Astronomi ve Kozmoloji

Gökyüzünde Zarif Bir Sekiz: Analemma

Her gün öğlen vakti, bir gökyüzü haritasına Güneş’in konumunu işaretleyen bir raptiye koyduğunuzu hayal edin. Bir yıl sonra raptiyelerin gökyüzünde ince bir sekiz rakamı çizdiğini göreceksin. Kuzey Yarımküre’de yaşayan biri için, 21 Aralık tarihi sekiz rakamının en alt noktasına yakın olacaktır. 6 ay sonra, 21 Haziran’da yerleştirilen raptiye ise sekiz rakamındaki en yüksek noktaya çok yakın olur.21 Mart ve 21 Eylül’de ise raptiyeler sekiz rakamının ortasına yakın bulunacaktır. Güneş’in sekiz rakamı etrafındaki bu döngüsel hareketi analemma olarak adlandırılır. Analemma diğer adıyla gün sekizi zamanı takip etmek için güneş saatlerinin oluşturulmasında temel olarak kullanılmıştır.

Normalde belki gökyüzünde Güneş’in düz bir çizgi izlemesi gerektiğini hayal edebilirsiniz; fakat bu hatalıdır. Bu durum, Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesinin dairesel değil, eliptik olmasından ve Dünya’nın ekseninin dik değil, eğik olmasından kaynaklanır. Her gün aynı saatte Güneş’in konumunun fotoğrafını çekecek olsaydınız, Güneş’in konumu analemma adı verilen 8 rakamını çizerdi. Görsel: 2020 Ocak 09-2021 Ocak 11 Kayseri; Fotoğraf: Betül Türksoy; https://mobile.twitter.com/

Analemma Neden Oluşur?

Bunun nedeni Dünya’nın kendi ekseni etrafında eğik iken Güneş’in yörüngesinde dönmesidir. Sadece eksen eğikliği ile uğraşabilseydik ve yörüngemiz mükemmel bir daire olsaydı, Güneş’in gökyüzünde çizdiği yol mükemmel bir sekiz görünümünde olurdu. Eliptik bir yörüngeye sahip eksen eğikliği olmayan bir gezegende yaşıyor olsaydık, Güneş’in gökyüzündeki yolu bir elips biçiminde olurdu. Ancak Dünya’da hem eliptik bir yörüngeye hem de önemli bir eksen eğimine sahibiz ve bu nedenle analemmamız bir tarafından sıkıştırılmış bir sekiz biçiminde gözükmektedir.

Güneş gökyüzünde simetrik bir biçimde yükselip alçalmaz. Gün batımı ve gün doğumu saatleri yıl boyunca değişir. Dünya’nın yaklaşık 23,5°’lik eksen eğikliği, farklı konumlardaki gözlemcilerin, yıl boyunca Güneş’in ufkun üzerinde daha yüksek veya daha alçak konumlara ulaştığını görmelerini sağlar. Ayrıca Güneşin gökyüzündeki yüksekliği yazın daha yüksek, kışın ise daha alçaktır.

Analemma, Güneş’in bir yıl boyunca gökyüzünde nasıl hareket ettiğini görmenin sadece bir yoludur. Ayrıca, Güneş’in her gün nerede doğduğunu ve battığını fark ederek güneş hareketini takip edebilirsiniz. Analemma tarafından çizilen yol ufukta Güneş’in doğup battığı yerdeki değişiklikleri de yansıtır. Her gün güneşin doğumundan önce uyanık olursanız yine Kuzey Yarımküre’de Güneş’in konumunun Aralık’tan Haziran’a kadar kademeli olarak kuzeye doğru hareket ettiğini fark ederdiniz. Yaklaşık 21 Haziran’da (yaz gündönümü, yılın en çok güneş ışığı alan günü), kuzeye doğru ilerlemesini durur. Bu noktadan yaklaşık 21 Aralık’a kadar (kış gündönümü, en az güneş ışığı alan gün), Güneş kademeli olarak güneye doğru hareket eder. Sonbahar ve ilkbahar ekinoksları da (21 Eylül ve 21 Mart), bu yıllık yolculuğun orta noktalarına denk gelir.

Analemma Fotoğrafınız Bulunduğunuz Gezegen, Konum ve Fotoğrafı Çektiğiniz Saate Göre de Değişir!

Her gezegende gözlemlenen analemmalar, aynı şekilde değildir. Çünkü eksen eğiklikleri ve yörünge biçimleri farklıdır. Örneğin Mars’ta gözlemlenen analemma yukarıdaki görselde gözlemlediğiniz biçimdedir. Görsel kaynak: https://tr.pinterest.com/

Dünyanın analemması için sekiz görünümü sabittir. Ancak analemmanın tam yönünü belirlemede rol oynayan iki faktör daha vardır. Biri Dünya’daki konumunuzdur. Kuzey Yarımküre’deki gözlemciler sekiz görünümünün küçük kısmı yukarda ve büyük kısmı aşağıda olacaktır. Güney Yarımküre gözlemcileri ise bunun tam tersini göreceklerdir. Ayrıca fotoğraflarınızı günün hangi saatinde çektiğiniz de önemlidir. Bir yıl boyunca, öğle saatlerinde, Güneş en tepedeyken fotoğraf çekerseniz analemma tamamen dikey görünür. Öğleden önceki yaptığını çekimler sonucunda analemma saat yönünün tersine döndürülmüş gibi görünecektir. Öğleden sonraki çekimlerde ise analemma saat yönünde döndürülmüş olarak görünecektir. Örnekleri aşağıda görebilirsiniz.

Bu görüntüler, şüphe duyanlar için Dünya’nın yuvarlak olduğunun bir başka kanıtıdır.

Kaynaklar ve İleri Okumalar:

  • Adam Frank; Astronomy At Play İn Cosmos; W. Norton, Inc.; ISBN 978-0-393-93522-6
  • This Is How The Sun Moves In The Sky Throughout The Year; yayınlanma tarihi: 1 Ocak 2019; Bağlantı: https://www.forbes.com/

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.
Başa dön tuşu