mutluluk duyacağım: Etiketler ekle

1609 yılında teleskobun icadından sonra insanlık ilk kez uzay uydusunu detaylı olarak inceleyebildi. O zamandan bu yana Ay, üzerinde en çok çalışılan kozmik cisim ve aynı zamanda insanın ziyaret etmeyi başardığı ilk cisim oldu.

Çözmemiz gereken ilk şey uydumuzun ne olduğudur. Cevap beklenmedik: Ay bir uydu olarak kabul edilse de teknik olarak Dünya ile aynı tam teşekküllü gezegendir. Ekvatorda 3476 kilometrelik geniş boyutları ve 7,347 × 1022 kilogramlık kütlesi vardır; Ay, Güneş Sistemindeki en küçük gezegenden yalnızca biraz daha düşüktür. Bütün bunlar onu Ay-Dünya yerçekimi sistemine tam bir katılımcı haline getiriyor.

Böyle bir tandem daha Güneş Sisteminde ve Charon'da bilinmektedir. Uydumuzun tüm kütlesi, Dünya kütlesinin yüzde birinden biraz daha fazla olmasına rağmen, Ay, Dünya'nın etrafında dönmüyor; ortak bir kütle merkezlerine sahipler. Ve uydunun bize yakınlığı başka bir ilginç etkiye, gelgit kilitlenmesine yol açıyor. Bu nedenle Ay her zaman Dünya'ya aynı taraftan bakar.

Üstelik Ay, içeriden tam teşekküllü bir gezegen gibi yapılandırılmıştır - bir kabuğu, bir mantosu ve hatta bir çekirdeği vardır ve uzak geçmişte üzerinde volkanlar vardı. Bununla birlikte, antik manzaralardan geriye hiçbir şey kalmadı - Ay'ın dört buçuk milyar yıllık tarihi boyunca, milyonlarca ton göktaşı ve asteroit Ay'ın üzerine düştü, onu çizdi ve kraterler bıraktı. Çarpmalardan bazıları o kadar güçlüydü ki, kabuğunu mantosuna kadar parçaladılar. Bu tür çarpışmalardan kaynaklanan çukurlar, Ay'da kolayca görülebilen karanlık noktalar olan Ay Maria'yı oluşturdu. Üstelik yalnızca görünen tarafta bulunurlar. Neden? Bunun hakkında daha fazla konuşacağız.

Kozmik cisimler arasında Ay, Dünya'yı en çok etkileyen şeydir - belki de Güneş hariç. Dünya okyanuslarındaki su seviyelerini düzenli olarak yükselten ay gelgitleri, uydunun en belirgin ama en güçlü etkisi değil. Böylece, Dünya'dan yavaş yavaş uzaklaşan Ay, gezegenin dönüşünü yavaşlatır - güneş günü orijinal 5'ten modern 24 saate çıktı. Uydu aynı zamanda yüzlerce meteor ve asteroite karşı doğal bir bariyer görevi görüyor ve Dünya'ya yaklaşırken onları engelliyor.

Ve hiç şüphesiz Ay, gökbilimciler için lezzetli bir nesnedir: hem amatörler hem de profesyoneller. Ay'a olan uzaklık lazer teknolojisi kullanılarak bir metreye kadar ölçülmüş ve Ay'dan alınan toprak örnekleri birçok kez Dünya'ya getirilmiş olsa da, hala keşfedilecek yer var. Örneğin, bilim insanları Ay'daki anomalilerin (Ay yüzeyindeki gizemli parlamalar ve ışıklar) peşinde koşuyorlar ve bunların hepsinin bir açıklaması yok. Uydumuzun yüzeyde görünenden çok daha fazlasını gizlediği ortaya çıktı - gelin Ay'ın sırlarını birlikte anlayalım!

Ay'ın topografik haritası

Ay'ın Özellikleri

Bugün Ay'ın bilimsel olarak incelenmesi 2200 yıldan daha eskidir. Bir uydunun Dünya gökyüzündeki hareketi, evreleri ve Dünya'ya olan uzaklığı eski Yunanlılar tarafından ayrıntılı olarak anlatılmış ve Ay'ın iç yapısı ve tarihi bugüne kadar uzay araçları tarafından incelenmektedir. Bununla birlikte, filozofların, ardından fizikçilerin ve matematikçilerin yüzyıllarca süren çalışmaları, Ay'ımızın nasıl göründüğü, hareket ettiği ve neden bu şekilde olduğu hakkında çok doğru veriler sağladı. Uyduyla ilgili tüm bilgiler birbirinden akan çeşitli kategorilere ayrılabilir.

Ay'ın yörünge özellikleri

Ay Dünya'nın etrafında nasıl hareket eder? Gezegenimiz sabit olsaydı, uydu neredeyse mükemmel bir daire çizerek dönecek ve zaman zaman gezegene hafifçe yaklaşıp uzaklaşacaktı. Ancak Dünya'nın kendisi Güneş'in etrafındadır - Ay'ın sürekli olarak gezegene "yetişmesi" gerekir. Ve uydumuzun etkileşime girdiği tek cisim Dünyamız değil. Ay'a Dünya'dan 390 kat daha uzakta bulunan Güneş, Dünya'dan 333 bin kat daha büyüktür. Ve hatta herhangi bir enerji kaynağının yoğunluğunun mesafeyle keskin bir şekilde azaldığı ters kare yasasını hesaba katarsak bile, Güneş, Ay'ı Dünya'dan 2,2 kat daha güçlü çekiyor!

Bu nedenle uydumuzun hareketinin son yörüngesi bir spirale benzer, üstelik karmaşıktır. Ay yörüngesinin ekseni dalgalanıyor, Ay'ın kendisi periyodik olarak yaklaşıyor ve uzaklaşıyor ve hatta küresel ölçekte Dünya'dan uzaklaşıyor. Bu aynı dalgalanmalar, Ay'ın görünen tarafının uydunun aynı yarım küresi değil, uydunun yörüngedeki "sallanması" nedeniyle dönüşümlü olarak Dünya'ya doğru dönen farklı kısımları olmasına yol açmaktadır. Ay'ın enlem ve boylamdaki bu hareketlerine serbestlik denir ve uzay aracının ilk uçuşundan çok önce uydumuzun uzak tarafının ötesine bakmamıza olanak tanır. Ay doğudan batıya 7,5 derece, kuzeyden güneye ise 6,5 derece dönüyor. Bu nedenle Ay'ın her iki kutbu da Dünya'dan rahatlıkla görülebilmektedir.

Ay'ın kendine özgü yörünge özellikleri yalnızca gökbilimciler ve kozmonotlar için yararlı değildir; örneğin fotoğrafçılar özellikle süper Ay'ı, yani Ay'ın maksimum boyutuna ulaştığı evreyi takdir ederler. Bu, Ay'ın yerberi noktasında olduğu bir dolunaydır. İşte uydumuzun ana parametreleri:

• Ay'ın yörüngesi eliptiktir ve mükemmel daireden sapması yaklaşık 0,049'dur. Yörünge dalgalanmaları dikkate alındığında, uydunun Dünya'ya olan minimum mesafesi (perigee) 362 bin kilometre, maksimum (apogee) ise 405 bin kilometredir.
• Dünya ve Ay'ın ortak kütle merkezi, Dünya'nın merkezinden 4,5 bin kilometre uzakta bulunuyor.
• Ay'ın yörüngesindeki tam geçişi olan yıldız ayı 27,3 gün sürer. Bununla birlikte, Dünya etrafında tam bir devrim ve ayın evrelerinde bir değişiklik için bu süre 2,2 gün daha sürer - sonuçta, Ay'ın yörüngesinde hareket ettiği süre boyunca Dünya, Güneş etrafında kendi yörüngesinin on üçte birini uçar!
• Ay, gelgit yoluyla Dünya'ya kilitlenir; kendi ekseni üzerinde, Dünya'nın etrafındakiyle aynı hızda döner. Bu nedenle Ay sürekli olarak Dünya'ya aynı tarafıyla çevrilidir. Bu durum gezegene çok yakın olan uydular için tipiktir.

• Ay'da gece ve gündüz çok uzundur; dünyadaki bir ayın yarısı kadardır.
• Ay'ın dünyanın arkasından çıktığı dönemlerde gökyüzünde görülebilir - gezegenimizin gölgesi yavaş yavaş uydudan kayarak Güneş'in onu aydınlatmasına izin verir ve sonra onu tekrar kaplar. Ay'ın Dünya'dan görülebilen parlaklığındaki değişikliklere ee denir. Yeniay sırasında uydu gökyüzünde görünmez; genç ay evresinde “P” harfinin kıvrımına benzeyen ince hilal görünür; ilk dördünde Ay tam olarak yarı yarıya aydınlanır ve dolunay en çok dikkat çekicidir. Diğer aşamalar - ikinci dördün ve eski ay - ters sırada gerçekleşir.

İlginç gerçek: Ay ayı takvim ayından daha kısa olduğu için bazen bir ayda iki dolunay olabilir - ikincisine "mavi ay" denir. Sıradan bir ışık kadar parlaktır - Dünyayı 0,25 lüks aydınlatır (örneğin, bir evin içindeki sıradan aydınlatma 50 lükstür). Dünyanın kendisi Ay'ı 64 kat daha güçlü, yani 16 lükse kadar aydınlatır. Elbette ışığın tamamı bize ait değil, yansıyan güneş ışığıdır.

• Ay'ın yörüngesi, Dünya'nın yörünge düzlemine eğimlidir ve düzenli olarak onu geçer. Uydunun eğimi sürekli olarak 4,5° ila 5,3° arasında değişmektedir. Ay'ın eğimini değiştirmesi 18 yıldan fazla zaman alır.
• Ay, Dünya'nın etrafında 1,02 km/s hızla döner. Bu, Dünya'nın Güneş etrafındaki hızından (29,7 km/s) çok daha azdır. Helios-B güneş sondasının ulaştığı uzay aracının maksimum hızı saniyede 66 kilometreydi.

Ay'ın fiziksel parametreleri ve bileşimi

İnsanların Ay'ın ne kadar büyük olduğunu ve nelerden oluştuğunu anlamaları uzun zaman aldı. Ancak 1753'te bilim adamı R. Bošković, Ay'ın sıvı denizlerin yanı sıra önemli bir atmosfere sahip olmadığını kanıtlayabildi - Ay tarafından kaplandığında yıldızlar, varlıkları gözlemlemeyi mümkün kıldığında anında kaybolur. kademeli “zayıflama”. 1966'da Sovyet istasyonu Luna 13'ün ay yüzeyinin mekanik özelliklerini ölçmesi 200 yıl daha sürdü. Luna-3 aygıtının ilk fotoğraflarını çekebildiği 1959 yılına kadar Ay'ın uzak tarafı hakkında hiçbir şey bilinmiyordu.

Apollo 11 uzay aracı mürettebatı ilk örnekleri 1969'da yüzeye çıkardı. Ayrıca Ay'ı ziyaret eden ilk insanlar oldular - 1972'ye kadar 6 gemi ona indi ve 12 astronot indi. Bu uçuşların güvenilirliğinden sıklıkla şüphe duyuldu; ancak eleştirmenlerin çoğu, uzay meseleleri konusundaki bilgisizliklerine dayanıyordu. Komplo teorisyenlerine göre "Ay'ın havasız uzayında dalgalanması mümkün olmayan" Amerikan bayrağı aslında sağlam ve statiktir - özellikle sağlam ipliklerle güçlendirilmiştir. Bu, özellikle güzel fotoğraflar çekmek için yapıldı - sarkan bir tuval o kadar da muhteşem değil.

Sahteleri aranan uzay giysilerinin kasklarındaki yansımalarda renk ve rölyef şekillerindeki birçok bozulma, camın ultraviyole ışınlarına karşı koruma sağlayan altın kaplamasından kaynaklanıyordu. Astronotların inişini canlı olarak izleyen Sovyet kozmonotları da olup bitenlerin gerçekliğini doğruladı. Ve kendi alanında bir uzmanı kim aldatabilir?

Uydumuzun jeolojik ve topoğrafik haritaları da bugüne kadar derleniyor. 2009 yılında, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) uzay istasyonu yalnızca Ay'ın tarihteki en ayrıntılı görüntülerini sunmakla kalmadı, aynı zamanda üzerinde büyük miktarda donmuş suyun varlığını da kanıtladı. Apollo ekibinin alçak ay yörüngesinden yaptığı faaliyetlerin izlerini filme alarak insanların Ay'da olup olmadığı tartışmasına da son verdi. Cihaz, Rusya dahil birçok ülkeden ekipmanlarla donatılmıştı.

Ay araştırmalarına Çin gibi yeni uzay devletleri ve özel şirketler katıldığı için her geçen gün yeni veriler geliyor. Uydumuzun ana parametrelerini topladık:

• Ay'ın yüzey alanı 37,9x10 6 kilometrekareyi kaplar - Dünya'nın toplam alanının yaklaşık% 0,07'si. İnanılmaz bir şekilde bu, gezegenimizdeki insanların yaşadığı tüm alanların alanından yalnızca %20 daha fazladır!
• Ay'ın ortalama yoğunluğu 3,4 g/cm3'tür. Bu, Dünya'nın yoğunluğundan %40 daha azdır; bunun başlıca nedeni, uydunun, gezegenimizin zengin olduğu demir gibi birçok ağır elementten yoksun olmasıdır. Buna ek olarak, Ay'ın kütlesinin %2'si regolittir; kozmik erozyon ve göktaşı çarpmaları sonucu oluşan, yoğunluğu normal kayalardan daha düşük olan küçük kaya kırıntıları. Bazı yerlerde kalınlığı onlarca metreye ulaşıyor!
• Herkes Ay'ın Dünya'dan çok daha küçük olduğunu ve bunun yerçekimini etkilediğini biliyor. Serbest düşüşün ivmesi 1,63 m/s 2'dir; bu, Dünya'nın tüm çekim kuvvetinin yalnızca yüzde 16,5'idir. Astronotların Ay'daki sıçramaları, uzay kıyafetlerinin neredeyse şövalye zırhı gibi 35,4 kilogram olmasına rağmen çok yüksekti! Aynı zamanda hala kendilerini tutuyorlardı: Boşluğa düşmek oldukça tehlikeliydi. Aşağıda canlı yayından atlayan astronotun videosu yer alıyor.

• Ay maria, tüm Ay'ın yaklaşık %17'sini kaplar - esas olarak neredeyse üçte birini kaplayan görünen tarafı. Bunlar, kelimenin tam anlamıyla uydunun kabuğunu parçalayan, özellikle ağır göktaşlarının çarpma izleridir. Bu yerlerde, yüzeyi ay mantosundan yalnızca yarım kilometrelik ince bir katılaşmış lav tabakası (bazalt) ayırıyor. Katı maddelerin konsantrasyonu herhangi bir büyük kozmik cismin merkezine yaklaştıkça arttığından, Ay denizinde Ay'ın diğer yerlerinden daha fazla metal bulunur.
• Ay'ın rahatlamasının ana şekli, steroidlerin çarpma ve şok dalgalarından kaynaklanan kraterler ve diğer türevlerdir. Devasa ay dağları ve sirkler inşa edildi ve Ay yüzeyinin yapısı tanınmayacak şekilde değiştirildi. Rolleri özellikle Ay'ın tarihinin başlangıcında, hala sıvı iken güçlüydü - şelaleler bütün erimiş taş dalgalarını yükseltti. Oluşumun nedeni de buydu ay denizleri: Dünya'ya bakan taraf, ağır maddelerin yoğunluğu nedeniyle daha sıcaktı, bu yüzden asteroitler onu serin arka taraftan daha fazla etkiledi. Maddenin bu eşit olmayan dağılımının nedeni, özellikle Ay'ın tarihinin başlangıcında, daha yakın olduğu dönemde güçlü olan Dünya'nın yerçekimiydi.

• Ay'da kraterler, dağlar ve denizlerin yanı sıra mağaralar ve çatlaklar da vardır; Ay'ın bağırsaklarının bu kadar sıcak olduğu ve üzerinde yanardağların aktif olduğu zamanların hayatta kalan tanıkları. Bu mağaralar genellikle kutuplardaki kraterler gibi su buzu içerir; bu nedenle gelecekteki ay üsleri için alanlar olarak kabul edilirler.
• Ay'ın yüzeyinin gerçek rengi çok koyu, siyaha yakındır. Ay'ın her yerinde turkuaz mavisinden neredeyse turuncuya kadar çeşitli renkler vardır. Ay'ın Dünya'dan ve fotoğraflardaki açık gri tonu, Ay'ın Güneş tarafından yüksek düzeyde aydınlatılmasından kaynaklanmaktadır. Koyu rengi nedeniyle uydunun yüzeyi yıldızımızdan düşen ışınların yalnızca %12'sini yansıtır. Ay daha parlak olsaydı dolunay sırasında gündüz kadar parlak olurdu.

Ay nasıl oluştu?

Ay mineralleri ve tarihinin incelenmesi, bilim adamları için en zor disiplinlerden biridir. Ay'ın yüzeyi kozmik ışınlara açıktır ve yüzeyde ısıyı tutacak hiçbir şey yoktur, bu nedenle uydu gündüzleri 105°C'ye kadar ısınır, geceleri ise –150°C'ye kadar soğur. Haftalık gece ve gündüz süreleri yüzey üzerindeki etkiyi artırır ve bunun sonucunda Ay'ın mineralleri zamanla tanınamayacak kadar değişir. Ancak bir şeyi öğrenmeyi başardık.

Bugün Ay'ın, milyarlarca yıl önce gezegenimiz tamamen erimiş durumdayken büyük bir embriyonik gezegen olan Theia ile Dünya arasındaki çarpışmanın ürünü olduğuna inanılıyor. Bizimle çarpışan gezegenin bir kısmı (ve büyüklüğü) emildi - ancak çekirdeği, Dünya'nın yüzey maddesinin bir kısmıyla birlikte atalet nedeniyle yörüngeye fırlatıldı ve orada Ay şeklinde kaldı. .

Bu, yukarıda bahsedilen Ay'daki demir ve diğer metallerin eksikliği ile kanıtlanmıştır - Theia bir parça dünyevi maddeyi parçaladığında, gezegenimizin ağır elementlerinin çoğu yerçekimi tarafından içe doğru çekirdeğe çekilmiştir. Bu çarpışma Dünya'nın daha da gelişmesini etkiledi - daha hızlı dönmeye başladı ve dönme ekseni eğildi, bu da mevsimlerin değişmesini mümkün kıldı.

Sonra Ay sıradan bir gezegen gibi gelişti; demir bir çekirdek, manto, kabuk, litosferik plakalar ve hatta kendi atmosferini oluşturdu. Bununla birlikte, düşük kütle ve ağır elementler açısından zayıf bileşim, uydumuzun iç kısmının hızla soğumasına ve atmosferin yüksek sıcaklık ve manyetik alan eksikliği nedeniyle buharlaşmasına neden oldu. Bununla birlikte, içeride hala bazı süreçler meydana geliyor - Ay'ın litosferindeki hareketler nedeniyle bazen ay depremleri meydana geliyor. Ay'ın gelecekteki kolonileştiricileri için ana tehlikelerden birini temsil ediyorlar: Ölçekleri Richter ölçeğine göre 5,5 puana ulaşıyor ve Dünya'dakilerden çok daha uzun süre dayanıyorlar - Dünya'nın iç kısmının hareketinin dürtüsünü absorbe edebilecek bir okyanus yok. .

Ay'daki ana kimyasal elementler silikon, alüminyum, kalsiyum ve magnezyumdur. Bu elementleri oluşturan mineraller Dünya'dakilere benzer ve hatta gezegenimizde de bulunmaktadır. Bununla birlikte, Ay'ın mineralleri arasındaki temel fark, canlıların ürettiği su ve oksijene maruz kalmaması, yüksek oranda göktaşı safsızlıkları ve kozmik radyasyonun etkilerinin izleridir. Dünya'nın ozon tabakası oldukça uzun zaman önce oluşmuştur ve atmosfer, düşen meteoritlerin büyük bir kısmını yakarak su ve gazların yavaş ama emin adımlarla gezegenimizin görünümünü değiştirmesine olanak sağlar.

Ay'ın Geleceği

Ay, Mars'tan sonra insan kolonizasyonunda öncelik iddiasında bulunan ilk kozmik cisimdir. Bir anlamda, Ay zaten ustalaştı - SSCB ve ABD uyduda devlet kıyafetlerini bıraktı ve yörüngesel radyo teleskopları, havada çok fazla parazit üreten bir jeneratör olan Ay'ın Dünya'dan uzak tarafının arkasına saklanıyor. . Peki uydumuzun geleceğinde neler var?

Makalede birden fazla kez bahsedilen ana süreç, gelgit ivmesi nedeniyle Ay'ın uzaklaşmasıdır. Oldukça yavaş oluyor - uydu yılda 0,5 santimetreden fazla uzaklaşmıyor. Ancak burada tamamen farklı bir şey önemlidir. Ay Dünya'dan uzaklaştıkça dönüş hızı yavaşlar. Er ya da geç, Dünya'daki bir günün bir ay ayı kadar (29-30 gün) süreceği bir an gelebilir.

Ancak Ay'ın uzaklaştırılmasının da bir sınırı olacaktır. Ay, ona ulaştıktan sonra sırayla Dünya'ya yaklaşmaya başlayacak ve uzaklaştığından çok daha hızlı olacak. Ancak buna tamamen çarpmak mümkün olmayacaktır. Dünya'dan 12-20 bin kilometre uzakta, Roche lobu başlıyor - bir gezegenin uydusunun sağlam bir şekli koruyabileceği yerçekimi sınırı. Dolayısıyla Ay yaklaştıkça milyonlarca küçük parçaya bölünecek. Bazıları Dünya'ya düşerek nükleerden binlerce kat daha güçlü bir bombardımana neden olacak, geri kalanı ise gezegenin etrafında bir halka oluşturacak. Ancak o kadar parlak olmayacak - gaz devlerinin halkaları Ay'ın karanlık kayalarından kat kat daha parlak olan buzdan oluşuyor - gökyüzünde her zaman görünmeyecekler. Dünya'nın halkası geleceğin gökbilimcileri için bir sorun yaratacaktır - tabii o zamana kadar gezegende kimse kalmışsa.

Ay'ın kolonizasyonu

Ancak tüm bunlar milyarlarca yıl sonra gerçekleşecek. O zamana kadar insanlık Ay'ı uzayda kolonizasyon için ilk potansiyel nesne olarak görüyordu. Ancak “ay keşfi” ile tam olarak ne kastedilmektedir? Şimdi yakın geleceğe birlikte bakacağız.

Pek çok kişi uzay kolonizasyonunun Dünya'nın Yeni Çağ kolonizasyonuna benzediğini düşünüyor; değerli kaynaklar bulmak, onları çıkarmak ve sonra onları eve geri getirmek. Ancak bu uzay için geçerli değil - önümüzdeki birkaç yüz yıl içinde en yakın asteroitten bile bir kilogram altın çıkarmak, onu en karmaşık ve tehlikeli madenlerden çıkarmaktan daha pahalıya mal olacak. Ayrıca, Ay'ın yakın gelecekte "Dünya'nın yazlık sektörü" olarak hareket etmesi pek olası değil - orada büyük miktarda değerli kaynak yatakları olmasına rağmen, orada yiyecek yetiştirmek zor olacak.

Ancak uydumuz, örneğin Mars gibi gelecek vaat eden yönlerde daha fazla uzay araştırması için bir üs haline gelebilir. Bugün astronotiklerin temel sorunu, uzay aracının ağırlığına ilişkin kısıtlamalardır. Fırlatmak için tonlarca yakıt gerektiren devasa yapılar inşa etmeniz gerekiyor; sonuçta yalnızca Dünyanın yerçekiminin değil, aynı zamanda atmosferin de üstesinden gelmeniz gerekiyor! Ve eğer bu gezegenler arası bir gemiyse, o zaman ona da yakıt ikmali yapılması gerekiyor. Bu, tasarımcıları ciddi şekilde kısıtlıyor ve onları işlevsellik yerine ekonomiyi seçmeye zorluyor.

Ay, uzay gemileri için fırlatma rampası olarak çok daha uygundur. Atmosferin olmaması ve Ay'ın yerçekiminin üstesinden gelmek için düşük hız (Dünya'da 11,2 km/s'ye karşılık 2,38 km/s), fırlatmaları çok daha kolay hale getiriyor. Ve uydunun maden yatakları, herhangi bir aparatın kütlesinin önemli bir bölümünü kaplayan, astronotiklerin boynundaki bir taş olan yakıtın ağırlığından tasarruf etmeyi mümkün kılıyor. Ay'da roket yakıtı üretimi geliştirilseydi, Dünya'dan gönderilen parçalardan bir araya getirilen büyük ve karmaşık uzay araçlarının fırlatılması mümkün olacaktı. Ve Ay'da montaj, alçak Dünya yörüngesine göre çok daha kolay ve çok daha güvenilir olacak.

Bugün mevcut teknolojiler bu projenin tamamen olmasa da kısmen uygulanmasını mümkün kılmaktadır. Ancak bu yönde atılacak her adım risk gerektirir. Büyük miktarlarda para yatırımı, gerekli minerallerin araştırılmasının yanı sıra gelecekteki ay üsleri için modüllerin geliştirilmesini, teslim edilmesini ve test edilmesini gerektirecektir. Ve tek başına ilk unsurların fırlatılmasının tahmini maliyeti bile bütün bir süper gücü mahvedebilir!

Dolayısıyla Ay'ın kolonileştirilmesi, bu kadar değerli birliğin sağlanması bilim adamlarının ve mühendislerin değil, tüm dünya insanlarının işidir. Çünkü insanlığın birliğinde Dünya'nın gerçek gücü yatıyor.

Ay- Son yıllarda insan tarafından yaratılan yapay Dünya uydularını saymazsak, Dünya'nın etrafında dönen tek gök cismi.

Ay sürekli olarak yıldızlı gökyüzünde hareket eder ve herhangi bir yıldıza göre günde yaklaşık 13° gökyüzünün günlük dönüşüne doğru hareket eder ve 27,1/3 gün sonra aynı yıldızlara dönerek tam bir daire çizer. gök küresi. Bu nedenle Ay'ın yıldızlara göre Dünya çevresinde tam bir devrim yaptığı süreye denir. yıldız (veya yıldız)) ay; 27,1/3 gündür. Ay, Dünya'nın etrafında eliptik bir yörüngede hareket eder, böylece Dünya'dan Ay'a olan mesafe neredeyse 50 bin km değişir. Dünya'dan Ay'a ortalama mesafe 384.386 km (yuvarlak - 400.000 km) olarak alınmıştır. Bu, Dünya ekvatorunun uzunluğunun on katıdır.

Ay Kendisi ışık yaymaz, bu nedenle gökyüzünde yalnızca Güneş tarafından aydınlatılan yüzeyi, gün ışığı tarafı görülebilir. Gece vakti, karanlık, görünmüyor. Gökyüzünde batıdan doğuya doğru hareket eden Ay, 1 saat içinde yıldızların arka planına karşı yaklaşık yarım derece, yani görünen boyutuna yakın bir miktarda ve 24 saat içinde - 13 derece kayar. Bir ay boyunca gökyüzündeki Ay, Güneş'e yetişip onu geçiyor ve ayın evreleri değişiyor: yeni Ay , İlk çeyrek , Dolunay Ve son çeyrek .

İÇİNDE yeni Ay Ay teleskopla dahi görülemez. Güneş ile aynı yönde bulunur (yalnızca üstünde veya altında) ve gece yarım küresi tarafından Dünya'ya doğru çevrilir. İki gün sonra Ay, Güneş'ten uzaklaştığında, gün batımından birkaç dakika önce batı gökyüzünde akşam şafağının arka planında dar bir hilal görülebilir. Hilalin yeni aydan sonraki ilk görünümüne Yunanlılar tarafından "neomenia" ("yeni ay") adı verilir. Bu andan itibaren kameri ay başlar.

Yeni aydan 7 gün 10 saat sonra, bir aşama denir. İlk çeyrek. Bu süre zarfında Ay, Güneş'ten 90 derece uzaklaştı. Dünya'dan ay diskinin yalnızca Güneş tarafından aydınlatılan sağ yarısı görülebilir. Günbatımından sonra Ay güney gökyüzündedir ve gece yarısı civarında batar. Güneş'ten giderek daha sola doğru ilerlemeye devam ediyoruz. Ay akşamları zaten gökyüzünün doğu tarafında görünüyor. Gece yarısından sonra, her gün geç ve geç geliyor.

Ne zaman Ay Güneş'in tersi yönde (ondan 180 açısal mesafede) belirir, gelir Dolunay. Yeni ayın üzerinden 14 gün 18 saat geçti. Ay Güneş'e sağdan yaklaşmaya başlar.

Ay diskinin sağ kısmının aydınlatılmasında bir azalma var. Güneş ile arasındaki açısal mesafe 180°'den 90°'ye düşer. Yine ay diskinin yalnızca yarısı görülebiliyor, sol kısmı görülüyor. Yeni ayın üzerinden 22 gün 3 saat geçti. son çeyrek. Ay, gece yarısı civarında doğar ve gecenin ikinci yarısı boyunca parlar ve gün doğumunda güney gökyüzünde sona erer.

Ay hilalinin genişliği azalmaya devam ediyor ve Ay yavaş yavaş Güneş'e sağ (batı) taraftan yaklaşır. Her gün daha sonra doğu gökyüzünde beliren ay hilali çok daralır ancak boynuzları sağa dönük ve “C” harfine benzer.

Onlar söylüyor, Ay eskimiş. Diskin gece kısmında kül rengi bir ışık görülüyor. Ay ile Güneş arasındaki açısal uzaklık 0°'ye düşer. Nihayet, Ay Güneş'e yetişir ve tekrar görünmez olur. Bir sonraki yeni ay geliyor. Ay ayı sona erdi. 29 gün 12 saat 44 dakika 2,8 saniye geçti, yani neredeyse 29,53 gün. Bu döneme denir sinodik ay (Yunanca sy "nodos-bağlantı, yakınlaşma" kelimesinden gelir).

Sinodik dönem, gök cisminin gökyüzünde Güneş'e göre görünür konumu ile ilişkilidir. Ay YILDIZI sinodik ay, aynı adı taşıyan ardışık aşamalar arasındaki süredir Aylar.

Yıldızlara göre gökyüzündeki yolunuz Ay 7 saat 43 dakika 11,5 saniyeyi 27 günde tamamlar (yuvarlak - 27,32 gün). Bu döneme denir yıldız (Latince sideris'ten - yıldız) veya yıldız ayı .

No.7 Ay ve Güneş Tutulması, analizleri.

Güneş ve ay tutulmaları, eski çağlardan beri insana tanıdık gelen ilginç bir doğa olgusudur. Nispeten sık meydana gelirler, ancak dünya yüzeyinin her alanından görünmezler ve bu nedenle birçok kişiye nadir görünürler.

Doğal uydumuz Ay, hareketi sırasında Güneş diskinin arka planına karşı geçtiğinde bir güneş tutulması meydana gelir. Bu her zaman yeni ay zamanında olur. Ay, Dünya'ya Güneş'ten neredeyse 400 kat daha yakın konumdadır ve aynı zamanda çapı da Güneş'in çapından yaklaşık 400 kat daha küçüktür. Dolayısıyla Dünya ile Güneş'in görünen büyüklükleri hemen hemen aynıdır ve Ay, Güneş'i örtebilir. Ancak her yeni ayda güneş tutulması yaşanmaz. Ay'ın yörüngesinin Dünya'nın yörüngesine göre eğimi nedeniyle, Ay genellikle biraz "ıskalar" ve yeni ay zamanında Güneş'in üstünden veya altından geçer. Ancak yılda en az 2 kez (en fazla beş kez) Ay'ın gölgesi Dünya'nın üzerine düşer ve güneş tutulması meydana gelir.

Ay gölgesi ve yarı gölge, 1 km hızla hareket eden oval noktalar şeklinde Dünya'ya düşer. her saniye dünya yüzeyinde batıdan doğuya doğru uzanır. Ay gölgesinde kalan bölgelerde tam güneş tutulması görülebilir, yani Güneş, Ay tarafından tamamen kapatılmıştır. Kısmi gölgenin kapsadığı bölgelerde kısmi güneş tutulması meydana gelir, yani Ay, güneş diskinin yalnızca bir kısmını kaplar. Yarı gölgenin ötesinde hiçbir tutulma meydana gelmez.

Tam tutulma aşamasının en uzun süresi 7 dakikayı geçmiyor. 31 saniye. Ancak çoğu zaman iki ila üç dakikadır.

Güneş tutulması Güneş'in sağ kenarından başlar. Ay, Güneş'i tamamen kapladığında, karanlık alacakaranlıkta olduğu gibi alacakaranlık başlar ve karanlık gökyüzünde en parlak yıldızlar ve gezegenler belirir ve Güneş'in etrafında inci renginde güzel bir ışıltılı parıltı - güneş koronası - görebilirsiniz. Güneş atmosferinin dış katmanları, gündüz gökyüzünün parlaklığına kıyasla düşük parlaklıkları nedeniyle tutulma dışında görülemiyor. Koronanın görünümü güneş aktivitesine bağlı olarak yıldan yıla değişir. Tüm ufkun üzerinde pembe bir parıltı halkası parlıyor - bu, tam bir tutulmanın meydana gelmediği, ancak yalnızca kısmi bir tutulmanın gözlemlendiği komşu bölgelerden güneş ışığının girdiği, ay gölgesinin kapladığı alandır.
GÜNEŞ VE AY TUTULMASI

Yeni ay ve dolunay evrelerinde Güneş, Ay ve Dünya nadiren aynı çizgide yer alır, çünkü Ay yörüngesi tam olarak ekliptik düzleminde değil, ona 5 derecelik bir eğimle uzanıyor.

Güneş tutulmaları yeni Ay. Ay, Güneş'i bizden engelliyor.

Ay tutulmaları. Güneş, Ay ve Dünya sahnede aynı çizgide yer alır Dolunay. Dünya, Ay'ın Güneş'ten uzaklaşmasını engeller. Ay tuğla kırmızısına dönüyor.

Her yıl ortalama 4 güneş ve ay tutulması yaşanıyor. Her zaman birbirlerine eşlik ederler. Örneğin yeni ay, güneş tutulmasına denk gelirse, ay tutulması iki hafta sonra, dolunay evresinde meydana gelir.

Astronomik olarak güneş tutulmaları, Ay'ın Güneş'in etrafında dönerken Güneş'i tamamen veya kısmen örtmesi durumunda meydana gelir. Güneş ve Ay'ın görünür çapları hemen hemen aynı olduğundan Ay, Güneş'i tamamen gizlemektedir. Ancak bu, Dünya'dan tam faz bandında görülebilir. Parçalı güneş tutulması toplam faz bandının her iki tarafında da gözleniyor.

Güneş tutulmasının toplam evresinin bandının genişliği ve süresi Güneş, Dünya ve Ay'ın karşılıklı mesafelerine bağlıdır. Uzaklıkların değişmesi sonucunda Ay'ın görünür açı çapı da değişir. Tam tutulma, Güneş tutulmasından biraz daha büyük olduğunda 7,5 dakikaya kadar sürebilir; eşit olduğunda bir anlık; daha küçükse Ay, Güneş'i tamamen örtmez. İkinci durumda, halka şeklinde bir tutulma meydana gelir: karanlık ay diskinin çevresinde dar, parlak bir güneş halkası görülür.

Tam güneş tutulması sırasında Güneş, bir parlaklık (korona) ile çevrelenmiş siyah bir disk olarak görünür. Gün ışığı o kadar zayıftır ki bazen gökyüzünde yıldızları görebilirsiniz.

Tam Ay tutulması, Ay'ın Dünya'nın gölgesine girmesiyle meydana gelir.

Tam ay tutulması 1,5-2 saat kadar sürebilir. Tutulma sırasında Ay'ın ufkun üzerinde olduğu Dünya'nın gece yarıküresinin her yerinden gözlemlenebiliyor. Dolayısıyla bu bölgede tam ay tutulmaları, güneş tutulmalarına göre çok daha sık gözlemlenebilmektedir.

Tam Ay tutulması sırasında Ay diski görünür kalır ancak koyu kırmızı bir renk alır.

Yeni ayda güneş tutulması, dolunayda ise ay tutulması meydana gelir. Çoğu zaman yılda iki ay ve iki güneş tutulması olur. Mümkün olan maksimum tutulma sayısı yedidir. Belli bir süre sonra ay ve güneş tutulmaları aynı sırayla tekrarlanır. Bu aralığa Mısır dilinde tekrar anlamına gelen saros adı verildi. Saros yaklaşık 18 yıl 11 gün sürer. Her Saros'ta 42'si güneş, 28'i ay olmak üzere 70 tutulma olur. Belirli bir bölgeden tam güneş tutulmaları, 200-300 yılda bir, ay tutulmalarından daha az sıklıkta gözlenir.

GÜNEŞ TUTULMASININ ŞARTLARI

Güneş tutulması sırasında Ay, Güneş ile aramızdan geçer ve onu bizden gizler. Güneş tutulmasının meydana gelebileceği koşulları daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Gün içerisinde kendi ekseni etrafında dönen gezegenimiz Dünya, aynı anda Güneş'in etrafında da dönerek bir yılda tam bir devrim gerçekleştirmektedir. Dünyanın bir uydusu var: Ay. Ay, Dünya'nın etrafında döner ve tam bir devrimini 29 1/2 günde tamamlar.

Bu üç gök cisminin göreceli konumu sürekli değişmektedir. Ay, Dünya etrafındaki hareketi sırasında belirli zaman aralıklarında kendisini Dünya ile Güneş arasında bulur. Ancak Ay karanlık, opak, katı bir toptur. Dünya ile Güneş arasında bulunarak, büyük bir perde gibi Güneş'i örter. Bu sırada Ay'ın Dünya'ya bakan tarafı karanlık ve ışıksız hale gelir. Bu nedenle güneş tutulması ancak yeni ay sırasında meydana gelebilir. Dolunay sırasında Ay, Güneş'in tersi yönde Dünya'dan uzaklaşır ve dünyanın gölgesine düşebilir. Daha sonra ay tutulmasını gözlemleyeceğiz.

Dünya'dan Güneş'e ortalama mesafe 149,5 milyon km, Dünya'dan Ay'a ortalama mesafe ise 384 bin km'dir.

Bir nesne ne kadar yakınsa bize o kadar büyük görünür. Ay, Güneş'e kıyasla bize neredeyse 400 kat daha yakındır ve aynı zamanda çapı da Güneş'in çapından yaklaşık 400 kat daha küçüktür. Dolayısıyla Ay ve Güneş'in görünen büyüklükleri hemen hemen aynıdır. Ay böylece Güneş'i bizden engelleyebilir.

Ancak Güneş ve Ay'ın Dünya'ya olan uzaklıkları sabit kalmaz, biraz değişir. Bunun nedeni, Dünya'nın Güneş etrafındaki yolunun ve Ay'ın Dünya etrafındaki yolunun daire değil elips olmasıdır. Bu cisimlerin aralarındaki mesafeler değiştikçe görünen büyüklükleri de değişir.

Güneş tutulması anında Ay Dünya'dan en küçük mesafedeyse, ay diski güneş diskinden biraz daha büyük olacaktır. Ay, Güneş'i tamamen kapatacak ve tutulma tam olacak. Tutulma sırasında Ay, Dünya'dan en uzak mesafedeyse, görünen boyutu biraz daha küçük olacak ve Güneş'i tamamen kapatamayacaktır. Güneş'in ışık kenarı açıkta kalacak ve tutulma sırasında Ay'ın siyah diski çevresinde parlak, ince bir halka olarak görülebilecek. Bu tür tutulmalara halkalı tutulma denir.

Görünüşe göre güneş tutulmaları her ay, her yeni ayda meydana gelmeli. Ancak bu gerçekleşmez. Eğer Dünya ve Ay görünür bir düzlemde hareket ediyor olsaydı, her yeni ayda Ay aslında tam olarak Dünya ile Güneş'i birbirine bağlayan düz bir çizgide olurdu ve bir tutulma meydana gelirdi. Aslında Dünya Güneş'in etrafında bir düzlemde, Ay da Dünya'nın etrafında başka bir düzlemde hareket eder. Bu düzlemler çakışmıyor. Bu nedenle, çoğu zaman yeni aylarda Ay, Güneş'in ya üstüne ya da altına gelir.

Ay'ın gökyüzündeki görünen yolu, Güneş'in hareket ettiği yolla örtüşmüyor. Bu yollar, ay yörüngesinin düğümleri adı verilen iki zıt noktada kesişir. Bu noktaların yakınında Güneş ve Ay'ın yolları birbirine yaklaşır. Ve yalnızca yeni ay bir düğümün yakınında meydana geldiğinde buna bir tutulma eşlik eder.

Güneş ve Ay yeni ayda neredeyse bir düğüm noktasındaysa tutulma tam veya halkalı olacaktır. Yeni ay anında Güneş düğümden biraz uzaktaysa, ay ve güneş disklerinin merkezleri çakışmayacak ve Ay, Güneş'i yalnızca kısmen kaplayacaktır. Böyle bir tutulmaya kısmi tutulma denir.

Ay yıldızların arasında batıdan doğuya doğru hareket eder. Dolayısıyla Güneş'in Ay tarafından örtülmesi batıdan, yani sağdan başlar. Kapanma derecesine gökbilimciler tarafından tutulma aşaması denir.

Ay gölgesinin bulunduğu noktanın çevresinde yarı gölgeli bir bölge vardır, burada kısmi tutulma meydana gelir. Penumbra bölgesinin çapı yaklaşık 6-7 bin km'dir. Bu bölgenin sınırına yakın bir konumda bulunan bir gözlemci için, güneş diskinin yalnızca küçük bir kısmı Ay tarafından kaplanacaktır. Böyle bir tutulma tamamen gözden kaçabilir.

Tutulmanın oluşumunu doğru bir şekilde tahmin etmek mümkün mü? Antik çağdaki bilim adamları, 6585 gün 8 saat yani 18 yıl 11 gün 8 saat sonra tutulmaların tekrarlandığını tespit ettiler. Bunun nedeni, Ay, Dünya ve Güneş'in uzaydaki konumunun belli bir süre sonra tekrarlanmasıdır. Bu aralığa tekrar anlamına gelen saros adı verildi.

Bir Saros sırasında ortalama 43 güneş tutulması meydana gelir; bunların 15'i kısmi, 15'i halkalı ve 13'ü toplamdır. Bir saros sırasında gözlemlenen tutulma tarihlerine 18 yıl, 11 gün ve 8 saat ekleyerek gelecekte tutulmaların meydana geleceğini tahmin edebiliriz.

Dünya üzerinde aynı yerde 250 - 300 yılda bir tam güneş tutulması gözlemlenmektedir.

Gökbilimciler güneş tutulmalarının görünürlük koşullarını yıllar önceden hesapladılar.

AY TUTULMASI

Ay tutulmaları da “olağanüstü” gök olayları arasındadır. Bunlar böyle oluyor. Ay'ın tam ışık çemberi sol kenarında kararmaya başlar, ay diskinde yuvarlak kahverengi bir gölge belirir, giderek daha da ileri hareket eder ve yaklaşık bir saat sonra Ay'ın tamamını kaplar. Ay kaybolur ve kırmızı-kahverengiye döner.

Dünyanın çapı Ay'ın çapından neredeyse 4 kat daha büyüktür ve Ay'ın Dünya'dan uzaklığında bile Dünya'nın gölgesi Ay'ın boyutunun 2 1/2 katından fazladır. Bu nedenle Ay tamamen Dünya'nın gölgesine gömülebilir. Tam ay tutulması güneş tutulmasından çok daha uzundur: 1 saat 40 dakika sürebilir.

Güneş tutulmaları her yeni ayda meydana gelmediği gibi, ay tutulmaları da her dolunayda meydana gelmez. Bir yılda en fazla ay tutulması 3'tür, ancak hiç tutulmanın olmadığı yıllar da vardır; Örneğin 1951'de durum böyleydi.

Ay tutulmaları, güneş tutulmalarıyla aynı zaman diliminde tekrarlanır. Bu aralıkta 18 yıl 11 gün 8 saatte (saros) 15'i parçalı, 13'ü tam olmak üzere 28 ay tutulması yaşanıyor. Gördüğünüz gibi Saros'ta ay tutulmalarının sayısı güneş tutulmalarına göre oldukça az, ancak ay tutulmaları güneş tutulmalarına göre daha sık gözlemlenebiliyor. Bu, Dünya'nın gölgesine dalan Ay'ın, Dünya'nın Güneş tarafından aydınlatılmayan yarısının tamamında görünmeyi bırakmasıyla açıklanmaktadır. Bu, her ay tutulmasının herhangi bir güneş tutulmasından çok daha geniş bir alanda görülebileceği anlamına gelir.

Tutulan Ay, güneş tutulması sırasında Güneş gibi tamamen kaybolmaz, ancak hafifçe görülebilmektedir. Bunun nedeni, güneş ışınlarının bir kısmının dünya atmosferinden geçerek burada kırılması, dünyanın gölgesine girmesi ve aya çarpmasıdır. Çünkü spektrumun kırmızı ışınları atmosferde en az dağılır ve zayıflar. Tutulma sırasında ay bakır kırmızısı veya kahverengi bir renk alır.

ÇÖZÜM

Güneş tutulmalarının bu kadar sık ​​meydana geldiğini hayal etmek zor: Sonuçta, her birimiz tutulmaları son derece nadiren gözlemlemek zorundayız. Bu, güneş tutulması sırasında Ay'ın gölgesinin tüm Dünya'ya düşmemesiyle açıklanmaktadır. Düşen gölge, çapı en fazla 270 km'ye ulaşabilen neredeyse dairesel bir nokta şeklindedir. Bu nokta dünya yüzeyinin yalnızca ihmal edilebilir bir kısmını kaplayacak. Şu anda tam güneş tutulması Dünya'nın yalnızca bu kısmında görülecek.

Ay, yörüngesinde yaklaşık 1 km/sn hızla, yani silah mermisinden daha hızlı hareket etmektedir. Dolayısıyla gölgesi dünya yüzeyinde yüksek bir hızla hareket eder ve uzun süre yerkürenin herhangi bir yerini kaplayamaz. Bu nedenle bir tam güneş tutulması hiçbir zaman 8 dakikadan fazla sürmez.

Böylece, Dünya üzerinde hareket eden ay gölgesi, tam güneş tutulmasının art arda gözlemlendiği dar ama uzun bir şeridi tanımlar. Tam güneş tutulmasının uzunluğu birkaç bin kilometreye ulaşıyor. Yine de gölgenin kapladığı alan, Dünya'nın tüm yüzeyine kıyasla önemsiz görünüyor. Ayrıca okyanuslar, çöller ve Dünya'nın seyrek nüfuslu bölgeleri genellikle tam tutulma bölgesindedir.

Tutulma dizisi, saros (saros, Mısır dilinde "tekrarlama" anlamına gelen kelimedir) adı verilen bir zaman periyodu boyunca neredeyse tamamen aynı sırada kendini tekrar eder. Antik çağlarda bilinen Saros'un uzunluğu 18 yıl 11,3 gündür. Gerçekte, tutulmalar, Ay'ın aynı evresinin, Ay'ın yörüngesinin düğüm noktasından ilk tutulma sırasındaki ile aynı uzaklıkta meydana gelmesi için gereken süre kadar sonra (herhangi bir ilk tutulmadan sonra) aynı sırayla tekrarlanacaktır. .

Her Saros'ta 41'i güneş, 29'u ay olmak üzere 70 tutulma olur. Bu nedenle, güneş tutulmaları ay tutulmalarından daha sık meydana gelir, ancak Dünya yüzeyinin belirli bir noktasında, ay tutulmaları, Dünya'nın tüm yarım küresinde görülebildikleri için daha sık gözlemlenebilirken, güneş tutulmaları yalnızca göreceli olarak görülebilir. dar bant. Her Saros'ta yaklaşık 10 tane olmasına rağmen, tam güneş tutulmalarını görmek özellikle nadirdir.

No. 8 Dünya bir top gibidir, bir devrim elipsoidi, 3 eksenli bir elipsoid, bir jeoiddir.

Dünyanın küresel şekline ilişkin varsayımlar M.Ö. 6. yüzyılda ortaya çıkmış, M.Ö. 4. yüzyıldan itibaren ise bildiğimiz bazı kanıtlar, Dünya'nın küresel olduğuna dair ifadeler (Pisagor, Eratosthenes) ortaya çıkmıştır. Eski bilim adamları, aşağıdaki olaylara dayanarak Dünya'nın küreselliğini kanıtladılar:
- açık alanlarda, ovalarda, denizlerde vb. ufkun dairesel görünümü;
- ay tutulmaları sırasında Dünya'nın Ay yüzeyindeki dairesel gölgesi;
- öğle çizgisinin dışbükeyliği vb. nedeniyle kuzeyden (K) güneye (G) ve geriye doğru hareket ederken yıldızların yüksekliğindeki değişiklik. "Göklerde" adlı makalesinde Aristoteles (M.Ö. 384 – 322) şunu belirtmiştir: Dünyanın sadece küresel bir şekle sahip olmadığını, aynı zamanda sonlu boyutlara sahip olduğunu; Arşimed (MÖ 287 - 212), sakin durumdaki su yüzeyinin küresel bir yüzey olduğunu kanıtladı. Ayrıca, topun şekline yakın geometrik bir şekil olarak Dünya'nın küremsi kavramını da ortaya attılar.
Dünya şeklini incelemeye yönelik modern teori, evrensel çekim yasasını keşfeden ve bunu Dünya şeklini incelemek için uygulayan Newton'dan (1643 - 1727) kaynaklanmaktadır.
17. yüzyılın 80'li yıllarının sonuna gelindiğinde, gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketinin yasaları biliniyordu; dünyanın çok kesin boyutları Picard tarafından derece ölçümlerinden (1670) belirlendi, Dünya yüzeyindeki yerçekimi ivmesinin arttığı gerçeği kuzeyden (K) güneye (G) doğru azalmalar, Galileo'nun mekanik yasaları ve Huygens'in cisimlerin eğrisel bir yörünge boyunca hareketi üzerine araştırması. Bu fenomen ve gerçeklerin genelleştirilmesi, bilim adamlarını Dünya'nın küreselliği hakkında sağlam temellere dayanan bir görüşe yönlendirdi; kutuplar yönünde deformasyonu (düzlük).
Newton'un ünlü eseri “Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri” (1867), Dünya'nın şekli hakkında yeni bir doktrin ortaya koyuyor. Newton, Dünya'nın şeklinin hafif kutupsal sıkıştırma ile dönen bir elipsoid gibi şekillendirilmesi gerektiği sonucuna vardı (bu gerçek, ikinci sarkacın uzunluğunun azalan enlemle azaltılması ve kutuptan ekvatora olan yerçekiminin azalması nedeniyle onun tarafından doğrulandı). "Dünya'nın ekvatordan biraz daha yüksek olduğu" gerçeği).
Dünyanın homojen bir yoğunluk kütlesinden oluştuğu hipotezine dayanarak Newton teorik olarak Dünya'nın kutupsal sıkışmasını (α) ilk tahminde yaklaşık 1:230 olarak belirledi. Aslında Dünya heterojendir: kabuğun yoğunluğu 2,6 g/cm3 iken, Dünya'nın ortalama yoğunluğu 5,52 g/cm3'tür. Dünya kütlelerinin eşit olmayan dağılımı, geniş yumuşak dışbükeylikler ve içbükeylikler üretir; bunlar bir araya gelerek tepeler, çöküntüler, çöküntüler ve diğer şekilleri oluşturur. Dünya üzerindeki bireysel yüksekliklerin okyanus yüzeyinden 8000 metreden fazla yüksekliğe ulaştığını unutmayın. Dünya Okyanusunun (MO) yüzeyinin %71, karaların ise %29; Dünya Okyanusunun ortalama derinliği 3800 m, karaların ortalama yüksekliği 875 m, Dünya yüzeyinin toplam alanı 510 x 106 km2'dir. Verilen verilerden, Dünya'nın çoğunun suyla kaplı olduğu sonucu çıkıyor ve bu da onu düz bir yüzey (LS) ve nihayetinde Dünya'nın genel şekli olarak kabul etmeye zemin sağlıyor. Dünya'nın şekli, her noktada yerçekimi kuvvetinin kendisine dik olarak (bir çekül çizgisi boyunca) yönlendirildiği bir yüzey hayal edilerek temsil edilebilir.
Yükseklik raporunun başlangıcı olan, düz bir yüzeyle sınırlanan Dünya'nın karmaşık şekline genellikle jeoid adı verilir. Aksi halde jeoidin yüzeyi eşpotansiyel bir yüzey olarak okyanusların ve denizlerin sakin durumdaki yüzeyi tarafından sabitlenir. Kıtalar altında jeoid yüzeyi alan çizgilerine dik olan yüzey olarak tanımlanır (Şekil 3-1).
Not: Dünya figürünün adı - jeoid - Alman fizikçi I.B. tarafından önerildi. Listig (1808 – 1882). Bilim adamlarının uzun yıllara dayanan araştırmalarına dayanarak dünya yüzeyinin haritasını çıkarırken, doğruluktan ödün vermeden karmaşık jeoid şeklinin yerini matematiksel olarak daha basit bir şekil alır: devrim elipsoidi. Devrim elipsoidi Bir elipsin küçük bir eksen etrafında dönmesi sonucu oluşan geometrik bir cisim.
Dönme elipsoidi jeoid gövdesine yaklaşır (sapma bazı yerlerde 150 metreyi geçmez). Dünya elipsoidinin boyutları dünyadaki birçok bilim adamı tarafından belirlendi.
Rus bilim adamları F.N. tarafından yürütülen Dünya şeklinin temel çalışmaları. Krasovsky ve A.A. Izotov, büyük jeoid dalgaları dikkate alarak üç eksenli bir dünya elipsoidi fikrinin geliştirilmesini mümkün kıldı ve bunun sonucunda ana parametreleri elde edildi.
Son yıllarda (20. yüzyılın sonu ve 21. yüzyılın başı), Dünya'nın şeklinin parametreleri ve dış yerçekimi potansiyeli, uzay nesneleri ve astronomik, jeodezik ve gravimetrik araştırma yöntemleri kullanılarak o kadar güvenilir bir şekilde belirlendi ki, şimdi onların ölçümlerini değerlendirmekten bahsediyoruz. zamanında.
Dünyanın şeklini karakterize eden üç eksenli karasal elipsoid, küresel haritacılık ve jeodezi sorunlarını çözmeye uygun genel bir karasal elipsoid (gezegensel) ve bireysel bölgelerde, dünyanın ülkelerinde kullanılan bir referans elipsoidine bölünmüştür. ve bunların parçaları. Bir devrim elipsoidi (küresel), bir elipsin ana eksenlerinden biri etrafında döndürülmesiyle oluşturulan, üç boyutlu uzayda bir devrim yüzeyidir. Bir devrim elipsoidi, bir elipsin bir küçük eksen etrafında dönmesi sonucu oluşan geometrik bir cisimdir.

Jeoid- okyanuslarda ortalama okyanus seviyesiyle çakışan ve kıtaların (kıtalar ve adalar) altına uzanan, böylece bu yüzey her yerde yerçekimi yönüne dik olan yerçekimi potansiyelinin düz yüzeyi ile sınırlı olan Dünya şekli . Jeoidin yüzeyi Dünya'nın fiziksel yüzeyinden daha pürüzsüzdür.

Jeoidin şeklinin kesin bir matematiksel ifadesi yoktur ve kartografik projeksiyonlar oluşturmak için jeoidden çok az farklı olan doğru geometrik şekil seçilir. Jeoidin en iyi yaklaşımı, bir elipsin kısa bir eksen (elipsoid) etrafında döndürülmesiyle elde edilen şekildir.

"Geoid" terimi, 1873 yılında Alman matematikçi Johann Benedict Listing tarafından, Dünya gezegeninin benzersiz şeklini yansıtan, bir devrim elipsoidinden ziyade geometrik bir şekle atıfta bulunmak için icat edildi.

Son derece karmaşık bir figür jeoiddir. Sadece teorik olarak vardır ama pratikte dokunulamaz ve görülemez. Jeoidi, her noktada yerçekimi kuvvetinin kesinlikle dikey olarak yönlendirildiği bir yüzey olarak hayal edebilirsiniz. Eğer gezegenimiz eşit bir şekilde bir maddeyle doldurulmuş düzenli bir küre olsaydı, o zaman herhangi bir noktadaki çekül çizgisi kürenin merkezini gösterirdi. Ancak gezegenimizin yoğunluğunun heterojen olması nedeniyle durum karmaşıklaşıyor. Bazı yerlerde ağır kayalar var, bazılarında boşluklar var, dağlar ve çöküntüler tüm yüzeye dağılmış, ovalar ve denizler de dengesiz dağılmış. Bütün bunlar, her belirli noktadaki çekim potansiyelini değiştirir. Gezegenimizi kuzeyden esen eterik rüzgarın nedeni, dünyanın şeklinin jeoit olmasıdır.

Ay'ın yörüngesi, Ay'ın Dünya'nın merkezinden yaklaşık 4700 km uzaklıkta bulunan Dünya ile ortak bir kütle merkezi etrafında döndüğü yörüngedir. Her devrim 27,3 Dünya günü sürer ve yıldız ayı olarak adlandırılır.
Ay, Dünya'nın doğal uydusu ve ona en yakın gök cismidir.

Pirinç. 1. Ayın Yörüngesi


Pirinç. 2. Yıldız ve sinodik aylar
Dünya'nın Güneş etrafında dönmesiyle aynı yönde eliptik bir yörüngede Dünya'nın etrafında döner. Ay'ın Dünya'ya ortalama uzaklığı 384.400 km'dir. Ay'ın yörünge düzlemi ekliptik düzlemine 5,09' eğiktir (Şek. 1).
Ay'ın yörüngesinin ekliptikle kesiştiği noktalara ay yörüngesinin düğümleri denir. Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi, gözlemciye onun gök küresi boyunca gözle görülür hareketi olarak görünür. Ay'ın gök küresi boyunca görünen yoluna Ay'ın görünen yörüngesi denir. Gün boyunca Ay, görünür yörüngesinde yıldızlara göre yaklaşık 13,2°, Güneş'e göre ise 12,2° hareket eder, çünkü Güneş de bu süre zarfında ekliptik boyunca ortalama 1° hareket eder. Ay'ın yıldızlara göre yörüngesinde tam bir devrim yaptığı süreye yıldız ayı denir. Süresi ortalama 27,32 güneş günüdür.
Ay'ın Güneş'e göre yörüngesinde tam bir devrim yaptığı süreye sinodik ay denir.

Ortalama 29,53 güneş gününe eşittir. Yıldız ve sinodik aylar, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesindeki hareketinden dolayı yaklaşık iki gün farklılık gösterir. İncirde. Şekil 2, Dünya 1 noktasında yörüngedeyken, Ay ve Güneş'in gök küresinde aynı yerde, örneğin K yıldızının arka planında gözlemlendiğini göstermektedir. 27.32 gün sonra, yani Ay ne zaman? Dünya etrafında tam bir tur attığında yine aynı yıldızın arka planında gözlemlenecektir. Ancak Dünya, Ay'la birlikte bu süre zarfında Güneş'e göre yörüngesinde yaklaşık 27° hareket edeceğinden ve 2 noktasında olacağından, Ay'ın Dünya'ya göre önceki konumuna gelebilmesi için yine de 27° hareket etmesi gerekiyor. ve yaklaşık 2 gün sürecek olan Güneş. Bu nedenle sinodik ay, Ay'ın 27° hareket etmesi için gereken süre kadar yıldız ayından daha uzundur.
Ay'ın kendi ekseni etrafındaki dönüş periyodu, Dünya etrafındaki dönüş periyoduna eşittir. Bu nedenle Ay her zaman Dünya'ya aynı taraftan bakar. Ay'ın bir günde gök küresi üzerinde batıdan doğuya, yani gök küresinin günlük hareketinin tersi yönde 13,2° hareket etmesi nedeniyle, yükselişi ve batışı her gün yaklaşık 50 dakika gecikir. gün. Bu günlük gecikme Ay'ın Güneş'e göre konumunu sürekli olarak değiştirmesine neden olur, ancak kesin olarak tanımlanmış bir süre sonra orijinal konumuna geri döner. Ay'ın görünür yörüngesindeki hareketi sonucunda ekvatoral konumu sürekli ve hızlı bir şekilde değişir.
koordinatlar Ortalama olarak, Ay'ın sağ yükselişi günde 13,2°, eğimi ise 4° değişir. Ay'ın ekvatoral koordinatlarındaki değişiklik, yalnızca Dünya etrafındaki yörüngedeki hızlı hareketinden değil, aynı zamanda bu hareketin olağanüstü karmaşıklığından da kaynaklanmaktadır. Ay, etkisi altında ay yörüngesinin tüm unsurlarının sürekli değiştiği, değişen büyüklük ve periyotta birçok kuvvete maruz kalır.
Ay'ın yörüngesinin ekliptiğe olan eğimi, altı aydan biraz daha kısa bir süre boyunca 4°59' ile 5°19' arasında değişir. Yörüngenin şekli ve boyutu değişir. Yörüngenin uzaydaki konumu 18,6 yıllık bir süre boyunca sürekli olarak değişir, bunun sonucunda ay yörüngesinin düğümleri Ay'ın hareketine doğru hareket eder. Bu, Ay'ın görünür yörüngesinin gök ekvatoruna olan eğim açısının 28°35'ten 18°17'ye sürekli değişmesine yol açar. Bu nedenle Ay'ın eğimindeki değişimin sınırları sabit kalmıyor. Bazı dönemlerde ±28°35', diğerlerinde ise ±18°17' aralığında değişir.
Ay'ın eğimi ve Greenwich saat açısı, Greenwich zamanının her saati için günlük MAE tablolarında verilmektedir.
Ay'ın gök küresindeki hareketine, görünümünde sürekli bir değişiklik eşlik eder. Ayın evrelerinde sözde değişiklik meydana gelir. Ay'ın evresi, ay yüzeyinin güneş ışınları tarafından aydınlatılan görünür kısmıdır.
Ayın evrelerinin değişmesine neyin sebep olduğunu düşünelim. Ay'ın güneş ışınlarından yansıyarak parladığı bilinmektedir. Yüzeyinin yarısı daima Güneş tarafından aydınlatılır. Ancak Güneş, Ay ve Dünya'nın farklı göreceli konumları nedeniyle, aydınlatılan yüzey, dünyadaki gözlemciye farklı şekillerde görünür (Şekil 3).
Ayın dört evresini birbirinden ayırmak gelenekseldir: yeni ay, ilk dördün, dolunay ve son dördün.
Yeni ay sırasında Ay, Güneş ile Dünya arasına girer. Bu aşamada Ay, ışıksız tarafıyla Dünya'ya dönük olduğundan Dünya'daki bir gözlemci tarafından görülemez. İlk dördün evresinde Ay öyle bir konumdadır ki gözlemci onu yarım ışıklı bir disk olarak görür. Dolunay sırasında Ay, Güneş'in tersi yöndedir. Bu nedenle Ay'ın aydınlatılan tarafının tamamı Dünya'ya dönüktür ve tam bir disk olarak görülebilir.


Pirinç. 3. Ay'ın konumları ve evreleri:
1 - yeni ay; 2 - ilk çeyrek; 3 - dolunay; 4 - son çeyrek
Dolunaydan sonra Ay'ın Dünya'dan görülebilen aydınlık kısmı giderek azalır. Ay son dördün evresine ulaştığında yine yarı aydınlık bir disk olarak görünür. Kuzey Yarımküre'de ilk çeyrekte Ay diskinin sağ yarısı, son çeyrekte ise sol yarısı aydınlatılır.
Yeni ay ile ilk dördün arasındaki aralıkta ve son dördün ile yeni ay arasındaki aralıkta, ışıklı Ay'ın küçük bir kısmı, hilal şeklinde görülen Dünya'ya dönüktür. İlk dördün ile dolunay, dolunay ile son dördün arasındaki aralıklarda Ay hasarlı bir disk şeklinde görülür. Değişen ay evrelerinin tam döngüsü, kesin olarak tanımlanmış bir zaman dilimi içinde gerçekleşir. Faz periyodu denir. Sinodik aya, yani 29,53 güne eşittir.
Ay'ın ana evreleri arasındaki zaman aralığı yaklaşık 7 gündür. Yeni aydan bu yana geçen gün sayısına genellikle ayın yaşı denir. Yaş değiştikçe ayın doğuşu ve batışı noktaları da değişir. Ay'ın ana evrelerinin Greenwich zamanına göre başlangıç ​​tarihleri ​​ve anları MAE'de verilmektedir.
Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi ay ve güneş tutulmalarına neden olur. Tutulmalar yalnızca Güneş ve Ay aynı anda ay yörüngesindeki düğüm noktalarının yakınında bulunduğunda meydana gelir. Ay tutulması, Güneş ile Dünya arasına girdiğinde yani yeni ay sırasında meydana gelir; Ay tutulması da Dünya, Güneş ile Ay arasına girdiğinde yani dolunay sırasında meydana gelir.

Web sitemizde ucuza astronomi üzerine bir makale yazmayı sipariş edebilirsiniz. İntihal karşıtı. Garantiler. Kısa sürede idam.