მეცნიერება

რატომ იცვლება მთვარის ფაზები

მთვარის ფაზები მისი ფორმის ან დედამიწის ჩრდილის ცვლილება არ არის — ისინი მზით განათებული ნაწილის ცვალებადი ხილვადობით წარმოიქმნება.

თხელი ნამგალა მთვარე დედამიწის ნათებით ბინდის ცაზე
Photo by Rahul Pandit on Pexels — https://www.pexels.com/photo/crescent-moon-in-twilight-sky-over-grassy-meadow-5970664/

მთვარე თვის განმავლობაში არც ფორმას იცვლის და არც მისი ჩვეულებრივი ფაზები წარმოიქმნება დედამიწის ჩრდილით. მთვარე საკუთარი სინათლით არ ანათებს: მზე თითქმის ყოველთვის მისი სფეროს ერთ ნახევარს ანათებს, ხოლო დედამიწიდან ამ განათებული ნახევარსფეროს სხვადასხვა წილს ვხედავთ.

ამის მიზეზი მთვარის მოძრაობაა. როდესაც ის დედამიწის გარშემო გადაადგილდება, იცვლება მზის, დედამიწისა და მთვარის ურთიერთმდებარეობა. შესაბამისად, ჩვენთვის ხილული განათებული ნაწილი ხან წვრილ ნამგალად ჩანს, ხან ნახევარ დისკოდ, ხან კი თითქმის სრულ წრედ.

როგორ წარმოიქმნება მთვარის ფაზა

მთვარის ფაზების გასაგებად სამი რამ უნდა გავარჩიოთ:

  • მზით განათებული ნახევარსფერო — მთვარის ის მხარე, რომელიც მოცემულ მომენტში მზისკენაა მიმართული;
  • დედამიწისკენ მიმართული ნახევარსფერო — მთვარის ის მხარე, რომლის დანახვაც დედამიწიდან შეგვიძლია;
  • ფაზა — მზით განათებული ნაწილის ის წილი, რომელიც ჩვენი ხედვის კუთხიდან ჩანს.

მაგალითად, სავსემთვარეობისას ჩვენკენ მიმართული მხარე თითქმის მთლიანად განათებული ჩანს. ახალმთვარეობისას კი მთვარე ცაზე მზის მიმართულებასთან ახლოსაა: მისი განათებული ნახევარსფერო ძირითადად ჩვენგან საპირისპირო მხარესაა მიმართული, ამიტომ ხილული დისკო ბნელია.

განათებულ და გაუნათებელ ნაწილებს შორის საზღვარს ტერმინატორი ეწოდება. ამ საზღვართან მზის სხივები ზედაპირს მცირე კუთხით ეცემა, ამიტომ კრატერებისა და მთების ჩრდილები განსაკუთრებით გრძელი და მკაფიოა.

მთვარის რვა ძირითადი ფაზა

განათებული წილი ყოველდღიურად და უწყვეტად იცვლება. რვა სახელდებული ფაზა ამ უწყვეტი ციკლის აღწერის მოსახერხებელი გზაა და არა რვა მკვეთრად განცალკევებული მდგომარეობა.

  1. ახალმთვარეობა, ანუ ახალი მთვარე — მთვარე ცაზე მზესთან ახლოსაა. განათებული მხარე ძირითადად მზისკენაა მიმართული, ამიტომ დედამიწიდან მთვარე თითქმის უხილავია.
  2. მზარდი ნამგალა — ჩნდება განათებული წვრილი ნამგალა, რომელიც მომდევნო დღეებში ფართოვდება.
  3. პირველი მეოთხედი — ხილული დისკოს ნახევარი განათებულია, ხოლო მთვარეს ფაზური ციკლის დაახლოებით მეოთხედი აქვს გავლილი.
  4. მზარდი, ნახევარზე მეტად განათებული ფაზა — ინგლისურად მას waxing gibbous ეწოდება. განათებულია დისკოს ნახევარზე მეტი და ეს წილი კვლავ იზრდება.
  5. სავსემთვარეობა, ანუ სავსე მთვარე — მთვარე ცაზე მზის საპირისპირო მხარესაა და ჩვენკენ მიმართული დისკო თითქმის მთლიანად განათებული ჩანს.
  6. კლებადი, ნახევარზე მეტად განათებული ფაზა — განათებული ნაწილი ჯერ კიდევ ნახევარზე მეტია, თუმცა ყოველდღიურად მცირდება.
  7. ბოლო, ანუ მესამე მეოთხედი — კვლავ დისკოს ნახევარია განათებული, მაგრამ პირველ მეოთხედთან შედარებით საპირისპირო ნახევარი ჩანს ნათელი.
  8. კლებადი ნამგალა — განათებული ნამგალა თანდათან თხელდება და ციკლი კვლავ ახალმთვარეობას უბრუნდება.

მზარდი ნიშნავს, რომ დედამიწიდან ხილული განათებული წილი იზრდება, ხოლო კლებადი — რომ ეს წილი მცირდება. ეს სიტყვები მთვარის რეალურ ზომას არ ეხება.

რატომ ჰქვია „პირველი მეოთხედი“, თუ ნახევარი დისკო ჩანს

სახელწოდება „პირველი მეოთხედი“ ხშირად დაბნეულობას იწვევს. ამ დროს მართლაც ხილული დისკოს ნახევარია განათებული და არა მეოთხედი.

„მეოთხედი“ მთვარის მდებარეობას აღნიშნავს ფაზურ ციკლში: ახალმთვარეობის შემდეგ მას ციკლის დაახლოებით ერთი მეოთხედი აქვს გავლილი. იგივე პრინციპით, ბოლო ან მესამე მეოთხედისას მთვარე ციკლის დაახლოებით სამ მეოთხედზეა. სფეროს მთლიანი ზედაპირის გათვალისწინებით კი ამ მომენტში მზით განათებული და ჩვენთვის ხილული ნაწილი დაახლოებით მთვარის ზედაპირის მეოთხედს შეადგენს.

რამდენ ხანს გრძელდება ფაზების სრული ციკლი

ერთი ახალმთვარეობიდან მომდევნო ახალმთვარეობამდე საშუალოდ დაახლოებით 29.53 დღე გადის. ამ პერიოდს სინოდური თვე ან ლუნაცია ეწოდება. ყოველდღიურ საუბარში მას ხშირად 29.5 დღემდე ამრგვალებენ, თუმცა კონკრეტული ციკლების ხანგრძლივობა მცირედ იცვლება.

მთვარე ვარსკვლავების მიმართ დედამიწის გარშემო ერთ ბრუნს უფრო სწრაფად — დაახლოებით 27.3 დღეში — ასრულებს. განსხვავება იმიტომ წარმოიქმნება, რომ ამ პერიოდში დედამიწაც გადაადგილდება მზის გარშემო. მზესთან და დედამიწასთან საწყისი განლაგების აღსადგენად მთვარემ ორბიტაზე დამატებითი მანძილი უნდა გაიაროს.

მსგავსად, მზის გარშემო დედამიწის მოძრაობასა და ღერძის დახრას უკავშირდება წელიწადის დროების ცვლილებაც, თუმცა სეზონებისა და მთვარის ფაზების კონკრეტული მექანიზმები ერთმანეთისგან განსხვავდება.

ფაზა და დაბნელება ერთი და იგივე არ არის

მთვარის ჩვეულებრივ ფაზებს დედამიწის ჩრდილი არ ქმნის. ფაზა ჩვენი ხედვის კუთხის ცვლილებით გამოწვეული რეგულარული მოვლენაა, დაბნელებისთვის კი სამი ციური სხეულის ბევრად უფრო ზუსტი განლაგებაა საჭირო.

მთვარის დაბნელება

მთვარის დაბნელება მხოლოდ სავსემთვარეობისას შეიძლება მოხდეს. ამ დროს დედამიწა მზესა და მთვარეს შორის საკმარისად ზუსტად უნდა მოექცეს, რათა მისი ჩრდილი მთვარის ზედაპირს დაეცეს.

მზის დაბნელება

მზის დაბნელება მხოლოდ ახალმთვარეობისასაა შესაძლებელი. მთვარე მზესა და დედამიწას შორის ისე უნდა გაიაროს, რომ დედამიწაზე ჩრდილი ჩამოაგდოს და კონკრეტული ადგილიდან მზის დისკო ნაწილობრივ ან მთლიანად დაფაროს.

რატომ არ ხდება დაბნელება ყოველ თვე

მთვარის ორბიტა დედამიწის მზის გარშემო ორბიტის სიბრტყის მიმართ დაახლოებით 5.1 გრადუსითაა დახრილი. ამიტომ ახალმთვარეობისას მთვარე უმეტესად მზის დისკოს ზემოთ ან ქვემოთ გაივლის, სავსემთვარეობისას კი დედამიწის ჩრდილს ასცდება.

დაბნელება მხოლოდ მაშინ ხდება, როდესაც ახალმთვარეობა ან სავსემთვარეობა ორბიტების გადაკვეთის წერტილთან ახლოს ემთხვევა. მოკლედ: ფაზისას იცვლება განათებული ნაწილის ხედვის კუთხე; მთვარის დაბნელებისას მთვარეზე დედამიწის ჩრდილი ეცემა; მზის დაბნელებისას კი დედამიწაზე — მთვარის ჩრდილი.

როდის ჩანს თითოეული მთავარი ფაზა

მთვარის ფაზა გავლენას ახდენს იმაზეც, დღე-ღამის რომელ მონაკვეთში იქნება ის ცაზე. ძირითადი მიახლოებითი კანონზომიერებები ასეთია:

  • ახალი მთვარე დაახლოებით მზესთან ერთად ამოდის და ჩადის;
  • პირველი მეოთხედი დაახლოებით შუადღისას ამოდის და შუაღამისას ჩადის;
  • სავსე მთვარე დაახლოებით მზის ჩასვლისას ამოდის და მზის ამოსვლისას ჩადის;
  • ბოლო მეოთხედი დაახლოებით შუაღამისას ამოდის და შუადღისას ჩადის.

ეს დროები ზუსტი განრიგი არ არის. რეალური ამოსვლისა და ჩასვლის საათები თარიღის, სეზონისა და დამკვირვებლის მდებარეობის მიხედვით განსხვავდება.

ყველგან ერთსა და იმავე ფაზას ხედავენ?

ერთსა და იმავე მომენტში მთვარის ფაზა დედამიწის ყველა რეგიონიდან პრაქტიკულად ერთია. თუ საქართველოში სავსე მთვარეა, სამხრეთ ნახევარსფეროშიც იმავე ფაზას დაინახავენ.

განსხვავდება დისკოს ორიენტაცია. სამხრეთ ნახევარსფეროდან მთვარე ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ხედთან შედარებით შებრუნებულად შეიძლება ჩანდეს. ამიტომ წესი, თითქოს მზარდი მთვარე ყოველთვის მარჯვენა მხრიდანაა განათებული, მთელ მსოფლიოში უნივერსალური არ არის.

გავრცელებული მცდარი წარმოდგენები

  • „ფაზებს დედამიწის ჩრდილი ქმნის“ — მცდარია. დედამიწის ჩრდილი მთვარის დისკოზე მხოლოდ მთვარის დაბნელებისას ხვდება.
  • „მთვარე თვის განმავლობაში ფორმას იცვლის“ — მცდარია. იცვლება მხოლოდ მზით განათებული ნაწილის ხილული პროექცია.
  • „ახალმთვარეობისას მთვარე ცაზე არ არის“ — მცდარია. ის ცაზე მზესთან ახლოსაა, მაგრამ მისი ჩვენკენ მიმართული მხარე ბნელია და მზის სიკაშკაშეც დაკვირვებას ართულებს.
  • „მთვარის შორეული მხარე მუდამ ბნელია“ — მცდარია. ისიც რეგულარულად იღებს მზის სინათლეს. დედამიწიდან უბრალოდ უმეტესად მთვარის ერთი და იგივე ნახევარსფეროს ვხედავთ.
  • „მთვარე საკუთარი ღერძის გარშემო არ ბრუნავს“ — მცდარია. მისი ღერძული ბრუნვის პერიოდი დედამიწის გარშემო ბრუნვის პერიოდს ემთხვევა. ამ სინქრონული ბრუნვის გამოა ჩვენკენ დაახლოებით ერთი და იგივე მხარე მიმართული.
  • „მთვარის ფაზების ციკლი ზუსტად 28 დღეა“ — მცდარია. საშუალო ხანგრძლივობა დაახლოებით 29.53 დღეა.

რა არის დედამიწის ნათება

ნამგალა ფაზის დროს ზოგჯერ მთვარის ბნელი დისკოც სუსტად მოჩანს. ეს დედამიწის ჩრდილი არ არის. მზის სინათლე ჯერ დედამიწიდან აირეკლება, შემდეგ მთვარის შედარებით ბნელ მხარეს ანათებს და იქიდან კვლავ ჩვენამდე აღწევს.

ამ მოვლენას დედამიწის ნათება ეწოდება. მისი დანახვა განსაკუთრებით შთამბეჭდავია თხელი ნამგალის დროს, როდესაც კაშკაშა განათებულ ნაწილთან ერთად მთვარის დანარჩენი კონტურიც იკვეთება.

მოკლე შეჯამება

მთვარის ფაზების მიზეზი მზის, დედამიწისა და მთვარის ცვალებადი გეომეტრიაა. მზე მთვარის ერთ ნახევარს ანათებს, ხოლო მთვარის ორბიტაზე მოძრაობისას ჩვენ ამ განათებული ნახევრის სხვადასხვა წილს ვხედავთ. სრული ფაზური ციკლი საშუალოდ დაახლოებით 29.5 დღე გრძელდება.

ფაზა დაბნელება არ არის: ჩვეულებრივი ფაზებისას დედამიწის ჩრდილი მთვარეს არ ფარავს. დაბნელება მხოლოდ მაშინ ხდება, როდესაც შესაბამის ფაზას სამი ციური სხეულის საკმარისად ზუსტი განლაგებაც ემთხვევა.

წყაროები