Szeretettel köszöntelek a TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK közösségi oldalán!
Csatlakozz te is közösségünkhöz és máris hozzáférhetsz és hozzászólhatsz a tartalmakhoz, beszélgethetsz a többiekkel, feltölthetsz, fórumozhatsz, blogolhatsz, stb.
Ezt találod a közösségünkben:
Üdvözlettel,
TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK vezetője
Amennyiben már tag vagy a Networkön, lépj be itt:
Szeretettel köszöntelek a TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK közösségi oldalán!
Csatlakozz te is közösségünkhöz és máris hozzáférhetsz és hozzászólhatsz a tartalmakhoz, beszélgethetsz a többiekkel, feltölthetsz, fórumozhatsz, blogolhatsz, stb.
Ezt találod a közösségünkben:
Üdvözlettel,
TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK vezetője
Amennyiben már tag vagy a Networkön, lépj be itt:
Szeretettel köszöntelek a TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK közösségi oldalán!
Csatlakozz te is közösségünkhöz és máris hozzáférhetsz és hozzászólhatsz a tartalmakhoz, beszélgethetsz a többiekkel, feltölthetsz, fórumozhatsz, blogolhatsz, stb.
Ezt találod a közösségünkben:
Üdvözlettel,
TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK vezetője
Amennyiben már tag vagy a Networkön, lépj be itt:
Szeretettel köszöntelek a TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK közösségi oldalán!
Csatlakozz te is közösségünkhöz és máris hozzáférhetsz és hozzászólhatsz a tartalmakhoz, beszélgethetsz a többiekkel, feltölthetsz, fórumozhatsz, blogolhatsz, stb.
Ezt találod a közösségünkben:
Üdvözlettel,
TÖRTÉNELMI ÉRTÉKEK ÉRDEKESSÉGEK vezetője
Amennyiben már tag vagy a Networkön, lépj be itt:
Kis türelmet...
Bejelentkezés
Eppur si muove, ahogy Galilei mondta négyszáz évvel ezelőtt. Forog a tengelye körül és kering a Nap körül. Ebből pedig rengeteg dolog származik, amiket érdemes alaposan szemügyre venni.
A félig megvilágított gömb
A Föld nem bocsát ki fényt, megvilágítását kizárólag a Naptól kapja (a csillagok fénye és a Holdról meg a bolygókról visszaverődő fény elhanyagolható). Ebből a tényből, valamint abból, hogy a Föld gömbölyű és a Napból csak egy van, az következik, hogy a Földnek mindig csak a fele van megvilágítva: az a fele, amelyik éppen a Nap felé néz.
(Ez persze erősen torzított kép. Ha méretarányos képet akarnánk csinálni, amin a Nap és a Föld együtt látszik, akkor a Föld csak egy alig látható, parányi morzsa lenne, és a képernyő 99%-át a két égitest közötti irdatlan távolság tenné ki.)
Kérdés persze, hogy mikor melyik fele néz a Nap felé. Mi emberek kétféleképpen osztjuk ketté a Földet: egy vízszintes vonallal északi és déli félgömbre vagy egy függőlegessel keletire és nyugatira. A Nap fénye sokféle szögben eshet a Földre, és ettől függően más-más irányokban húzódhat a világosságot a sötétségtől elválasztó terminátorvonal.
Ezen a képen például a terminátorvonal függőlegesen vágja ketté Afrikát, nagyjából az angolai partoknál. Mit állapíthat meg a szakértő szem, ha egy ilyen képet mutatnak neki?
1. Angolában most kel föl a nap. Honnan tudhatjuk, hogy nem most megy le? A Föld forgási irányából. A Föld úgy forog, hogy ha a kép tetején az Északi-sark van, akkor minden pontja jobbra halad. Ha elképzeljük, hogy a Föld elfordul jobbra, akkor a most homályba burkolózó angolai tengerpart rövidesen kiér a fénybe, vagyis a sötét helyett világos lesz. Tehát napkelte van.
2. Március 21-e vagy szeptember 23-a van, legalábbis megközelítőleg. Az évnek ezen a két napján fordul csak elő, hogy a terminátorvonal ilyen pontosan északról délre halad. Mivel pedig az évnek ezen a két napján a nap reggel hatkor kel, közép-európai idő szerint körülbelül ennyi az idő.
Azért mondom mindig, hogy körülbelül, mert a terminátorvonal túlságosan elmosódott ahhoz, hogy akár a helyét, akár az irányát pontosan meg lehetne állapítani. Az igazi Földön még ennél is elmosódottabb, mert a Föld vastag légköre nagyon szórja a fényt. Képünkön India és Szomália nagyjából ugyanannyi megvilágítást kap. Az igazi Földön ez soha nem fordul elő.
Ezen a képen az Északi-sark felől látjuk a Földet akkor, amikor Indiában dél van. A nagy kék korong a légkört jelképezi. (Vagy mondjuk a légkör legalsó rétegét. Ha az egész légkört ábrázolni akarnám úgy, hogy kiférjen a képernyőre, a Föld csak egy pont lenne a közepén.) Két napsugárnyalábot bejelöltem sárga vonallal: az egyik Indiát, a másik Afrikát jelképezi. Jól látszik a különbség: az Afrikát elérő sugaraknak jóval hosszabb utat kell megtenniük a Föld légkörében, mint az Indiában becsapódóknak. Ezért ezek a sugarak jobban szétszóródnak, így kevesebb fényt és meleget adnak. Ez okozza, hogy délben melegebb van és több a világosság, mint hajnalban, holott a Nap mindkét esetben az égen van erre mondjuk, hogy alacsonyan áll a Nap (hajnalban) vagy magasan (délben).
A ferdén megvilágított gömb
Azt mondtam, hogy a terminátorvonal csak az év két napján függőleges. Nézzük, milyen máskor.
Ilyesféle. De erről már nem lehet egykönnyen megmondani, hogy az év melyik szakát ábrázolja. Szögmérővel meg kellene mérni a terminátorvonal dőlésszögét, aztán csillagászati számításokkal meghatározni, hogy mikor áll ebben a szögben. Annyit tudhatunk, hogy az északi félgömbön nyár van.
Ennek az az oka, hogy a Föld megbillenve áll a tengelyén. Az asztali földgömbök is így ábrázolják, megdőlve. A dőlésszöge 23 és fél fok: ekkora szöget zár be a Föld forgástengelye (az Északi- és a Déli-sarkot összekötő vonal) a függőlegessel.
No de hol van a világűrben függőleges? Mihez képest áll a Föld megbillenve?
A válaszhoz érdemes megnézni a Naprendszer történetét.
A Naprendszer kialakulása
Körülbelül ötmilliárd évvel ezelőtt a Naprendszer ilyesformán nézett ki:
Egy óriási, forgó, örvénylő anyaghalmaz, ami egy ellipszoidot (egy irányból belapított gömböt) tölt ki. Az anyag a halmaz közepén összesűrűsödik, a széleken viszont kevés van belőle; a kettő között az örvénylés spirális nyúlványokat alakít ki. Legalábbis nagyon valószínű, hogy így történt, mert ugyanazok a fizikai törvények alakították a Naprendszert is, mint a galaxisokat; a képen ugyanis valójában egy távoli galaxis látható.
Az örvénylés hatására az anyag lassan összegyűlt középen, és kialakult belőle a Nap. A maradékból álltak össze a bolygók, megtartva eredeti pályájukat. Vagyis minden bolygó egy-egy sík mentén kering a Nap körül, amiről soha nem lép ki. Azt a síkot, amin a Föld kering, ekliptikának hívjuk.
Ha a Föld és a Nap között kifeszítenénk egy zsinórt, ami nyomot hagy a világűrön, akkor a Föld egy év alatt egy ilyen körlapot rajzolna a világűrbe. (Az árnyékok csak a térhatás kedvéért kellenek. A valóságban a Napnak nincs árnyéka, hiszen ő maga a fényforrás!) Ez a lila korong az ekliptika.
A Föld tengelye az ekliptikához képest áll ferdén. Az asztali földgömb úgy ábrázolja a Földet, hogy az asztal lapja lehet a képzeletbeli ekliptika.
Az előző kép egyszerű műanyag modelljébe valódi fényforrást helyezve reálisabb képet kaphatunk a Földről és az ekliptikáról. Rögtön négy különböző állásban is elhelyeztem rajta.
Mind a négy Föld hátrafelé dől, vagyis az Északi-sark az olvasó monitorjának hátulja felé mutat. (Az alsót egy kicsit megvilágítottam egy pótlámpával, különben a felénk néző oldala teljesen sötét maradt volna.) Nézzük meg, mit lehet látni rajtuk.
Az alsó Földön Afrika déli része felénk fordul, vagyis a Nap éppen az északi félgömböt (konkrétan Szibériát) világítja meg. Az északi félgömb tehát több fényt kap, mint a déli. Tehát Szibériában nyár van és nappal, Ausztráliában tél és szintén nappal. Európában nyári éjszaka, Dél-Afrikában téli éjszaka. Méghozzá június 22-e, a nyári napforduló.
A felső Földön Dél-Amerika fordul a Nap felé, itt tehát nyári nappal van. Észak-Amerikában téli nappal. Ázsiában téli éjszaka, Ausztráliában nyári éjszaka. Ez december 22-e, a téli napforduló.
A kétoldalt látható Földek forgástengelyének egyik vége se mutat a Nap felé. Így a két félgömb egyenlő mértékben kap fényt: ez az az állapot, amikor a terminátorvonal függőlegesen halad. A bal oldali kép március 21-ét, a tavaszi, a jobb oldali pedig szeptember 23-át, az őszi napéjegyenlőséget ábrázolja. A Föld ugyanis az óramutató járásával ellenkező irányban kering a Nap körül (ha az Északi-sark felől nézzük).
A Nap járása
Persze nem a Nap az, ami jár, hanem a Föld, de ma is egyszerűbb azt mondani, hogy alacsonyan áll a Nap, mint azt, hogy a megfigyelőponttól a Napig húzott vonal közel kilencven fokos szöget zár be a függőlegessel. A Nap tehát jár, mégpedig egyszerre kétféle mozgást végez. Napkelte és napnyugta között végighalad az égbolton egy íves vonal mentén (ami éjszaka a föld alatt körré egészül ki), ez az íves vonal pedig napról napra billen egy kicsit, legmagasabb pontja fél évig észak, fél évig dél felé halad. A nap folyamán végzett mozgás a Föld forgásából, az íves vonal billegése pedig keringéséből ered. A jelenséget már kisgyerekként megismerjük; most nézzük meg más irányból is.
A most következő képek a Fourmilab Föld-néző oldaláról vannak, amivel nagyon jókat lehet játszani. A legkülönbözőbb nézetekből képes megmutatni a Földet (sőt a Holdat is), bármilyen időpontban.
Íme egy sorozatfelvétel a Földről, ahogyan a Nap látja, a tavaszi napéjegyenlőség napjának 24 órája alatt, kétórás lépésekben.
Nézzünk egy hasonló sorozatot a téli napforduló napjáról.
Mindkettő forgó Földet ábrázol, semmi kétség; de óriási különbséggel. Az első sorozatban az Egyenlítő volt a kép közepén, és mindkét sarkvidékből láttunk egy kicsit a másodikon az Egyenlítő jócskán a kép aljára csúszott, és az Északi-sarkot jól megfigyelhetjük, a délit viszont egyáltalán nem látjuk. Mint mondtam, a képsorozatok a Napról nézve készültek, vagyis a Föld megvilágított felét mutatják. A megvilágított félgömb közepén levő pontban látjuk a Napot a legmagasabban az égen: éppen a fejünk fölött a megvilágított félgömb szélein viszont épp csak a látóhatáron látjuk a Napot.
Most csináljunk másféle képsorozatot. Minden napról csak egy kép készüljön, greenwichi idő szerint déli tizenkettőkor, de egy egész éven át mondjuk tíznaponként.
Így billeg a Föld egy év alatt ide-oda. Az első kép január 1-jén készült, az utolsó december 27-én. Ez a billegés a pörgettyűelv következménye: a pörgettyű tengelyét szinte lehetetlen kitéríteni állásából. A Föld is egy roppant pörgettyű, hiszen forog, tehát a tengelye mindig ugyanabba az irányba mutat. Mármint a világegyetemhez képest, de nem a Naphoz képest.
A Föld forgástengelye, amit a fenti két képen láthatunk, északi végével majdnem pontosan a Sarkcsillag felé mutat.
Ezt a képet látjuk, ha az Északi-sarkon felnézünk az égre. A kép közepén van a Sarkcsillag, más néven a Kis Medve alfája. Ha az Északi-sarkon állva fölnyújtunk egy rudat, amivel pont megbökjük a Sarkcsillagot, azt fogjuk tapasztalni, hogy kevesebb mint fél fokot zár be a piros rúddal, amin a Föld forog. (A gyakorlatban a kísérletet nehéz elvégezni, mert 400-460 fényév hosszúságú rudat kellene egyenesen megtartanunk.)
Azt nem tudom megmondani, hogy a képen merre van észak és a többi égtáj, mert a Föld ugye forog. A teljes csillagtérkép minden huszonnégy órában körbefordul, mint egy olyan óra, aminek nincs mutatója, hanem a számlapja forog. Tényleg használható óraként is: aki jól ismeri a csillagképeket, tudja, hogy az éjszaka melyik részében hol szoktak járni.
Változnak az évszakok
A Föld forgása és az ekliptikához való hajlásszöge okozza az évszakokat. Az évszak tulajdonképpen nem más, mint a nappal vagy az éjszaka fölnagyítva. Nappal azért van melegebb, mint éjjel, mert a Nap fölmelegíti a légkört és a földfelszínt. Este pedig azért van melegebb, mint hajnalban, mert az estét megelőző fél napban meleg volt, és ennek a hatása még nem múlt el, a hajnalt megelőző fél napban viszont hideg volt.
Ugyanígy van az évszakokkal. Ahogy jön a nyár mondjuk az északi félgömbön, a nappalok egyre hosszabbak, mert az északi félgömb egyre inkább a Nap felé fordul, vagyis az a hely, ahol élünk, egyre közelebb kerül a megvilágított félgömb közepéhez így egyre tovább kap fényt. Mivel egyre hosszabbak a nappalok, egyre hosszabb ideig kapunk meleget is a Naptól, és egyre kevesebb meleget tudunk veszíteni az éjszakák folyamán, amik logikusan egyre rövidebbek. Ráadásul annak, hogy közel vagyunk a megvilágított félgömb közepéhez, az is a következménye, hogy a sugarak meredek szögben érkeznek hozzánk, tehát egyre rövidebb utat kell megtenniük a légkörben. (Érdemes itt visszalapozni ahhoz a képhez, amin berajzoltam a légkört és sárga vonallal két napsugár útját.)
Az évszakok tehát abból keletkeznek, hogy a Föld forgástengelye ferdeszöget zár be az ekliptikával, így a megvilágított félgömb ide-oda vándorol észak és dél között. Ebből következik az is, hogy egyszerre csak az egyik féltekén lehet nyár, a másikon ugyanakkor szükségképpen télnek kell lennie.
Ha a Föld forgástengelye függőlegesen állna az ekliptikán, nem lennének évszakok. A Merkuron éppen ez a helyzet. A megvilágított félgömb közepe mindig az Egyenlítőn lenne, és a két sarkponton mindig a horizonton állna a Nap. Az Egyenlítőn lenne a legmelegebb, mert ott érik a sugarak a legmeredekebb szögben a felszínt, onnan távolodva pedig egyenletesen csökkenne a hőmérséklet, az év minden szakában ugyanúgy.
Az éjféli nap
Érdekes dolgok származnak abból is, hogy pontosan mekkora az a kilengés, amit a megvilágított folt végez a Föld felszínén. Ezt könnyen kiszámolhatjuk abból, hogy a forgástengely 23,5 fokot zár be az ekliptikával. Amikor a tengely északi vége a nap felé fordul, akkor a folt 23,5 foknyira tolódik észak felé amikor a déli vég fordul a nap felé, akkor dél felé tolódik a folt ugyanennyit. Mármint a folt közepe, természetesen, éspedig az Egyenlítőhöz képest.
Ez azt jelenti, hogy az Egyenlítőtől északra és délre elterülő 23,5 foknyi sáv az év minden napján kapja a fényt, méghozzá elég sokáig és elég meredek szögben. Ezért itt meleg van: ez a trópusi övezet.
Június 22-én, amikor a forgástengely északi vége egészen a Nap felé dől, a világos fényfolt közepe az északi szélesség 23 és feledik fokán halad, ami Tajvan szigetét, a Gangesz és az Indus torkolatát, a Nasszer-tavat, az Ahaggart, a Bahama-szigeteket és a Kaliforniai-félsziget déli csúcsát érinti. Ezt a szélességi kört Ráktérítőnek hívják, mert az észak felé haladó nap erre a körre érve térül vissza dél felé, éspedig a Rák jegyében mármint kétezer évvel ezelőtt, amikor ezt a nevet adták a térítőnek. Azóta a csillagképek eltolódtak, ma a Nap az Ikrek csillagképben van a nyári napforduló idején.
December 22-én, a téli napfordulón a megvilágított félgömb középpontja abbahagyja a dél felé haladást és visszafordul északra. Útjának legdélebbi pontja természetesen 23 és fél foknyira délre van az Egyenlítőtől, ez aBaktérítő, amely Ausztrália közepén, Madagaszkár déli végén, a Kalahárin, São Paulo városán és Paraguay közepén halad át. Nevét ugyanúgy kapta, mint a Ráktérítő; azóta a téli napforduló áttolódott a Nyilasba.
Van még két kör az Egyenlítővel párhuzamosan, amik a sarki övezetet választják el a mérsékelttől éppúgy, mint a tropikus övezetet a két térítő. Ezek a sarkkörök. Körülbelül a 66 és feledik szélességi fokon helyezkednek el, vagyis 23 és fél foknyira a sarkpontoktól.
A sarkkörök azok a vonalak, ahol a sarki nappal a sarkpontól legtávolabb előfordul. A sarki nappal pedig az a jelenség, amikor a Nap huszonnégy óra hosszat a látóhatár fölött marad, azaz nem nyugszik le: az éjféli nap. Minél közelebb megyünk a sarkponthoz, annál hosszabb ideig tartó nappalokat és éjszakákat láthatunk. Nézzünk meg egy képsorozatot egy ilyen éjféli napról.
A képek az Északi-sarkvidéket ábrázolják július elsején, nulla, hat, tizenkét és tizennyolc órakor (greenwichi idő szerint). Jól látszik, hogy a sarki tájak végig fényben maradnak.
Persze csak nyáron. Télen ugyanezek a tájak végig sötétben maradnak: olyankor a Déli-sarkvidéknek jut az éjféli nap. Az időtartam, ameddig nem nyugszik le a nap, a sarkpont felé haladva egyre hosszabb. Európa legészakibb pontján, a norvégiai Knivskjelloddenben május 14-étől július 30-áig, azaz hetvenhat napon át nem nyugszik le a Nap. Ez az északi szélesség 71. foka, vagyis öt fok a sarkkör fölött és tizenkilenc fok a sarkponttól.
Magán az Északi-sarkon a tavaszi napéjegyenlőség idején felkel a Nap, az őszi napéjegyenlőség idején pedig lenyugszik. A kettő között a Nap nem kel föl és nem nyugszik le, a nyár hat hónapig tartó nappalt jelent, a tél hathónapos éjszakát. Nyáron a Nap alig emelkedik a látóhatár fölé, de látszik és világít (ha a felhők nem takarják). Persze ilyen lapos szögből nem sok meleget ad.
Íme az Északi-sark március 22-én éjfélkor és déli tizenkettőkor (greenwichi idő szerint). A sarkpont és környéke mindkétszer a megvilágított területen van, ámbár egészen a szélén (tehát alacsonyan látja a Napot).
Néhány számadat
Következzen egypár szám a fentiekkel kapcsolatban.
A Föld egyenlítői sugarának hossza 6378 km, átmérője tehát 12 756 km. A Föld kicsit belapult a sarkokon, ott a sugara csak 6356 km. A Nap átmérője 1 392 000 km. A két égitest távolsága 150 millió km, ezt nevezik csillagászati egységnek (CsE). A pontos távolság 147,1 és 152,1 millió km között változik. A Föld január 3-án van napközelben (perihéliumban) és július 4-én naptávolban (aféliumban).
A Föld 365 nap, 5 óra, 48 perc és 46 másodperc alatt kerüli meg a Napot, éves útjának hossza 939,12 millió km. A nyári félév hossza 186 nap és 11 óra, a téli félévé 178 nap és 19 óra.
A nappal hossza a nyári napfordulón 16 óra, a téli napfordulón 8 óra, a két napéjegyenlőségi napon 12 óra.
http://1066.lattilad.org/
|
|
|
E-mail: ugyfelszolgalat@network.hu
Kommentáld!