Інформація про новину
  • Переглядів: 249
  • Дата: 17-06-2020, 03:12
17-06-2020, 03:12

6. A nap és a hold látható mozgása

Категорія: Tankönyvek magyar » Csillagászat





Попередня сторінка:  5. A bolygók látszólagos mozgása
Наступна сторінка:   7. Kepler törvényei

1. A Nap éves látható mozgása. A Nap állandóan változó 5 és a koordinátái alapján az éggömbön meghatározható az a nagy kör, amely a napkorong középpontjának éves látható pályáját jelöli. Az ókori görögök ezt a kört ekliptikának nevezték el. Mivel a Nap éves mozgása tükrözi a Földnek a pályáján történő valós mozgását, az ekliptika az éggömbnek és a Föld pályájával párhuzamos sík metszetének a pályája. Ezt a síkot nevezik az ekliptika síkjának. A már korábban említett két napéjegyenlőségi ponton kívül két köztes, egymással ellentétes pontot is jelölnek az ekliptikán, amelyekben a Nap elhajlásának abszolút értéke a legnagyobb. A nyári napforduló pontjában a Nap elhajlása maximális 5 = +23°26’ (június 22. körül). A téli napforduló pontjában a Nap elhajlása maximális 8 = -23°26’ (december 22. körül).

A csillagképeket, amelyeken áthalad az ekliptika, ekliptikái csillagképeknek nevezzük.

Az ekliptikának és csillagképeinek 12 részre való felosztása az ókori Mezopotámiában alakult ki. Ezt az övét állatövnek nevezték el (gör. ^coSuxkq; кіжА,о<; - állatok köre). Eleinte Babilonban egybeestek az állatövi jegyek és az ekliptikái csillagképek, mivel a csillagképeknek nem voltak pontos határai. Később, a hellenisztikus korszakban az állatövi jegyekről mint az ekliptika 12 egyenlő részéről olyan adatok gyűltek össze, amelyek szerint az égen a körív 30°-os részeit foglalják el. A jegyek számításának kiindulópontja T - a tavaszi napéjegyenlőség pontja.

Mára az állatövi jegyek és az ekliptikái csillagképek nem esnek egybe. 13 ekliptikái csillagkép van. Közülük 12 (1.1. táblázat) elnevezésében megegyezik az állatövi jegyekkel. A Kígyótartó csillagképe, amely ekliptikái, nem tartozik az állatövi jegyek közé. A különböző csillagképeknek különböző a mérete az égen. Továbbá a precesszió (a Föld tengelyének elmozdulása) miatt a tavaszi napéjegyenlőség pontja folyamatosan eltolódik. Például a Kos állatövi jegy a Halak csillagképébe esik.

Az 1.1. táblázat az állatövi csillagképeket, azok jelöléseit és a Napnak a csillagképben való tartózkodási idejét tartalmazza.

1.1. táblázat

2. A Nap napi mozgása különböző szélességeken. Már tudjátok, hogy a Nap egy elképzelt vonalon történő elmozdulását a csillagok között ekliptikának nevezik. Az egész ekliptikát (360°) a Nap egy év alatt teszi meg, ez a mozgás viszont csak kép

zelt, mivel a Földnek a Nap körüli keringése következtében történik. Emlékezzünk vissza, hogy az égitestek (többek között a Nap) látható mozgását, amely a Föld saját tengelye körüli keringése miatt áll elő, napi mozgásnak nevezzük.

Figyeljük meg különböző' szélességeken a Nap napi mozgását. A középsó' szélességeken a Nap mindig az égbolt keleti részén kel fel, fokozatosan emelkedik a horizont fölött, délben eléri a legmagasabb pontját az égbolton, ezután elkezd lejjebb ereszkedni a látóhatár felé, és végül az égbolt nyugati részén lenyugszik. Az északi féltekén ez a mozgás balról jobbra történik, a déli féltekén pedig jobbról balra. Emellett a Föld északi féltekéjén levó' megfigyelő' a Napot délen, a déli féltekén található pedig északon látja majd. A Nap napi elmozdulása az égen szimmetrikus az észak-dél iránnyal.

A Földön az északi sarkkörön túl, ahol І ф I > 66,5°, a Nap napi elmozdulása gyakorlatilag az egyenlítővel párhuzamos. A Nap fél éven keresztül nem nyugszik le, miközben köröz a látóhatár fölött. Ez az éjféli nap. Ezután a Nap fél évre lenyugszik és beáll a sarki éjszaka.

Az egyenlítőn a Nap, mint más égitestek is a valós horizont síkjához képest merőlegesen kel fel és nyugszik, és fél napon keresztül látható.

3. A Nap napi elmozdulásának változása az év folyamán. A Napnak a látóhatár fölötti napi elmozdulásának változását a különböző évszakokban az északi félteke középső földrajzi szélességein az 1.18. ábra mutatja. Az év folyamán délben megfigyelve a Nap magasságát észrevehető, hogy évente kétszer az egyenlítőn található. Ez a tavaszi (március 21. körül) és az őszi (szeptember 23. körül) napéjegyenlőség idején történik. A látóhatár síkja kettéosztja az égi egyenlítőt. Emiatt a napéjegyenlőség idején a Nap elmozdulása a látóhatár fölött és a látóhatár alatt egyforma; tehát a nappal és az éjszaka egyenlő hosszúak. A legrövidebb nappal december 22-re esik, a leghosszabb pedig június 22-re.

Az egyenlítőn elhelyezkedő megfigyelő számára a Napnak a látóhatár fölötti éves elmozdulásait az 1.19. ábra mutatja.

4. A Hold látszólagos mozgása és fázisai. A Hold a Föld természetes holdja. Ez a Földhöz legközelebbi égitest, amely a Nap fényét veri vissza. A Hold a Föld körül majdnem ellipszoid alakú pályán kering ugyanabban az irányban, amerre a Föld forog a tengelye körül. Ezért úgy látjuk, hogy a Hold a csillagok között az égbolt forgásirányával szemben mozog. A Hold mozgásának iránya mindig nyugatról kelet felé mutat. A Földről a megfigyelő számára a Hold egy nap alatt 13,2°-kal mozdul el.

A Hold a Föld körül 27,3 nap (szideri-kus hónap) alatt tesz meg egy teljes fordulatot a pályáján. A saját tengelye körül ugyanennyi idő alatt tesz meg egy fordulatot, ezért a Föld felé a Holdnak mindig ugyanaz a féltekéje fordul.

A Holdnak a Föld körüli mozgása nagyon bonyolult, annak tanulmányozása az égi mechanika egyik legnehezebb feladata. A Hold látszólagos mozgását látható alakjának folyamatos változása, a fázisok változása kíséri. Ez azért történik, mert a Naphoz és Földhöz képest a Hold különböző pozíciókat vesz fel (1.20. ábra).

Holdfázisnak nevezzük a holdkorong napfényben látható részét.

Tekintsük meg a Hold fázisait az újholdtól kezdve. Ez a fázis akkor áll be, amikor a Hold a Nap és a Föld között halad el, és a sötét oldalával fordul felénk (1.20. 1 ábra). A Hold egyáltalán nem látszik a Földről.

1-2 nap múlva az égbolt nyugati részén megjelenik és folyamatosan növekszik egy fényes sarló, az „új” Hold (1.20. 2 ábra). Az égen néha a holdkorong másik, halvány része is látható. A hamuszürke fény jelensége azzal magyarázható, hogy a holdsarlót közvetlenül a Nap világítja meg, a hold felszínének többi részét pedig a Földtől visszaverődő szórt napfény. 7 nap múlva a holdkorong jobb fele teljesen láthatóvá válik, eléri az első negyedet (1.20. 3 ábra). Ebben a fázisban a Hold nappal kel, estig az égbolt déli részén látható, este pedig lenyugszik. Ezután tovább növekszik (1.20. 4 ábra) és az újhold után 14—15 nappal a Hold szembenállásba kerül a Nappal (1.20. 5 ábra). Ekkor áll be a telihold fázisa. A napsugarak teljesen megvilágítják a Föld felé néző féltekét. A telihold napnyugtakor kel, és napkeltekor nyugszik, az éjszaka során pedig az égbolt déli részén látható.

Telihold után a Hold Nyugat felől, fokozatosan közeledik a Naphoz, és balról van megvilágítva (1.20. 6 ábra). Körülbelül egy hét múlva áll be a harmadik, vagyis az utolsó negyed fázisa (1.20. 7 ábra). Ekkor a Hold éjfél körül kel, napkeltéig megjelenik az égbolt déli részén és nappal lenyugszik. A Nap és a Föld kísérőjének további közeledésekor a Hold látható része sarlószerűvé válik (1.20. 8 ábra). A Holdat csak reggel, nem sokkal a napkelte előtt lehet látni és a világos napszakban, napnyugta előtt nyugszik le. Ezután megint beáll az újhold, és a Hold nem látszik az égen.

Egyik újholdtól a következőig körülbelül 29,5 nap telik el. A holdfázisok változásának ezen időszakát szinódikus hónapnak nevezik. A szinódikus (vagy havi hold) hosszabb a sziderikus (vagy csillag-) hónapnál, mert a Hold és a Föld ugyanabba az irányba mozog.

5. Nap- és holdfogyatkozások. Mozgása során a Hold gyakran eltakarja az állatövi csillagképek csillagait. Ennél ritkábban takarja el a bolygókat és a Napot. A Nap Hold általi takarását napfogyatkozásnak nevezzük.

A napfogyatkozásnak eltérő a kinézete a földfelszín különböző pontjaiban, mivel a Hold átmérője 400-szor kisebb a Nap átmérőjénél és a Hold nagyjából 400-szor közelebb van a Földhöz, ezért az égbolton a Nap és a Hold egyforma méretű korongoknak tűnnek. Teljes napfogyatkozáskor a Hold teljesen eltakarhatja a Nap fényes felületét, miközben a Nap légköre látható marad.

Tekintsük meg a teljes napfogyatkozás sémáját (1.21. ábra). Elhaladva a Nap és a Föld között, a kisméretű Hold nem tudja teljesen eltakarni a Földet. A Nap korongja csak az A megfigyelő számára lesz eltakarva, aki kúp alakú holdárnyék közepében helyezkedik el, amelynek legnagyobb átmérője a Föld felszínén 270 km.

Csak innen, a földfelszín viszonylag keskeny területéről - ahová árnyékot vet a Hold - lesz látható a teljes napfogyatkozás. Ott, ahol a Hold félárnyékot vet, a Hold úgynevezett félárnyékának kúpjában részleges napfogyatkozás lesz látható (а В és C megfigyelők számára).

Ha napfogyatkozás közben a Hold elliptikus pályáján mozogva jelentős távolságra kerül a Földtől, a látható holdkorong túl kicsinek bizonyul ahhoz, hogy teljesen eltakarja a Napot. Ekkor az A megfigyelő (1.22. ábra) a Hold sötét korongja körül a napkorong fényes részét is láthatja.

A Hold félárnyékán kívül a napfogyatkozás egyáltalán nem látható. A napfogyatkozás a Földnek nem a teljes felszínén figyelhető meg, hanem csak ott, ahol elhalad a Hold árnyéka és félárnyéka. A Hold árnyékának a föld felszínén megtett útját a teljes napfogyatkozás sávjának nevezzük.

Holdfogyatkozások akkor történnek, amikor a Hold a Föld árnyékába kerül, amely szintén kúp alakú és félárnyékkal van körülvéve (1.23. ábra). Amikor a Hold részben lép be a Föld árnyékába, részleges, amikor pedig teljesen, akkor teljes fogyatkozásról beszélünk. Ha a Föld árnyéka a Nappal ellentétes irányba esik, akkor a Hold csak a telihold fázisban haladhat át rajta. A Hold bal szélével fokozatosan lép be a Föld árnyékába. Teljes holdfogyatkozás idején vörösesbarnává vagy narancsvörössé válik (1.24. ábra), mivel a napfény, miután megtörik a Föld légkörében, főleg vöröses sugarakkal világítja meg a Holdat, amelyeket a legkevésbé szór szét és gyengít az atmoszféra.

Évente 2-5 napfogyatkozás lehet. Átlagosan a Földön egy és ugyanazon helyen ritkán, 200-300 évente figyelhető meg teljes napfogyatkozás, időtartama pedig nem haladja meg a 7 min 31 s-ot. Ezért a csillagászok, annak érdekében, hogy nagyon rövid idő alatt tanulmányozhassák a Nap külső, ritka gázburkát, alaposan felkészülnek a napfogyatkozások megfigyelésére.

Évente általában 1-2 holdfogyatkozás történik, de vannak évek, amikor egyáltalán nincs fogyatkozás.

A holdfogyatkozások a Föld egész éjszakai féltekéjéről láthatóak, ahol a Hold épp a horizont fölött található. Ezért minden ilyen helyen gyakrabban észlelhetőek, mint a napfogyatkozás, habár 1,5-szer ritkábban történnek. A holdfogyatkozás maximális időtartama 1 h 47 min.

Még az і. e. VI. században megállapították, hogy nagyjából 18 év és 11,3 nap múlva minden fogyatkozás ugyanabban a sorrendben megismétlődik. Ezt az időközt (a fogyatkozások közötti periódust) szároszciklusnak nevezték el (gör. oúpog - periódus, ismétlődés).

A szároszciklus ideje alatt átlagosan 70-71 fogyatkozás történik, ezek közül 42-43 napfogyatkozás (14 teljes, 13-14 gyűrűs és 15 részleges) és 28 holdfogyatkozás.

KÉRDÉSEK A TANULTAKHOZ

1. Mik a Nap napi mozgásának jellegzetességei a különböző szélességeken? Látható-e a Nap a zeniten Ukrajnából, Ausztráliából és Brazíliából? Miért?

2. Miért fordul a Hold mindig ugyanazzal az oldalával a Föld a felé? Megfigyelhe-tő-e a Hold ellentétes mozgása?

3. Mi a különbség a sziderikus és a szinódikus hónapok között? Mi okozza a különböző időtartamukat? ,

4. Mit értenek holdfázison? írjátok körül a Hold fázisait!

5. Miért történnek hold- és napfogyatkozások?

6. Mi a szároszciklus? Milyen a periódusa?

 

Ez a csillagászat tankönyve 11. évfolyamának anyaga Szirotyuk, Mirosnicsenko

 



Попередня сторінка:  5. A bolygók látszólagos mozgása
Наступна сторінка:   7. Kepler törvényei



^