Gökyüzünde Zarif Bir Sekiz Şekli: Analemma Nedir?

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.

Eğer siz de bu denemeye yapacak kadar sabırlı iseniz, kapak görselinde ya da yazı içinde göreceğiniz şekillerden birini elde edersiniz. İşte Güneş’in sekiz rakamı etrafındaki bu döngüsel hareketi, yazımızın da konusu olan analemma olarak adlandırılır.

Analemma Nedir?

Bir gökbilim terimi olan analemma (günizi) Yunanca kökenlidir. Güneş saatinin üstüne oturduğu platform ya da temel anlamına gelir. Daha sonra sözcük, Güneş konumunun bir yıl boyunca her gün aynı zamanda ölçümü sonucu ortaya çıkan eğriyi nitelemek için de kullanılmaya başlanmıştır. Bu şekli siz de elde etmek isteyebilirsiniz. Bu durumda her bir pozlama için tamı tamına aynı şekilde konumlanmış bir fotoğraf makinesi kullanmanız gerekmektedir.

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/

Aşağıda gördüğünüz resim, Türkiye’den bir astrofotoğrafçının, Tunç Tezel’in ve kardeşi Cenk’in çektiği düzinelerce görüntünün birleştirilmesiyle oluşturulmuş 2006 analemması. Dikkatli bakarsanız, bu analemmanın bir parçasının tutulma anında çekilen bir görüntü olduğunu kolayca fark edebilirsiniz. Bu nedenle kendisi bu fotoğrafı tutulemma olarak adlandırmaktadır.

Analemma Neden Oluşur?

Analemma eğrisini oluşturan şey, Yerküre eksenindeki eğiklik ve gezegenin yörüngede hareketi sırasında meydana gelen hız farklılıklarıdır. Ayrıca Yerküre yörüngesi elips yerine kusursuz bir çember biçiminde olsaydı ve ekseni eğimli değil de yörünge düzlemine dik olsaydı, Güneş yıl boyu günün belli bir vaktinde
gökyüzünde aynı noktada görülürdü. Bu durumda Analemma ise tek bir nokta olurdu.

Yörünge çember biçiminde ama kutup ekseni şimdiki gibi eğimli olsa, o durumda sekizin halkaları eşit boyutta 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. İşte bu nedenle ortaya çıkan şekil 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 Saate Göre de Değişir!

Aşağıdaki görselde gördüğünüz Mars bazlı analemma 1997’de, Mars Pathfinder uzay seferi sırasında kurulan Sagan Memorial İstasyonu tarafından çekilmiş fotoğrafların simülasyonu sonucu elde edildi.

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/

Mars’taki şekil, Yerküre gibi sekiz biçiminde değil, gözyaşı biçimindedir. Bu da Mars’ın eksen eğimi ile yörüngesel biçimi arasındaki farklı bir etkileşimin varlığından kaynaklanıyor. Satürn’ünde şekil gözyaşı biçimindedir, Jüpiter’in ki ise eliptiktir. Dünyanın analemması için sekiz görünümü sabittir. Ancak tam yönünü belirlemede rol oynayan iki faktör daha vardır.

Bunlardan 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 ise saat yönünün tersine döndürülmüş gibi görünecektir. Öğleden sonraki çekimlerde de analemma saat yönünde döndürülmüş olarak karşımıza çıkar. Örnekleri aşağıda görebilirsiniz.

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

Analemma fotoğrafçılığı oldukça yeni bir fenomendir. Bu konudaki ilk başarılı çalışma New England’dan amatör bir gökbilimci olan Dennis di Cicco tarafından 1978’de yapılmıştı. Ancak dijital fotoğrafçılığın gelişmesi ile günümüzde bir çok kişi artık bu fotoğrafları üretebilmektedir.



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/
  • The World’s First Tutulemma; yayınlanma tarihi: 13 ocak 2016; Bağlantı: https://bigthink.com

Dip Not

Matematiksel, tamamen gönüllü bir ekip tarafından 2015 yılından beri yürütülen, Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmayı hedefleyen, öğretmenler tarafından kurulmuş bir bilim platformudur. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Sonuçta biz sizlerin desteğini ile büyüyoruz.

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.

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz