آنالما

همه ما بارها برایمان این سوال پیش امده که دانشمندان از کجا به بیضی بودن مدار زمین پی برده اند. یکی از راه های اثبات بیضی بودن مدار زمین پدیده انالما است.

آنالما چیست؟

آنالما شکلی از موقعیت خورشید به صورت هشت لاتین کشیده است که با ترسیم موقعیت دقیق، یاعکسبرداری از قرص خورشید در فواصل زمانی یکسان طی یکسال (مثلا صبح جمعه هر هفته در یک ساعت مشخص) به دست میاد.

شکل ویژه آنالما نشان دهنده کشیدگی استوای زمین با مدار آن، ۲۳٫۵ درجه، وبیضوی بودن مدار است. این پدیده مستقیماً به پارامتری به نام معادله ی زمان (Equation-of-Time) که اختلاف زمان خورشیدی و زمان واقعی است مربوط می شود (که به علت بیضوی بودن مدار زمین است). معادله ی زمان نشان می دهد که اذان ظهر چند دقیقه با لحظه ی ساعت دوازده فاصله دارد. اگر در نیمکره شمالی باشید در تابستان این پارامتر مقدار مثبت و در زمستان مقدار منفی دارد. به جز کار جذاب عکاسی از آنالما و تهیه تصاویری مانند زیر می توانید با علامت زدن نوک سایه یک میله کاملاً عمود بر سطح زمین سر یک ساعت خاص در هر روز از سال این پدیده و شکل هشت مانند آنرا بدست بیارید.

جدول مقابل نشان دهنده میزان تفاوت زمانی با توجه به میزان کجی محور است. آنالما ها وابسته به عرض جغرافیایی و زمان عکس برداری با یک دیگر متفاوت اند.(در همه جا آنالما به صورت هشت است اما زاویه آن در جاهای مختلف متفاوت است.)

 آنالما در زبان یونانی یعنی ساعت آفتابی و در واقع نام کتابی است که توسط بطلمیوس نوشته شده است.

دلایل به وجود آمدن آنالما

دو علّت اساسی برای وقوع این پدیده وجود دارد :

۱٫ زاویه ۲۳٫۵ درجه بین استوای سماوی و دایره البروج

۲٫ بیضوی بودن مدار زمین

۱٫ بررسی تاثیر بیضوی بودن مدار زمین

فرض می کنیم مدار زمین دایره ای شکل است و ناظر در استوا قرار دارد. اگر مدار زمین بدور خورشید دایره ای شکل می بود، سرعت حرکت آن کم و زیاد نمی شد. ولی حال که مدار زمین بیضی شکل است سرعت آن در دی ماه بیشتر از سرعت میانگین و در تیرماه کمتر از سرعت میانگین است. اگر یک نقطه ی فرضی را در آسمان در نظر بگیریم که در طول یک سال با سرعت یکنواخت، یک دور مدار زمین طی می کند، به آن نقطه خورشید میانگین می گوییم.

وقتی خورشید واقعی و خورشید میانگین به طرف انقلاب تابستانی می میرند حوالی ماه اردیبهشت خورشید واقعی، اندکی از خورشید میانگین عقب می افتد و دوباره در انقلاب تابستانی به هم می رسند. به بیانی دیگر در ظهرِ ماه اردیبهشت انتظار داریم هر دو خورشید را در سمت دریک نقطه خاص ببینیم ولی در واقعیت خورشید واقعی اندکی زودتر به سمت ان نقطه می رسد. به همین دلیل اذان ظهر در اردیبهشت اندکی بعد از ساعت دوازده ظهر گفته می شود. زیرا ساعتهای ما بر اساس خورشید میانگین تنظیم شده است، ولی خورشید واقعی گاهی از خورشید میانگین جلو افتاده و گاهی عقب می ماند. به همین دلیل طبق معادله ی زمان، گاهی اذان ظهر قبل یا بعد از ساعت دوازده روی می دهد.

۲٫ تاثیر کج بودن مدار زمین

 زاویه بین دایره البروج و استوای زمین ۲۳٫۵ درجه است و ما برروی استوا هستیم. اگر هر روز در یک زمان موقعیت خورشید را ثبت کنیم متوجه می شویم که در زمینه ی ستارگان به تدریج به سمت شرق میرود . اگر در دو روز متوالی در یک زمان به خورشید میانگین نگاه کنید متوجه می شوید مکان آن فقط به صورت افقی جابجا می شود.

ولی خورشید واقعی علاوه بر حرکت به سمت شرق یا غرب در راستای شمال یا جنوب (‌وابسته به فصل) هم جابجا می شود. لازم به ذکر است که مدار زمین دایره ای شکل فرض شده و خورشید در مدار نشان داده شده با سرعت یکسان حرکت می کنند و در حالت میانگین بر یک دیگر منطبق هستند.

مدار سیارات وانالمای ان ها سه حالت زیر را دارا هستند:

– برای سیاره ای که مداری کاملا دایره ای دارد اما هیچ کجی محوری ندارد، خورشید هر روز در جای دیروز حاضر می شود و آنالمای خورشید در این سیاره به صورت  نقطه است.

– برای سیاره ای که مدار دایره ای و کجی محور مثل زمین دارد آنالما شکل هشت دارد اما این شکل به صورت هشتی است که دو دایره بالا و پایین در آن برابرند.

– برای سیاره ای با مدار مثل زمین اما بدون کجی محور آنالما به صورت خطی است که شرق را به غرب موازی با استوا وصل می کند.

آنالمای مقابل از رصدخانه رویال در گرینویچ لندن (به طول جغرافیایی ۰)در ساعت ۱۲ ظهر در طول سال ۲۰۰۶ ثبت شده است. نقاط سیاه نشان دهنده اولین روز هر ماه و نقاط سبز نشان دهنده اعتدالین و انقلابین  هستند.

برای سیاره ای مثل زمین، آنالما در نیمکره شمالی به صورت هشتی است که دایره بالایی آن از پایینی کوچکتر است. در استوا به صورت هشتی است که افقی شده و در نیمکره شمالی نیز به صورت هشتی است که  دایره بالایی بزرگتر از دایره پایینی است. در اصل یعنی اگر ما عرض جغرافیایی خود را تغییر دهیم اما زمان را ثابت نگه داریم آنالما به اندازه عرض جغرافیایی ما مایل می شود.

خورشید هنگام تابستان در بالاترین نقطه ی آنالما و هنگام زمستان در پایینترین نقطه ظاهر می شود. روز انقلاب زمستانی در نیمکره ی شمالی زمین، خورشید در زیر آنالما قرار دارد.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *